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連續剛構橋作為現階段我國橋梁建設的主要橋梁形式,它具有梁體連續和墩梁固結的結構特點,而且主要是利用高墩的柔度來適應各種材料及外界環境變化所產生的位移。連續剛構橋是主梁與墩臺相互連接的橋梁,在施工的過程中是很復雜的,而且相關的技術要求高,對于監理人員的要求也是很高的。本文主要以某大跨徑連續剛構橋的監理工作為例,重點介紹和討論了大跨徑連續鋼構橋的施工監理質量控制的相關要點,以及在橋梁監理方面應該注意的問題,目的為了提高大跨徑連續剛構橋施工的質量,確保工程質量安全。
[關鍵詞]大跨徑連續剛構橋施工監理質量控制 工程驗收
中圖分類號:O213.1文獻標識碼: A 文章編號:
引言
大跨徑連續剛構橋是現今我國一種主要的橋梁建設結構,這種橋梁無論是在施工的難度,還是在相關的技術要求方面都會比其他的橋梁建設的難度要高。隨著科學技術的發展,我國橋梁建設也逐漸走向成熟。基于連續剛構橋的特點,在很多橋梁建設時都會考慮連續剛構橋的結構。
一、相關工程概況
某跨河大橋的主橋采用的是大跨徑連續剛構橋的結構,主要的跨徑為62m+80m*2+62m,總的橋面寬度為20m。橋的主梁采用的是單箱單室形截面,應用的是橫、縱、豎三向預應力混泥土結構。箱梁頂板寬20m,底板寬10m,腹板厚度為0. 5m,采用掛籃懸臂對稱澆筑施工,邊跨靠交界墩長8m段,主要采用的是滿堂式支架現澆的方法。箱梁支點根部梁高5.5m,跨中梁高2.5m。0#塊梁長5m,主橋分11個節段,梁長分為3.5m、4m、4.5m,中、邊跨合攏段梁長2.5m,邊跨現澆面長6.9m。由于0#塊不是特別的長,在考慮掛籃安裝長度和0#塊頂板就沒有設置縱向預應力鋼筋,而是采用0#塊、1#塊搭鋼管平臺一起澆筑方法,2#塊采用懸臂掛籃施工方法。合攏方案為先合攏邊跨再合攏次中跨。大橋的下部構造及基礎:主跨墩采用雙柱實體墩,雙排鉆孔灌注樁承臺基礎,墩梁固結。其他墩采用雙柱式墩,鉆孔灌注樁基礎。墩采用C40 混凝土,承臺及灌注樁基礎為C30 混凝土。施工時水深約8m~10m。
二、施工過程中監理的質量控制要點
1、制定監理實施規則
在進行大橋建設的過程中,專業的監理師需要根據監理的規劃要求及工程編制監理的細則,制定出監理實施規則。明確的指出工程質量控制的要點及內容和手段及措施,還有相關的質量控制的流程。把這些作為監理實施的依據,并要求監理嚴格執行這些規則。
2、嚴格相關的審核制度
對于施工方提交的施工方案需要進行認真的審查,主要從質量的可靠性、安全性及合理性三個方面進行審核。對于專業的工程師可以對相應的方案提出自己的看法和一些合理化的建議,來進一步完善工程。
3、承臺大體積混泥土施工監理質量監控
這座橋的主墩承臺的設計規格為4.0m(高)×10.0m×9.0m,混泥土的體積大體上有342m3。因為這座橋的截面尺寸較大,在混泥土硬化及水泥水化過程中產生的溫度變化和混泥土的收縮,以及基礎約束的作用,會對混泥土結構產生危害。為此,作為監理必須要考慮到這些方面的問題,要求相關的施工單位采取相應的措施及時的處理這些變化所帶來的不良影響,合理的解決溫度應力和裂縫開合度的控制。
