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關鍵詞:城市道路;高速鐵路;立交橋;附屬工程;鐵路防護
0引言
我國高速鐵路快速發展和城市規模的不斷擴大,與高速鐵路相交的城市道路立交建設工程越來越多,其中城市道路與已開通運營的高速鐵路相交的立交工程尚存在諸多技術難點。此類橋梁附屬工程設計還需要分別結合鐵路、市政相關規范研究確定,各設計者對規范的執行和理解往往不一致。本文結合某城市道路與高速鐵路立交工程的附屬工程方案研究,希望對此類型項目的設計有參考作用。
1工程概況
新建道路在鐵路站場附近與南昆客專、南崇客專、湘桂鐵路、站場站線相交。交叉處鐵路平面線性均為直線,交叉角度約為60°。橋下鐵路共有8股道,分別為Ⅱ道和Ⅰ道為南昆客專正線,3道和4道為湘桂鐵路到發線,5道為站內調車線,在既有5道左側預留調車線(6道)、在Ⅱ道右側新建南崇客專2股道。以上各既有鐵路股道均為電氣化鐵路,其中Ⅱ道右側采用單支柱進行懸掛,Ⅰ道利用3道和5道間硬橫跨支柱單挑腕臂進行懸掛,3道和5道間采用硬橫跨進行懸掛,3道右側和5道左側設置接觸網硬橫跨支柱。建設此立交橋時橋下南昆客專已正式通車運營,南崇客專尚在設計中。
2附屬工程方案研究
2.1交通安全設施設計
本立交橋跨越南昆客專和南崇客專,按《高速鐵路設計規范》(TB10621-2014)要求,立交橋上跨鐵路用地范圍以內的橋梁段車行道外側按兩級防護,將人行道和非機動車道作為防撞緩沖帶,并在每幅橋外側設置0.75m檢修通道與0.25m豎直監測電網的基礎。機動車道外側設置SX級鋼筋砼防撞護欄,人行道外側SS級鋼筋砼防撞護欄。主橋交通安全設施設置如圖1所示.人行道外側和機動車道內側防撞護欄頂面設置安全防拋網,防拋網頂面高出人行道或機動車道面不小于2.5m,網眼≤0.25cm2,防拋網設置范圍為鐵路寬度外延長10m。
2.2異物侵限系統設計
為確保高速鐵路行車安全,根據《高速鐵路設計規范》(TB10621-2014)以及南寧鐵路局總工程師室審查意見,需在立交橋上安裝異物侵限監控裝置,監控橋上物體因故越過護欄(防撞墻)、防護網(防拋網)而侵入鐵路限界并控制列車運行。該監控裝置由豎直監測電網、0.75m檢修道以及安全監控系統組成。豎直監測電網高度2m,每單元寬度為1m,雙電網傳感器內置于豎直監測網,柵格大小為12cm×12cm。橋上檢修道兩側需設置帶鎖鐵門,由鐵路相關部門管理。該系統施工須按中國鐵路總公司企業標準《鐵路自然災害及異物侵限監測系統工程施工及驗收標準》(Q/CR9745-2014)的相關規定辦理。
2.3防、排水工程設計
本橋橋面防水等級為Ⅰ級,橋面瀝青混凝土鋪裝層底面與箱梁頂面之間設置柔性防水涂料,選用聚合物改性瀝青防水涂料PB(Ⅰ),在防水層中間設胎體增強材料,采用聚酯無紡布,材料用量不小于220g/m2。熱熔型防水涂料,其厚度不小于3mm,水性防水涂料不小于2mm。其中,胎體下面的涂料厚度不小于0.5mm、且不大于1mm。本橋橋面細部構造防水處理選用瀝青類密封材料,護欄、路緣石等構件以下與箱梁頂面的隱蔽部位須采用防水涂料涂刷。伸縮縫處必須滿足防水要求,橋梁伸縮縫旁邊且位于橋梁縱坡高點一側、沿橋梁橫坡的坡底處設置滲水漏管。主橋根據鐵路部門要求,梁部外側不懸掛排水管。主橋橋面機動車道雨水通過防撞墻下泄水孔進入非機動車道,再匯入人行道路緣石內Φ150mm鑄鐵水管進入人行道板下縱向排水槽,在主橋梁端處匯入豎向Φ150mm鑄鐵水管,最后通過邊墩或橋臺附近豎向排水管進入地面排水暗溝排水系統。
