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我國的高速鐵路正處在高速發展的階段,在建設鐵路時常常會出現鐵路路線的交叉跨越現象。為了使客貨共線鐵路和高速鐵路之間的跨越關系得到很好地解決,并保證高速鐵路列車的安全行駛,在橋梁施工的過程中擁有一個完善的施工方案和防護設計方案就顯得尤為的重要。
一、跨越既有的高速鐵路橋梁施工所面臨的困難
(一)橋梁施工對高速鐵路本身產生的影響
在進行既有的高速鐵路橋梁施工時,進行橋梁基礎的挖掘是可能對高速鐵路的基礎造成一定程度上的影響;而在橋梁施工的過程中使用的機械設備可能會對既有線路限界造成一定的侵占;如果是在既有的高速鐵路的上空作業,一旦出現墜落物,就可能威脅到基礎網線和列車的安全。在跨越既有的高速鐵路橋梁施工過程中對于高速鐵路可能帶來諸如以上所說的多方面的安全威脅,而列車的高速行駛也將對橋梁的施工帶來一些影響。
(二)列車對于橋梁施工帶來的影響
列車在高速行駛時會產生動力強勁的誘導氣流。所以,列車在通過施工作業的場地時,產生的誘導氣流就會對周邊的結構設施和設備產生一個很大的作用力,使施工的安全威脅加大并會導致施工費用的增加。同時,這部分誘導氣流還會對施工人員的人身安全產生威脅。而接觸電網會在一定的程度上影響橋梁施工。
面對這些困難,如何使橋梁的施工安全順利的進行,這就要求我們有一個適宜的施工方案和完善的安全防護方案。
二、跨越既有的高速鐵路橋梁施工方案的介紹
由于鐵路建筑對于界限與安全都有要求,所以跨越鐵路的橋梁一般都有一個較大的跨徑。因此,在橋梁類型的選擇上,多會選擇建設剛構橋、斜拉橋或拱橋。常用的施工方法就有水平轉體法、頂推法、懸臂澆筑法和支架現澆法。下面會對這四種施工方案做一個簡單的介紹。
(1)水平轉體法。在跨越既有高速鐵路橋梁施工中多會采用水平轉體法中的平轉法。平轉法是在橋臺或橋墩上預制一個轉動軸心,上部整體旋轉,下部為固定墩臺、基礎,在橋址附行線路上預制上部結構,根據設計需要確定旋轉的角度。具有可自主旋轉,結構整體性強、穩定性好、施工工藝簡單和施工速度快的特點。依據其自身的特點,我們可以知道這種施工方案的優點有:適合用于剛構橋、斜拉橋和拱橋橋型的施工;施工跨越能力大;跨線作業用時短,安全風險小。缺點有:設計較為復雜,所耗費的施工費用較高。
(2)頂推法。頂推法指的是梁體在橋頭逐段澆筑或拼裝,用千斤頂縱向頂推,使梁體通過各墩頂的臨時滑動支座面就位的施工方法。其具有設備輕型簡便,不影響列車運行,施工工廠化,防護要求低等特點。該種施工方案的優點有:非常適用于小跨度、多跨度和等截面連續梁橋的施工作業;對既有的高速鐵路的線路的干擾小;跨線作業用時較短。缺點有:對于變截面橋梁、斜拉橋和拱橋的施工并不適用;施工時,要設立臨時墩,對既有的高速線路造成一定的影響;有較多的線內作業,安全風險較高。
(3)懸臂澆筑法。懸臂澆筑法是指在橋墩兩側設置工作平臺,平衡地逐段向跨中懸臂澆筑水泥混凝土梁體,并逐段施加預應力的施工方法。其具有從橋墩處開始向兩側對稱分節段懸臂施工,工藝、設備成熟,跨線作業用時長的特點。該種施工方案的優點有:非常適用于剛構橋和斜拉橋的施工作業,所需的施工費用較低。缺點有:跨線作業時間長,需要設置防護棚;防護棚會干擾到線路運營;安全風險較大。
(4)現澆支架法。現澆支架法采用的是在橋梁橋軸線方向搭設滿堂支架對橋梁進行整體或分段分工的施工方法。其具有工藝成熟,耗時短花費低和全天候施工的特點。該施工方案的優點有:施工工藝簡單,施工時間短,耗費少。缺點有:對于既有的高鐵線路的運行影響大,存在的安全風險大。
