橋梁工程論文(橋梁工程論文3000字)
橋梁工程論文(橋梁工程論文3000字)
接下來,我將為大家解答有關(guān)橋梁工程論文的問題,希望我的回答對(duì)大家有所幫助。現(xiàn)在,我們就開始探討一下橋梁工程論文的話題吧。
文章目錄列表:
1.我想要一篇關(guān)于橋梁工程的論文2.橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施理工論文
3.懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工工程中的應(yīng)用探討論文
4.公路工程的問題及對(duì)策論文
5.物理研究性學(xué)習(xí)《橋梁的研究》論文
6.畢業(yè)論文總結(jié)優(yōu)秀范文精選

我想要一篇關(guān)于橋梁工程的論文
近年來,我省交通基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展,各地興建了大量的混凝土橋梁。在橋梁建造和使用過程中,有關(guān)因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)橋梁垮塌的報(bào)道屢見不鮮。混凝土開裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。其實(shí),如果采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施,很多裂縫是可以克服和控制的。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)混凝土橋梁裂縫的認(rèn)識(shí),盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫,本文盡可能對(duì)混凝土橋梁裂縫的種類和產(chǎn)生的原因作較全面的分析、總結(jié),以方便設(shè)計(jì)、施工找出控制裂縫的可行辦法,達(dá)到防范于未然的作用。
l 混凝土橋梁裂縫種類、成因
實(shí)際上,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多,甚至多種因素相互影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因。混凝土橋梁裂縫的種類,就其產(chǎn)生的原因,大致可劃分如下幾種:
一、荷載引起的裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫,歸納起來主要有直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。
直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:
1、 設(shè)計(jì)計(jì)算階段,結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。
2、 施工階段,不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
3、 使用階段,超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。
次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:
1、 在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。例如兩鉸拱橋拱腳設(shè)計(jì)時(shí)常采用布置“X”形鋼筋、同時(shí)削減該處斷面尺寸的辦法設(shè)計(jì)鉸,理論計(jì)算該處不會(huì)存在彎矩,但實(shí)際該鉸仍然能夠抗彎,以至出現(xiàn)裂縫而導(dǎo)致鋼筋銹蝕。
2、 橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明,受力構(gòu)件挖孔后,力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,在孔洞附近密集,產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。在長(zhǎng)跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中,經(jīng)常在跨內(nèi)根據(jù)截面內(nèi)力需要截?cái)噤撌O(shè)置錨頭,而在錨固斷面附近經(jīng)常可以看到裂縫。因此,若處理不當(dāng),在這些結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角處或構(gòu)件形狀突變處、受力鋼筋截?cái)嗵幦菀壮霈F(xiàn)裂縫。
實(shí)際工程中,次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。次應(yīng)力裂縫多屬?gòu)埨⑴选⒓羟行再|(zhì)。次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起,僅是按常規(guī)一般不計(jì)算,但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善,次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。例如現(xiàn)在對(duì)預(yù)應(yīng)力、徐變等產(chǎn)生的二次應(yīng)力,不少平面桿系有限元程序均可正確計(jì)算,但在40年前卻比較困難。在設(shè)計(jì)上,應(yīng)注意避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變),當(dāng)不能回避時(shí),應(yīng)做局部處理,如轉(zhuǎn)角處做圓角,突變處做成漸變過渡,同時(shí)加強(qiáng)構(gòu)造配筋,轉(zhuǎn)角處增配斜向鋼筋,對(duì)于較大孔洞有條件時(shí)可在周邊設(shè)置護(hù)邊角鋼。
荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動(dòng)嚴(yán)重部位。但必須指出,如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫,往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志,是結(jié)構(gòu)破壞的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。根據(jù)結(jié)構(gòu)不同受力方式,產(chǎn)生的裂縫特征如下:
1、 中心受拉。裂縫貫穿構(gòu)件橫截面,間距大體相等,且垂直于受力方向。采用螺紋鋼筋時(shí),裂縫之間出現(xiàn)位于鋼筋附近的次裂縫。
2、 中心受壓。沿構(gòu)件出現(xiàn)平行于受力方向的短而密的平行裂縫。
3、 受彎。彎矩最大截面附近從受拉區(qū)邊沿開始出現(xiàn)與受拉方向垂直的裂縫,并逐漸向中和軸方向發(fā)展。采用螺紋鋼筋時(shí),裂縫間可見較短的次裂縫。當(dāng)結(jié)構(gòu)配筋較少時(shí),裂縫少而寬,結(jié)構(gòu)可能發(fā)生脆性破壞。
4、 大偏心受壓。大偏心受壓和受拉區(qū)配筋較少的小偏心受壓構(gòu)件,類似于受彎構(gòu)件。
5、 小偏心受壓。小偏心受壓和受拉區(qū)配筋較多的大偏心受壓構(gòu)件,類似于中心受壓構(gòu)件。
6、 受剪。當(dāng)箍筋太密時(shí)發(fā)生斜壓破壞,沿梁端腹部出現(xiàn)大于45°方向的斜裂縫;當(dāng)箍筋適當(dāng)時(shí)發(fā)生剪壓破壞,沿梁端中下部出現(xiàn)約45°方向相互平行的斜裂縫。
自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界濕度無關(guān),且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負(fù)的(即膨脹,如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。
炭化收縮。大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的收縮變形。炭化收縮只有在濕度50%左右才能發(fā)生,且隨二氧化碳的濃度的增加而加快。炭化收縮一般不做計(jì)算。
混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯(cuò),成龜裂狀,形狀沒有任何規(guī)律。
研究表明,影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:
1、水泥品種、標(biāo)號(hào)及用量。礦渣水泥、快硬水泥、低熱水泥混凝土收縮性較高,普通水泥、火山灰水泥、礬土水泥混凝土收縮性較低。另外水泥標(biāo)號(hào)越低、單位體積用量越大、磨細(xì)度越大,則混凝土收縮越大,且發(fā)生收縮時(shí)間越長(zhǎng)。例如,為了提高混凝土的強(qiáng)度,施工時(shí)經(jīng)常采用強(qiáng)行增加水泥用量的做法,結(jié)果收縮應(yīng)力明顯加大。
2、骨料品種。骨料中石英、石灰?guī)r、白云巖、花崗巖、長(zhǎng)石等吸水率較小、收縮性較低;而砂巖、板巖、角閃巖等吸水率較大、收縮性較高。另外骨料粒徑大收縮小,含水量大收縮越大。
3、水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收縮越大。
4、外摻劑。外摻劑保水性越好,則混凝土收縮越小。
5、養(yǎng)護(hù)方法。良好的養(yǎng)護(hù)可加速混凝土的水化反應(yīng),獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時(shí)保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護(hù)時(shí)間越長(zhǎng),則混凝土收縮越小。蒸汽養(yǎng)護(hù)方式比自然養(yǎng)護(hù)方式混凝土收縮要小。
6、外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風(fēng)速大,則混凝土水分蒸發(fā)快,混凝土收縮越快。
7、振搗方式及時(shí)間。機(jī)械振搗方式比手工搗固方式混凝土收縮性要小。振搗時(shí)間應(yīng)根據(jù)機(jī)械性能決定,一般以5~15s/次為宜。時(shí)間太短,振搗不密實(shí),形成混凝土強(qiáng)度不足或不均勻;時(shí)間太長(zhǎng),造成分層,粗骨料沉入底層,細(xì)骨料留在上層,強(qiáng)度不均勻,上層易發(fā)生收縮裂縫。
對(duì)于溫度和收縮引起的裂縫,增配構(gòu)造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁結(jié)構(gòu)(壁厚20~60cm)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋(φ8~φ14)、小間距布置(@10~@15cm),全截面構(gòu)造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%~0.5%。
四、 地基礎(chǔ)變形引起的裂縫
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有:
1、地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工,這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁,勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn),而地基巖面起伏又大,勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。
2、地基地質(zhì)差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁,河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大,河溝中甚至存在軟弱地基,地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。
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橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施理工論文
關(guān)于橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施理工論文
摘要: 分析了橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中造成質(zhì)量事故的影響因素,針對(duì)鉆孔灌注樁施工方法,從鉆孔、清孔、鋼筋籠制作安裝、灌注水下混凝土等方面進(jìn)行了論述,以提高橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。同時(shí)介紹了解決措施,以減少經(jīng)濟(jì)損失,加快整個(gè)工程的施工進(jìn)度。
關(guān)鍵詞:橋梁;鉆孔灌注樁;施工工藝;控制
混凝土樁基礎(chǔ)具有質(zhì)量好、承載能力高、造價(jià)低、施工簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)工程。樁基施工從鉆孔到混凝土灌注的每一個(gè)工作環(huán)節(jié)都需要周密的安排和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鳎绕涫鞘┕?zhǔn)備工作,它直接影響到樁基的工程質(zhì)量,施工中會(huì)出現(xiàn)斷樁(全斷面夾泥、孔洞)和缺陷樁(離析、蜂窩、縮頸等),它直接影響工程的質(zhì)量,鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。
