第一篇:墩臺基礎(chǔ)的典型病害及相應(yīng)加固措施
墩臺基礎(chǔ)的典型病害及相應(yīng)加固措施 工程概述 該橋梁總長583m,上部結(jié)構(gòu)采用30m標準跨徑預應(yīng)力T梁和16m鋼筋混凝土空心板。上部結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)簡支、橋面連續(xù)。0號-7號墩臺范圍橋梁為主橋,跨越主河道,跨徑組成為(3×30+4×30)m 的T梁組成,其余跨均為16m鋼筋混凝土空心板引橋。0號主橋臺采用擴大基礎(chǔ)肋板式橋臺,1號-2號橋墩采用擴大基礎(chǔ)雙柱墩,其余主橋墩采用雙柱式墩柱嵌巖樁,主橋墩柱直徑均為1.5m,引橋橋臺采用三柱式樁柱橋臺,引橋橋墩均采用雙柱式樁柱橋墩,引橋墩柱直徑均為1.2m。2 0號-6號墩臺基礎(chǔ)病害 該橋于1997年建成通車,由于河道大量采砂,河床下降嚴重,0號-6號墩臺范圍為跨越主河床跨,目前橋位處河床地面相比橋梁竣工時高程平均下降3m左右,最深處達4m。其中尤以1號墩、2號墩的擴大基礎(chǔ)病害嚴重。下面逐一敘述分析0號-6號墩臺基礎(chǔ)病害。2.1 0號橋臺基礎(chǔ)病害 0號臺為肋板式橋臺,檢查發(fā)現(xiàn)橋臺已無護坡防護橋臺,橋臺覆土被大量沖刷,擴大基礎(chǔ)外露,基礎(chǔ)局部脫空,地層巖基面基本裸露。分析護坡破壞原因有二點:一是多年洪水沖刷護坡?lián)p毀所致;二是橋臺處公路排水溝排出雨水常年沖刷橋墩臺護坡,導致傾斜巖基外露。護坡?lián)p壞降低了橋臺穩(wěn)定性,加快基礎(chǔ)底部巖基穩(wěn)定性和強度。2.2 1號-2號橋墩基礎(chǔ)病害 1號-2號墩下部結(jié)構(gòu)為擴大基礎(chǔ)雙柱式橋墩,檢查發(fā)現(xiàn)柱側(cè)存在施工時留下的沉井未拆除,沉井底部比擴基底部高程稍高。1號橋墩擴大基礎(chǔ)底部有懸空現(xiàn)象,底部持力層呈倒梯形。1號墩靠近岸側(cè)基礎(chǔ)下部落在基巖上,靠近河心側(cè)基礎(chǔ)下部沒有完全落在基巖上,基礎(chǔ)下部局部為砂土。2號橋墩基礎(chǔ)處于河水中,但水上河心側(cè)沉井出現(xiàn)明顯的傾斜,該處側(cè)墻混凝土出現(xiàn)較寬開裂現(xiàn)象。目前1號墩和2號墩立柱還未出現(xiàn)明顯傾斜現(xiàn)象。分析基礎(chǔ)沖刷原因:一是河道采砂嚴重,導致河床沖刷下降所致;另一原因為公路排水溝流水直接沖擊1號墩柱基礎(chǔ)附近土層,導致1號墩基礎(chǔ)底部沖刷尤為嚴重。擴大基礎(chǔ)底部呈倒梯形原因:施工期間沉井下沉時岸側(cè)先接觸基巖,而另一側(cè)沉井基巖線較深,此時沉井改側(cè)未達到基巖,僅在砂土層,而沉井岸側(cè)受巖基阻礙已不能下沉,于是施工單位便在沉井中澆筑擴大基礎(chǔ),造成部分基礎(chǔ)沒有落在基巖上,由于擴大基礎(chǔ)上部尺寸比下部尺寸尺寸大,基礎(chǔ)下部土體被沖刷掏空后,基礎(chǔ)底部就呈現(xiàn)場看到的倒梯形形狀。沉井出現(xiàn)傾斜開裂可能原因:在洪水沖刷下,河床不斷降低,造成沉井下部支承土體被掏空,造成沉井側(cè)翻,不均勻沉降受力,局部出現(xiàn)開裂,并不斷傾斜。從沉井傾斜、基礎(chǔ)脫空、地質(zhì)鉆探結(jié)果分析,擴大基礎(chǔ)和沉井底部未完全接觸傾斜基巖面。土層沖刷后,造成沉井傾斜,擴基懸空,造成擴大基礎(chǔ)有效傳力面積減少,穩(wěn)定性降低。2.3 3號-6號橋墩基礎(chǔ)病害 3號-6號墩為樁柱式橋墩,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)3號-6號墩基礎(chǔ)沖刷嚴重。該處地面沖刷平均深度達4m。原設(shè)計樁基嵌巖2m,經(jīng)計算樁基各項力學指標安全系數(shù)較小[2][3][4],特別是樁側(cè)土壓應(yīng)力已超標。3 實施維修加固策略 根據(jù)0號-6號墩結(jié)構(gòu)、病害以及鉆探資料,結(jié)合專家組意見,對各墩臺進行不同方法的維修加固處理。對0號臺基礎(chǔ)主要進行矩形擋土墻防護,并設(shè)置排水溝引流。對1號-2號墩基礎(chǔ)主要進行封閉方體箱形嵌巖護墻防護,對墻內(nèi)土體進行壓漿,為減小施工對基礎(chǔ)擾動,保留原沉井,對2#墩傾斜沉井基礎(chǔ)以上部分進行切除。對3號-6號墩樁基礎(chǔ)采取兩種方案:一是利用橢圓形封閉箱形嵌巖護墻防護樁基免于沖刷,二是新增加承臺和鉆孔樁基分擔原有基礎(chǔ)荷載。3.1 0號橋臺基礎(chǔ)維修加固措施 0號臺主要采取護坡防護,為排水溝預留空間兼造價考慮,在外露橋臺基礎(chǔ)水平距離外緣1.5m處做C30混凝土擋土墻,擋土墻截面為矩形(主要考慮基巖面不平,矩形狀易于施工),平面繞橋臺成矩形進行布置,護坡基礎(chǔ)嵌巖深
度不小于2m。后在擋土墻上做混凝土護坡,坡度為1:1。同時對公路排水溝進行整治,防止流水侵蝕護坡,在護坡邊做排水溝。
3.2 1號-2號橋墩基礎(chǔ)加固措施 1號墩—2號墩主要采取防護兼加固策略,利用新嵌入基巖護墻對擴大基礎(chǔ)進行防護。步驟是:簽于擴基底部已出現(xiàn)脫空,施工前首先采用采用片石混凝土壓實基礎(chǔ)脫空部分,用鋼板樁圍堰對擴大基礎(chǔ)進行施工期間臨時支護。然后對基礎(chǔ)與板樁圍堰所圍砂土進行雙液壓漿[1],灌實基礎(chǔ)下緣土體。做好基礎(chǔ)施工期間支護后,在護墻外側(cè)區(qū)域做護墻施工砂袋圍堰,護墻基巖面清理好后指定位置采用12.7cm地質(zhì)鉆機鉆孔基巖2m,嵌入鋼管混凝土灌注樁[5],同時保證護墻根部嵌巖0.2m,立模綁扎護墻鋼筋、澆筑混凝土后,澆注混凝土,使護墻與鋼管混凝土樁成為整體。回填基礎(chǔ)周圍覆土后完成擴大基礎(chǔ)維修處理。3.3 3號-6號橋墩基礎(chǔ)加固措施 原橋樁基設(shè)計嵌巖深度2m,基礎(chǔ)承載能力滿足規(guī)范。但由于沖刷較為嚴重,安全系數(shù)較低。為保證橋梁持續(xù)正常使用對樁基進行維修加固處理,加固措施有兩條:
(1)利用新增樁基進行加固