綜合考慮所有的跨越既有高速鐵路橋梁施工的施工方案自身的特點和優缺點,在跨越既有高速鐵路橋梁施工中水平轉體法是較為理想的施工方法。
三、因列車高速行駛產生的空氣動力對施工的影響
列車在高速行駛時會產生誘導氣流,這種誘導氣流具有強勁的動力,會對在周邊環境和活動的人員產生負面影響。誘導氣流會對人體產生一個氣動作用力,這會較為嚴重的威脅到路邊的行人和進行施工作業的人員的人身安全。如何使列車高速行駛通過時產生的誘導氣流對防護支架影響減少,這對防護設施的安全和橋梁施工安全都有重要的意義。
(1)列車產生的誘導氣流對施工人員的人身安全的影響
通過研究表明,當一輛時速350N/h的列車通過時,可對4.1m以內的人員造成一個向內的作用力,這對在高速鐵路旁邊施工的工作人員的人身安全有很大的威脅。所以在橋梁施工的過程中,要求施工人員與高速鐵路之間時刻保持較大的安全距離,而且,也應該盡量減少在線路內的作業量和作業時間。
(2)列車產生的誘導氣流對防護支架造成的負面影響
防護支架與通過列車之間的平行距離為2m,一輛時速350N/h的列車經過時,在2m處產生的風速可達10m/s,這就對支架的荷載有一個極為嚴苛的要求。因而,在建立防護支架時應該建設符合規范要求的雙立柱防護體系。
四、跨越既有的高速鐵路橋梁施工的安全防護設計
跨越既有的高速鐵路橋梁施工的防護設計應遵循原則有:安全原則,既要保證施工安全也要保證既有線路的運行安全;可行原則,滿足設計要求,施工簡單可行;快速,防護的安裝要在有限的時間內完成;經濟,施工耗費少;環保,保護周圍環境,達到環保要求。
在防護設計時,應達到的設計要求包括:充分考慮到空氣動力對施工防護支架的影響,針對這些問題提前規劃好防護設計的方案,使高速行駛的列車產生的空氣動力對防護支架影響盡量降低。防護支架頂板應密閉,防止物體墜落事故的發生。
結束語
在跨越既有的高速鐵路橋梁施工過程中,要考慮諸多的安全問題。因此,在施工方案和防護設計方案的設計中要綜合考慮所有的因素,才能使施工順利安全的進行。
參考文獻:
[1]劉東.跨越既有高速鐵路橋梁施工方案及防護設計研究[J].橋梁建設,2010,06:70-72+76.
[2]蔡焱.高速鐵路跨水源保護區橋梁基礎施工環境保護研究[D].西南交通大學,2011.
[3]余紹賓,張克,陳濤.跨高鐵橋梁設計及施工[J].鋼結構,2011,02:61-63.
一、橋梁高空墜落事故
1、項目部成立高處墜落事故應急領導小組,由項目經理擔任組長,施工員、安全員、各班組長為組員,主要負責對項目突發高處墜落事故的應急處理。
2、一旦發生高空墜落事故由安全員組織搶救傷員,打電話“120”給急救叫中心,由班組長保護好現場防止事態擴大。其他小組人員協助安全員做好現場救護工作,水、電工協助送傷員外部救護工作,如有輕傷或休克人員,由安全員組織臨時搶救、包扎止血或做人工呼吸或胸外心臟擠壓,盡最大努力搶救傷員,將傷亡事故控制在最小范圍內,值勤門衛在大門口迎候救護車輛。如事故嚴重,應立即上報省指揮部及有關部門,并啟動項目部應急救援預案。
二、橋梁機械傷害事故
1、項目部成立高處墜落事故應急領導小組,由項目經理擔任組長,施工員、安全員、各班組長為組員,主要負責對項目突發機械傷害事故的應急處理。
2、發生機械傷害事故后,由項目經理負責現場總指揮,發現事故發生人員首先高聲呼喊,通知現場安全員,由安全員打事故搶救電話“120”,向上級有關部門或醫院打電話搶救,同時通知生產負責人組織緊急應變小組進行可行的應急搶救,如現場包扎、止血等措施。防止受傷人員流血過多造成死亡事故發生。預先成立的應急小組人員分工,各負其責,重傷人員立即送外搶救,值勤門衛在大門口迎接來救護的車輛,有程序的處理事故、事件最大限度的減少人員和財產損失。如事故嚴重,應立即上報省指揮部及在關部門,并啟動項目部應急救援預案。