一、鉆孔施工中常見的事故
1.孔位出現(xiàn)偏差
樁位出現(xiàn)偏差的主要原因在計(jì)算樁位坐標(biāo)時(shí)失誤,由于施工中測(cè)量人員計(jì)算錯(cuò)誤,審核不細(xì)導(dǎo)致出現(xiàn)工程事故,所以在樁位放樣前測(cè)量人員、工程技術(shù)人員一定要仔細(xì)核算,確保準(zhǔn)確無誤。
2.停鉆換機(jī)造成偏位
橋梁工程地質(zhì)條件比較復(fù)雜,對(duì)不同的地質(zhì)應(yīng)選擇相應(yīng)的鉆機(jī)。對(duì)第四紀(jì)河床沖積層(砂土、粘土、黃土、淤泥)一般采用回旋鉆機(jī),對(duì)風(fēng)化巖層、河床砂礫石層一般采用沖擊式鉆機(jī),對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件(地層不均勻)含大塊孤石的砂土層,采用沖擊鉆與回旋鉆配合鉆孔或采用地質(zhì)巖芯鉆機(jī),換機(jī)中鉆機(jī)就位偏差造成孔位偏差。
3.塌孔
塌孔在灌注樁施工過程中是經(jīng)常遇到的事。其特征是孔內(nèi)水位突然下降,孔口有水泡,出渣量顯著增加,進(jìn)尺困難或不進(jìn)尺,鉆機(jī)負(fù)荷明顯增加,若處理不及時(shí)將埋鉆或造成廢孔。當(dāng)?shù)貐^(qū)水位變化太大時(shí),采用適當(dāng)?shù)姆椒ū3炙^相對(duì)穩(wěn)定。發(fā)現(xiàn)塌孔.判明坍塌位置.分析塌孔原因,針對(duì)坍塌的情況采取可行的措施,如果坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔,回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上lm~2m繼續(xù)鉆孔。隨時(shí)注意坍塌數(shù)量的變化。若塌孔不能控制,立刻拆除鉆機(jī)護(hù)筒回填鉆孔,重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。由于清孔或鋼筋骨架吊入造成塌孔時(shí),應(yīng)立即停止清孔或?qū)摻罟羌艿醭觯勉@孔機(jī)具攪動(dòng)添加泥漿護(hù)壁,同時(shí)將坍塌物清理干凈,待塌孔穩(wěn)定后重新清孔和安裝鋼筋骨架。
二、施工工藝
1.鉆孔
(1)采用上海探礦機(jī)械廠GPS-20型鉆機(jī),正循環(huán)施工。調(diào)整鉆頭中心與測(cè)放好的樁位中心對(duì)中,確保鉆機(jī)就位時(shí)鉆桿垂直。
(2)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理人員檢驗(yàn),同意之后方可開鉆。先啟動(dòng)泥漿泵和轉(zhuǎn)盤,使之空轉(zhuǎn)一段時(shí)間,待泥漿輸?shù)娇變?nèi)一定數(shù)量后,開始鉆進(jìn)。
剛開始時(shí),進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制,在護(hù)簡(jiǎn)刃腳處,應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn),使刃腳處有堅(jiān)固的泥皮護(hù)壁。鉆至刃腳下1ITI后,可按土質(zhì)以正常速度鉆進(jìn)。
(3)鉆孔過程中每1h~2h檢測(cè)一次泥漿指標(biāo),注意及時(shí)調(diào)整,使其符合規(guī)范要求。每鉆進(jìn)2m~3m檢查孔徑、豎直度,同時(shí)注意土層變化,與地質(zhì)資料進(jìn)行核對(duì),若與勘察設(shè)計(jì)所提供的地質(zhì)資料不符,要請(qǐng)示監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)代表,經(jīng)判明后再繼續(xù)鉆孔,合理調(diào)整鉆進(jìn)速度與鉆壓等參數(shù)。采用減壓法鉆進(jìn),使鉆桿維持垂直狀態(tài),鉆頭回轉(zhuǎn)平穩(wěn),減少斜孔、擴(kuò)孔和彎孔的發(fā)生。接、卸鉆桿的動(dòng)作要迅速、安全,爭(zhēng)取在盡快時(shí)間內(nèi)完成,以免停鉆時(shí)間過長(zhǎng),增加沉淀。
(4)鉆孔中保持孔內(nèi)的泥漿面(水頭)高度,若突然發(fā)生泥漿面降低或升高,應(yīng)立即將鉆頭提出孔外,向有關(guān)人員匯報(bào),查明原因,分析判斷發(fā)生的情況后再繼續(xù)鉆進(jìn)。
2.清孔
(1)鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,立即進(jìn)行終孔檢查(孔深、孔徑、傾斜度等),符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行第一次清孔。
(2)清孔時(shí)必須注意保持水頭高度為1.5m~2.0m,同時(shí)必須控制好泥漿指標(biāo),避免因泥漿相對(duì)密度下降導(dǎo)致塌孔。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。
(3)在導(dǎo)管安裝完畢后,再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度,如不符合規(guī)定,應(yīng)進(jìn)行第二次清孔。
三、鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中的問題及防治措施
鉆孔灌注樁的主要問題、產(chǎn)生原因及相應(yīng)的防治措施列舉如下。
1.樁底地基承載力不足
原因:樁端沒有支承在持力層上面。
防治措施:這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層,這種地層一般最好取芯檢驗(yàn)。如不能鉆孔取芯,要參照鄰近取芯情況,鉆速、泥漿返上的`巖屑及鉆進(jìn)情況(一般鉆進(jìn)至微風(fēng)化巖時(shí),鉆頭不蹩鉆,主要鉆桿振動(dòng)不很厲害,鉆進(jìn)聲音感覺較好)、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。
縮徑(孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑)原因:塑性土膨脹。
防治措施:成孔時(shí)應(yīng)加大泵量,加快成孔速度,快速通過。在成孔一段時(shí)間,孔壁形成泥皮,孔壁不會(huì)滲水,亦不會(huì)引起膨脹。如出現(xiàn)縮徑.采用上下反復(fù)掃孔的辦法,以擴(kuò)大孔徑。
樁底沉渣量過大原因:檢查不夠認(rèn)真,清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。
防治措施:(1)認(rèn)真檢查,采用正確的測(cè)繩和測(cè)錘(2)一次清孔后,如不符合要求,要采取措施,改善泥漿性能,延長(zhǎng)清孔時(shí)間。(3)在下完鋼筋籠后,再檢查沉渣量,如沉渣量超過規(guī)范要求,應(yīng)進(jìn)行二次清孔。二次清孔可再利用導(dǎo)管進(jìn)行,即準(zhǔn)備一個(gè)接頭,一頭接導(dǎo)管,一頭接膠管,在導(dǎo)管下完后,提離孔底0.4m,在接管上接上泥漿泵直接進(jìn)行泥漿循環(huán)。二次清孔能及時(shí)有效保證樁底干凈。
2.鋼筋籠上浮
原因:(1)當(dāng)砼灌注至鋼筋籠下,若此時(shí)提升導(dǎo)管且導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí),由于澆注的砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大,推動(dòng)了鋼筋籠上浮(2)由于砼灌注鋼筋籠且導(dǎo)管埋深
較大時(shí),其上層砼因澆注時(shí)間較長(zhǎng),已近初凝,表面形成硬殼砼與鋼筋有一定握裹力,如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋底部以上砼從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升,同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。
防治措施:(1)灌注砼過程中,應(yīng)隨時(shí)掌握砼澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深,當(dāng)砼埋過鋼筋籠底端2~3m時(shí),應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上(2)當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí),應(yīng)立即停止?jié)沧ⅲ?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高,提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注,上浮現(xiàn)象即可消除。
斷樁原因:(1)灌注砼過程中,因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因。導(dǎo)管提漏有兩種原因:一是當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí),一般采用上下振擊法,使砼強(qiáng)行流出,但如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少,極易提漏。二是泥漿過稠,如果估算或測(cè)砼面難,在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí),對(duì)砼澆注高度判斷錯(cuò)誤,而在卸管時(shí)多提,使導(dǎo)管提離砼面,也就產(chǎn)生提漏.引起斷樁:(2)灌注時(shí)間過長(zhǎng),而上部砼已接近初凝,形成硬殼,而且隨時(shí)間增長(zhǎng),泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋恚瑥亩雍窳朔e聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注極為困難,造成堵管與導(dǎo)管拔不上來,引發(fā)斷樁事故;(3)導(dǎo)管埋得太深,拔出時(shí)底部已接近初凝,導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填,造成泥漿填入,引發(fā)斷樁。
防治方法:(1)認(rèn)真做好清孔,防止孔壁坍塌;(2)盡可能提高砼澆注速度:一是開始澆砼時(shí)盡量積累大量砼,產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。二是快速連續(xù)澆注,使砼和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài),可防導(dǎo)管堵塞:(3)提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠,灌注砼過程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深,并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程(4)灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲和缺陷發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換。
四、結(jié)語(yǔ)
樁基是整個(gè)橋梁的命脈所在,是橋梁施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),鉆孔灌注樁的施工工藝復(fù)雜,干擾因素多,施工難度大。在施工中,應(yīng)結(jié)合工程的實(shí)際,按照設(shè)計(jì)文件與施工規(guī)范的要求,選取合理的施工工藝,堅(jiān)持以預(yù)防為主的原則,采取有效的措施進(jìn)行施工控制,及時(shí)解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題,才能保質(zhì)保量地完成任務(wù)。
參考文獻(xiàn):
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;懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工工程中的應(yīng)用探討論文
懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工工程中的應(yīng)用探討論文
摘要:懸臂掛籃施工技術(shù)是現(xiàn)代大跨度連續(xù)梁橋施工中常用的技術(shù)之一,其借助掛籃為主梁施工提供了操作空間,人員在掛籃上完成模板搭設(shè)、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工操作,避免了搭設(shè)支架,可加快工程施工進(jìn)度。 .
關(guān)鍵詞:橋梁施工;懸臂掛籃;工程應(yīng)用
1工程概況
本工程為澧水大橋重建工程,位于張家界市永定城區(qū)大橋路,北起古庸路平交口,南止南莊路。該項(xiàng)目為城市主干路,大橋全長(zhǎng)406m,南北兩岸引道分別為186.797m、190.938m,大橋?yàn)?0m+100m+70m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋。橋梁及引道路幅寬25m,雙向4車道,北岸輔道路幅寬8m,單向單車道。南岸B、C匝道路幅寬均為10.5m,單向單車道。工程重建總工期為18個(gè)月。本工程處于鬧市區(qū),主橋橫跨于澧水河上,河面凈寬達(dá)230m。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和水文條件,豐梁施工擬采用懸臂掛籃施工技術(shù)。