2.4鐵路安全防護設計
1)根據《高速鐵路設計規范》要求在橋面設置異物侵限系統、兩級防撞護欄以及防拋網。2)轉體前跨既有鐵路范圍約40m范圍的橋面兩側防撞墻、防拋網先行完成施工,避免轉體就位后在南昆客專等鐵路上方作業。3)正式轉體前撐腳與滑道間設鋼砂箱鎖定,以免遇到臺風等惡劣天氣造成梁體不穩。4)主橋梁部澆筑施工過程中靠鐵路側設防護隔離墻,將施工區域與鐵路隔離。隔離墻立柱采用660mm×13mm鋼管,立柱之間設[18槽鋼。5)主墩靠鐵路側基坑開挖設鉆孔樁防護,并對施工影響范圍內的鐵路路基進行沉降觀測。6)主橋主體工程實施引起的鐵路權屬設備有通信、信號以及電力設施。7)主橋橋墩承臺基坑開挖采用排樁支護。排樁樁徑1.5m,樁間距2.0m。樁間采用植筋掛網噴混凝土防護。主墩承臺基坑側壁設截水帷幕,帷幕頂部低于支護樁頂1.5m,底部至基坑底以下2.4m。
3結語
目前本工程所在區域乃至全國,城市道路上跨高速鐵路的立交工程相對較少,城市市政相關標準或規范尚無這方面明確的規定,希望本文對類似工程具有參考借鑒意義。
參考文獻:
[1]楊敏捷.新建公路上跨高速鐵路立交橋安全防護措施研究[J].鐵道建筑,2012(8):35-38.
關鍵詞:交通道路橋梁 施工建設 加固技術
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(c)-0043-02
俗話說:“要想富,先修路”。交通道路建設一直都是我國社會所關注的重點基礎工程。交通道路橋梁作為交通道路設施的一個重要組成部分,它的施工建設自然也深受重視。一直以來,我國的交通道路橋梁建設都是名列世界前茅,然而其中一些問題仍然存在,尤其是交通道路橋梁不穩固的問題。交通道路橋梁的穩固性直接關系著人們的出行安全,而為了保障其穩固性,必須要采取科學、有效的加固措施。以下筆者就結合我國交通道路橋梁的施工建設現狀來談談相關問題,僅作拋磚引玉之用。
1 交通道路橋梁的施工技術
1.1 混凝土施工技術
就現今我國交通道路橋梁的實際建設情況來看,大多數在施工中都是以采用混凝土材料為主,而在使用混凝土材料進行施工的過程中,最主要的幾項程序就是混凝土的攪拌、澆筑及振搗。具體的混凝土選材一般都是鋼纖維混凝土,而在攪拌這種混凝土之時,應當注意按照合理的順序來投放原料,具體來說,首先,應當先向攪拌機中投放水泥;其次,投放粗骨料;最后,投入鋼纖維,即先進行干攪拌,再進行濕攪拌。再者為了保證混凝土攪拌的均勻性,攪拌時還要采取強制式攪拌機,這樣會避免在攪拌過程中出現混凝土成團現象。另外在振搗時最好應用平板振動器。
1.2 路基排水施工技術
對路基來說,水對其具有很強的沖刷與侵蝕作用,也即是說若交通道路橋梁長時間受水的浸潤,則會逐漸出現一些路基病害,從而大大影響到其穩固性,增大了安全風險。而為了避免路基遭水侵蝕,必須要在交通道路橋梁施工中重視路基排水施工。通過有效的路基排水工作,可以有效控制路基上的水。一般情況下,在設計路基高度之時,就必須要充分考慮到雨水等排流問題。具體來說,需要在設計時使公路中間稍高一點,這樣可以利于雨水通過斜度向兩側排出。通常地面排水工作又分為兩種形式:一種是集中排水,可以在路肩外側設置現澆攔水帶或混凝土預制板來實現;另一種是分散排水,可以通過設置排水溝、排水管等來實現。地面排水的主要目的是盡量使滲入路基中的水減少,從而減少水對路基的侵蝕。
1.3 過渡段的施工技術