沿3號-6號墩系梁上緣位置向下增設(shè)2.4m高承臺,新增承臺與樁基、系梁接觸面植筋。為增加立柱向承臺傳遞荷載途徑,在承臺上緣沿原柱周新增1.5m高圓柱,在界面處植筋。由于新增高樁承臺對河道泄洪能力影響較大,因此承臺尺寸設(shè)計盡量小型化、線條平順化。承臺下新設(shè)計四根樁基支撐承臺,新增設(shè)樁基嵌巖4m,樁徑1.2m。新增樁基以及與原有樁基中距不小于樁徑2倍[4]。該方案可以較大程度提高下部基礎(chǔ)承載能力,但需要對原有樁柱進行較多量的植筋,對原結(jié)構(gòu)有一定損傷,造價較高,樁基施工需要操作空間較大,施工不方便。
(2)新增護墻防沖刷
由于樁基承載能力有一定安全度,可在樁四周直接做施工用砂袋圍堰,在指定位置采用12.7cm地質(zhì)鉆機鉆孔入基巖2m,嵌入鋼管混凝土樁,同時保證護墻根部嵌巖0.2m,立模綁扎混凝土護墻鋼筋、澆筑混凝土,使護墻與鋼管混凝土樁成為整體。在護墻內(nèi)外回填覆土后完成樁基礎(chǔ)防護處理。
該方案可以永久防護樁基免于沖刷,并較少對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損傷和擾動,但對基礎(chǔ)承載能力增加有限。施工中3號-6號橋墩基礎(chǔ)維修最后采取第二種維修加固方案。
第二篇:橋梁墩臺裂縫原因分析與處理措施(精選)
橋梁墩臺裂縫原因分析與處理措施
摘 要:橋梁墩臺裂縫是橋梁施工較為常見的病害現(xiàn)象,本文以某鐵路建設(shè)工程橋梁墩臺裂縫病害檢測、處理為例,通過對裂縫病害進行調(diào)查,并對裂縫產(chǎn)生的機理按不同類型分別進行了分析,最后針對裂縫產(chǎn)生的原因提出了預防意見和整治措施。
關(guān)鍵詞:橋梁
墩臺
裂縫
機理分析
處理措施 引言
隨著近幾年鐵路建設(shè)尤其高速鐵路建設(shè)規(guī)模的快速推進,橋梁在土建工程中比例越來越高,為節(jié)約用地和減少路基沉降帶來的安全影響,以橋代路在設(shè)計中也越來越普遍。混凝土墩臺裂縫已成為鐵路建設(shè)過程中最主要橋梁病害之一,裂縫的存在可能不同程度降低混凝土的結(jié)構(gòu)承載能力或耐久性。針對某鐵路工程部分橋梁墩臺的裂縫病害,建設(shè)指揮部委托了專業(yè)檢測單位進行檢測,查明分析其成因,掌握其發(fā)展規(guī)律,采取有效控制措施預防并對既有裂縫進行處理。工程概況
某鐵路工程項目橋梁全部按旅客列車設(shè)計時速140km/h設(shè)計。橋墩結(jié)構(gòu)形式主要為圓端形墩和矩形墩,橋臺結(jié)構(gòu)形式為T形橋臺。橋墩臺身設(shè)計混凝土強度等級均為C30。裂縫產(chǎn)生的機理分析
經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)該項目橋梁墩臺裂縫病害集中在某施工標段范圍內(nèi),主要是橋墩的豎向裂紋、墩臺的橫向裂紋、橋臺的豎向裂紋和墩、臺局部表面網(wǎng)狀裂紋或局部裂紋。導致橋梁墩臺裂縫產(chǎn)生的原因很多,為正確判斷裂縫的性質(zhì)及其對結(jié)構(gòu)的影響,針對現(xiàn)場的裂縫分布情況以及特征,對其產(chǎn)生的機理分別進行了分析。
3.1橋墩的豎向裂紋
表現(xiàn):比較典型的是沿模板的對拉鋼筋分布的豎向裂紋,裂紋深度在10cm之內(nèi),可認為是淺表裂紋,長度最長的達到9m。
成因分析:其原因可能有三個方面,第一在澆筑過程中,由于模板的振動或變形,帶動拉桿變動,而在混凝土的形成過程中,混凝土強度很低,造成開裂;第二由于大部分橋墩是一次澆注,混凝土方量很大,模板側(cè)向剛度不足,受混凝土自重的影響,模板側(cè)向發(fā)生變形,使得混凝土在順橋方向發(fā)生開裂;第三是由于混凝土收縮的影響。
3.2墩、臺的橫向裂紋
表現(xiàn):墩、臺的橫向裂紋一般發(fā)生在混凝土的接茬部位,根據(jù)取芯和超聲的檢測,裂紋深度均很深,且裂縫間存在夾渣。
成因分析:墩、臺一般是連續(xù)澆注,但由于該地區(qū)靠近海邊,時常下陣雨,造成混凝土不能連續(xù)澆注,而施工單位在處理接茬部位時,二次澆筑時沒有對混凝土接茬表面進行鑿毛、清理處理,使得新老混凝土不能連成一體,產(chǎn)生斷縫。
3.3橋臺的豎向裂紋
表現(xiàn):在橋臺的側(cè)墻中部多存在豎向裂縫,裂縫呈現(xiàn)下寬上窄,一般由承臺頂開始,一直裂至臺帽底緣。
成因分析:根據(jù)查閱相關(guān)資料,橋臺為樁基礎(chǔ),樁檢測結(jié)果良好,多為一類樁,且現(xiàn)場未見明顯的沉降痕跡,因此樁基沉降應(yīng)該不是主要問題。另外據(jù)了解,承臺混凝土和臺身混凝土澆注時間存在較長的時間差,而裂紋未向承臺發(fā)展,因此推斷,由于橋臺為后澆素混凝土,混凝土方量較大,且未設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng),臺身和承臺間存在收縮差,承臺約束了臺身的收縮,而混凝土在形成過程中,強度較低,如養(yǎng)護不到位,臺身混凝土的收縮應(yīng)力極易超過混凝土的抗拉強度,導致混凝土開裂。
3.4墩、臺表面網(wǎng)狀裂紋或局部裂紋
表現(xiàn):墩、臺局部表面存在網(wǎng)狀裂紋或局部裂紋,裂紋寬度一般在0.2mm以內(nèi),深度在3cm以內(nèi)。
成因分析:此類裂紋屬于收縮、溫度裂縫,是由于養(yǎng)護不善所致,對結(jié)構(gòu)的工作性能影響不大?;炷炼张_裂縫控制與預防措施
通過分析裂縫的成因后,從設(shè)計、施工和養(yǎng)護三個方面應(yīng)采取有針對性的一些措施防止裂縫的出現(xiàn),下面是的幾點建議:
4.1優(yōu)化混凝土配合比的設(shè)計
要根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境、材料的實際情況優(yōu)化配合比。隨著季節(jié)變化,可以設(shè)計夏期和非夏期配合比,同時要注意混凝土材料性能的變化等因素合理調(diào)整配合比。
4.2合理選用材料
盡量使用水化熱較低的礦渣硅酸鹽水泥和火山灰水泥。采用低砂率、低塌落度、低水膠比和摻加高效減水劑和高性能引氣劑,提高粉煤灰用量的設(shè)計原則,以求生產(chǎn)出高質(zhì)量的抗裂混凝土。
4.3嚴格控制混凝土塌落度
在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量。
4.4采取措施調(diào)整混凝土下料溫度
根據(jù)環(huán)境溫度采取措施,盡量控制混凝土下料溫度相對接近,減少溫差。