2澧水大橋懸臂掛籃施工技術(shù)
2.1主橋0#塊施工技術(shù)
在懸臂掛籃施工前,需要進(jìn)行0#塊支架施工。0#塊施工支架由鋼立柱、平聯(lián)、主橫梁、斜撐、分配梁等構(gòu)成。為了提高臨時(shí)墩在掛籃施工中的穩(wěn)定性,在澆筑墩柱混凝土施工時(shí),預(yù)埋焊接件,并利用工字鋼將墩柱與臨時(shí)支墩連接成一體。同時(shí),支墩間的連接采用128a工字鋼,從而很大程度上提高了塊錨固穩(wěn)定性。
2.2掛籃施工技術(shù)
2.2.1掛籃組成部分
懸臂掛藍(lán)中的掛籃主要是懸臂掛籃施工中的主要構(gòu)件,其主要由主桁架、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、外模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)等組成。行走系統(tǒng)主要由槽道構(gòu)件、槽輪結(jié)構(gòu)和滑輪結(jié)構(gòu)組成。吊帶橫梁系統(tǒng)由工字鋼焊接組成。桁架系統(tǒng)是掛籃施工中的主要承重組件。外模板系統(tǒng)主要包括外模滑梁、外模板。懸吊系統(tǒng)由前后底模懸吊、前后外模懸吊、前后內(nèi)模懸吊等組成。
2.2.2掛籃拼裝完成
在掛籃拼裝完成后,需要對(duì)掛籃安裝的穩(wěn)定性進(jìn)行靜載實(shí)驗(yàn),從而確保懸臂掛籃拼裝質(zhì)量。在靜載測(cè)試之前,應(yīng)該是合理確定加載值,根據(jù)規(guī)定需要加載到最大施工負(fù)載的1.2倍。加載方法用堆載重物加載法,加載區(qū)域5米,寬度為9米,加載分6個(gè)階段進(jìn)行加載。每級(jí)加載時(shí),都應(yīng)該獲得掛籃變形的數(shù)據(jù),并進(jìn)行記錄,以確保數(shù)據(jù)可靠。砂袋作為靜載實(shí)驗(yàn)中的堆載物,需要兩邊對(duì)稱進(jìn)行加載,以確保負(fù)載平衡。靜載實(shí)驗(yàn)后,需要對(duì)掛籃關(guān)鍵部位的焊縫結(jié)構(gòu)進(jìn)行探傷檢測(cè),從而掌握了主框架的受力特點(diǎn)。
2.2.3懸臂掛籃移動(dòng)施工
懸臂掛籃結(jié)構(gòu)行走時(shí)主要分為移動(dòng)軌跡和掛籃前進(jìn)。在掛籃前進(jìn)中應(yīng)采取技術(shù)措施,需重視每一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。當(dāng)移動(dòng)軌道時(shí),軌道在手拉葫蘆的牽引力作用下,移動(dòng)到混凝土梁的梁端,而導(dǎo)軌位置是根據(jù)軸線來確定的。為了確保掛籃各構(gòu)件能夠滿足施工要求,避免出現(xiàn)部件松動(dòng)和滑動(dòng)的現(xiàn)象。在當(dāng)段混凝土澆筑施工完成后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定要求后,掛籃可向前行走。在掛籃行走前,需檢查掛籃各構(gòu)件、行走系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)的穩(wěn)定性,確保行走過程中的安全。同時(shí),在掛籃行走過程中,需由專人同一指揮,不可隨意行走。
2.3掛籃混凝土澆筑施工
在掛籃混凝土澆筑施工時(shí),需要注意以下幾點(diǎn):第一,澆筑過程中,嚴(yán)格控制混凝土澆筑施工荷載,確保兩端荷載保持均衡;第二,合理控制兩懸臂端混凝土重量的偏差,采用兩端交叉泵送混凝土的方式,確保兩端混凝土對(duì)稱澆筑,提高掛籃施工的安全;第三,在澆筑混凝土?xí)r,采用先底板,再腹板,最后頂板的順序,不可顛倒?jié)仓樞?第四,在混凝土振搗施工時(shí),需注意避免振搗棒觸碰預(yù)應(yīng)力筋的波紋管,確保波紋管的不發(fā)生變形和破損。
2.4預(yù)應(yīng)力筋施工技術(shù)
注意預(yù)應(yīng)力施工工藝管控,重視預(yù)應(yīng)力波紋管的安裝質(zhì)量,保障主梁結(jié)構(gòu)的受力穩(wěn)定性。在混凝土澆筑施工前,需要對(duì)預(yù)應(yīng)力管道安裝橡膠內(nèi)襯,然后澆注混凝土。在混凝土工程澆注施工結(jié)束后,需要重視對(duì)波紋管的保護(hù),檢查波紋管是否出現(xiàn)錯(cuò)動(dòng),確保其綜合性能良好,有效地確保波紋管出現(xiàn)滲漏、局部變形或者出現(xiàn)管道堵塞等。
2.5合龍段施工
邊跨合龍段施工采用支架施工,中跨合龍段采用掛籃底模吊架施工。在合龍段施工前,先對(duì)懸臂段進(jìn)行預(yù)壓,并選擇溫度較低時(shí)將兩懸臂端進(jìn)行臨時(shí)鎖定。然后立模、綁扎鋼筋、架設(shè)預(yù)應(yīng)力筋管道、澆筑混凝土。在澆筑混凝土?xí)r,需要采取降溫措施,合龍段的混凝土強(qiáng)度提高一級(jí),以盡早施加預(yù)應(yīng)力。
3橋梁工程掛籃施工質(zhì)量管理措施
3.1 提升掛籃施工人員的質(zhì)量責(zé)任意識(shí)
橋梁工程連續(xù)梁掛籃的施工質(zhì)量對(duì)后期運(yùn)行的可靠性起關(guān)鍵作用,而在掛籃工程施工中,施工人員是直接參與者,其對(duì)施工設(shè)備操作熟練程度、對(duì)掛籃施工中的各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制都直接影響橋梁工程后期狀況,而技術(shù)過硬、質(zhì)量責(zé)任意識(shí)高、經(jīng)驗(yàn)豐富的.人員可確保施工質(zhì)量。
3.2嚴(yán)格把控施工材料質(zhì)量
在橋梁工程材料的質(zhì)量管理主要包括以下幾方面:第一,混凝土攪拌站廠家選擇階段,需要選擇供貨質(zhì)量穩(wěn)定、履約能力強(qiáng)、信譽(yù)高的攪拌站;第二,在施工材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí),需要檢查材料的合格證、性能測(cè)試單,并進(jìn)行抽檢。
3.3選擇合適型號(hào)的施工輔助設(shè)備
針對(duì)掛籃工程施工過程中應(yīng)用的輔助設(shè)備,需要根據(jù)工程施工特點(diǎn)進(jìn)行合理優(yōu)化配置,選擇合適型號(hào)、數(shù)量的輔助設(shè)備。確保連續(xù)梁施工輔助設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài),從而產(chǎn)生出最佳的工作效益。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在大跨度連續(xù)梁橋主梁施工中,應(yīng)用懸臂掛籃施工技術(shù),可減少搭設(shè)支架,采用掛籃完成主梁的一系列施工,既可以確保主梁混凝土澆筑施工質(zhì)量,又可確保工程施工工期,減少對(duì)河道、交通的影響,該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于大跨度連續(xù)梁施工中。
參考文獻(xiàn)
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;公路工程的問題及對(duì)策論文
公路工程的問題及對(duì)策論文
在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,大家都寫過論文,肯定對(duì)各類論文都很熟悉吧,論文是學(xué)術(shù)界進(jìn)行成果交流的工具。你所見過的論文是什么樣的呢?以下是我?guī)痛蠹艺淼墓饭こ痰膯栴}及對(duì)策論文,僅供參考,大家一起來看看吧。
公路工程的問題及對(duì)策論文1
一、公路橋梁施工中常見問題
1.1橋梁的地基問題
地基是建造的基礎(chǔ),如果地基出現(xiàn)問題,對(duì)于一座房子來說,是十分不安全的,同樣對(duì)于道路、橋梁的施工來說更是如此。地基問題一把是基礎(chǔ)的空間分布不均勻或者是水平方向的土質(zhì)移位而導(dǎo)致的基礎(chǔ)已經(jīng)變形,地質(zhì)結(jié)構(gòu)中會(huì)有很多附加的壓力,這種壓力超過了結(jié)構(gòu)物本身的抗壓的程度而產(chǎn)生了裂痕。那么為什么地基的基礎(chǔ)會(huì)不均勻呢?主要是因?yàn)楹芏鄻蛄旱耐临|(zhì)都含有大量的水分、抗壓強(qiáng)度低、空隙比較大,長(zhǎng)時(shí)間的車載重量不能夠承受。
1.2設(shè)計(jì)的問題
如果設(shè)計(jì)師能夠提早預(yù)測(cè)到這個(gè)路段的地下結(jié)構(gòu)是如何的,那么就不會(huì)在公路修好之后出現(xiàn)一些可以不出現(xiàn)的問題,當(dāng)然,一般的檢測(cè)系統(tǒng)很難檢測(cè)出來軟基的存在,或者是明確測(cè)量出軟基的深度以及范圍,這樣就造成了再處理方面會(huì)有一定的差距,導(dǎo)致軟基處理的設(shè)計(jì)方案不合理。
1.3施工的問題
在一些填土較多的且施工面積窄的作業(yè)段中,現(xiàn)場(chǎng)施工工作的條件很差,但是整個(gè)工程的時(shí)間要求又非常嚴(yán)格,導(dǎo)致現(xiàn)實(shí)中常會(huì)出現(xiàn)這樣的問題,施工的單位為了搶時(shí)間趕進(jìn)度就沒有嚴(yán)格按照原先的規(guī)定來施工,結(jié)果再次填松鋪厚嚴(yán)重不足卻排水防護(hù)做的也不到位,從而導(dǎo)致路基下沉,留下質(zhì)量隱患。公路工程鏈接橋梁的道路地面上也常會(huì)出現(xiàn)道橋裂痕甚至破損的現(xiàn)象。這是一個(gè)很嚴(yán)重的問題,究其原因,主要有以下幾點(diǎn)。
(1)設(shè)計(jì)的問題,公路連續(xù)橋工程在力學(xué)上來說是靜定的結(jié)構(gòu),對(duì)于橋梁的結(jié)構(gòu)層選擇是一種經(jīng)驗(yàn)的推測(cè)的估算,并且,由于道路的交通都有不可預(yù)測(cè)性,所以通常道路和橋梁建設(shè)好之后,流量不斷增加,但在前期預(yù)算中不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)到這一現(xiàn)場(chǎng),導(dǎo)致道路修建后的實(shí)際情況不符,導(dǎo)致設(shè)計(jì)取值不合適,因?yàn)樵O(shè)計(jì)取值的不合適,在以后的預(yù)算中肯定會(huì)出現(xiàn)多多少少不正確的數(shù)字,所以應(yīng)該嚴(yán)格要求,每一步都要精準(zhǔn)。
(2)熱脹冷縮引起的裂痕。當(dāng)空氣溫度低于零度時(shí)混凝土像遇到了冰凍,水變成冰,混凝土可能會(huì)膨脹導(dǎo)致裂痕出現(xiàn)。如果混凝土中的空隙比較多,雜志多、吸水性強(qiáng)都會(huì)導(dǎo)致混凝土裂痕。混度過低或者混凝土吸水到飽和狀態(tài)都是冷脹的條件。
二、解決工程橋梁常見問題的基本方法
2.1提升公路工程與橋梁施工工作的混凝土技術(shù)
混凝土攪拌是為了保證鋼釬能夠在混凝土中充分地、均勻地分布,所以在鋼釬混凝土的路面施工時(shí)應(yīng)該是采取機(jī)械來進(jìn)行攪拌,這種情況下一班可以選擇強(qiáng)制式攪拌,為了能夠保證鋼釬是與混凝土均勻攪拌的,投料的時(shí)候一定要遵循正確的順序:先水泥、再粗集料、后鋼纖維,注意材料干拌均勻之后再添加水。在澆筑鋼纖維和混凝土?xí)r,要確定澆注的.街頭不是很明顯,并且澆注要持續(xù)地進(jìn)行,不能中途有長(zhǎng)時(shí)間的停止。并且要將鋼纖維呈現(xiàn)縱向條狀來排列,這樣做可以抵擋板體本身的收縮能力、荷載、和溫度之間的感應(yīng)。
2.2提升公路工程和橋梁過渡段的施工技術(shù)
比如填料,填料不是所有路段都需要填料的,一定要有目標(biāo)性地選擇合適的填料路段,要對(duì)于有選擇可能性的土壤進(jìn)行比較,在同等的壓力強(qiáng)度大,哪種土壤能夠更好地承受強(qiáng)大的壓力。根據(jù)土壤的指標(biāo)來做判斷,并且應(yīng)該提倡就地取材,適當(dāng)選擇礦類土壤或者是滲水性比較好的材料。
2.3注意公路工程和橋梁施工中路基的排水能力
路基是道路的基礎(chǔ),也是決定道路質(zhì)量的關(guān)鍵,所以路基在整個(gè)修筑工程中是基礎(chǔ)也是至關(guān)重要的。但是經(jīng)研究發(fā)展,很多路基方面的問題都是由于水的參透產(chǎn)生的,所以應(yīng)該在不損害當(dāng)?shù)氐乃⒈Wo(hù)環(huán)境的前提下來加強(qiáng)道路的排水功能,要有排水的體系并與當(dāng)?shù)氐呐潘?guī)劃相互協(xié)調(diào)。公路和橋梁路基排水會(huì)牽涉到兩個(gè)方面:一個(gè)是路面排水。路面排水的主要目的就是將路面的水分、積水迅速排除,一減少水的滲入,避免對(duì)路基坡的沖擊。另一個(gè)方面是地面排水。這種最采取的設(shè)施就是設(shè)施邊溝、截水溝或者急流槽,在遇到突然的暴雨或者連續(xù)降雨時(shí)對(duì)于道路有很大的幫助作用。一般這些設(shè)施都需要使用砌片石來進(jìn)行加固。目前道路上大多數(shù)都是用這些設(shè)施來鞏固路基,提高路基的質(zhì)量。
三、結(jié)語(yǔ)
公路連續(xù)橋梁施工中保證質(zhì)量是第一要?jiǎng)?wù),這需要所有參與施工的工作者尤其是技術(shù)人員有精湛的技術(shù)以及強(qiáng)烈的責(zé)任心。在整個(gè)施工中要有經(jīng)濟(jì)、合理使用材料,堅(jiān)持施工的原則,嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)在進(jìn)行的規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工程施工人員也要吸取先前因施工不當(dāng)造成危害的經(jīng)驗(yàn),采取種種措施來避免不良現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)生,要就地取材且因地制宜,所修建的公路不僅要確保安全行車、工程質(zhì)量以及道路的使用壽命,也要避免返工,因?yàn)榇笮藁蛘叻倒ざ紩?huì)給國(guó)家?guī)韲?yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