為了保障施工的質量,就必須要求施工單位按照原定的計劃進行施工,監督部門要時刻的監督施工單位做好降溫散熱的工作。一般在進行降溫時,主要有以下幾種具體的措施:①在安裝冷卻管時要注意管道的通暢,在接頭的地方要不能夠漏水,施工方需要控制好管道進出水的流量及冷卻水的溫度,監理還需要定期進行溫度的抽檢工作;②為了達到降低水化熱的目的,在施工的過程中往往回采用低水化熱的水泥。這樣的水泥在配合比試驗要求選用水泥用量較少的碎石和骨料,并在攪拌前進行灑水降溫,就能夠很好的降低水化熱;③在進行混泥土的澆筑時,往往是分兩次澆筑,為了更好地降低水化熱,可以再第一次澆筑完成后停一段時間后,再進行第二次的澆筑工作,并且施工方要嚴格按照相應的技術規范要求進行澆筑。
4、鉆孔樁施工監理質量的控制
對于鉆樁孔施工監理,就是要對成孔后的孔低標高、孔位、孔徑的大小及沉淀層厚度進行檢測,只要能夠確認滿足工程設計要求后才能夠進行灌注混泥土的工作。對于大跨徑連續鋼構橋這樣的橋體結構而言,尤其需要注意對基礎及下部結構的沉降質量的控制,如果基礎出現了過大的不均勻沉降,就會使得預應力呈現出新的分布格局,就不會按照工程設計要求的那樣,這樣就會危及到橋梁的使用壽命。為此,在選擇樁位的時候需要注意:當所選樁位的地層有較大變化時,對于樁底標高需要進行適當的調整,必要時可以實施補鉆的方法。另外對于樁底標高的調整,必須要經過相應的設計單位及監理工程師一致同意后方可進行。
5、主橋箱梁懸臂施工監理質量控制
在設計主梁為單箱單室形截面時,采用的混泥土標注是C50,運用的是懸臂施工方法。小型的構件和模板采用塔吊吊運,混泥土選用泵送混泥土。對于主橋箱梁懸臂施工監理的質量控制主要以下幾個方面:
5.1、監理需要監督施工單位嚴格按照設計要求和相應的施工方案進行施工,一定要要求施工方確保施工方案的可靠性,在確定了可靠性之后,方可進行施工。如按設計要求,主梁的“T構”的0號梁段混凝土在墩頂立模澆筑,1號~11號梁掛籃懸臂對稱澆筑施工。施工時施工方提出0號及1號梁段混凝土在墩頂立模澆筑,以適應掛籃的起步長度要求,在征得設計單位同意后,監理批準了施工單位的施工方案,這樣才能夠進行施工工作。
5.2、為了保障箱梁混泥土的質量及強度,監理需要要求施工單位在進行澆筑工作之前進行混泥土澆筑面的沖洗工作,在確保基面干凈之后才能夠進行澆筑,這樣才能夠保證整個箱梁的整體性。
5.3、嚴格控制各個梁段斷面尺寸。同時監理還要對梁高、梁寬和橋面寬度進行抽檢,要求所出現的誤差要在施工規范要求之內,細節部分的尺寸誤差不能夠大于該細部尺寸的1%,這樣才能保證尺寸的規范要求。
5.4、嚴格要求施工各單位按照規定的拆模時間進行拆模,為了防止混泥土出現裂痕和棱角的碰損,需要達到相應的混泥土強度要求后才能夠進行拆模工作。
6、合攏段施工質量監理要點
嚴格的控制好合攏段的合攏時間,選擇合適的大氣溫度進行合攏段剛性連接部件。施工時要嚴格監控平衡重,使得在負荷重不變的情況下進行合攏段的施工;嚴格按照相應的而設計要求控制好合攏段的預應力約束,對于兩中跨合攏段施工控制,監理過程基本與邊跨合攏段相同。
7、預應力鋼束張拉質量控制
預應力施工工序是現階段橋梁施工中出現問題最多的部分,為此需要對這部分的施工質量進行嚴格的監控、重點監控。監控的內容主要有:材料、下料、錨具及張拉圧漿和張拉設備等,對預應力張拉及孔道壓漿的全過程進行重點監控,并且還需要記錄相關數據,當場檢驗是否符合設計要求
三、工程結束時監理控制要點
在全橋建設完成后,監理需要進行動、靜載試驗,并且還要對橋梁進行全面的評價,判斷出整個工程的質量。監理需要向施工監控單位提供檢測報告,對試驗檢測單位的負載試驗方案進行審核,還應該判斷整個工程的質量,并提出自己的意見和寫一份監理工作總結。