4.5按照規(guī)定進行混凝土澆筑
對于大體積混凝土,尤其要控制好現(xiàn)場澆注施工工藝,根據(jù)澆筑面積確定灌注導管數(shù)量,澆注方向和分層厚度,并做好混凝土振搗,避免過振或欠振。
4.6避免過早拆模,避免大風天氣拆模,拆模后采用包裹措施圍閉橋梁墩身。
4.7合理養(yǎng)護,澆水養(yǎng)護時,控制水溫,避免直接沖淋混凝土表面,避免驟然降溫。
4.8盡量縮短承臺與墩臺澆筑時間間隔。
4.9設(shè)計中考慮在墩臺混凝土表層布設(shè)抗裂鋼筋網(wǎng),可有效防止混凝土收縮時產(chǎn)生干裂(該項目橋梁墩臺設(shè)計未布設(shè))。裂縫整治措施
5.1橋墩的豎向裂紋
由于檢測時尚未架梁,主要恒、活載均未施加,裂縫的發(fā)展尚不明確,若后期恒載增加,同時疊加活載及動力作用,裂縫很可能進一步發(fā)展,對結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性均會造成影響。因而建議對豎向裂縫比較明顯的橋墩進行加箍處理,同時對裂縫進行灌漿封閉。
5.2墩、臺的橫向裂紋
因為墩、臺的橫向裂縫疑似斷開縫,這對結(jié)構(gòu)來說屬于重大隱患,雖然墩、臺屬于受壓結(jié)構(gòu),但在臺風、列車制動力、列車離心力、地基側(cè)壓力等作用下,墩、臺仍可能發(fā)生側(cè)向變形,因此必須進行加強整治處理。
處理方案一:在接茬裂縫上下及深度方向各鑿去一部分混凝土,在原有的混凝土中植筋,并設(shè)置橫向鋼筋,構(gòu)成環(huán)形鋼筋網(wǎng),然后采用自流平、收縮小的細石混凝土澆注,使得上下層混凝土能夠共同工作。注意要控制好鑿除的順序、深度、高度,同時上下混凝土應(yīng)鑿成齒狀,以抵抗剪力。
處理方案二:若橫向縫距離地面不高,在橫向縫以上一定高度及以下部位植筋,并布置橫向鋼筋,構(gòu)成鋼筋網(wǎng),再采用高一級的混凝土澆筑,使上下層混凝土能夠共同工作。
處理方案三:對橫向裂縫進行壓漿處理,處理過程中保證有足夠灌漿壓力、壓漿時間和壓漿量。
5.3橋臺的豎向裂紋
橋臺的豎向裂紋較為嚴重,其進一步擴展對結(jié)構(gòu)的受力和耐久性均存在一定的影響,建議采取以下措施:
第一:在裂紋尖端鉆孔,阻止裂紋進一步擴展。
第二:在混凝土收縮基本完成后,采用灌漿的方法封閉裂縫。
第三:采取外包鋼筋混凝土加強的方式處理。
5.4墩臺表面網(wǎng)狀裂紋或局部裂紋
這些裂紋的存在只對結(jié)構(gòu)的耐久性存在一定的影響,可根據(jù)裂紋寬度進行適當處理:裂縫寬度δ≥0.15mm時,對其灌壓環(huán)氧漿處理。裂縫寬度δ<0.15mm時,采用環(huán)氧膠泥封閉處理。結(jié)論
本文通過對橋梁墩臺裂縫進行了分類總結(jié)和機理分析,并按上述方法進行處理。對比較嚴重的病害:墩臺的豎向裂縫、橫向裂縫,處理完畢后,結(jié)合成橋后的荷載試驗,在局部進行了專門試驗,有效的控制了裂縫的發(fā)展,達到了預期的處理效果,保證了橋梁墩臺結(jié)構(gòu)的可靠性。
參考文獻
【1】劉志斌,黃穎 混凝土墩臺裂縫成因與處理【J】 遼寧交通科技,2005,2
【2】莫睿嫻 淺談橋梁混凝土的裂縫及預防措施 【J】 廣東建材,2008,1
第三篇:鐵路典型鋼軌病害產(chǎn)生的原因及整治措施
朔黃鐵路典型曲線鋼軌病害產(chǎn)生的原因及整治措施
【摘要】鐵路鋼軌是鐵路運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)備,曲線病害給鐵路軌道的狀態(tài)帶來嚴重影響,本文分析了朔黃鐵道線路曲線病害產(chǎn)生的原因,介紹了正確消除曲線病害的整治方法。
【關(guān)鍵詞】曲線 病害 原因 整治
前言
鐵路運輸線是經(jīng)濟發(fā)展的大動脈,隨著近幾年我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,鐵路也逐漸向客運高速化及貨運重載化發(fā)展,也就對鐵路線路的狀態(tài)有了更高要求。而大多數(shù)鐵路線路常年裸露在大自然中,由于機車車輛的動力作用或自然條件對線路的影響,對鋼軌造成諸多病害,為使線路處于鐵路技術(shù)標準化規(guī)定的狀態(tài),必須對病害產(chǎn)生的原因進行分析及提出合理整治辦法,消除病害或減少病害產(chǎn)生的影響,使鋼軌處于良好狀態(tài),保證列車按規(guī)定速度,安全、平穩(wěn)、高效運行。曲線病害產(chǎn)生的原因
1.1 曲線病害的分類
鐵路線路曲線病害主要有:方向不良,軌距不符,水平超限,軌底坡不統(tǒng)一,曲線鋼軌側(cè)面磨耗,剝落掉塊和波浪形磨耗。由于在曲線地段車輪對鋼軌產(chǎn)生的反向力,使曲線地段的線路承受著多方向的作用力。因此線路的曲線地段,特別是小半徑的曲線地段是鐵路三大薄弱環(huán)節(jié)之一,特別值得重點保護。1.2 鋼軌的位置不正確
鋼軌的位置不正確是造成鋼軌病害的主要原因。由于鋼軌位置不正確,使里外股鋼軌受力不均勻發(fā)生鋼軌偏壓,列車行走不平穩(wěn)產(chǎn)生附加力打擊鋼軌而加速軌面磨耗。主要表現(xiàn)為:(1)超高度不適合。由于超高過大或過小引起鋼軌的偏載和輪軌不正常的接觸。如果超高過大,則列車的重量偏載于里股鋼軌,使里軌的垂直磨耗加大,出現(xiàn)碾壓現(xiàn)象,同時對外軌的側(cè)面磨耗也不利。如果超高過小,那么對鋼軌的側(cè)向磨耗也不利。因此說超高度不適合,就能產(chǎn)生里外股鋼軌偏載和輪軌的不正常接觸,從而加劇鋼軌的磨耗。
(2)軌底坡不正確。由于軌底坡不正確,使鋼軌頂面與車輪踏面不相吻合,鋼軌頂面受偏壓,這樣也會加速鋼軌的病害產(chǎn)生。1.3 養(yǎng)護不良
曲線狀態(tài)的好壞,對鋼軌病害也會產(chǎn)生直接的影響。如果養(yǎng)護的曲線不良,則鋼軌磨耗就大;反之,養(yǎng)護好的曲線,鋼軌磨耗就小。主要表現(xiàn)為:
(1)方向不圓順。在撥道時為圖方便省事,經(jīng)常把鋼軌向上撥,使誤差都集中到緩和曲線頭,造成曲線“鵝頭”,曲線方向不順,使列車通過時產(chǎn)生搖晃。這些都能加速鋼軌的磨損。
(2)軌距超限。由于軌距超限,使車輪與鋼軌的內(nèi)接情況不好,阻力增加,行車搖晃,造成鋼軌病害。