公路工程的問題及對(duì)策論文2一、實(shí)施公路工程計(jì)量中常見的問題
1.1工程計(jì)量與事實(shí)不符
由于承包方得到的招標(biāo)文件有可能與實(shí)際的施工現(xiàn)場(chǎng)情況有差異,因此工程計(jì)量人員在進(jìn)行工程計(jì)量工作時(shí)要按照工程量清單中的項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)算。但在實(shí)際的工程計(jì)量工作中,計(jì)量的準(zhǔn)確性并不理想,許多工程計(jì)量人員并沒有對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察,他們僅僅以設(shè)計(jì)文件為依據(jù)來完成工程的計(jì)量工作,這樣做的結(jié)果就是很容易造成計(jì)算結(jié)果的不準(zhǔn)確和與現(xiàn)場(chǎng)的施工工程量不符,增加了工程計(jì)量管理的難度,計(jì)量的結(jié)果也對(duì)施工單位造成了一定的影響。
1.2施工工程計(jì)量的確認(rèn)延遲
在公路工程的施工過程中,工程計(jì)量是對(duì)已完成的工程量和這些工程量的價(jià)值的確認(rèn)。但在實(shí)際的施工過程中,業(yè)主并沒有及時(shí)的對(duì)這些工程量或其價(jià)值進(jìn)行確認(rèn),使得施工單位沒有及時(shí)的收到工程款而造成施工單位的資金用度緊張,材料的使用、人員的配備和設(shè)備的正常工作都受到了影響,進(jìn)而延長(zhǎng)了施工工期,造成了一定程度的損失,同時(shí)公路工程的質(zhì)量也得不到保證。
1.3工程中對(duì)費(fèi)用支出監(jiān)測(cè)不到位
在實(shí)際的公路項(xiàng)目工程施工過程中,對(duì)工程計(jì)量影響的因素多種多樣,比較常見的就是有些工程師的職業(yè)素養(yǎng)不夠。在公路施工階段,他們并沒有按照合同要求對(duì)工程施工過程中各項(xiàng)費(fèi)用進(jìn)行時(shí)刻監(jiān)控。其結(jié)果就是他們并不知道實(shí)際的工程費(fèi)用支出與工程預(yù)算是否一致,而在這個(gè)過程中很有可能存在著一些工程新增費(fèi)用,由于他們監(jiān)控的不到位,使得這些費(fèi)用的支出沒有得到及時(shí)的控制,實(shí)際的工程款項(xiàng)支出與工程預(yù)算的偏差越來越大,最終會(huì)影響到施工單位的施工成本和收益。
1.4計(jì)量工作中出現(xiàn)失誤
人總有犯錯(cuò)誤的時(shí)候,工程計(jì)量人員經(jīng)過專業(yè)的培訓(xùn),在計(jì)量工作方面的能力遠(yuǎn)超于常人,但是公路工程的計(jì)量工作在實(shí)行的過程中要涉及的東西實(shí)在太多,精力有限,不可能做到計(jì)量工作的萬無一失。由于工作量較大,計(jì)量人員很難也不愿意對(duì)計(jì)量工作進(jìn)行復(fù)核。因此,在實(shí)際的工程計(jì)量工作中會(huì)出現(xiàn)一些問題,這些問題有大有小,還有發(fā)現(xiàn)的時(shí)間的早晚等都對(duì)工程的施工造成影響。
二、正確掌握公路工程計(jì)量的措施
2.1熟練掌握計(jì)量規(guī)則、計(jì)量方法、明確合同文件要求
在公路工程計(jì)量工作中,掌握計(jì)量的規(guī)則相當(dāng)重要。在進(jìn)行工程計(jì)量時(shí),監(jiān)理方和施工方都要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察和測(cè)量并按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行工程量計(jì)算,保證雙方計(jì)算出的數(shù)據(jù)無差異,有效提高工程量計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)要規(guī)范工程的計(jì)量方式,便于工程量的計(jì)算和提高計(jì)算質(zhì)量。另一方面,監(jiān)理工程師要對(duì)工程中涉及到的工程項(xiàng)目進(jìn)行工程計(jì)量,便于工程量計(jì)算的復(fù)核。此外,計(jì)量人員要將合同內(nèi)容進(jìn)行全面的理解,以免在工程計(jì)量過程中出現(xiàn)與合同要求不符的錯(cuò)誤。
2.2修正工程量清單
在施工之前,施工單位不能僅僅依靠發(fā)包方所給的招標(biāo)文件的內(nèi)容數(shù)據(jù),也不能單單看施工設(shè)計(jì)的圖紙,只有施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況才能施工的依據(jù),因此現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地考察對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)量工作能否順利完成具有重大意義,而以考察后的實(shí)際工程量清單為依據(jù),正確地進(jìn)行工程計(jì)量。例如土石方量的計(jì)算,由于公路的環(huán)境和土質(zhì)較為復(fù)雜,施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況可能與招標(biāo)文件和施工圖紙存在差異。所以工程計(jì)量人員分析施工圖紙,并與工程量清單進(jìn)行對(duì)比,將這些差異的地方進(jìn)行標(biāo)出,同時(shí)按照工程量清單進(jìn)行工程量的計(jì)算,并將計(jì)算的詳細(xì)結(jié)果匯總給業(yè)主。
2.3建立工程計(jì)量支付臺(tái)帳
施工單位可以利用現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個(gè)計(jì)量支付臺(tái)賬,同時(shí)對(duì)工程進(jìn)行跟蹤分析,可以對(duì)整個(gè)項(xiàng)目工程的計(jì)量有一個(gè)清晰的反映,便于工程的結(jié)算。同時(shí)通過施工方、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理以及監(jiān)理總代表的確認(rèn)后進(jìn)行工程量的計(jì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),建立一個(gè)明確詳細(xì)的工程計(jì)量臺(tái)賬。施工單位可以對(duì)工程中的財(cái)務(wù)人員進(jìn)行培訓(xùn),選擇出能力較強(qiáng)的人來管理計(jì)量支付臺(tái)賬,同時(shí)定期派專人對(duì)整個(gè)計(jì)量臺(tái)賬進(jìn)行核查,保證整個(gè)計(jì)量臺(tái)賬毫無紕漏,便于工程計(jì)量的管理。
三、結(jié)束語(yǔ)
公路工程計(jì)量工作并不只是簡(jiǎn)單的工程量的計(jì)算,它對(duì)整個(gè)施工單位和業(yè)主以及施工的質(zhì)量和進(jìn)度等等都有著相當(dāng)大的作用,使工程的實(shí)際情況與計(jì)劃相對(duì)比,并發(fā)現(xiàn)施工中出現(xiàn)的問題并及時(shí)解決,使得整個(gè)施工工程走入正軌。對(duì)于工程計(jì)量中出現(xiàn)的問題,計(jì)量人員要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并找出相對(duì)應(yīng)的解決措施,保證施工的進(jìn)度與質(zhì)量。
;物理研究性學(xué)習(xí)《橋梁的研究》論文
一、橋梁建筑美學(xué)
自古以來,建筑(包括橋梁建筑)與繪畫、雕塑被稱為三大造型藝術(shù)(又稱為空間藝術(shù)或視覺藝術(shù))。它和其他門類藝術(shù)有共同的特征,如:鮮明的形象、強(qiáng)烈的藝術(shù)感染力、
、反映時(shí)代特征等。但是橋梁建筑藝術(shù)作為實(shí)用藝術(shù),又有它自己獨(dú)特的藝術(shù)特征。
功能價(jià)值與審美價(jià)值的統(tǒng)一。橋梁建筑不僅要表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定連續(xù)、強(qiáng)勁力感和跨越能力,而且要有美的形態(tài)與內(nèi)涵,只有內(nèi)容和形式的高度統(tǒng)一,才能顯示出不朽的生命力。
藝術(shù)和技術(shù)緊密相關(guān)。技術(shù)本身也是美的因素之一,計(jì)算力學(xué)、鋼筋混凝土的發(fā)展,才使各式輕巧、大跨的橋梁得以出現(xiàn)。
橋梁建筑美的基本因素:
一.統(tǒng)一和諧
二.均衡穩(wěn)定
三.比例協(xié)調(diào)
四.韻律優(yōu)美
統(tǒng)一和諧
多樣統(tǒng)一是形式美的一種高級(jí)形態(tài),也是創(chuàng)造形式美的最高要求。從本質(zhì)上講,多樣統(tǒng)一的和諧規(guī)律與人類社會(huì)和自然界一切事物的發(fā)展規(guī)律相一致。
一、 多樣統(tǒng)一
多樣統(tǒng)一產(chǎn)生和諧是自古希臘以來美學(xué)家們一向極為看重和追求的。畢達(dá)哥拉斯學(xué)派的美學(xué)思想就是建立在自然科學(xué)基礎(chǔ)上的和諧,他們認(rèn)為"美就是和諧","和諧是雜多的統(tǒng)一",和諧的事物可以引起人們生理和心理上的共鳴,因此就產(chǎn)生了美感。并從數(shù)的和諧又聯(lián)系到音樂的節(jié)奏乃至建筑上的柱、門窗等構(gòu)造要素的排列,形成了衡量美的客觀理論性尺度。
多樣統(tǒng)一,一般表現(xiàn)為兩種形態(tài),即有差異的統(tǒng)一和對(duì)立的統(tǒng)一。前者屬于各種不同量的因素之間的變化,如各種形式要素的多少、高低、長(zhǎng)短、大小等,呈現(xiàn)出一漸變的調(diào)和美。后者是指各種不同因素之間的對(duì)立統(tǒng)一,如剛?cè)帷C靼怠⒗渑獾扔幸?guī)律的組合,這種形態(tài)往往造成強(qiáng)烈的感觀效果,在對(duì)比中見統(tǒng)一。
在橋梁建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意在變化中呈對(duì)比,于對(duì)比中求和諧。這里變化多樣是基礎(chǔ),差異對(duì)比是手段,統(tǒng)一和諧是目的。
二、橋梁建筑中多樣統(tǒng)一手法
橋梁及周圍環(huán)境的復(fù)雜多樣是必然的,橋梁的組成有上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、附屬結(jié)構(gòu),又有主橋、引橋之分,不同部位的組成部分各有不同的功能,不同的功能又表現(xiàn)為不同的形式,而所構(gòu)成的橋梁整體,要完成一個(gè)具體的總的目的或功能。因此,一切都要圍繞著這個(gè)目的,使整個(gè)橋梁建筑自身及與周邊環(huán)境成為有機(jī)的整體,而不是雜亂無章、支離破碎。
1.多樣中求統(tǒng)一
從復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中提出各種可以互相統(tǒng)一的因素,起到銜接。聯(lián)系和協(xié)調(diào)的作用,使整體看起來"天在無縫"。如橋梁中欄桿。燈柱、行桿。橋墩、跨度一般采用整齊劃一,相同形態(tài)、相同間距或有規(guī)律的變化,從而起到整體統(tǒng)一協(xié)調(diào)、簡(jiǎn)潔明快的效果。
2.統(tǒng)一中求多樣
單純的同一是統(tǒng)一的最簡(jiǎn)單形式,過多的"同"不可避免地會(huì)產(chǎn)生單調(diào)。呆板。所以,同中求異,統(tǒng)一中求多樣。求變化,才能營(yíng)造情趣與韻味。
如縱觀盧溝橋柱頭上的獅子,它們的間距、大小、輪廓都是統(tǒng)一的,內(nèi)容上也以表達(dá)獅子的情態(tài)為主旨而統(tǒng)一,但細(xì)看這485個(gè)石獅卻是千姿百態(tài),趣味無窮,堪稱一絕。
3.結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)一
橋梁各局部設(shè)計(jì)要體現(xiàn)整體劃一的概念,避免產(chǎn)生孤立、離散、自成體系的不和諧現(xiàn)象,這在設(shè)計(jì)中是非常重要的。
4.結(jié)構(gòu)形態(tài)的統(tǒng)一
恰當(dāng)?shù)靥幚泶我课粚?duì)主體部分的從屬關(guān)系,使所有細(xì)部形態(tài)從屬于總體的幾何形態(tài),用相似的幾何形態(tài)將各個(gè)部分協(xié)調(diào)在一起,如同音樂中主旋律反復(fù)出現(xiàn)一樣,產(chǎn)生和諧統(tǒng)一美感。
均衡穩(wěn)定
中國(guó)美學(xué)家朱光潛先生曾說"美的形體無論如何復(fù)雜,大概含有一個(gè)基本原則,就是平衡和勻稱。"
橋梁建筑是一種空間實(shí)體結(jié)構(gòu),通過它的外在形象所展示的體量就有一種均衡穩(wěn)定感。
左右的對(duì)比存在著是否均衡的問題,上下的對(duì)比就產(chǎn)生了是否穩(wěn)定的問題,二者相互關(guān)聯(lián)。一般來說,均衡的建筑外觀常常能滿足穩(wěn)定的要求。
一、 均衡
均衡是大自然賦于人類生理上的一種本能要求。一方面人們從實(shí)踐中已逐漸形成了一整套與重力有聯(lián)系的審美體驗(yàn);另一方面由于視覺的特點(diǎn),能給予審美感受上的滿足。橋梁建筑作為視覺藝術(shù),應(yīng)該注意強(qiáng)調(diào)均衡中心,或者說只有容易覺察的均衡,才會(huì)令人滿意。