三、物體打擊事故
1、項目部成立物體打擊事故應急領導小組,由項目經理擔任組長,施工員、安全員、各班組長為組員,主要負責對項目突發物體打擊事故的應急處理。
2、發生物體打擊事故后,由項目經理負責現場總指揮,發現事故發生人員首先高聲呼喊,通知現場安全員,由安全員打事故搶救,電話“120”,向上級有關部門或醫院打電話搶救,同時通知生產負責人組織緊急應變小組進行可行的應急搶救,如現場包扎、止血等措施。防止受傷人員流血過多造成死亡事故發生。預先成立的應急小組人員分工,各負其責,重傷人員立即送外搶救,值勤門衛在大門口迎接來救護的車輛,有程序的處理事故、事件,最大限度的減少人員和財產損失。如事故嚴重,應立即報告省指揮部及有關部門,并啟動項目部急救援預案。
關鍵詞:三角掛籃,拼裝與預壓,懸澆施工,掛籃前移
中圖分類號:U41文獻標識碼: A
跨徐連高速(48+80+48)m連續梁梁體為單箱單室、變高度、變截面結構。箱梁頂寬12.0m,箱梁底寬6.7m,頂板厚度除梁端附近外均為40cm。梁體底板厚度40~100cm,按直線線性變化,腹板厚48~60、60~90cm,按折線變化。橋梁寬12m,橋梁建筑總寬12.28m。連續梁全長177.5m,中支點處梁高6.65m,跨中9m直線段及邊跨13.25m直線段梁高為3.85m。梁底下緣按二次拋物線變化,邊支座中心線至梁端距離為0.75m。懸臂段共有十段,均采用掛籃施工。
1、掛籃設計及參數選擇
1.1結構型式選定
考慮到主橋節段分塊多、工期緊等因素, 決定采用結構重量輕、整體剛度大、受力簡單明確、加工制作及現場拼裝容易的自錨式三角斜拉掛籃。
1.2設計參數選擇
適用最大梁段重120t,最長梁段長度為4 m,梁高4.5~8.0m,每副掛籃自重約366kN,選材采用便于購置和易于加工的普通型鋼。
掛籃設計時,除了要預留節段進行預應力張拉時所需的操作空間外,還應保證移籃時主桁能一次到位,以減少工作量,提高工作效率。
掛籃的抗傾覆穩定系數K1≥1.5,行走沖擊系數K2= 1.2,施工荷載系數k3=1.4,錨固系統安全系數k4>3.0。
2、掛籃構造及主要特點
掛籃由由主構架、底模架、前上橫梁、內外模板、行走及錨固系統等組成。掛籃結構示意圖如下圖1所示:
2.1主構架
主構架是掛籃的主要承重部分,由兩片桁架及聯結系和門架組成。桁架的構件均用2根36b槽鋼組焊而成,節點采用栓接。三角桁架立于箱梁腹板位置,用型鋼組成平面聯結系則將兩個三角桁架聯接起來, 起到結構穩定、整體受力的作用。
2.2模板系統
箱梁外側模采用大塊整體式鋼模板,面板為冷軋鋼板,厚度6mm,豎肋由[10槽鋼焊接而成。外側模支承在外模兩個走行梁上,走行梁用2[36b組焊而成。內模由內模頂橫帶、豎帶、縱帶及組合鋼模板等組成。
內外模之間利用φ16拉桿連接,為重復使用,保證混凝土外觀質量,拉桿加套內徑25mm的PVC套管,在混凝土脫模后采用同標號、同配比的砂漿封堵。
2.3錨固系統
1)后錨固由二道扁擔壓梁通過12根φ32精軋螺紋鋼錨固在已澆梁段預埋孔中將掛籃錨固于已完梁體上。
2)此外還須設置反壓小車, 并用精軋螺紋鋼筋將其固定于箱梁表面, 當掛籃前移時起到錨固及導向的作用。
2.4行走系統
掛籃走行裝置由軌道、鋼枕、前后支座、手動葫蘆等組成。軌道由2I25b及δ10鋼板組焊Ⅱ型斷面。
在前支點下端,設置行走裝置,使前支點既作為掛籃澆筑混凝土時的支點,又作為掛籃移動時的行走小船。掛籃移動時,先用千斤頂將前支點頂起,用導鏈將軌道前拖,然后放下前支點,前端由前支點支撐,后端用特制小輪反掛于行走軌道的上翼緣板上,用兩臺100t液壓千斤頂驅動掛籃前移。