(3)緩和曲線超高度遞減距離不夠。由于緩和曲線受地形的限制,長度不能滿足順坡的要求,順坡率過大,引起列車在緩和曲線運行時發(fā)生振動,搖晃和沖擊,加速鋼軌病害。
(4)道床不潔,搗固不良,線路上有三角坑,暗坑和吊板等病害或線路翻漿冒泥,線路質(zhì)量變化,這些都會加速鋼軌的病害。1.4 其它原因
除了上述兩大方面的原因外,還有其它方面的原因也能造成鋼軌病害。如:鋼軌本身硬度不夠或是舊鋼軌未予及時修整,鋼軌有低接頭、硬彎,加大車輪對鋼軌的打擊;防爬設(shè)備、軌枕、聯(lián)接零配件的數(shù)量缺少或失效,不能牢固地固定鋼軌,這些都會使鋼軌磨耗加劇。列車的運行由軌道來導向,車體在運行時,由于慣性的作用是不會改變方向的,尤其是在鐵路線路上。而在曲線地段,軌道卻不斷的轉(zhuǎn)變方向,迫使車體也不斷的改變方向。因此,車體運行方向和曲線軌道的方向總是相互矛盾著的。曲線地段是鐵路線路上的薄弱環(huán)節(jié)之一,在一般的地形條件下,鐵路曲線約占正線延長線的30%,提高曲線的養(yǎng)護質(zhì)量,對均衡提高線路的質(zhì)量,延長軌道各部的使用壽命,保證行車安全有著重要的意義。曲線病害的危害
現(xiàn)今時代與社會進步中,朔黃鐵路也在不斷的飛速發(fā)展,隨著行車密度和軸重的提高,不少區(qū)段鋼軌的側(cè)面磨耗和剝落掉塊情況十分嚴重,特別表現(xiàn)在西線。輕微的用1—2年就磨耗到限,較嚴重的區(qū)段8個月就需要成段更換磨損鋼軌。
有的區(qū)段,鋼軌波浪形磨耗已成為制約鋼軌使用壽命的主要因素,鋼軌波浪形磨耗一旦形成,發(fā)展下去將是十分危險的。對于曲線的超高設(shè)置應(yīng)根據(jù)定期的測速資料來依次設(shè)置。有的區(qū)域,由于多年不測速,只是憑現(xiàn)場經(jīng)驗來調(diào)整超高,致使超高與速度不相適應(yīng),存在較大的欠超高或者過超高,將大大影響鋼軌的使用壽命,制約行車的速度。
曲線地段的病害如得不到及時、妥善的整治,輕則影響行車的質(zhì)量或者列車發(fā)生晃動,重則造成列車的顛覆。因此,曲線地段的病害應(yīng)當高度重視,絕不可掉以輕心。在曲線地段,由于離心力的作用使列車車體向外傾斜,迫使鋼軌受到?jīng)_擊而變形。怎樣才能解決這些問題,使列車能夠安全平穩(wěn)的通過曲線,這就需要在曲線兩頭設(shè)置緩和曲線,合理設(shè)置外軌超高和加寬軌距,加強線路設(shè)備的維修和養(yǎng)護,保持曲線線形等。曲線地段鋼軌的整治措施
曲線是線路上的病害多發(fā)地段,應(yīng)加強養(yǎng)護,堅持“預防為主,防治結(jié)合,修養(yǎng)并重”的原則。尤其是那些病害的多發(fā)、易發(fā)地段,特別是小半徑曲線地段應(yīng)當加強防護。從設(shè)備上加強曲線地段防護,使路基參數(shù)達到設(shè)計標準,路肩平整,排水良好;及時整治路基病害,防止路基基礎(chǔ)變化帶動上部建筑的變形,并按規(guī)定更換失效的軌枕;按照設(shè)計的曲線要素正確測定曲線位置,及時安設(shè)曲線頭尾標志,固定曲線位置,正確測定現(xiàn)場正矢,用計算機進行撥正計算,全面撥正線路。3.1 正確調(diào)整曲線外軌超高度
設(shè)置曲線外軌超高度,其目的為:一是防止車輛通過曲線時向曲線外側(cè)傾倒;二是使上下股鋼軌的荷載平衡,減少鋼軌磨耗;三是使列車安全平穩(wěn)通過曲線。為了達到這三個目的,就要正確測定行車速度,合理確定超高度。根據(jù)測定的行車速度,及時調(diào)整好超高度,但超高度的最大限度不得超過150毫米。單線上下行車列車速度相差懸殊時,超高度的最大限度不得超過125毫米。欠超高不能超過75毫米,困難地段不能超過90毫米。
通過準確測量該曲線段列車通過時的速度,來決定該曲線合理的超高度。超高度過大過小都會加大鋼軌病害,因此,應(yīng)測定有代表性的速度作為平均速度。為適應(yīng)行車的實際情況,應(yīng)定期測速核對超高。設(shè)置超高后,應(yīng)觀察鋼軌的磨耗,分析超高是否合適,準確及時調(diào)整好超高度。3.2 定期涂油
鋼軌測面涂油是減少曲線外股鋼軌側(cè)面磨耗的、有效的、經(jīng)濟適用的好方法,一般能使曲線上鋼軌的使用壽命延長2—3倍。3.3 加強養(yǎng)護,消滅超限
經(jīng)常保持曲線狀態(tài)良好,保持方向圓順、正矢好、軌面平、軌距水平不超限;石碴清潔、飽滿、夯實,以減少列車的搖晃,減少車輪的沖擊力。3.4 整修鋼軌與零件的缺陷
及時整修鋼軌的硬彎、低接頭等病害。連接零件缺損,枕木腐朽應(yīng)及時更換整修;混凝土軌枕扣壓力達到規(guī)定標準,使鋼軌固定在正確的位置。3.5 直線和曲線的鋼軌交換使用
將曲線上使用一年或二年后的鋼軌與直線上鋼軌倒換使用,這樣能減輕鋼軌磨耗,因為新鋼軌在直線使用一年或二年后,鋼軌表面經(jīng)車輪碾壓,形成一層堅韌耐磨的表層,表面較光滑,換在曲線上使用可減少磨耗。由于曲線與直線上鋼軌的磨耗程度不同,互相倒換還可延長鋼軌使用年限。在倒換正線上曲直線鋼軌時,須注意不要調(diào)邊使用,仍應(yīng)按原來排列順序連接,以免發(fā)生鋼軌錯牙現(xiàn)象。結(jié)束語
線路曲線病害的種類很多,本人通過對朔黃線上曲線病害產(chǎn)生的原因進行分析,結(jié)合自己所學的知識,提出了一些病害的整治辦法。目前,隨著中國鐵路運輸業(yè)進入了一個新的發(fā)展時期,朔黃鐵路也逐漸走向信息化和重載化,這就對鐵路基礎(chǔ)線路整體質(zhì)量提出了更高的要求,因此,必須掌握扎實的專業(yè)知識及時找出線路病害,同時依靠科技力量,吸收先進、成熟的技術(shù)成果,精心組織、精心設(shè)計、精心施工,提高設(shè)備使用壽命,減少養(yǎng)修成本的投入。但是,由于鋼軌受力特征復雜,探索和預防鋼軌病害工作仍十分艱巨,這就需要我們充分發(fā)揮優(yōu)勢,不斷研究整治機理、完善整治工藝,為朔黃打造“國內(nèi)領(lǐng)先、世界一流,綠色、高效、數(shù)字化”重載鐵路貢獻力量。
參考文獻
[1] [俄]別林斯基.論俄國中篇小說和果戈里君的中篇小說[A].伍蠡甫.西方文論選:下冊[C].上海:上海譯文出版社,1979.[2]張新安.淺談鐵路線路曲線病害成因及養(yǎng)護措施[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,2008,14:178-179+181.