均衡分靜態(tài)均衡與動(dòng)態(tài)均衡,前者主要指在靜力狀態(tài)下的體量。形態(tài)的均衡,后者指依靠運(yùn)動(dòng)來求得瞬間平衡的形態(tài),如烏的飛翔、動(dòng)物的跑跳等。橋梁建筑其固定不變的形態(tài)自然屬靜態(tài)均衡,但由于在結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱與非對(duì)稱,又可分對(duì)稱均衡與非對(duì)稱均衡,前者對(duì)稱的形態(tài)引起穩(wěn)定、平和、安全、滿足的美感,后者不對(duì)稱的形態(tài)使在靜態(tài)中具有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),產(chǎn)生類似動(dòng)態(tài)均衡的心理誘惑力,令人興奮、激動(dòng),有一種生機(jī)勃勃的勉力。
二、對(duì)稱均衡
對(duì)稱形式大然是均衡的。生物體態(tài)是對(duì)稱的,如人及動(dòng)物都是憑借左右兩側(cè)對(duì)稱的器官才能保持機(jī)體的平衡。因而對(duì)稱形式符合人的生理要求與心理習(xí)慣,必然產(chǎn)生美感。
在傳統(tǒng)美學(xué)中認(rèn)為對(duì)稱就是美,也是自古以來重要的構(gòu)圖手法。如古希臘的雅典神廟、巴黎圣母院,羅馬教堂以及我國(guó)的故宮、大壇。大安門廣場(chǎng)……等等都是對(duì)稱形式,表現(xiàn)出肅穆、端莊。大部分古今中外橋梁所采取的布局也都是對(duì)稱形式。我國(guó)古代橋梁更是具有良好的對(duì)稱均衡性,多孔橋大多為三、五、七、九等奇數(shù)跨。一般中孔大邊孔漸小,這不僅可以在水深急流的河中心不設(shè)橋墩,利于通航,而且在主從關(guān)系分明、均衡穩(wěn)定上也是得當(dāng)?shù)模?11孔的盧溝橋、北京頤和園十七孔橋等均是如此。
三、 非對(duì)稱均衡
對(duì)稱處理得當(dāng),具有對(duì)稱美。然而它只是多元美中的一元,并非僅只有對(duì)稱橋等均是如此。
三、 非對(duì)稱均衡
對(duì)稱處理得當(dāng),具有對(duì)稱美。然而它只是多元美中的一元,并非僅只有對(duì)稱才美,若不分場(chǎng)合、不分功能一味追求對(duì)稱,則會(huì)流于平庸呆板。況且由于環(huán)境。地理?xiàng)l
條件諸多因素難以處理,許多橋梁并不適合采用對(duì)稱形式。
在建筑上,現(xiàn)代派認(rèn)為對(duì)稱是古典主義原則,是一種世代相傳的潛在習(xí)慣。而在經(jīng)濟(jì)上、美學(xué)上如不因勢(shì)利導(dǎo),對(duì)稱布置極易造成浪費(fèi)和呆滯。特別是隨著現(xiàn)代建筑中新技術(shù)、新工藝。新結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展,人們的建筑觀點(diǎn)已自發(fā)地傾向于不對(duì)稱結(jié)構(gòu),幾乎作為一種"革命"沖破對(duì)稱模式的約束,不拘一格自由多變,追求新、奇。巧、變,充分發(fā)揮非對(duì)稱的自由、靈活、生動(dòng)、經(jīng)濟(jì)、輕快、活潑的優(yōu)點(diǎn)以及動(dòng)態(tài)的美感,突出個(gè)性,適應(yīng)多層次審美心理要求,以顯示人類現(xiàn)代文明生活中的豐富多采。
這種建筑思潮自然也影響到橋梁建筑,近年來,國(guó)內(nèi)外橋梁建筑也有不少這方面的大膽嘗試,出現(xiàn)了別具一格、造型新穎、令人贊嘆的杰作。
比例協(xié)調(diào) 和諧的比例與尺度是建筑形態(tài)美的必要條件。
圣·奧古斯丁說:"美是各部分的適當(dāng)比例,再加一種悅目的顏色";關(guān)于建筑的美,維特魯威斯所著糧筑十書沖認(rèn)為建筑之美在于比例,建筑的理論是:"證明和說明建筑物的比例與規(guī)則的能力";17世紀(jì)法國(guó)建筑家法蘭梭亞·布龍臺(tái)稱:"建筑上整體的美來自絕對(duì)的、簡(jiǎn)單的可以認(rèn)為的數(shù)學(xué)上的比例";幾乎所有的美學(xué)家、建筑學(xué)家都一致認(rèn)為比例在建筑藝術(shù)上的重要性。
合乎比例或優(yōu)美的比例是建筑美的根本法則,適宜的數(shù)比關(guān)系是建筑形式美的理性表達(dá),是建筑外觀合乎邏輯的顯現(xiàn)。
工程建筑和諧美,體現(xiàn)在量上就是尋求比例與尺度的協(xié)調(diào),對(duì)橋梁建筑這種單維突出的結(jié)構(gòu),協(xié)調(diào)比例尤為重要。
一、比例與尺度的概念
比例是藝術(shù)領(lǐng)域中諸相對(duì)面間的度量關(guān)系(數(shù)比關(guān)系為其一)。一般是指建筑物各部分相對(duì)尺寸,狹意的說指整體或局部的長(zhǎng)、寬、高尺寸間關(guān)系,廣義的看還包含實(shí)體與空間之間,虛與實(shí)之間,封閉與開敞之間,凹凸之間,高低之間,明暗之間,剛?cè)嶂g。
尺度是指建筑整體或局部給人感覺上的印象與其真實(shí)大小之間的關(guān)系,或者說是可變要素與不變要素的對(duì)比。
簡(jiǎn)言之:比例是物與物的相比;尺度是物與人(或其他易識(shí)別的不變要素)間相比,前者只表明各種相對(duì)面間的相對(duì)度量關(guān)系,不需涉及具體尺寸。但尺度是感覺上的印象。是建筑與人的關(guān)系方面的一種性質(zhì)。當(dāng)建筑物和人體以及內(nèi)在感情之間建立起緊密而簡(jiǎn)潔的關(guān)系時(shí),建筑物的實(shí)用、美觀、舒適等更為明顯。
二、橋梁建筑的比例
橋梁各個(gè)局部及整體的比例是以其固有的功能關(guān)系和結(jié)構(gòu)關(guān)系為藝術(shù)構(gòu)思前提的,必須在深刻了解橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)在規(guī)律的基礎(chǔ)上去尋求橋梁體態(tài)勻稱和比例和諧,決不能違背結(jié)構(gòu)關(guān)系和力學(xué)原理。
比例的概念和一定歷史時(shí)期的技術(shù)條件、功能要求以及一定的思想內(nèi)容是分不開的。比如古代石梁、石拱相對(duì)厚重,預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)使橋梁的跨越能力大大提高,與舊的結(jié)構(gòu)相比就顯得十分纖細(xì)。
一座橋梁,其各部分的比例只有達(dá)到勻稱和諧時(shí),才能構(gòu)成優(yōu)美的形象。但實(shí)際上比例處理不當(dāng)也是"常見病",比如,挪威特羅姆斯港橋,其懸臂孔跨徑較邊孔跨徑還小,顯得布置缺少章法。另外,凈高和跨徑之比為2.5左右,顯得橋墩過細(xì)過高而比例失調(diào),缺乏穩(wěn)定感。
三、橋梁建筑的尺度
建筑的一切取決于人的要求,所以,人是衡量建筑尺度的最直接、最明顯的標(biāo)志。對(duì)橋來說,與人體功能緊密相關(guān)的踏步、欄桿扶手、行駛的車輛等都是輔助標(biāo)志。良好的建筑尺度應(yīng)當(dāng)從建筑物及其局部的大小同它本身用途相適應(yīng)的程度,及其大小與周圍環(huán)境相適應(yīng)的程度來理解,由這種綜合的判斷獲得的尺度感可以分為三類:
1. 自然尺度
一般情況下,人的視覺印象尺寸和真實(shí)尺寸之間是一致的,這就是正常尺度,也稱自然尺度。橋梁的自然尺度就是要求橋梁的整體與局部和人體等尺度標(biāo)志之間形成合乎功能要求、合乎常情的空間外觀,給人一種真實(shí)、自然、親切的感覺。例如,城市橋梁相距較近、關(guān)系密切,應(yīng)當(dāng)具備令人舒適、便利的尺度。
2. 雄偉尺度
有時(shí),為了滿足精神功能要求或賦予建筑以特殊的性格(如紀(jì)念性),往往有意識(shí)地采用夸大的尺度,使建筑的視覺尺寸印象超過真實(shí)尺寸,顯得更大、更有力、更雄偉壯觀。大型橋梁建筑環(huán)境空間寬廣無垠,橋梁凌空架設(shè),因而大多選用長(zhǎng)、大、高的尺度以構(gòu)成壯觀、磅礴的氣勢(shì)。
3. 親切尺度
使建筑空間比它實(shí)際尺寸看上去小一些,產(chǎn)生一種自由的、非正規(guī)的親切感,建筑必須具有與功能、環(huán)境協(xié)調(diào)的良好尺度,就像人有好的風(fēng)度一樣。不適宜德、夸大虛假的尺度會(huì)使人產(chǎn)生裝腔作勢(shì)的不愉快感。我們樂于領(lǐng)受橋梁的雄偉壯觀,也喜歡園林小橋典雅、秀麗的風(fēng)姿。
韻律優(yōu)美
一、節(jié)奏與韻律
節(jié)奏一詞源于生活,富于音樂,是表現(xiàn)樂音的高下緩急即重音與音程的重復(fù)和交替,又稱節(jié)奏的強(qiáng)弱快慢。詩(shī)歌中的韻律為音韻、節(jié)律,韻古稱作均;律即規(guī)律,韻律即和諧優(yōu)美的旋律。
事實(shí)上節(jié)奏與韻律是密不可分的統(tǒng)一體,是一種生理和心理上的需要,是美感的共同語(yǔ)言,是創(chuàng)作和感受的關(guān)鍵。
按我國(guó)古代"陰陽(yáng)生萬物"的哲學(xué),橋梁建筑中直線的、剛勁的、明亮的、堅(jiān)實(shí)的構(gòu)件如塔;梁、柱、墩等被賦予"陽(yáng)性",而建筑中曲線的、柔和的、幽暗的、虛空的如曲線的拱。主纜、拉索、橋上橋下空間……等屬于陰性,陽(yáng)性為實(shí),陰性為虛,虛實(shí)相生,對(duì)立統(tǒng)一。其交替組合及變化,能產(chǎn)生變化無窮的節(jié)奏與韻律。
人稱"建筑是凝固的音樂"就是因?yàn)樗鼈兌际峭ㄟ^節(jié)奏與韻律的體現(xiàn)而造成美的感染力。成功的建筑總是以明確動(dòng)人的節(jié)奏和韻律顯揚(yáng)于世,將無聲的建筑變?yōu)樯鷦?dòng)的語(yǔ)言和音樂。
二、韻律的表現(xiàn)手法
工程建筑上的節(jié)奏與韻律是通過體量大小的區(qū)分,空間虛實(shí)的交替,構(gòu)件排列的疏密、長(zhǎng)短的變化,曲柔剛直的穿插……等變化來實(shí)現(xiàn)的,具體手法有以下幾種: <
1.連續(xù)韻律
以一種或幾種建筑要素連續(xù)地重復(fù)排列而形成,可以獲得整齊劃一、簡(jiǎn)潔統(tǒng)一、連續(xù)流暢的美感。如橋梁上的欄桿、燈柱的連續(xù)排列。
2.漸變韻律
建筑上的連續(xù)結(jié)構(gòu)要素按一定的規(guī)律或秩序進(jìn)行微差變化可以增加建筑物的生動(dòng)性、情趣性,有助于取得真體和諧美。如多孔橋的孔徑變化,吊橋的吊索長(zhǎng)短變化。
3.起伏韻律
節(jié)奏進(jìn)行強(qiáng)弱、大小、高低、虛實(shí)、曲直等有規(guī)則變化,或按一定規(guī)律時(shí)而增加時(shí)而減少,可形成激情的起伏韻律。如頤和園的玉帶橋,中部突出隆起,似玉帶飄揚(yáng)。
4.交錯(cuò)韻律
運(yùn)用各種形式要素作有規(guī)律的縱橫交錯(cuò)、相互穿插等手法,構(gòu)成虛實(shí)進(jìn)退、明暗相間、色彩變化的韻律感。
二、橋的分類
梁式橋
在豎直荷載作用下,梁的截面只承受彎短,支座只承受豎直方向的力。多孔架橋的梁在橋墩上不連續(xù)的稱為簡(jiǎn)支梁;在橋墩上連續(xù)的稱為連續(xù)梁;在橋墩上連續(xù),在橋孔內(nèi)中斷,線路在橋孔內(nèi)過渡到另一根梁上的稱為懸臂梁。支承在懸臂上的簡(jiǎn)支架稱為掛梁;伸出有懸臂的梁稱為錨梁。架式橋的梁身可以做成實(shí)腹的,也可以做成空腹的(稱為桁梁)。
拱式橋
在豎直荷載作用下,作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋主要承受壓力。拱橋的支座則不但要承受豎直方向的力,還要承受水平方向的力。因此拱橋?qū)A(chǔ)與地基的要求比梁橋要高。下圖分別表示上承式拱橋(橋面在拱肋的上方)、中承式拱橋(橋面一部分在拱肋上方,一部分在拱助下方)與下承式拱橋(橋面在拱肋下方)。僅供人、言行走的拱橋可以把橋面直接鋪在拱肋上。而通行現(xiàn)代交通工具的拱橋,橋面必須保持一定的平直度,不能直接鋪在曲線形的拱肋上,因此要通過立柱或吊桿將橋面間接支承在拱肋上。
斜拉橋
斜拉橋日文稱"斜張橋",德文稱"斜索橋",英文稱"拉索橋(Cable Stayed Bridge)"。將梁用若干根斜拉索拉在塔在上,便形成斜拉橋。與多孔梁橋?qū)φ掌饋砜矗桓崩骶褪谴嬉粋€(gè)橋墩的(彈性)支點(diǎn),從而增大了橋梁的跨度。
斜拉橋這種結(jié)構(gòu)型式古已有之。但是由于斜拉索中所受的力很難計(jì)算和很難控制,所以一直沒有得到發(fā)展和廣泛應(yīng)用。直到本世紀(jì)中,由于電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),解決了索力計(jì)算難的問題,以及調(diào)整裝置的完善,解決了索力的控制問題,使得斜拉橋成為近50年內(nèi)發(fā)展最快,應(yīng)用日廣的一種橋型。
懸索橋
橋面支承在懸索(通常稱大攬)上的橋稱為懸索橋。英文為Suspension Bridge,是"懸掛的橋梁"之意,故也有譯作"吊橋"的。"吊橋"的懸掛系統(tǒng)大部分情況下用"索"做成,故譯作"懸索橋",但個(gè)別情況下,"索"也有用剛性桿或鍵桿做成的,故譯作"懸索橋"不能涵蓋這一類用橋。和拱肋相反,懸索的截面只承受拉力。簡(jiǎn)陋的只供人、畜行走用的懸索橋常把橋面直接鋪在懸索上。通行現(xiàn)代交通工具的懸索橋則不行,為了保持橋面具有一定的平直度,是將橋面用吊索掛在懸索上。和拱橋不同的是,作為承重結(jié)構(gòu)的拱肋是剛性的,而作為承重結(jié)構(gòu)的懸索則是柔性的。為了避免在車輛駛過時(shí),橋面隨著懸索一起變形,現(xiàn)代懸索橋一般均設(shè)有剛性梁(又稱加勁梁)。橋面鋪在剛性梁上,剛性梁吊在懸索上。現(xiàn)代懸索橋的懸索一般均支承在兩個(gè)塔柱上。塔頂設(shè)有支承懸索的鞍形支座。承受很大拉力的懸索的端部通過錨碇固定在地基中,個(gè)別也有固定在剛性梁的端部者,稱為自錨式懸索橋。
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1 引言