結語
現今,大跨徑連續剛構橋已經成為了橋梁建設的主要橋型,為了確保橋梁的正常使用,需要對橋梁的施工質量進行監控,這樣才能夠滿足工程要求。
參考文獻
【關鍵詞】地震破壞;多層磚混結構;抗震設計;
磚混結構在我國當前建筑中使用非常普遍,因為它不但選材方便、施工簡單,而且工期短、造價低。但是它的組成材料和連接方式決定了其脆性性質和變形能力較小,從而導致房屋的抗震性較差。2008年發生的汶川大地震牽動了無數國人的心,其破壞力實屬罕見,造成了重大的人員傷亡和財產損失。從《汶川地震災害房屋評估工作總結報告》中可以看出,震區所使用的磚混結構大多為粘土實心墻,預制空心板樓面和屋蓋。結構中鮮有設置圈梁或者構造柱,且板縫中未設鋼筋、支座處也沒有拉結。震后墻體多表現為典型的交叉裂縫破壞等。再有,記載表明,我國有90%以上城鎮民用建筑中的墻體材料以磚砌體為主。這種磚混房屋在歷次地震中的損害是非常嚴重的。可見,提高磚混結構房屋的抗震性,對于減災有著非常重要的作用。本文首先提出磚混結構房屋設計中普遍存在的問題,然后將依據這些問題探討一些優化抗震性設計的措施。
1.多層磚混結構房屋抗震設計中存在的問題
結合《汶川地震災害房屋評估工作總結報告》可以看出,磚混結構房屋設計中普遍存在著一些問題,只有在了解了這些問題后,才能提出改善磚混結構抗震性能設計的措施。
1) 不規則的建筑體系
在沿平面布置縱、橫墻時,大多數不會對齊,而且,有時墻體在豎向上下也存在這種情況。這樣就不能形成規則的抗震體系;立面造型過于復雜的建筑物抗震性較差;層數較高的建筑頂部存在局部突出的部分時會產生鞭梢效應等。
2)超高的建筑物
和鋼筋混凝土結構相比,磚混結構的抗震性要差很多。而且隨著建筑物的層數增加,地震中的破壞程度就越高。在同樣設防烈度的條件下,多層磚混建筑物的倒塌比例要遠遠大于低層磚混建筑物。因此,在設計磚混結構建筑物時,要嚴格遵守抗震設計規范規定的層數及高度限值,以達到保證抗震性能的目的。
3) 門窗洞口設置不合理的磚混結構住宅
很多磚混結構住宅中有很多大開間和大門洞,從而造成窗間墻的尺寸不符合規范要求中的最小尺寸;在陽臺洞口兩側的墻垛越來越小,因而在結構上沒有連續的外縱墻,也會造成結構的抗震性能變差。
4) 不同結構形式的建筑物
有很多大型建筑物為了追求多樣的需求作用,同時使用鋼筋混凝土、磚混等一些結構形式,這種大的結構差異,在剛度等方面對抗震性能也提出了很大的挑戰。
2.多層磚混結構房屋的抗震設計優化措施
通過分析《汶川地震災害房屋評估工作總結報告》,磚和砂漿強度等級偏低、圈梁和構造柱設置不合理等問題是造成震害較重的主要原因。因此,本文將在下面對磚混結構房屋的抗震性能設計提出一些優化措施。
1) 對建筑的平面和立面進行科學布置
對建筑的平面和立面進行科學布置,需要選擇合理的結構受力方案。磚混結構房屋的科學合理布局是整個抗震設計的關鍵部分。在進行布局時,可以參考下面的方法:宜使其立面和平面設計簡潔、規則,使剛度中心和結構質量的中心保持協調;在平面布置上,體型不規則的房屋應注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算;在立面布置上,盡量避免上重下輕,應采取措施使房屋的重心位置盡可能下移。另外為了避免地震時發生“鞭梢效應”,不宜把屋面樓梯間、電梯設備間等突出部分的高度設計過高。
2) 對砌體房屋的總層數和高度進行限制