第四篇:墩臺與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計 南京工業(yè)大學 交通學院 10級 課程設(shè)計
`
《墩臺基礎(chǔ)工程》
課程設(shè)計
(交通工程B方向用)
專
業(yè) 交通工程 班級學號 交通1001班22號 姓
名
劉子皓
指導教師 董金梅
學 期2013~2014第二學期
南京工業(yè)大學交通學院 二〇一四年三月
一.簡介
1.工程簡介
1)建橋地點:江陰市某大橋
2)上部結(jié)構(gòu)型式:變截面連續(xù)箱梁雙幅橋(主跨)3)荷載標準:公路—I級
4)橋面布置及凈寬:雙幅并立,中央空間9m,單幅橫向布置為欄桿0.35m、非機動車道5m、隔離柵0.4m、車行道12.25m及防撞護欄0.5m,總計18.5m,總寬46m 5)通航等級:三級航道,凈70?7m 6)主跨跨徑:49+82+49 7)水位標高:最高通航水位為2.98m 8)地質(zhì)資料:見附圖 9)承臺構(gòu)造,尺寸:見附圖
10)樁的型式:鉆孔灌注樁(C25混凝土)11)承臺為混凝土等級C30 12)設(shè)計控制荷載15#墩右幅承臺地面控制中心處設(shè)計控制荷載為N=60000kN(↓)、H=600kN(→)、M=6204kN·m(↖)。2.樁基礎(chǔ)的選擇
本橋樁基礎(chǔ)選擇低樁承臺,其基礎(chǔ)全部埋入土中(樁的自由長度為零),而且承臺也埋入土中一定深度(2.5m),所以在計算其承受水平力的土抗力時,還要考慮承臺側(cè)面土抗力參加工作。其樁身內(nèi)力和位移量都較小,穩(wěn)定性較好。相應(yīng)的施工方法采用鉆孔灌注樁施工,鉆孔灌注樁施工是采用機械成孔的施工方法,具有造價低、無造影、無沖擊、無振動、無污染等優(yōu)點,已被我國橋梁工程施工廣泛采用。3.施工方法簡介
(1)埋設(shè)護管。(2)泥漿制備。(3)鉆孔。使用沖抓鉆孔法。(4)清孔。(5)鋼筋骨架組裝和吊安。(6)灌注水下混凝土。
二.初步擬定基樁的樁長、樁徑(豎向承載力的確定,要求考慮自重)
承臺厚度,及樁身埋深見下圖。
1.擬定基樁的樁長、樁徑
初步擬定基樁樁徑為d=1.88m,承臺高度為12.5m,樁長為h=428m,基樁為彈性樁。2.豎向承載力的確定 ?P??1(Ul?p?A?R)
2其中U???d??(1.6?0.1)?5.97m(沖抓鉆鉆頭直徑增大10-20cm)
l?48m
1n1?p???ili?(0.4?36?4.1?20?8.5?62?11.5?76?18?70?5.5?82)?66.84kPali?148
A???()2?2.84m2
?R?2m0????0??k2?2(h?3)?
t?0.3?0.4,查表m0為0.7 dl48
??26.7?25,故?取0.72(appendix:亞粘土為非透水d1.8d
2性土)
??0??300kPa
k2查表得20.5
?2加權(quán)平均數(shù)
?2?1?18.5?0.4?17.70?4.1?19.60?8.5?19.73?11.50?19.7?18?20.05?5.5? 48?19.55KN/mh?48m?40m按40m算
?R?2?0.7?0.72??300?2.5?19.55?(40?3)??2125.242kPa
得?P??(5.03?48?66.84?1.77?2125.242)?9949.76kN 樁的根數(shù)估算可用公式n??n?1.2?N, ?取1.2 ?P?1260000?7.236?8(根)
9949.76設(shè)兩排,總共16根 樁布局如下圖
三.樁基位移及內(nèi)力計算
1.樁的各計算參數(shù)確定
樁的計算長度:b1?K??K0?K?d 查表K?為2.9 K0=1+
b1?0.9?(1?d)?K
1?b'L1?0.454K?b'???0.45???0.94
0.6h10.63?2.81d得b1?0.9?2.8?0.94?2.115m
hm?2(d?1)?2?(1.8?1)?5.6m,在hm深度內(nèi)有三種土層:h1?0.4m,h2?4.1m,h3?1.1m。
m1h12?m2(2h1?h2)h2?m3(2h1?2h2?h3)h3地基土比例系數(shù):m? 2hm查閱資料,內(nèi)差得m1?9.5,m2?3,m3?15.4 9.5?0.42?3?20.09?15.4?11.114 m??7426kN/m25.6EI?0.67EhIh?0.67?2.8?10?7??1.8464?9.65?106KN?m2
2.樁的變形系數(shù)?計算
??5mb157426?2.115??0.277 EI9.65?106樁在最大沖刷線以下深度為48m,則?h?0.277?48?13.296?2.5為彈性樁
(0)(0)(0)(0),?QM??MQ,?MM3.單位“力”作用局部沖刷線處,樁在該處變?yōu)?QQ計算
因為樁底土為非巖類土,且?h?13.296?2.5,所以Kh?0,按?h?4.0查表
(0)?QQ?B3D4?B4D312.441?5?1???1.19?10m?KN 336?EIA3B4?A4B40.277?9.65?10B3C4?B4C312.441???2.19?10?6m?KN?1 226?EIA3B4?A4B30.277?9.65?101A3C4?A4C31.751?6?1???0.66?10m?KN 26?EIA3B4?A4B30.277?9.65?10(0)?QM?(0)?MM?4.單位“力”作用樁頂時樁頂變位?HH、?HM??MH、?MM計算
l0是地面線以上樁柱自由長度,為10m。
(0)(0)(0)?HH??QQ;?HM??MH??QM;?MM??MM
5.樁頂發(fā)生單位變化時樁頂產(chǎn)生內(nèi)力?
1、?
2、?
3、?4計算
??1,則C0?moh 2m0為樁底面地基土的豎向比例系數(shù),樁底地基土IL?0.03,所以m0?19600KNm4 C0?19600?48?960400KNm2
htan?4?2.83m?2m
A0???22?12.57m2
樁身截面積:
A??d24???1.824?2.54m2
?1?11EAC0A0??h?10.5?481?2.8?107?2.540.96?106?12.57???0.66?10?6?2.38?106?2??3??4??HH??MM???MH?2?HH??MM???MH?2?HH??MM???MH?2?HH?MH?MM1.19?10?5?0.66?10?4?2.19?10?62.19?10?61.19?10?5?0.66?10?4?2.19?10?61.19?10?51.19?10?5?0.66?10?4?2.19?10?6???2?2.16?105?7.16?105?3.89?106?2??