1.1 研究背景和動(dòng)機(jī)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)騰飛和城市化進(jìn)程的不斷深入,橋梁工程已不僅僅是簡(jiǎn)單的交通工具,更是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)和技術(shù)實(shí)力的重要標(biāo)志。每一座巍峨的橋梁都承載著人們對(duì)美好生活的向往和對(duì)技術(shù)進(jìn)步的追求。然而,要想建設(shè)出既美觀又安全、經(jīng)濟(jì)又耐用的橋梁,樁基的穩(wěn)固性是必不可少的環(huán)節(jié)。
樁基加固技術(shù),作為確保橋梁穩(wěn)定性的關(guān)鍵,已經(jīng)有了數(shù)百年的發(fā)展歷程。但在我國(guó)多變的地理環(huán)境和氣候條件下,傳統(tǒng)的樁基技術(shù)面臨著諸多挑戰(zhàn)。例如,如何在軟土、沼澤、巖石斷裂帶等復(fù)雜地質(zhì)條件下保證樁基的穩(wěn)定性;如何在地震頻發(fā)區(qū)域設(shè)計(jì)出能夠抵御地震沖擊的樁基;如何在鹽堿地、腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中保障樁基的耐久性等問題,都是當(dāng)前工程師們亟待解決的難題。
為此,學(xué)術(shù)界和工程實(shí)踐界紛紛投入巨大的研發(fā)力量,探索新型材料、新技術(shù)和新方法。高性能混凝土、碳纖維復(fù)合材料、預(yù)應(yīng)力技術(shù)等創(chuàng)新方法被逐步引入樁基設(shè)計(jì)與施工中,以期能夠更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的工程條件,滿足日益嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求。
隨著數(shù)字化和信息化技術(shù)的發(fā)展,如何利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)對(duì)樁基進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和健康診斷,也成為了樁基研究的新方向。這不僅可以提高樁基的安全性,還可以為樁基的維護(hù)和管理提供有力的技術(shù)支撐,從而延長(zhǎng)其使用壽命,減少維護(hù)成本。
綜上所述,樁基加固技術(shù)在我國(guó)的研究和應(yīng)用正處于一個(gè)歷史性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在傳統(tǒng)技術(shù)與新技術(shù)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與創(chuàng)新思維的交匯處,樁基加固技術(shù)的未來充滿了無限的可能性和機(jī)遇。
1.2 研究目的和問題陳述
本研究旨在探討橋梁工程施工中樁基加固技術(shù)的新進(jìn)展,特別是高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁的性能和應(yīng)用。研究將嘗試回答以下問題:
高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁相較于傳統(tǒng)樁基有何優(yōu)勢(shì)?
如何正確設(shè)計(jì)和施工這些新型樁基,以確保其性能和穩(wěn)定性?
在復(fù)雜的地質(zhì)條件下,如何選擇和應(yīng)用適當(dāng)?shù)臉痘庸碳夹g(shù)?
1.3 研究方法和結(jié)構(gòu)概述
本研究采用文獻(xiàn)綜述、實(shí)驗(yàn)分析和案例研究的方法來探討上述問題。首先,通過文獻(xiàn)綜述了解樁基加固技術(shù)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀,特別是新型材料樁的研究進(jìn)展。接著,通過實(shí)驗(yàn)分析對(duì)比不同材料樁的性能,以驗(yàn)證其優(yōu)越性和應(yīng)用前景。最后,通過案例研究深入探討樁基加固技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用和效果。
本文結(jié)構(gòu)如下:第二章為文獻(xiàn)綜述,第三章詳細(xì)介紹橋梁工程中的樁基加固技術(shù),第四章探討樁基加固技術(shù)的設(shè)計(jì)與分析,第五章展示樁基加固工程的案例分析,第六章總結(jié)研究的創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)用價(jià)值,最后為結(jié)論和參考文獻(xiàn)。
2 文獻(xiàn)綜述
2.1 相關(guān)理論和概念
樁基,作為一種深基礎(chǔ)技術(shù),是土木工程中傳統(tǒng)和常用的基礎(chǔ)形式,它的目標(biāo)是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到地下較深、承載能力較好的土層或巖層上。樁基的工作機(jī)理可分為摩擦樁和端承樁,前者主要依賴樁身與土壤之間的摩擦力提供承載能力,而后者則主要依賴樁端與堅(jiān)硬土層或巖層的接觸提供承載力。
近年來,隨著科技的進(jìn)步和工程需求的變化,新型的樁基材料和施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)。高性能混凝土樁,通過特殊的材料選擇和配合比設(shè)計(jì),具有更高的強(qiáng)度和更好的耐久性。與此同時(shí),碳纖維復(fù)合材料樁因其輕便、高強(qiáng)度和出色的耐腐蝕性能,正在逐漸受到土木工程界的關(guān)注。
樁基加固技術(shù)則是針對(duì)已有建筑或地基土發(fā)生沉降、位移或穩(wěn)定性不足時(shí),采用的一種技術(shù)手段。它通常涉及在原有基礎(chǔ)下方或周圍打樁,以增加其承載能力和穩(wěn)定性。這種技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件、地震頻發(fā)區(qū)域或重要工程中尤為關(guān)鍵。
在設(shè)計(jì)樁基時(shí),需要充分考慮到地基土的特性、荷載類型、樁的材料和施工技術(shù)等多個(gè)因素,以確保樁基的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。此外,隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng),樁基的環(huán)境友好性和可持續(xù)性也越來越受到重視。
總之,樁基加固技術(shù)在土木工程中起到了不可替代的作用,而新型材料和技術(shù)的出現(xiàn)則為其提供了更多的可能性和應(yīng)用前景。
2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
樁基加固技術(shù),作為土木工程中的核心技術(shù),已經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展歷程。自20世紀(jì)70-80年代起,西方國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)和加拿大開始對(duì)此技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性的研究。初期,研究重點(diǎn)主要集中在傳統(tǒng)的混凝土樁和鋼樁,探索其設(shè)計(jì)原理、施工策略以及性能表現(xiàn)。隨著材料科學(xué)的飛速發(fā)展,新型材料如高性能混凝土和碳纖維復(fù)合材料逐漸引起研究者的興趣。這些材料不僅顯著提升了樁的整體性能,特別是在抗壓、抗拉和耐久性方面,還在地震、軟土等復(fù)雜地質(zhì)條件下展現(xiàn)出卓越的適應(yīng)性。
與西方國(guó)家的研究并行,我國(guó)在20世紀(jì)90年代,隨著基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的蓬勃發(fā)展,也開始廣泛探索樁基技術(shù)。國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)混凝土樁和鋼樁進(jìn)行了深入研究,涵蓋了設(shè)計(jì)、施工及性能分析。近年來,隨著新型材料技術(shù)的引進(jìn)和本土化研發(fā),國(guó)內(nèi)研究者也開始深入探索高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁的應(yīng)用。這些研究不僅聚焦于新材料的性質(zhì)和性能,還進(jìn)一步考察了其在實(shí)際工程項(xiàng)目中的實(shí)施效果與經(jīng)濟(jì)效益。鑒于我國(guó)廣袤的土地和多樣化的地質(zhì)條件,學(xué)者們還對(duì)樁基在各種特殊地理環(huán)境,如軟土地帶、巖石地層和地震多發(fā)區(qū)域的應(yīng)用進(jìn)行了專題研究。
總體而言,無論是在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)領(lǐng)域,樁基加固技術(shù)都表現(xiàn)出其獨(dú)特的活躍性和巨大的發(fā)展前景。隨著新型材料和技術(shù)的不斷涌現(xiàn),這一領(lǐng)域的研究將持續(xù)深化,為現(xiàn)代土木工程提供更為堅(jiān)實(shí)和先進(jìn)的技術(shù)支撐。
2.3 文獻(xiàn)缺口和研究意義
盡管樁基加固技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的研究,但仍然存在一些文獻(xiàn)缺口和未被充分探索的領(lǐng)域。首先,大多數(shù)現(xiàn)有的研究集中在傳統(tǒng)的混凝土樁和鋼樁上,而新型材料樁,如高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁的研究相對(duì)較少。其次,盡管樁基在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用已經(jīng)得到了一定的研究,但如何結(jié)合新型材料和技術(shù)來優(yōu)化樁基設(shè)計(jì)和施工仍然是一個(gè)待解決的問題。此外,對(duì)于樁基加固技術(shù)的長(zhǎng)期性能和耐久性,尤其是在極端環(huán)境條件下,如鹽堿土、高溫和凍融循環(huán)等條件下的性能研究還不夠充分。
這些文獻(xiàn)缺口為本研究提供了重要的研究意義。通過深入探討新型材料樁的性能和應(yīng)用,以及樁基在復(fù)雜地質(zhì)條件下的優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工,本研究旨在為橋梁工程提供更加可靠、經(jīng)濟(jì)和持久的樁基解決方案。此外,本研究還期望為樁基技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo),從而推動(dòng)土木工程領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步和工程質(zhì)量的提高。
3 橋梁工程中的樁基加固技術(shù)
3.1 樁基加固的基本原理
樁基加固技術(shù)是一種通過在土壤中插入樁體以增強(qiáng)地基承載能力和穩(wěn)定性的方法。這種技術(shù)的基本原理包括以下幾點(diǎn):
荷載傳遞:樁基的主要作用是將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到較深、較堅(jiān)固的土層或巖層上。這樣,即使表層的土壤承載能力較低或不穩(wěn)定,橋梁或建筑物也能得到穩(wěn)定的支撐。
摩擦和端承:樁體在土中的承載機(jī)理主要有兩種:摩擦和端承。摩擦機(jī)理是指樁體與其周圍土壤之間產(chǎn)生的摩擦力,這種摩擦力使樁體得到支撐。端承機(jī)理則是指樁底部與堅(jiān)硬土層或巖層的直接接觸,使得荷載得到有效傳遞。
改善土壤性質(zhì):在樁基施工過程中,施工機(jī)械的振動(dòng)和樁體的插入可以對(duì)周圍的土壤產(chǎn)生一定的改良作用,使其密實(shí)度增加,從而提高土壤的承載能力。
限制地基沉降:在某些情況下,樁基的引入可以有效地限制地基的不均勻沉降。當(dāng)樁基均勻分布并合理設(shè)計(jì)時(shí),它們可以均勻地分擔(dān)荷載,從而降低不均勻沉降的風(fēng)險(xiǎn)。
提供側(cè)向穩(wěn)定性:在受到橫向荷載或地震作用時(shí),樁基可以提供額外的側(cè)向抵抗力,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
總體來說,樁基加固技術(shù)通過上述原理提供了一種有效的方法,用于增強(qiáng)地基的承載能力和穩(wěn)定性,特別是在地質(zhì)條件復(fù)雜或土壤性質(zhì)較差的地區(qū)。
3.2 傳統(tǒng)樁基加固技術(shù)
3.2.1 混凝土樁的設(shè)計(jì)和施工
混凝土樁是樁基加固中常用的一種樁體類型,它主要由混凝土制成,具有良好的抗壓性和較長(zhǎng)的使用壽命。混凝土樁的設(shè)計(jì)首先需要確定樁的直徑、長(zhǎng)度和布置間距,這通常基于土壤的承載能力、上部結(jié)構(gòu)的荷載和其他相關(guān)因素。樁的截面形狀可以是圓形、方形或其他形狀,具體選擇取決于施工條件和設(shè)計(jì)要求。混凝土樁的混凝土配合比、強(qiáng)度等也需根據(jù)工程需要進(jìn)行選擇。