2.5懸吊系統
吊桿均采用φ32精軋螺紋鋼。前吊桿下端連接在前下橫梁及內、外滑梁上,上端吊掛于桁架的前上橫梁上,后錨桿下端亦錨固于后下橫梁上,上端則錨固于已完梁塊的混凝土表面。共同承擔底模、側模和內模的重量。
吊桿通過銷軸與型鋼鉸接, 為保證吊桿在使用過程中始終軸向受力,可通過在吊耳底座加墊楔塊等措施進行調整。
3、掛籃的拼裝與預壓
3.1掛籃的拼裝
前支座錨固系統主梁主梁平聯立柱立柱平聯前、后拉桿中橫梁翼板拉桿后錨壓桿上前橫梁吊桿安裝模板安裝調整校正。
特別要注意,安裝立柱和斜拉桿后,由于橫梁還沒有拼裝,結構也容易傾倒,因此應采取措施臨時穩固現場若場地允許,底籃部分可整體拼裝,用卷揚機整體吊裝掛籃拼裝完成后,必須按圖紙認真檢查,特別是各個節點、銷子、螺栓、錨桿的連接情況,保證穩妥可靠。
3.2掛籃的預壓
為了保證掛籃的安全穩定性,掛籃在墩頂拼裝好之后,進行第二次預壓。預壓采用砂袋和鋼筋加載,底板、頂板、腹板荷載采用砂袋,翼緣板采用鋼筋。荷載按梁體的均布荷載布設,其中翼緣板荷載采用鋼筋橫向放置在翼緣板上。荷載分布圖如下:
加載分為四個階段進行,第一次為施工荷載9.5t,第二次為最小梁段重加施工荷載9.5+25=34.5t,每三次為最大梁段重加施工荷載9.5+34=43.5t,最后一次為設計荷載超載10%重量43.5×1.1=47.85t。每個階段加載完成后,暫停加載,待沉降穩定后再進行下一階段加載。
試壓結果顯示, 最大荷載時掛籃主桁前端下撓度彈性變形量僅為8.8mm。由此可見, 該掛籃具有足夠的承載能力, 剛度大, 變形小, 其試驗結果可作為理論變形值預留沉降量。
4、懸澆施工與掛籃前移
4.1懸澆施工
每個T構懸臂施工從1#段開始,對稱拼裝好掛籃后即可進行懸臂澆筑施工。其施工步驟為:在掛籃上綁扎底板及腹板鋼筋安裝預應力管道將0#梁段內的內模拖出根據1#梁段的標高調整內模標高綁扎頂板鋼筋安放預應力管道安裝端模板對稱澆筑1#梁段混凝土養護預應力張拉壓漿掛籃行走至下一節段就位。
①找平1# 梁段軌道處的梁頂面并鋪設鋼枕及軌道;放松底模架的前后吊帶,放松內外模的前后吊桿,拆除內外模后吊桿中的離梁端較近的吊桿,將吊架放在內外模走行梁上;
②拆除后吊帶與底模架的連結,利用10T倒鏈使底模的重量作用在外模走行梁上;解除掛籃后端錨固螺桿;
③軌道頂面安裝2個5噸倒鏈(一套掛籃),并標識好前支座的位置(支座中心距梁端50cm);用兩個32噸千斤頂將掛籃前支點頂起約3cm,塞入聚四氟乙烯板,倒鏈牽引前支座使掛籃、底模架、外側模一起向前移動,掛籃后部設10T保險倒鏈;掛籃移動到位后,將外側模走行梁的后吊架前移至1#段端部;
④安裝后吊帶,將底模架吊起;調整立模標高。
重復上述施工步驟,進行2#梁段施工,直至所有梁段施工完成。
4.2掛籃前移
掛籃的移動通過前后吊桿采用10T倒鏈進整體移動。在1#、1’#梁段灌注完畢后,待混凝土達到設計強度100%以上,且齡期不少于7d,按設計對縱向預應力束進行張拉,壓漿,待灰漿強度達75%以上方可對稱移動掛籃。
①脫模(側模、底模)后,少許松動后錨壓梁螺母留有少許空隙,在支座與滑梁之間安裝四氟滑板。
②拆除梁體內的底模后錨桿,底模后端由兩側后吊桿吊住。
③用10T倒鏈拉動掛籃移動,將底模、側模、主桁架及內模滑架一起向前移動,直至下一梁段位置。
④用精軋螺紋鋼將掛籃后端與箱梁錨固。
⑤安裝底模后錨。
⑥調整模板位置及標高。
5、結束語
掛籃懸澆施工是目前中小跨徑連續箱梁比較常見且最為成熟的施工工藝,工程實踐表明:具有操作方便、裝拆簡單、通用性強等特點, 能有效保證施工質量, 提高工作效率, 取得了較好的經濟效益。
參考文獻