在對交通道路與橋梁的過渡段進行施工之時,需要先合理選擇填料。為了保證填料選擇的合理性,應當對各種備選材料進行試驗,從中選擇出最優的一種填料。對于過渡段的施工而言,對填料最重要的要求是其液限性和塑性。在試驗時,需要通過相同的壓實機在各種材料上進行壓實試驗,得出各種填料的壓實系數等,獲取其相關技術指標,然后再從中選擇最為合適的一種來作為最終的施工填料。一般考慮到經濟方面的因素,可以選擇本地填料,但前提是要保證填料具有良好的滲水性能。在確定好具體的填料之后,再按照設計要求進行填土,分層填筑時每層填料都要壓實。另外,在使用壓路機碾壓土壤時,應在保護臺身的同時達到壓實度標準。
1.4 路基填料施工技術
由于每批的路基填料性質都有較大差異,且路基填料的生產標準本身就有所不同,因此,在路基填料施工時需要先對設計要求進行嚴格考量,然后再根據實際情況來選擇具體的填料。例如:若填料的含水量對路基的壓實效果具有直接影響,則必須先對其含水量進行適當調整后再進行使用,這樣才能夠使路基達到最佳密實的狀態。
2 交通道路橋梁的加固技術
2.1 上部結構病害的加固方法
交通道路橋梁上部結構病害的加固方法主要有兩種:第一種是改造干接頭的方式,即先將原干接頭改為濕接頭,注意要把干接頭周圍的混凝土先鑿除干凈,然后再利用與原橫隔板規格相同的鋼筋和已斷裂的鋼筋實施焊接,并適當增加橫隔板下緣的鋼筋數量,最后再進行混凝土澆灌;第二種是增加橫向預應力的方式,即先于T梁隔板下緣打孔,通過螺紋鋼筋穿孔實現鋼墊板的效果,然后向橫隔板施加預應力,加固橋體及路體,以及對暴露在外的鋼筋進行抗腐蝕處理,若上部板梁出現鉸縫損壞或單梁梁承重等現象,則還要先清理干凈鉸縫中的混凝土后再在相近板梁上植筋,與鉸縫內鋼筋相連接,最后再澆筑混凝土。
2.2 墩臺裂縫的加固方法
墩臺裂縫是交通道路橋梁中一種比較常見的病害現象,針對這一現象的治理,首先,要封閉處理墩臺裂縫的縫隙,分析其病害原因,若裂縫是由負荷力過大所引起的,則一般需要通過于橋下增設鋼筋來解決,如果因現實條件之故橋下通道o法進行增設,則可以利用鋼板和打砂漿錨桿相夾來加固墩臺。墩臺裂縫大多是由路基不均勻沉降造成的,所以還需要通過對地基進行砂漿灌注來治理。其次,通過增設鋼板或利用鋼筋混凝土箍加固墩臺都對其有效。最后,當遇到薄壁鋼筋混凝土墩臺出現豎向裂縫的時候,還應先測試混凝土的強度,若強度高于C25則可以通過粘貼鋼板來加固墩臺,否則需實施橋梁技術擴大。
2.3 路面與橋面鋪裝病害的加固方法
交通道路橋梁的路面及橋面都非常容易出現鋪裝病害,對此可以采用局部挖補的方式進行維修。一般若鋪裝層損毀比較嚴重,則應進行改造處理,即先清理掉原來的鋪裝層,然后再對防水鋪裝層進行加厚。若遇到橋面病害,則應增設橋面鋼筋網和防水層。
2.4 碳纖維加固技術
碳纖維加固技術是一種比較新穎的交通道路橋梁加固技術,其指的利用碳纖維進行加固。碳纖維是一種公認的硬度、柔韌性及耐久性都非常好的材料,利用它來加固能夠大大提高結構的承載性能。并且碳纖維加固的施工方法也比較簡單,非常實用。
2.5 粘鋼加固技術
粘鋼加固指的是在結構構件承載力不足地方的表面粘貼上一些鋼板,從而提升其穩固性。通過這種方法,可以對原混凝土構件進行很好的保護,并且施工工藝非常簡單。不過,由于鋼板的重量過大,所以在實際施工時會有操作上的一些限制。另外由于固化劑結硬后會變脆,所以耐久性較低。
3 結語