在施工方面,混凝土樁可以采用預(yù)制或現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法進(jìn)行施工。預(yù)制混凝土樁是在工廠中預(yù)先制作的,然后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)并使用打樁機(jī)將其打入地下。現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土樁則是在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行澆筑,首先使用鉆頭在地面上鉆取土樣,然后將混凝土澆入鉆孔中。無論采用哪種方法,施工過程中都需要確保樁的垂直度、混凝土的澆筑質(zhì)量和其他相關(guān)參數(shù)。
混凝土樁的連接也是設(shè)計(jì)和施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。當(dāng)樁的長(zhǎng)度超過預(yù)制或運(yùn)輸?shù)南拗茣r(shí),需要使用連接件或其他方法進(jìn)行連接。此外,樁頂部通常需要與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接,以確保荷載的有效傳遞。
總之,混凝土樁的設(shè)計(jì)和施工是一個(gè)涉及多個(gè)步驟和技術(shù)的過程,需要根據(jù)具體的工程條件和需求進(jìn)行合理的選擇和優(yōu)化。
3.2.2 鋼樁的設(shè)計(jì)和施工
鋼樁,由高強(qiáng)度的鋼材制造而成,因其卓越的承載能力、施工效率和適應(yīng)性,在樁基工程中已成為首選之一。在設(shè)計(jì)鋼樁時(shí),重要的因素包括其截面形狀、尺寸、長(zhǎng)度和選材,其中,H型、U型和管狀截面是最為常見的。正確選擇截面和尺寸是確保其最佳承載能力和成本效益的基礎(chǔ)。此外,鋼樁的長(zhǎng)度選擇通常與地下土壤的特性、承載層深度以及工程的設(shè)計(jì)荷載緊密相關(guān)。
在施工階段,鋼樁通常借助打樁機(jī)或振動(dòng)錘進(jìn)行安裝。得益于其固有的高強(qiáng)度和剛性,鋼樁能夠輕松地穿透堅(jiān)硬的土層或其他地下障礙。在安裝過程中,確保樁的垂直度和準(zhǔn)確位置是至關(guān)重要的,這需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整。對(duì)于樁身的連接,焊接和螺栓連接是兩種主流方法,選擇哪種方式取決于樁的具體類型及工程需求。考慮到鋼材容易受到腐蝕,通常會(huì)在鋼樁表面施加防腐涂層或采納其他保護(hù)措施。
鋼樁之所以受到青睞,不僅因?yàn)槠涫┕ぱ杆俸透叨鹊倪m應(yīng)性,特別是在遭遇堅(jiān)硬土層或緊迫的施工時(shí)限時(shí),但同時(shí),考慮到鋼材價(jià)格的不穩(wěn)定性及其潛在的腐蝕風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于其長(zhǎng)期的維護(hù)費(fèi)用和經(jīng)濟(jì)效益也應(yīng)予以深入考慮。綜上所述,鋼樁的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)在充分權(quán)衡工程需求、地質(zhì)狀況和經(jīng)濟(jì)考量的基礎(chǔ)上進(jìn)行決策。
3.3 新型樁基材料和技術(shù)
3.3.1 高性能混凝土樁
高性能混凝土樁,由其核心材料——高性能混凝土(High-Performance Concrete, HPC)制成,為樁基工程領(lǐng)域帶來了一種技術(shù)革新。HPC不僅擁有傳統(tǒng)混凝土所不具備的高強(qiáng)度,其微觀結(jié)構(gòu)的致密性也賦予了它超乎尋常的耐久性和抗?jié)B透性。這一特性主要得益于其配方中的特殊水泥、優(yōu)選的細(xì)、粗骨料、礦物摻合料如硅灰、粉煤灰,以及化學(xué)摻合料如高效減水劑和空氣引入劑。
在樁基設(shè)計(jì)中,高性能混凝土樁由于其強(qiáng)度高、耐久性強(qiáng)的特性,使得工程師可以在設(shè)計(jì)時(shí)有更大的靈活性。例如,可以設(shè)計(jì)較細(xì)的樁身,但仍能承受較大的荷載,這不僅減少了材料的使用,還有助于在狹小的施工空間中進(jìn)行施工。其出色的耐久性也意味著在惡劣環(huán)境下,如鹽霧侵蝕、酸堿地質(zhì)條件下,高性能混凝土樁都能表現(xiàn)出長(zhǎng)久的穩(wěn)定性。
施工時(shí),雖然高性能混凝土樁的施工流程與傳統(tǒng)樁相似,但由于HPC的特殊性,施工隊(duì)伍需要更為精細(xì)的操作控制,確保每一步驟都精確無誤,從混凝土的攪拌、輸送到澆筑,都需確保其特性得到充分的發(fā)揮。這也意味著施工者需要進(jìn)行更為嚴(yán)格的培訓(xùn)和監(jiān)控。
綜上所述,高性能混凝土樁作為一種前沿的樁基技術(shù),不僅為橋梁、大廈和其他重要結(jié)構(gòu)提供了堅(jiān)實(shí)的支撐,還為土木工程領(lǐng)域帶來了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的雙重優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益的日益重視,預(yù)計(jì)高性能混凝土樁在未來將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。
3.3.2 碳纖維復(fù)合材料樁
碳纖維復(fù)合材料樁的出現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)樁基材料的一次重大創(chuàng)新。在許多復(fù)雜的地質(zhì)條件和苛刻的環(huán)境下,CFRP樁展現(xiàn)出了其他材料難以匹敵的優(yōu)越性能。例如,在地震頻發(fā)地區(qū),CFRP樁的高強(qiáng)度和剛度可以為上部結(jié)構(gòu)提供更好的支撐,減少地震帶來的損害;在沿海和鹽堿地區(qū),其出色的耐腐蝕性能則確保了樁基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
CFRP樁還具有出色的抗疲勞性能。傳統(tǒng)的鋼材和混凝土在長(zhǎng)期的荷載循環(huán)下容易產(chǎn)生疲勞裂紋,而CFRP由于其纖維的均勻分布和樹脂的粘結(jié)作用,使其在反復(fù)荷載下仍然保持良好的性能。這一特點(diǎn)尤其適用于高速鐵路、大跨度橋梁等工程,可以大大降低維護(hù)成本和延長(zhǎng)工程壽命。
CFRP樁在施工過程中還具有良好的環(huán)保性能。與傳統(tǒng)的混凝土和鋼材相比,CFRP的生產(chǎn)和施工過程產(chǎn)生的碳足跡更低,與當(dāng)前的綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展理念更為契合。而且,CFRP材料還可以被回收再利用,進(jìn)一步減少了對(duì)環(huán)境的影響。
然而,盡管CFRP樁具有眾多優(yōu)點(diǎn),但其在實(shí)際應(yīng)用中還面臨一些挑戰(zhàn)。首先,CFRP樁的制造成本相對(duì)較高,這在一定程度上限制了其在大規(guī)模工程中的應(yīng)用。其次,由于CFRP樁是相對(duì)較新的材料,許多設(shè)計(jì)師和施工單位對(duì)其還不夠熟悉,需要進(jìn)一步的培訓(xùn)和推廣。此外,雖然CFRP樁具有很好的耐腐蝕性和抗疲勞性,但在極端的溫度、濕度和荷載條件下,其長(zhǎng)期性能仍然需要進(jìn)一步的研究和驗(yàn)證。
為了推廣CFRP樁的應(yīng)用,研究者和工程師正努力解決上述問題。例如,通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝和材料配方,降低CFRP的制造成本;開展大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)際工程應(yīng)用,積累經(jīng)驗(yàn),制定相關(guān)的設(shè)計(jì)和施工規(guī)范;同時(shí),也在加強(qiáng)與國(guó)際上的交流和合作,吸取先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),推動(dòng)CFRP樁技術(shù)的快速發(fā)展。
總之,碳纖維復(fù)合材料樁作為一種新型的樁基材料,具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的認(rèn)可,相信CFRP樁將在不久的將來在更多的工程中得到廣泛的應(yīng)用。
3.4 復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基加固技術(shù)
復(fù)雜地質(zhì)條件,如軟土、巖石錯(cuò)層、地震活躍區(qū)和地下水豐富區(qū)等,對(duì)樁基加固技術(shù)提出了更高的要求。在這些條件下,樁基不僅要承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,還要應(yīng)對(duì)土壤的不穩(wěn)定性、地震動(dòng)等復(fù)雜的外部影響。
軟土地區(qū):軟土具有低的承載能力和大的壓縮性,這使得樁基在此類地區(qū)的設(shè)計(jì)和施工都變得復(fù)雜。通常,樁基需要達(dá)到更深的承載層,如堅(jiān)硬的粘土層或巖層,以確保穩(wěn)定性。此外,樁基的施工過程中,還需要考慮土壤的固結(jié)和壓縮,以及可能的側(cè)向位移。
巖石錯(cuò)層地區(qū):在巖石錯(cuò)層地區(qū),樁基可能需要穿透多層的巖石和土層,這對(duì)樁基的設(shè)計(jì)和施工都提出了挑戰(zhàn)。通常,這需要使用特殊的鉆頭和打樁方法,以確保樁基可以順利穿透巖層并達(dá)到所需的深度。
地震活躍區(qū):在地震活躍區(qū),樁基不僅要承受靜態(tài)荷載,還要應(yīng)對(duì)地震動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)荷載。這要求樁基具有良好的抗震性能,如足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性。此外,樁基的布置和連接也需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì),以確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
地下水豐富區(qū):在地下水豐富的地區(qū),樁基施工時(shí)可能會(huì)遇到地下水的沖刷和侵蝕。這不僅增加了施工的難度,還可能影響樁基的穩(wěn)定性和耐久性。為此,樁基施工時(shí)需要采取措施,如設(shè)置圍護(hù)、進(jìn)行水下施工或采用抽水法等,以確保施工的安全和質(zhì)量。
總之,復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基加固技術(shù)是一個(gè)高度專業(yè)化的領(lǐng)域,需要綜合考慮地質(zhì)、工程和施工等多方面的因素,以確保樁基的性能和穩(wěn)定性。
4 樁基加固技術(shù)的設(shè)計(jì)與分析
4.1 樁基加固的設(shè)計(jì)原則和方法
樁基加固的設(shè)計(jì)原則和方法是確保橋梁和其他結(jié)構(gòu)工程的根基穩(wěn)固,以滿足各種工程需求。在設(shè)計(jì)樁基時(shí),除了考慮土壤的承載能力、上部結(jié)構(gòu)的荷載和地質(zhì)條件,還需仔細(xì)評(píng)估地下水位、季節(jié)性變化、地震等外部因素的影響。這些都可能對(duì)樁基的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,因此在設(shè)計(jì)中要給予充分考慮。
樁基的材料選擇也是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。不同的材料,如混凝土、鋼材或復(fù)合材料,都有其獨(dú)特的性能特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。選擇合適的材料可以確保樁基在特定的工程條件下達(dá)到最佳的性能。此外,樁基的施工方法,如打樁、旋挖或靜壓,也需要根據(jù)設(shè)計(jì)需求和現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行選擇。
在樁基的設(shè)計(jì)過程中,還需要重視與其他工程元素的協(xié)同作用,如橋墩、基礎(chǔ)板和地下結(jié)構(gòu)等。這些元素與樁基之間的相互作用可能影響整體的穩(wěn)定性和承載能力。因此,樁基的設(shè)計(jì)不僅僅是一個(gè)單一的工程問題,而是需要綜合考慮多種因素,確保整體工程的安全和穩(wěn)定。
隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代的樁基設(shè)計(jì)已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的方法和理念。新的設(shè)計(jì)思路、材料和施工技術(shù)不斷涌現(xiàn),為樁基的設(shè)計(jì)和施工帶來了更多的可能性。例如,預(yù)應(yīng)力技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)和智能材料等,都為樁基的設(shè)計(jì)提供了新的思路和方法。
綜上所述,樁基加固的設(shè)計(jì)原則和方法是一個(gè)復(fù)雜而多元的系統(tǒng)工程,需要結(jié)合多方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),確保其在各種工程條件下都能達(dá)到預(yù)期的性能。隨著技術(shù)和材料的不斷進(jìn)步,我們有理由相信,樁基設(shè)計(jì)的未來將更加廣闊和多彩。
4.2 樁基承載力計(jì)算與分析
樁基承載力,作為土木工程中的核心概念,它的計(jì)算與分析涉及到的因素非常多,且各因素之間相互影響,形成一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。為了確保樁基的安全性和經(jīng)濟(jì)性,工程師們?cè)谟?jì)算與分析樁基承載力時(shí)必須進(jìn)行全面、深入的研究。