關鍵詞:體系轉換;施工優化;斜拉―自錨式;橋梁施工技術
中圖分類號: U448 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)04-0087-03
一、概況
在漢中市龍崗大橋的施工建設中,設計單位采用了“三塔斜拉-自錨式懸索組合體系橋”形式,結構形式獨特,結構體系及構造較復雜,設計為國內首創。
在橋梁的結構形式上,中間為單塔斜拉,兩側為自錨式懸索;在受力結構上,是利用橋梁橋面系來平衡主纜及斜拉索的水平力。橋梁的新型結構有其獨特的結構特點,為保證施工能安全、順利進行,施工前需對橋梁的結構體系形式進行分析、研究,將施工方案進行優化。
二、體系轉換的特點
按照設計施工方法及步驟,全橋主梁采用滿堂支架法施工,成橋過程需進行兩次體系轉換。
第一次轉換:通過張拉懸索主纜、吊索、斜拉背索及斜拉索,將自錨式懸索體系段和斜拉體系段主梁的自重由支架支承轉換為吊索及斜拉索支承(只保留合攏段支架),三橋各自獨立成橋。
第二次轉換:完成斜拉體系段與自錨式懸索體系段之間的合攏,通過解除臨時約束,釋放自錨式懸索橋梁體內的水平軸力,使水平軸力在跨中主塔墩處進行平衡,形成“三塔斜拉-自錨式懸索組合體
系橋”。
由兩次體系轉換過程可看出,體系轉換的重點均集中在兩側自錨懸索段主纜水平力的處理上。
三、體系轉換施工分析
按照先三橋獨立成橋,再進行合攏,釋放、平衡水平力的施工步驟,在單側懸索段獨立成橋時,主纜掛索施工時所產生的水平力必須進行臨時約束;全橋合攏成橋時,必須解除兩側水平力臨時約束,使全橋主梁受力平衡。根據設計提供的主纜索力及受力計算,主纜軸力經分解后水平分力通過背索提供的反向軸力抵消部分后,單塔側存在近30000kN的水平軸力。
在該橋結構設計上,主梁與懸索鋼副塔間采用的是漂浮結構形式(副塔墩處塔-墩固結、塔-梁分離,如下圖),在施工過程中此處為臨時約束的設置位置。結合體系轉換受力特點及施工現場情況進行分析,在施工中存在著一些難點和隱患。
首先,考慮梁體結構的安全性,在臨時約束處預留的施工空間有限,給臨時約束結構的安裝及后續解除約束操作帶來很大的影響;其次,由于臨時約束中存在非常大的水平軸力,在釋放時所采用的設備、施工操作均很難做到精細控制。如在臨時約束解除的過程中,水平推力在梁體傳遞平衡過程中若出現級差過大的不平衡情況時,將對梁體及中跨主墩產生破壞;不同側釋放達不到同步,會使箱梁梁體在受力不均的情況下產生梁體側彎等不利因素;在施工過程中,假如設備在受力時出現故障,將直接導致水平力的突然釋放,從而對橋梁結構產生破壞,因此這也是施工中存在的一個重要安全風險及隱患。
四、體系轉換方案優化
質量和安全是施工的重要保障條件,為消除施工中的重大安全風險及隱患,能更好、更有效地控制施工質量,對施工方案進行優化是必要的。
該橋梁施工采用的是搭建滿堂支架,符合自錨式懸索橋的施工特點。在此條件下,如果將三橋獨立成橋改變為全橋整體施工,主梁形成整體后進行掛索施工,在掛索施工過程中逐步平衡梁內水平力,施工則從多體系轉變為自錨式懸索橋體系施工方法,施工中水平力約束和釋放的過程及風險、隱患將消除。
全橋施工采用“先掛索,后合攏”或“先合攏,后掛索”的方案,關鍵在于工況改變后,各體系中索的索力、成橋后受力狀況、結構變形及成橋線形是否會發生改變,能否滿足設計成橋使用要求。
(一)原方案與優化方案索力及結構受力比較
采用優化方案時,隨著施工工序的改變使得施工工況有所不同,根據不同工況對斜拉、懸索中各索力及主要結構受力進行計算,得出結果如下表:
從比較結果看出,按兩種方案施工,各構件受力差別很小,且均滿足安全系數要求。
(二)原方案與優化方案結構變形比較