綜上所述,隨著城市的發展,交通道路橋梁建設顯得愈發重要。為了保障交通道路橋梁的建設質量,必須要對其施工建設與加固技術展開深入研究。在我國現行的交通道路橋梁建設中,比較重要的幾個施工步驟是混凝土施工、路基排水施工、過渡段的施工以及路基填料施工,只有通過科學有效的施工技術,才能夠保障施工質量。而在交通道路橋梁的加固中,也應當要根據具體的問題選擇具有針對性的加固方法,從而確保結構的穩定性。
參考文獻
[1] 呂麗麗.對交通道路橋梁的施工建設與加固技術研究[J].工程建設與設計,2016(18):76-77.
[2] 陳光花.對交通道路橋梁的施工建設與加固技術研究[J].黑龍江科技信息,2015(3):152.
[3] 原智.道路橋梁體外預應力加固的施工技術[J].建材與裝飾,2016(7):246-247.
[4] 張學智.道路與橋梁施工建設管理的技術要點探究[J].交通世界,2016(16):138-139.
關鍵詞:交通;道路橋梁;施工建設;加固技術
引言
近些年來,隨著我國經濟的不斷發展,各項基礎設施建設不斷完善,想致富先修路,交通道路橋梁工程技術也取得了很大的進步,反過來也推動了國家經濟的快速增長,滿足社會上人們出行的需要。當前我國交通道路橋梁建設還存在著一些技術性問題沒有解決,加固方面的技術還應不斷進步,在當今社會上提出更高要求的背景下,還需要進一步的不斷深入研究和探索。
一、加強我國道路橋梁結構的重要性
我國道路橋梁結構病害類型比較多,成因也很復雜,這就需要我們更加注意加強道路橋梁結構的重要性。加強道路橋梁結構在成本、安全性能和現實狀況這三個層面上具有重要的現實意義,這三方面相互獨立又相互聯系。近年來我國對于交通運輸業的發展有了更高的需求,然而讓我們需要面對的是,卻頻頻發生各種交通和安全事故,究其原因,大多數是因為一些道路橋梁結構的潛在病害所導致的,因此就要進一步加強對于道路橋梁結構病害的重視力度,不斷提高交通安全,這樣在很大程度上節省了成本,滿足了社會和人們對于道路安全日益增長的需求,從這種意義來講,加強道路橋梁結構就具有非常重要的意義。
二、當前我國道路橋梁結構常見病害分析
1、我國道路橋梁結構常見病害
醫學領域有一N說法就是對癥下藥,在確定藥方和實施治療之前,必須要清楚地掌握和了解病人的病情,在道路橋梁施工建設中也是這個道理。一般來說,道路橋梁結構病害主要包括以下三個方面:路橋地基沉降存在著明顯的不均衡現象;作為路橋關鍵層之一的鋪裝層,極易出現裂痕;橋梁的首段部位受到了一定程度的破損。
2、病害成因分析
對我國道路橋梁結構病害的常見類型有了初步的認識之后,就應該進一步討論形成這些病害的主要原因,為以后有效的預防和消除這些病害打好基礎。由于我國道路橋梁結構病害主要涉及到三個層面,所以也應從三個層面來有針對性的分析每一種病害的具體成因:對于地基沉降方面存在的病害,它貫穿于施工前期、施工中的整個過程中,前期多是由于地質條件較為惡劣導致的,施工中則主要是因為施工質量和相關材料不達標所造成的;針對鋪裝層出現斷裂這一病害,主要成因是溫度過高、交通流量過大、混凝土配比不符合施工要求導致而成;而橋梁首段部分易破損,多是由于防腐工作不到位造成的,一旦出現就很難治理,所以應該在平時加強預防工作[1]。
三、交通道路橋梁的加固技術分析
1、裂縫修補技術
(1)表面處理法:在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。對于寬度發生變化的裂縫,要設法使用有伸縮性的材料。