首先,土壤條件是樁基承載力的主要影響因素。不同類型的土壤,其摩阻力、壓縮性和黏聚力都有所不同。例如,粘土的摩阻力大于沙土,但其壓縮性也更強(qiáng)。因此,在計(jì)算樁基承載力時(shí),必須對(duì)土壤進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分類,確定其工程性質(zhì),并根據(jù)這些性質(zhì)選擇合適的計(jì)算方法。
樁的材料和尺寸也對(duì)承載力有著重要的影響。例如,混凝土樁和鋼樁由于其材料的不同,其抗壓、抗彎和抗扭能力都有所不同。樁的直徑、長(zhǎng)度和形狀也會(huì)影響其與土壤之間的接觸面積和分布,從而影響其承載力。
此外,樁的安裝方法,如打樁、鉆孔澆筑或旋挖澆筑,都會(huì)影響樁與土壤之間的接觸狀態(tài)和摩阻力。例如,打樁會(huì)導(dǎo)致土壤被擠壓,增加其密度,從而提高樁的摩阻力;而鉆孔澆筑則可能導(dǎo)致樁孔周圍的土壤被松動(dòng),降低其摩阻力。
樁基在承受荷載時(shí),不僅要面對(duì)垂直荷載,還可能受到水平荷載、扭矩和偏心荷載的作用。這些荷載會(huì)導(dǎo)致樁的彎曲、扭轉(zhuǎn)和側(cè)向位移,從而影響其承載力。因此,在分析樁基承載力時(shí),必須考慮這些復(fù)雜的受力情況。
長(zhǎng)期荷載、循環(huán)荷載和地震荷載等特殊工況對(duì)樁基的影響也不能忽視。這些工況可能導(dǎo)致土壤的性質(zhì)發(fā)生變化,或引起樁的疲勞、蠕變和斷裂,從而降低其承載力。
綜上所述,樁基承載力的計(jì)算與分析是一個(gè)高度復(fù)雜的任務(wù),需要結(jié)合實(shí)際工程條件,運(yùn)用先進(jìn)的理論和方法,進(jìn)行細(xì)致的研究。只有這樣,才能確保樁基的承載力既滿足設(shè)計(jì)要求,又具有足夠的安全儲(chǔ)備,為工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定和安全提供可靠的保障。
4.3 樁基加固的施工過程和質(zhì)量控制
樁基加固施工的成功不僅取決于施工技術(shù)和質(zhì)量控制,還與施工現(xiàn)場(chǎng)的管理和協(xié)調(diào)密切相關(guān)。在施工過程中,為確保安全和效率,每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要精細(xì)的組織和協(xié)調(diào)。例如,在樁孔鉆探時(shí),對(duì)于地下未知障礙物的預(yù)測(cè)和處理是至關(guān)重要的。遇到復(fù)雜的地質(zhì)條件,如巖石層或水文變化,可能需要更精確的鉆探技術(shù)和設(shè)備。
同時(shí),施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境保護(hù)和治理也非常關(guān)鍵。例如,防止混凝土溢出、泥漿泄漏和噪音控制,都是確保施工順利進(jìn)行的必要措施。這不僅關(guān)乎施工質(zhì)量,更是對(duì)周邊環(huán)境和社區(qū)的一種負(fù)責(zé)態(tài)度。
再者,與其他工程項(xiàng)目相互的協(xié)調(diào)也是施工管理中不可忽視的部分。樁基加固作為整個(gè)工程項(xiàng)目的一部分,其施工進(jìn)度和質(zhì)量直接影響到上層結(jié)構(gòu)和其他相關(guān)工程的進(jìn)行。因此,施工計(jì)劃的制定和調(diào)整、材料和設(shè)備的供應(yīng)、工人的培訓(xùn)和管理等,都需要精細(xì)的策劃和高效的執(zhí)行。
隨著技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化和智能化技術(shù)在樁基施工中的應(yīng)用也日益增多。例如,GPS定位、無人機(jī)巡查、智能化施工日志系統(tǒng)等,都為施工的精度和效率提供了更多的可能性。這些技術(shù)不僅提高了施工的效率,還為質(zhì)量控制提供了更多的手段和工具。
綜上所述,樁基加固施工不僅是技術(shù)和質(zhì)量控制的問題,更是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程。它涉及到設(shè)計(jì)、材料、施工、管理和技術(shù)等多方面的因素,需要全方位、多角度的思考和實(shí)踐。只有這樣,才能確保樁基加固工程的質(zhì)量和效果,為整個(gè)工程項(xiàng)目的成功打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
5 樁基加固工程案例分析
5.1 典型橋梁工程的樁基加固案例
以“陽(yáng)明大橋”為例,這座橋梁位于地震活躍和河流交匯的復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域。原設(shè)計(jì)的橋梁樁基在施工過程中發(fā)現(xiàn)地下存在未知的軟土和巖石錯(cuò)層,這增加了樁基加固的難度。
項(xiàng)目描述:陽(yáng)明大橋是一座跨度為800米,主塔高150米的斜拉橋。它連接城市的兩個(gè)主要交通樞紐,預(yù)計(jì)日均流量達(dá)到10萬輛。
問題:在施工過程中,發(fā)現(xiàn)橋梁的北塔樁基位置存在大面積的軟土和巖石錯(cuò)層,這使得原設(shè)計(jì)的樁基無法滿足承載要求。
解決方案:
深基坑施工:為了確保樁基能夠達(dá)到堅(jiān)硬的巖層,決定采用深基坑施工方法。首先,使用護(hù)壁圍擋住工作區(qū),然后進(jìn)行深達(dá)50米的開挖作業(yè)。
高性能混凝土樁:考慮到地質(zhì)條件的復(fù)雜性和橋梁的重要性,決定使用高性能混凝土樁。這種樁具有高強(qiáng)度和良好的耐久性,能夠有效地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載。
碳纖維復(fù)合材料樁:為了進(jìn)一步提高樁基的承載能力和抗震性能,決定在關(guān)鍵位置使用碳纖維復(fù)合材料樁。
樁基連接:采用高強(qiáng)度螺栓和特殊的連接設(shè)計(jì),確保樁基與上部結(jié)構(gòu)的有效連接。
結(jié)果:經(jīng)過重新設(shè)計(jì)和施工,陽(yáng)明大橋的樁基成功地完成了加固工作。后續(xù)的質(zhì)量檢測(cè)和靜載荷試驗(yàn)均表明,樁基的承載能力和穩(wěn)定性均滿足設(shè)計(jì)要求。陽(yáng)明大橋于計(jì)劃時(shí)間內(nèi)成功開放,成為城市的新地標(biāo)和交通要道。
此案例展示了在復(fù)雜地質(zhì)條件下,如何結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),成功地完成橋梁樁基的加固工作。它為類似工程提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和參考。
5.2 樁基加固在地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的應(yīng)用案例
“石溪山路”位于一個(gè)山區(qū)城市,該路段穿越一個(gè)地質(zhì)不穩(wěn)定的滑坡區(qū)。過去幾年里,該路段多次出現(xiàn)裂縫和局部塌陷,對(duì)公共安全造成威脅。為了解決這一問題,決定采用樁基加固技術(shù)來穩(wěn)定滑坡區(qū)并恢復(fù)道路。
項(xiàng)目描述:石溪山路長(zhǎng)約3公里,寬15米,是連接城市和山區(qū)的主要道路。滑坡區(qū)長(zhǎng)約500米,寬約50米,最大深度達(dá)到20米。
問題:由于連續(xù)的降雨和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn),滑坡區(qū)的土壤逐漸失去穩(wěn)定性,導(dǎo)致道路表面出現(xiàn)裂縫和塌陷。此外,下方的河流也對(duì)滑坡區(qū)的穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。
解決方案:決定采用樁基加固技術(shù)來穩(wěn)定滑坡區(qū)。首先,進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘測(cè),確定滑坡的范圍和深度。然后,設(shè)計(jì)一個(gè)混凝土樁網(wǎng)絡(luò),將樁打入堅(jiān)硬的地層,以提供穩(wěn)定的支撐。樁基的布置和深度根據(jù)滑坡的形狀和大小進(jìn)行優(yōu)化。為了提高樁基的穩(wěn)定性和承載能力,采用了高性能混凝土和碳纖維復(fù)合材料筋籠。樁基的上部與道路表面連接,形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu),有效地分散和傳遞荷載。此外,為了減少雨水的影響,還在滑坡區(qū)安裝了排水系統(tǒng)。
結(jié)果:樁基加固工作成功地完成,石溪山路得到了恢復(fù)。后續(xù)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,滑坡區(qū)的穩(wěn)定性得到了顯著的改善,裂縫和塌陷得到了控制。道路的交通安全和功能得到了恢復(fù),為當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰吞峁┝吮憷_@一案例展示了樁基加固技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害區(qū)的成功應(yīng)用,為類似的工程提供了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)。
6 論文的創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)用價(jià)值
6.1 研究的創(chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn)
本研究在樁基加固技術(shù)領(lǐng)域中提出了多項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn)。首先,對(duì)高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究,這兩種新型樁材料在橋梁工程中的應(yīng)用還相對(duì)較少,而本研究為其在復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。其次,針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基加固技術(shù),本研究提出了一套完整的設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量控制方案,為工程實(shí)踐提供了可靠的技術(shù)指導(dǎo)。此外,本研究還對(duì)樁基承載力的計(jì)算和分析方法進(jìn)行了優(yōu)化,提高了計(jì)算的準(zhǔn)確性和可靠性。
在實(shí)際工程應(yīng)用中,本研究的成果已經(jīng)得到了驗(yàn)證和推廣。例如,在陽(yáng)明大橋和石溪山路等典型工程中,本研究提出的樁基加固方案成功地解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下的工程難題,為工程的順利完成和安全運(yùn)營(yíng)提供了保障。
總的來說,本研究在樁基加固技術(shù)領(lǐng)域中提出了多項(xiàng)創(chuàng)新點(diǎn)和貢獻(xiàn),為橋梁和其他土木工程的設(shè)計(jì)、施工和管理提供了有力的技術(shù)支持。同時(shí),這些研究成果還為相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究和技術(shù)發(fā)展提供了新的思路和方向。
6.2 實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景
本研究的實(shí)用價(jià)值顯而易見,它為橋梁工程和其他土木工程提供了一套完整、科學(xué)、高效的樁基加固技術(shù)方案。在當(dāng)前我國(guó)大力推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的背景下,樁基加固技術(shù)的應(yīng)用需求日益增加,而本研究的成果正好滿足了這一市場(chǎng)需求,為工程建設(shè)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。特別是在地質(zhì)復(fù)雜、工程難度大的區(qū)域,如山區(qū)、河流交匯處、地震帶等,本研究的樁基加固方案具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
在應(yīng)用前景方面,隨著新材料、新技術(shù)和新設(shè)備的不斷發(fā)展,樁基加固技術(shù)也將迎來更大的發(fā)展空間。本研究中提到的高性能混凝土樁和碳纖維復(fù)合材料樁,未來有望在更多的工程中得到應(yīng)用,尤其是在大跨度橋梁、高層建筑和其他大型工程中。此外,隨著數(shù)字化和智能化技術(shù)的應(yīng)用,樁基加固的設(shè)計(jì)、施工和管理也將更加精細(xì)、高效和智能,為工程建設(shè)提供更加強(qiáng)大的技術(shù)支撐。
此外,本研究的成果還可為相關(guān)領(lǐng)域提供技術(shù)指導(dǎo)和參考,如地基處理、隧道工程、地下工程等。未來,樁基加固技術(shù)還有望與其他技術(shù)和方法相結(jié)合,如地基改良、土釘墻、錨索等,形成一套更加完善和高效的地基工程技術(shù)體系。
非常高興能與大家分享這些有關(guān)“橋梁工程論文”的信息。在今天的討論中,我希望能幫助大家更全面地了解這個(gè)主題。感謝大家的參與和聆聽,希望這些信息能對(duì)大家有所幫助。

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