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图1 -1“八五”期间至“十一五”期间跨海大桥建成数量及变化趋势
随着预应力混凝土和高性能混凝土等新材料和新工艺的出现,桥梁建设进入一个新的发展时期,各式各样的桥梁开始出现,桥梁的跨越能力也有了历史性的提高。进入21 世纪后,随着桥梁工程的发展,一大批构造新奇、工艺复杂、施工颇具难度、科技含量高的世界级跨海桥梁相继建成。如图1 -1 所示。
我国桥梁的大规模建设,给人们带来便利的同时,也面临着各种各样的风险。施工安全事故不断发生,后期桥梁维护等方面也面临着巨大的挑战,近年来,我国桥梁建设发生多起重大施工事故。
2012 年7 月2 日浙江杭州德胜东路与幸福南路交叉口处,一高架桥倒塌,事后造成一人死亡,多人受伤。
2012 年8 月8 日,江西广昌一大桥突然坍塌,八孔的桥梁中,有六孔倒塌。桥梁倒塌时正是车辆通行高峰期,造成2 人死亡,100 多人受伤。
2013 年2 月1 日,河南连霍高速公路发生运输车辆上的烟花爆竹爆炸造成桥梁坍塌,事故造成了9 人死亡,100 多人受伤。
因此,需要不断完善桥梁工程施工技术措施,将施工时的风险降低到最低,避免不必要的人员及财产的损害。并且需要提出桥梁施工工程风险安全控制技术,为桥梁工程施工的风险管理提供理论依据和技术支持。
很多的施工单位常常使用钻孔桩,优点如下:无论外界环境如何,各种各样的地区可使用,而且快捷方便。同时,在承受多个方向的外力时,不致桥梁变形坍塌。
钻孔桩步骤:(1)将场地制作平整,这是首要的。
(2)进行测量放线,以保证桥梁各个部分定位准确。为减小测量放线的误差,要根据施工图纸仔细分析,确保与设计方交接好,以免延误施工期,甚至导致错误的施工,确保紧密的安放。另外,还要利用卷尺或其他测量工具进行测量,校准并确认各距离,保证其精度。当使用护筒时,护筒极易变形,因此在使用过程中要注意确保其不变形。在护筒周围使用坚硬的物质包围,防止发生形变,导致安全受到威胁。当灌注泥浆时,必须马上进行清理。为节省用地空间及费用,制造泥浆的尺池子用来存放废渣。
(3)打桩。为了确保桥梁的稳定性,打孔位置必须是垂直的。因此,可以采取方法:刚开始打孔时,用较慢的速度推进这样可以保证定位的准确性;还可以采用逐级降压的的钻进方法;同时还要根据所打地层的地质条件来制定钻进的速度和泥浆循环量,以确保成桩的稳定性。还需要注意的是,钻进作业要连续不断地进行,不可中断。
(4)将钻孔进行清理,并保证钻孔处干净。打孔之后立即进行清洗,将杂物清除干净,但不能破坏钢筋的强度、硬度及韧性。清除混凝土的同时,应保证桩头面的平整程度。
(5)进行灌注。当确保打孔桩在允许破损范围内时,对孔的深度、直径和垂直度进行严格的测量分析,直到满足要求进行清孔,可用换浆法清理打桩孔。最后将钢筋和管子放在清孔的底面。
以中山市火炬开发区临海工业园5#大桥工程本工程为例,主桥上部结构为变截面预应力砼连续箱梁,支点处设置横梁,中墩顶横梁宽度为2.0m,边墩墩顶横梁宽度为1.2m 纵板、底板预应力钢束采用φS15.2 高强低松弛钢绞线。引桥为预制预应力砼空心板,桥台为薄壁台,下部结构采用双柱墩,墩台均为钻孔灌注桩基础,其中主桥桩径为φ180cm,引桥桥桩径为φ120cm。
首先进行基坑开挖,初期开挖可用挖掘机,当需要较准确的施工时,采用人为进行清理;进行基坑排水,将路面多余的水分排出,减小对桥梁基部的损害;清除混凝土,比较可靠的方法是用空压机进行清除,这样的好处是不会对桥梁造成不必要的损害;组合钢模板或者覆膜竹模板应用在承台以及系梁施工中;为了确保钢筋的强度达到既定要求,所以在制作钢筋前需要进行测验,达标之后,方可根据下料单对钢筋进行处理加工;砼灌注,将混凝土拌合在一起,搅拌之后,需要采取分层灌注,确保施工强度。同时,需要用机器对其进行加固。灌注完成以后,在其上洒水,这样有利于桥梁的养护;基坑回填,当灌注达到一定指标时,对其进行检查。最后进行基坑回填工作。特别注意的是,在此期间必须进行排水。
预制梁安装施工工序:轨道铺设,架桥机拼装,架桥机配重,架桥机移跨,架桥机定位,纵移起吊箱,纵移并放置箱梁,架桥机就位,放置下一片梁。
桥面铺装施工工序:清除桥面油迹、浮浆并凿毛,对桥面清洗,测量放样,铺设、捆扎钢筋网,安装振动梁行走轨道,钢筋网支垫,搅拌和运输混凝土,浇筑、摊铺和平整混凝土,一次及二次抹面,拉毛并覆盖养生,铺装桥面高程,验收平整度。
铺装层的厚度、配备钢筋、混凝土的强度应该符合强度要求。铺装桥面之前,必须首先进行润湿处理,并且铺装层的基面应该始终保持干净、粗糙的状态。需特别注意的是,钢筋网的位置必须连续准确,而且进行防滑处理。
中山市火炬开发区临海工业园5#大桥工程本工程全长3.6 公里。该工程就是采用以上的施工工艺,施工范围包括该项目路基、基层、沥青混凝土路面、排水工程、软基处理(水泥搅拌桩、素混凝土桩)、箱涵工程等。
施工时,要对现场的每个环节做到非常熟练的掌握,当出现问题可以及时排除,确保工作有条不紊的进行。此外,还要对现场所要使用的工具都要进行检查,排除有故障的机器,若需维修及早修复,并且还要有备用的器材,特别是以破损的部件和工具。
在使用混凝土时,应及早进行加固,因为水泥在大气中凝固非常迅速。假如时间长了,会对桥梁质量产生不利的影响。因此,我们必须加强对技术人员的培养,建设高质量的桥梁。
桥梁工程施工期风险控制是桥梁管理中非常重要的环节,随着桥梁工程的建设,有关桥梁工程原始资料的积累,不确定、危险性的因素也逐渐被人们掌握,对风险的预判提供了强大的数据支持。因此,在施工过程中,对已掌握的风险设定措施来积极预防,并且根据评价结果对风险进行纠正加强的调整。此外施工风险监控过程中发现新的因素要及时归纳到风险动态评估体系中,可以从数据库中提取信息,加以预防风险。
近几十年来,中国桥梁工程发展很快,但是国家及地区对桥梁的技术指标依旧没有放松,依旧是高标准,严要求,并且现在实行事故终身责任制,一旦出现事故,对他人对自我都有重大影响。因此桥梁工程施工技术措施变的愈发重要,精心组织施工,避免不必要的失误,才能在成本和工期的基础上提高工程质量,才能适应现代城市发展的需要。
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