(2)注漿法:在裂縫中注入樹脂或水泥類材料,以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂,多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘并用,可以增強裂縫部位的整體性,是一種防止裂縫繼續惡化的有效手段。
(3)充填法:比較適合于修補較寬裂縫,具體做法是沿裂縫鑿一條深槽,然后在槽內嵌補各種粘結材料,如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂硅、瀝青及各種化學補強劑等。
(4)噴漿修補法:在經鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫。噴漿前,需要把結構表面的剝離部分除去,再用水沖洗清潔,并在開始噴漿之前把基層濕潤,這樣才能正式開始噴漿。
(5)粘結鋼板封閉法:當鋼筋o構件產生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之后,再在裂縫處粘結鋼板,并用膨脹螺栓對鋼板加壓,鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直[2]。
2、橋梁結構的加固技術
(1)加大截面加固法:采用增大構件的截面面積,根據荷載大小和凈空條件不同,可分為以加大截面面積為主、加配鋼筋為主兩種方案。
(2)外部粘貼加固法:用型鋼、玻璃鋼等材料,通過環氧樹脂等粘合劑粘貼在結構外部,以提高結構承載能力。適用于構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合,必須保證粘和劑的質量。
(3)外部預應力加固法:運用預應力原理,在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力,采用對受拉區施加預加壓力,可以抵消部分自重應力,起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。
(4)改變結構體系加固法:通過增設支撐或橋墩,把簡支變為連續、在梁下增設如鋼架等加勁梁或疊合梁,以減小梁內控制截面峰值彎矩,提高承載能力。
(5)增設縱梁加固法:在橋梁墩、臺基礎穩定并具有足夠承載能力的情況下,可增設承載能力高和剛度大的新縱梁,使其與舊梁連接在一起共同受力。加固后的橋梁承載能力和剛度就會提高,當增設的縱梁位于主梁的一側或兩側時,兼有拓寬的作用[3]。
3、錨噴技術
當前,施噴機具已經快速發展,速凝劑廣泛采用,人們把噴射o與錨桿、鋼筋網等配合起來使用,促進了錨噴技術的完善,實踐證明完全可以應用于橋梁上部結構的加固增強。噴射硅在工藝材料及結構等方面與普通現澆硅相比有許多優點,施工中需加入速凝劑,因而又具有快凝、早期強度高的特點,錨噴技術不用或只用側向模板,把運輸、澆注、搗固合并為一道工序,具有設備簡單、占地小、施工機械化、效率高等特點[4]。
結語
總之,交通運輸對推動國家經濟社會發展有著非常巨大的貢獻,甚至可以說在一定程度上決定著國家的發展程度。由于當前家坡頭道路橋梁工程在施工時會受到各種因素的影響,出現各種結構病害,嚴重降低了使用壽命,這就需要注重運用先進的加固技術進行優化,不斷提升道路橋梁的承載能力,確保交通事業的穩定發展。
參考文獻:
[1]鐘悅鵬 ,許明舉 .路橋施工中加固技術及設計[J].交通世界(建養 .機械),2014(12):158-159 .
[2]王拴保 .道路橋梁工程的常見病害與施工處理技術[J].交通世界(運輸.車輛),2015(12):70-71.