根據不同工況計算橋梁結構主要變形部位變形值,結果如下:
表 2 施工最終階段(成橋后1000天收縮徐變完成)變形結果比較
主要變形部位 變形值
原設計方案 優化方案
主纜豎向變形:均在分纜處 -16.95cm -15.61cm
主梁邊跨的最大下撓量 -120.6mm -80.2mm
斜拉橋主梁跨中最大下撓量 -72.0mm -40.1mm
從比較結果看,兩種方案變形的最大差值僅為4.04cm,而撓度的差別在施工過程中通過預設反拱值很容易予以消除。
(三)原方案與優化方案成橋線形比較
先合龍主梁:主梁收縮徐變1000天的最終線形
后合龍主梁:主梁收縮徐變1000天的最終線形
由比較結果看,兩種方案施工后線形基本一致,均可滿足設計使用要求。
(四)施工方案選擇
經對上述計算結果進行分析,優化后的施工方案,在索的索力、成橋后受力狀況、結構變形及成橋線形等各方面均基本與原設計施工方案結果相符,且滿足設計及規范要求;成橋后狀態也能滿足使用階段要求,具有很強的可操作性,并且能簡化施工過程、消除安全隱患。
優化方案較原設計方案更適合施工、更加安全可靠,因此,優化后施工方案確定為施工實施方案。
五、結語
在施工方案制定過程中,在不改變設計方案的前提下,圍繞著全橋體系轉換的施工方法進行過多種設計、計算及比選,包括組合千斤頂、連桿、砂箱等多種釋放方式,但由于大噸位水平力釋放的特殊性,始終無法完全避免重大的安全風險。
在多方考慮下,換種思路從橋梁結構方式特點上著手,選擇調整體系轉換方式。由于改變了施工工序及施工工況,因此對全橋的施工及成橋狀態進行了模擬、計算、比較,最終確定了優化方案,并經論證后投入實施,成功地消除了隱患,順利地完成了
關鍵詞:高職教學改革;橋梁施工;項目化教學
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)04-0186-02
一、引言
項目化教學是當前高職專業課教學改革中一個有效的教學方法,是讓學生在教師指導下,通過完成一個個完整的教學項目,從而完成相關知識學習和技能提升。它以現實工作中的邏輯結構來構建教學項目的教學結構,從本質上實現了知識的綜合。基于《橋梁施工》課程與實際工作的緊密聯系,筆者將其引入高職市政專業《橋梁施工》的教學實踐中,旨在促進市政專業學生綜合能力的提升。
二、《橋梁施工》教學項目設計的思考
高職項目化教學的核心理念是“結構”,按照工作過程中知識的結構方式來組織課程內容,才能最為有效地發展學生的職業能力。從而說明了高職項目課程并非否定知識,而是強調要改變課程中知識結構的組織方式。
因此,項目化教學成敗的關鍵是設計的教學項目是否適合,而教學項目的設計源于專業教師的能力。從這個設計基點上,則提出了參與該教學項目設計的教師能夠有切實的橋梁工程實踐工程師的經歷與一線專業教學經驗的實體結合的要求。只有高屋建瓴的頂層教學結構設計,才能從本質內涵上建構、保障教學項目的實質效果。教學項目的設計是項目化教學的重中之重,只有基于工作實際設計出結構適合的教學項目,教學任務的學習情境才可能合理有序展開,才能達到綱舉目張的效果。通過多個學期課程的實踐和反思,筆者認為《橋梁施工》教學項目設計要從下面幾個角度入手。
(一)構建的《橋梁施工》教學項目要教學知識結構與工作任務辯證統一
傳統的教學方式的邏輯思路是以大量的理論學習儲備為基礎,再進行知識的綜合,以期實現學生能力的提高與工作實踐的對接。但現實工作實際的反饋說明,這種教學的結構設計與工作中以任務為中心的工作結構完全不同,學生工作中的適切性較差。故《橋梁施工》采用的項目教學的源設計,就是基于社會實際工作任務為中心的結構,在學生具有了識讀橋梁施工圖和施工方案編寫等能力的基礎上,選擇難易程度適中、有一定的綜合性、極具代表性的梁橋作為教學項目的載體。