2(Xi為第i根基樁至y軸距離,設(shè)兩排柱之間的間距為4m)7.承臺變位b0、?0、?0計算
b0?N?bb???H????M107.28?106?600?(?5.728?106?6204)a0???6.55?10-4m26662??????????1.728?10?107.28?10?(5.728?10)???M????H1.728?106?6204?(?5.728?106?600)?5?0???9.28?10rad26662??????????1.728?10?107.28?10?(5.728?10)?60000?3.15?10?3m619.04?10 8.樁頂分配作用效應(yīng)組合設(shè)計值Pi,Hi,Mi計算
pi??b0??0Xi??1?3.15?10?3?9.28?10?5?2?2.38?106???7938.737055.27KNHi??0?2??0?3?6.55?10?4?2.16?105?9.28?10?5?7.16?105?75.04KNMi??0?4??0?3?9.28?10?5?3.89?106?6.55?10?4?7.16?105??107.99KN?M 校
核i:
?np?4?(7938.73?7055.27)?59976KN?60000KNnHi?8?75.04?600.3KN?600KN4pX?nM?4??(7938.73?7055.27)?8?(?107.99)?6203.76?6?iii29.局部沖刷線處樁柱變位計算
0)(0)(0)(0)X0?H0?(QQ?M0?QQ?Hi?QQ?Mi?QQ?5?6?4?75.04?1.19?10?107.99?2.19?10?6.565?10mm
0)(0)(0)(0)?0??(H0?(MQ?M0?MM)?Hi?MQ?Mi?MM?75.04?2.19?10?6?107.99?0.66?10?6??9.31?10rad?510.局部沖刷線一下深度Z處樁身各截面內(nèi)力計算
Mz??2EI(X0A3??0?B3?M0H012C?D)??EIXA??EI?B?MC?H0D33303030323??EI?EI計算得:?2EIX0?0.2772?9.65?102?6.565?10?4?486.1
?EI?0?0.277?9.65?102?(?9.31?10?5)??248.86 1?H0?75.04?270.9
0.277則Mz?486.10A3?248.86B3?107.99C3?270.9D3
樁身截面配筋只需彎矩,不會發(fā)生剪切破壞,在此只計彎矩。
由表可知,最大彎矩設(shè)計值為Md?134.9783KN?m,Z?5.31m
其軸向力設(shè)計值
q?A?P?2.84?25?71KNm11Nd?P?(qZ?U?Z)
22?7938.73?(0.5?71?5.31?0.5?5.97?62?5.31)?7144.5KN根據(jù)Md和Nd按偏心受壓構(gòu)件進行配筋設(shè)計。11.樁柱頂水平位移驗算
??X0??0(h1?h2)??0 ?0?H?1?M外233(nh?h)?nh?h(h?h)h2?nh1(2h2?h1)122112??E1I1?32EI??11??式中
h1?h2?0,所以?0?0,故??X0?0.657mm
水平位移容許值????5.0L?34.6??,所以滿足要求.縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋,f'sd?280Mpa,5.1,fcd?Mpa,?0?1。
混凝土保護層厚度采用70mm,采用?28鋼筋,外徑為31.6mm。
Md?134.9783KN?m Nd?7144.5KN
rs?900?(70?31.6/2)?814.2mmrs?0.905r48L0/D??26.671.8h0?r?rs?1714.2mmg?
??1?1(L0/h)2?1?21400e0/h0?1?0.2?2.7e0/h0?0.230?1?1.15?0.01L0/h?0.963??1??6.001336002?()?0.230?0.96318.8918001400?1714.2
計算偏心距
'e0??e0?113.34mm
設(shè)?值=0.8 查表得 A?2.1234,B?0.5898,C?1.6381,D?1.1212' fcdAeo?Br11.5?(2.1234?113.34?0.5898?900)?????0'fsdDgr?Ceo280?(1.1212?0.905?900?1.6381?113.34)混凝土足以承擔拉力,故縱向鋼筋按構(gòu)造配筋
四.樁基配筋計算
AS/?r2?0.5%
rs?814.2mm As?10407mm2
查表,選擇18?28,As?2?5542?10407mm2
縱筋間距:2?rs/n?284.1mm
實際配筋率 ??As/?r2?0.53%?0.5%
?0Nd?7144.5KN
fcd(?r2?AS)?11.5?106?(2.5434?0.0104)?29130KN?7144.5KN
計算結(jié)果表明,截面抗壓承載力滿足要求,結(jié)構(gòu)是安全的。樁身每2m設(shè)置?25普通箍筋,在樁身頂部以及樁身底部布置間距為200cm?8螺旋箍筋。
五.參考文獻
橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程 盛洪飛 哈爾濱工業(yè)大學出版社
鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 人民交通出版社
第五篇:橋梁承臺墩柱施工常見的問題及處理措施
橋梁承臺施工中常見的問題及處理措施
(一)樁頭鑿除不徹底、不到位
1、在承臺挖基過程中禁止使用挖機挖除樁頭外露鋼筋籠內(nèi)泥漿,防止損壞外露鋼筋。也禁止用挖機用力勾樁頭,防止造成斷樁。
2、承臺挖基至承臺底設(shè)計標高后,做好基坑排水、基坑防護才可進行樁頭鑿除施工。
3、鑿除樁頭前測量人員先進行水準測量,進行設(shè)計樁頂標高交底。并應(yīng)在樁體側(cè)面用紅油漆標注高程線,以防樁頭被多鑿,造成樁頂伸入承臺內(nèi)高度不夠。
4、鑿除樁頭是先在樁頂設(shè)計標高處人工鑿出一條環(huán)向深槽,深度至孔樁主筋。樁頂設(shè)計標高以下部分樁身混凝土禁止破壞。
5、破除樁頭時應(yīng)采用空壓機結(jié)合人工鑿除,上部采用空壓機鑿除,下部留有10~20cm由人工進行鑿除。為操作方便可將鑿出孔樁主筋扳彎,但嚴禁扳成死彎造成損傷及無法校正。注意在鑿除安裝有聲測管的孔樁時,不可將聲測管破壞。
6、鑿除過程中保證不擾動設(shè)計樁頂以下的樁身砼,鑿出的浮漿及碎渣應(yīng)清除出基坑;嚴禁用挖掘機或鏟車將樁頭強行拉斷,以免破壞主筋。
7、將伸入承臺的樁身鋼筋清理整修成設(shè)計形狀,復測樁頂高程,對沒有安裝聲測管的樁頭利用磨光機打磨出四個平面待做樁基檢測試驗。對安裝聲測管的孔樁,此時可以將聲測管切除至樁頭以上10cm。但施工時注意不可有任何雜物進入聲測管內(nèi)。