通過歷次地震過后的統計數據證明,砌體房屋的損毀強度和其高度及層數呈正比關系。為了減小地震所造成的破壞,就不得不考慮對砌體房屋的高度及層數進行限制。我國現行最新的建筑抗震設計規范(GB50011- 2010)中對多層砌體房屋的總高度和總層數都做出了強制性規定。
3) 對砌體房屋的剛度及整體性進行增強
所謂砌體房屋空間結構體系,就是縱、橫向承重構件和樓面及屋蓋組成的一個結構體系,其剛度及整體的穩定性勢必是影響其抗震能力的重要因素。剛性樓蓋是各抗側力構件按各自側移剛度分配地震作用的保證。目前使用情況比較好的是現澆鋼筋混凝土樓面及屋蓋。因為它的整體性好,并且水平剛度大。所以是比較理想的抗震構件,不但可以消除滑移和散落的問題, 還可以增強房屋的整體性和增大樓板的剛度。另外,其較強的樓面、屋蓋水平剛度也使荷載傳遞具有良好的條件,可以增加樓板對墻體的約束。另外,在某些部位增加構造柱和配置一些構造鋼筋, 同樣也可以增強結構整體性;設計時設置配筋圈梁可以限制散落, 并且增強空間剛度,從而達到提高整體結構穩定性的作用, 以達到提高房屋整體抗震性的作用。
4)對縱墻和橫墻進行合理布置
本文已經提過,房屋的空間整體剛度和穩定性直接決定著房屋的抗震能力。在實際設計中,多層磚混房屋有時會單獨采用縱或橫墻承重。但是非承重方向的約束墻體較少且間距大, 這就使得在該方向上的剛度較弱, 從而空間剛度和整體性都較差。在一些高烈度地區,由于平面外的失穩,墻體會先被破壞, 嚴重時甚至還會造成整個房屋的倒塌。因此,在對多層磚混房屋設計時,宜采用橫墻承重或者橫縱墻共同承重的結構體系形式。對其布置也應該均勻對稱:沿平面內對齊、豎向上下連續;同一軸線上的窗間墻寬度均勻。
5) 對墻體面積與砂漿強度進行合理確定
在對多層磚混房屋的抗震設計中,墻體面積與砂漿強度的確定也是不容忽視的因素。同樣,墻體面積大小與砂漿強度等級高低和房屋的抗震能力呈現正比關系。設計時合理設定墻體面積和砂漿強度對于有效減輕地震帶來的災害有著重要作用。筆者在實際工作中發現,合理增加底部1-2層墻體面積或提高砂漿強度等級可以有效提高房屋的抗震能力。這在7層磚混房屋的抗震驗算中可以得到證明,由于地震力對第一層的作用比較大,其抗震能力比較薄弱且不容易滿足設計要求,所以如何對其設計顯得尤為重要。通過加大第一層部分墻體的面積或適當提高砂漿的強度等級發現就可以滿足抗震要求,比如將部分240mm 寬的承重墻改為370mm 寬的墻,或將砂漿強度等級由M7.5提高到M10等。
6) 對房屋圈梁和構造柱進行有效設置
設置圈梁是提高多層磚混房屋抗震能力和減輕地震災害的有效措施。設置圈梁可以加強內外墻的連接,增強房屋的整體穩定性。圈梁使樓蓋與縱橫墻構成整體的箱形結構,從而降低磚墻出平面倒塌的可能性,使各片墻體充分發揮各自的抗震能力。另外,圈梁還可以有效地約束預制板,在地震時防止其散落。增設構造柱不僅可以提高磚混房屋的延性,還可以發揮防止磚砌體側向擠出塌落的約束作用;另外,設置鋼筋混凝土構造柱能使砌體的抗剪承載力提高10%-30%。它還可以提高砌體的變形能力,是一種有效的抗倒塌的措施。
3.結語
通過對《汶川地震災害房屋評估工作總結報告》結合磚混結構設計的分析可以看出,在多層磚混結構房屋的設計中采取合理的抗震設計,對減輕地震災害的破壞有著非常積極的作用。
【參考文獻】
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