8、樁頭處理完成報與監(jiān)理驗收合格后,通知第三方檢測單位對樁基進行檢測。
9、鑿除樁頭后殘余樁頭應(yīng)平整無松散、無浮渣
10、鑿除樁頭預留10cm 嵌入承臺
(二)承臺澆筑時跑模
1、施工用模板采用大型組合鋼模,再運至現(xiàn)場拼裝。采用Φ50鋼管作為模板的橫、豎加勁肋。必要時在模板與基坑邊緣用木方支撐。模板內(nèi)側(cè)用預制的同標號砂漿墊塊墊于承臺鋼筋與模板間,以保證保護層厚度;外側(cè)用型鋼或方木與基坑壁撐緊,保證位置準確。在承臺四周用Φ50鋼管搭設(shè)腳手架,便于模板安裝及混凝土澆筑。
2、嚴格控制澆注速度,保證混凝土澆注速度控制在≤0.3m/h。
3、混凝土澆筑時,在基坑內(nèi)保證有2-3名模板工,對模板進行臨時加固,防止跑模。
(三)承臺外觀質(zhì)量
(1)、混凝土蜂窩、麻面、孔洞
產(chǎn)生原因:
①、模板接縫不嚴,板縫處漏漿。
②、模板表面未清理干凈或模板未滿涂隔離劑。
③、混凝土振搗不密實、漏振造成蜂窩麻面、不嚴實。
④、混凝土攪拌不均,和易性不好;混凝土入模時自由傾落高度過大,產(chǎn)生離析。
⑤、混凝土攪拌時間短,加水量不準,混凝土和易性差,混凝土澆筑后有的地方砂漿少石子多,形成蜂窩。
⑥、混凝土澆灌沒有分層澆灌,下料不當,造成混凝土離析,出現(xiàn)蜂窩麻面等。
預防措施(事前控制):
①混凝土澆搗前應(yīng)檢查模板縫隙嚴密性,模板應(yīng)清洗干凈并用清水濕潤,不留積水,并使模板縫隙膨脹嚴密。
②混凝土澆筑高度一般不超過2米,超過2米時要采取措施,如用串筒等進行下料。
③混凝土入模后,必須掌握振搗時間,一般每點振搗時間約20-30秒,使混凝土不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡,混凝土表面出漿且呈水平狀態(tài),混凝土將模板邊角部分填滿充實。
處理方法(事后處理):
①麻面主要影響使用功能和美觀,應(yīng)加以修補,將麻面部分濕潤后用水泥砂漿抹平。
②如果蜂窩較小,可先用水洗刷干凈后,用1:2或2:5水泥砂漿修補
③如果蜂窩較大則先將松動石子剔掉,用水沖刷干凈濕透,再用提高一級標號的細石混凝土搗實并加強養(yǎng)護。
④如果是孔洞,則要經(jīng)過有關(guān)人員研究,制定補強方案進行處理。(2)、混凝土露筋
產(chǎn)生原因:
①混凝土振搗時墊塊移位或墊塊太少,鋼筋緊貼模板,致使拆模后露筋。
②構(gòu)件截面尺寸較小,鋼筋過密,遇大石子卡在鋼筋上水泥漿不能充滿鋼筋周圍,使鋼筋密集處產(chǎn)生露筋。
③混凝土振搗時,振搗棒撞擊鋼筋,將鋼筋振散發(fā)生移位,造成露筋等。
預防措施(事前控制):
①鋼筋混凝土施工時墊足墊塊,固定好。同時保證保護層厚度。
②鋼筋較密集時,要選配適當石子,以免石子過大卡在鋼筋處,如遇普通混凝土難以澆灌時,可采用細石混凝土。
③混凝土振搗時嚴禁振動鋼筋,防止鋼筋變形位移。
處理方法(事后處理):
將外露鋼筋上的混凝土和鐵銹清理干凈,然后用水沖洗濕潤,用1:2或1:2.5水泥砂漿抹壓平整;如露筋較深,應(yīng)將薄弱混凝土全部鑿掉,沖刷干凈潤濕,再用提高一級標號的細石混凝土搗實,并加強養(yǎng)護
(四)承臺混凝土養(yǎng)護
1、非冬季施工時,養(yǎng)護要點如下:
1)混凝土澆筑時保證入模溫度控制在5-30℃之間,澆筑完畢后在混凝土初凝前及時進行抹面壓光;
2)混凝土初凝后,及時對頂面外露混凝土表面覆蓋塑料布并進行灑水,進行保水潮濕養(yǎng)護,養(yǎng)護用水應(yīng)采用干凈的自來水或采用拌和混凝土用水; 3)混凝土養(yǎng)護時間不得少于14天; 4)當環(huán)境溫度低于5℃時禁止灑水。
5)承臺混凝土在保證表面及棱角不受損傷時,拆除模板,基坑回填,側(cè)面進行濕潤土自然養(yǎng)護。保持混凝土表面潮濕,覆蓋草簾或塑料布并及時灑水養(yǎng)生。
2、冬季施工時,養(yǎng)護要點如下:
1)混凝土澆筑時保證入模溫度控制在5-30℃之間,澆筑完畢后,在混凝土初凝前及時進行抹面壓光;
2)混凝土初凝后,及時用草簾或土工布進行包裹覆蓋,保證混凝土表面不出現(xiàn)裂紋。必要時生煤爐進行保溫。
3)混凝土包裹保溫時間不得少于14天; 4)當環(huán)境溫度低于5℃時禁止灑水。
橋梁墩柱蓋梁施工中常見的問題及處理措施
(一)、橋墩墩身施工中常見的質(zhì)量通病主要有:錯臺、翻砂、流漿、麻面、蜂窩、氣泡多、色差、露筋、“爛根”、缺棱掉角、收縮裂縫等。
1、墩柱錯臺嚴重
現(xiàn)象:模板拼縫處混凝土表面凹凸不一致,曲線不圓順。
原因分析:模板加工質(zhì)量較差,兩塊模板接縫不在同一直線上。
預防措施:
①在設(shè)計模板時,選擇不易變形、表面光潔的板材,從而使模板具有足夠的強度和剛度,以防止混凝土澆注時,模板產(chǎn)生明顯的撓曲和變形。模板加工好后,首先檢查模板材料的規(guī)格、幾何尺寸是否與設(shè)計圖紙相吻合;其次檢查模板結(jié)構(gòu)尺寸是否達到設(shè)計要求;最后檢查模板平整度、錯臺、模板連接處是否達到設(shè)計及規(guī)范要求。
②在模板安裝前,先進行試拼,在試拼處設(shè)置定位梢,對模板接縫、平整度等進行檢查,同時進行編號,確保模板的精度和吻合度并保證錯臺不大于2mm。隨后對每個模板進行除銹、拋光打磨。涂刷模板漆和脫模劑。
③模板安裝時,上下模板的連接定位銷必須對齊以保證接縫平整。模板板塊之間連接縫必須用2mm厚、30mm寬的雙面膠帶做密封帶,即先將雙面膠帶貼到先安裝的一塊模板側(cè)螺栓連接處,在下一塊模板即將靠攏前再撕去雙面膠帶上的防粘紙,讓兩塊模板對位后粘貼在一起,擰緊連接螺栓。連接螺栓受力后,雙面膠帶經(jīng)擠壓起到密封作用,保證模板不漏漿。模板安裝完畢后,應(yīng)進行校正,保證模板拼接質(zhì)量。在澆筑混凝土之前,模板內(nèi)的垃圾、木片、刨花、鋸屑、泥和脫落的鐵皮等雜物,必須清除干凈。
2、墩柱表面翻砂
現(xiàn)象:主要表現(xiàn)為橋墩表面無水泥漿,不光滑,能看到砂子,而且呈豎向分布。
形成原因:
(1)、振搗嚴重,由于振搗時間過久混凝土離析,石子下沉,水泥漿上升,甚至冒水,將砂子表面的水泥漿洗掉。
(2)、混凝土泌水嚴重
①、與原材有關(guān),砂石料含泥量大,含泥量大則混在水中阻礙和水泥產(chǎn)生水化,延長凝結(jié)時間。砂子中含石量較大、級配不好,石子級配不好,導致和易性,粘聚性不好。
②、摻合料(粉煤灰)質(zhì)量太差,細度偏大,屬于Ⅲ級。就是說細顆粒太少影響混凝土的和易性。
③、減水劑的減水效果不好,減水率不夠,導致攪拌中水加多,造成配合比不良。混凝土本身原材之間的比例不協(xié)調(diào),直接影響混凝土的和易性。或者使用的是高效緩凝減水劑.凝固時間是5-6小時,這樣大大加大泌水的時間,使混凝土在凝固期間由于過度深入振搗繼而加大了凝固時間,從而過振泌水。
④、水灰比太大。水泥摻量少,水摻量多。坍落度過大。
預防措施:清洗砂石料,控制原材料的含泥量,控制砂石料的級配,減少粉煤灰的用量,增加水泥用量,調(diào)整減水劑最佳用量,控制凝結(jié)時間,時刻注意砂石料的含水率,控制混凝土的坍落度。嚴格控制振搗時間,振搗方法。
3、墩柱表面流漿
現(xiàn)象:主要表現(xiàn)為橋墩表面像流過水泥漿一樣,由上而下呈流動狀。
形成原因:模板加固不牢靠,上下兩層混凝土的澆筑間隔時間太長。等底層混凝土已經(jīng)初凝或?qū)⒁跄龝r才澆筑上層混凝土,這時模板在外力作用下向外側(cè)活動,而底層混凝土由于有一定強度并不跟著活動,這樣在模板和底層混凝土之間就形成一個空隙,上層混凝土水泥漿流到這個空隙里。
預防措施:混凝土要連續(xù)澆筑,在底層初凝前就澆筑上層混凝土,同時模板的強度、剛度和穩(wěn)定性要符合施工要求,保證在施工過程中不發(fā)生變形。
4、墩柱外觀麻面
現(xiàn)象:砼表面局部缺漿粗糙,或有許多小凹坑,但無鋼筋和石子外露。原因分析:
(1)、模板表面粗糙或清理不干凈,粘有干硬水泥砂漿等雜物,拆模時砼表面被粘損。(2)、鋼模板脫模劑涂刷不均勻,拆模時砼表面粘結(jié)模板。(3)、模板接縫拼裝不嚴密,灌注砼時縫隙漏漿。
(4)、砼振搗不密實,砼中的氣泡未排出,一部分氣泡停留在模板表面。
預防措施:模板面清理干凈,不得粘有干硬水泥砂漿等雜物。木模板灌注砼前,用清水充分濕潤,清洗干凈,不留積水,使模板縫隙拼接嚴密,如有縫隙,填嚴,防止漏漿。鋼模板涂模劑要涂刷均勻,不得漏刷。砼必須按操作規(guī)程分層均勻振搗密實,嚴防漏搗,每層砼均勻振搗至氣泡排除為止。
5、墩柱外觀蜂窩
現(xiàn)象:砼局部酥松,砂漿少石子多,石子之間出現(xiàn)空隙,形成蜂窩狀的孔洞。原因分析:
(1)、砼配合比不合理,石、水泥材料計量錯誤,或加水量不準,造成砂漿少石子多。(2)、砼攪拌時間短,沒有拌合均勻,砼和易性差,振搗不密實。
(3)、未按操作規(guī)程灌注砼,下料不當,使石子集中,振不出水泥漿,造成砼離析。(4)、砼一次下料過多,沒有分段、分層灌注,振搗不實或下料與振搗配合不好,未振搗又下料。
(5)、模板孔隙未堵好,或模板支設(shè)不牢固,振搗砼時模板移位,造成嚴重漏漿。預防措施:砼配料時嚴格控制配合比,經(jīng)常檢查,保證材料計量準確。采用電子自動計量。砼拌合均勻,顏色一致,其延續(xù)攪拌最短時間符合規(guī)定。砼自由傾落高度一般不得超過2m。如超過,要采取串筒、溜槽等措施下料。砼的振搗分層搗固。灌注層的厚度不得超過振動器作用部分長度的1.25倍。搗實砼拌合物時,插入式振搗器移動間距不大于其作用半徑的1.5倍;對細骨料砼拌合物,則不大于其作用半徑的1倍。振搗器至模板的距離不大于振搗器有效作用半徑的1/2。為保證上下層砼結(jié)合良好,振搗棒插入下層砼5cm。砼振搗時,必須掌握好每點的振搗時間。合適的振搗現(xiàn)象為:砼不再顯著下沉,不再出現(xiàn)氣泡。灌注砼時,經(jīng)常觀察模板、支架、堵縫等情況。發(fā)現(xiàn)有模板走動,立即停止灌注,并在砼初凝前修整完好。
6、墩柱表面氣泡
現(xiàn)象:墩柱表面有形狀呈圓形的小坑。
原因分析:(1)、振搗過輕,沒有及時有效地把氣泡從混凝土中排出不能達到密實狀態(tài)。或是把氣泡都擠到墩柱表面不能及時及時順著模板排出,故產(chǎn)生氣泡。
(2)、混凝土坍落度過小,拌合不均勻,密實度不夠,或是混凝土本身含氣量就大。
預防措施:延長振搗時間,加大振搗棒的功率,控制坍落度。改善混凝土本身性能。在混凝土澆注每30cm搗固一次?;炷寥肽v固前將混凝土拌和物耙平,并使模板邊周圍的混凝土比中間稍高出10cm左右再振搗。振搗棒距模板10cm,振搗點與點之間的距離為15cm~20cm??觳迓危刻幍恼駬v時間為10s~15s,最多不超過20s。振搗過后應(yīng)用搗固錘或人工踩踏模板邊的混凝土,將個別還滯留在模板邊的氣泡完全排盡。
7、墩柱外觀色差
現(xiàn)象:同一墩柱表面不同位置的顏色不一樣。
原因分析:
(1)模板刷脫模劑不在同一時間段內(nèi),或模板除銹不均勻,或不是使用同一種脫模劑。(2)混凝土顏色本身不一樣(水泥不是同一批次,或砂子顏色不一致,含泥量不一致)
預防措施:澆注混凝土前,將模板清理干凈,不留有鐵銹和污漬,在模板表面涂擦一層薄薄的脫模劑。前后澆注的混凝土干稀度盡量保持一致,坍落度不均勻的誤差控制在不大于±2cm范圍內(nèi)。確?;炷猎囊恢隆?/p>
8、墩柱外觀出現(xiàn)鋼筋痕跡
現(xiàn)象:墩柱表面有鋼筋的痕跡。
原因分析:保護層不夠,鋼筋離墩柱模板太近,沒有足夠的水泥漿將鋼筋包裹住。
預防措施:控制墩柱鋼筋的平面坐標和墩柱鋼筋的垂直度,確保保護層厚度。
9、墩柱底部“爛根”
現(xiàn)象:墩柱底部出現(xiàn)石子(石子外露)。
原因分析:在混凝土澆筑過程中水泥漿被竄筒和料斗粘住從而水泥漿減少,出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。
預防措施:在澆筑之前先用清水潤濕一下,第一車混凝土的后面打0.5方砂漿作為潤料斗作用。
10、墩柱缺棱掉角
原因分析:過早拆模,受外力撞擊或保護不好,棱角被碰掉。預防措施:
(1)拆除柱模板時,混凝土也具有足夠的強度;拆模時不能用力過猛、過急,注意保護棱角。
(2)加強成品保護,對于處在人多運料等通道時,混凝土陽角要采取相應(yīng)的保護措施
11、收縮裂縫
現(xiàn)象:收縮裂縫主要表現(xiàn)為混凝土表面產(chǎn)生不規(guī)則的裂紋,是橋墩墩身外觀質(zhì)量病害中最為常見的一種。
形成原因:
①、鋼筋施工技術(shù)不當引起的裂縫,澆筑混凝土時無工作平臺,施工人員直接觸動鋼筋,造成鋼筋局部變形,形成素混凝土,混凝土的抗拉能力下降,于是出現(xiàn)無規(guī)則交叉混凝土裂紋。
②、干縮應(yīng)力引起的裂紋,在模板拆除之后,由于墩身表面失水,造成溫度變化,而溫度變化引起混凝土內(nèi)部各單元體之間相互約束,產(chǎn)生干縮應(yīng)力,引起混凝土裂縫。
③、溫度應(yīng)力引起的裂縫,橋墩墩身在澆筑初期,由于水泥水化過程產(chǎn)生大量熱量,混凝土內(nèi)部迅速升溫,但混凝土導熱性能差,在其內(nèi)外形成溫度梯度,混凝土表面受拉,內(nèi)部受壓,當應(yīng)力超過混凝土抗拉強度時,混凝土表面即產(chǎn)生裂紋。
預防措施:選擇低中熱水泥,在確定混凝土強度及坍落度的情況下,選用大粒徑骨料、合理的集料級配,通過摻粉煤灰、減水劑來減少水泥用量,從而降低水泥的水化熱。對原材料進行預冷,降低混凝土從拌和、運輸至入模時的溫度。在施工時,搭設(shè)工作平臺,避免人員、機械對鋼筋的擾動。在鋼筋網(wǎng)之間增加橫向、豎向支撐鋼筋,焊接成鋼筋骨架,增加鋼筋骨架的剛度和穩(wěn)定性,以保證鋼筋位置的準確,防止鋼筋施工不當引起混凝土裂縫??刂撇鹉r間,以防拆模時降溫造成更大的溫度應(yīng)力。