于此,我們可以把高職項目課程的基本目標描述為“培養學生在復雜的工作情境中做出判斷并采取行動的職業能力,開發學生的技術思維”。學生先進的知識儲備在課程的教學項目中得到了實質性的應用與強化。
其次則要根據學校硬件和學生情況,將《橋梁施工》課程教學內容按項目完成的工作過程的順序編排項目任務。在《橋梁施工》課程教學項目的設計中可以按照橋梁施工準備、橋梁施工基礎操作、墩臺、上部結構、橋面系施工的順序設計教學項目,并對每個教學項目再按照由淺入深、由簡單到復雜的思路設計,結合實際采用了:橋梁準備工作施工方案編寫、橋梁支架施工方案編寫、橋梁模板施工方案編寫、橋梁鋼筋施工方案編寫、橋梁混凝土施工方案編寫、橋梁下部結構施工圖精讀、橋梁基礎工程施工方案編寫、橋梁墩臺支座施工方案編寫、橋梁上部結構梁板施工圖精讀、橋梁上部結構施工方案編制、橋梁橋面及附屬結構施工圖精讀和橋梁橋面及附屬結構施工方案編制等項目。
最后再將任務分解為若干學習情境,把《橋梁施工》課程教學目標中的模板、混凝土、鋼筋等工種的施工技術和橋梁基礎、墩臺、上部結構、橋面系的施工工藝等知識點隱含在每一個學習情境中,而且前后學習情境之間,按照由簡單到復雜的思路,進行知識的遞進、深化和提升,把知識點自然、有機地組織在《橋梁施工》教學項目完成的工作過程中。讓學生能夠進行探索、實操,完成、解決過去從未遇到過的實際問題。
(二)選擇的《橋梁施工》教學項目要與實際工程對接
如果設計的《橋梁施工》教學項目能緊密聯系學生的生活實際,與實際工程對接,以具體、真實、活化的形態呈現在學生面前,將教學內容的理論與實踐結合在一起,最能激發學生的學習興趣,引發學生自己去探索、學習、思考和實踐。這只是理想狀態下的《橋梁施工》教學項目,但一般情況下都不會有適合的《橋梁施工》教學項目并將其直接用于班級制的項目化教學中,一方面教學內容和實際橋梁施工工程時間不可能一致,另一方面內容要求也難以重合。雖然不能完全符合,但可以盡可能模擬靠近,創設學生當前所學習的教學內容與現實情況基本接近的工作情景。所以我們要在能達到課程的教學目標的基礎上,結合學校具體情況來設計《橋梁施工》教學項目,采用既能貼近工程實踐,又能貼近學生認知的項目,如新校區內橋梁施工項目、身邊正在施工或已經施工完成的梁橋施工工程項目等。
(三)設計的《橋梁施工》教學項目要選取合適的教學手段
該項目課程的源設計基礎雖然是基于工作的結構進行的,但學生綜合能力的形成在實施的路徑上依然需要為學生創設真實的職業情景,使學生置身于仿真的工作環境中。所以設計開發的《橋梁施工》教學項目,應充分收集相應的施工現場圖片、動畫、教學視頻錄像、多媒體課件、教學模型、教材、設計文件等配套資料,以便教學內容的展開,滿足教學教法的要求。同時,設計開發的《橋梁施工》教學項目要能充分利用到學校提供的電子書籍、電子期刊、數字圖書館、相關網站和論壇等網絡教學資源,專業圖書、標準規范、設計圖集等圖書資源,以及校企合作等社會資源。在充分考慮每個學校的具體條件、具體教學單元目標、內容、學生特征等實際條件,以及模擬橋梁技術員崗位的實際工作環境的基礎上,教師自主選擇合適的教學方法進行教學,并盡量與學生以后橋梁施工實際工作相吻合,以達到理論和實踐的結合。
在教學手段的選擇上,可以充分考慮結合學生將來可能面對的工作實況加以模擬,于無形處實現學生學與做的無縫對接。
(四)設計的《橋梁施工》教學項目要能讓學生有自主工作的空間
《橋梁施工》教學項目不能立足于教師演示、學生照做的機械模仿,也不能是學生一味練習、教師只做評價的模式,而要營造寬松的學習環境,讓學生有自主工作的機會,讓學生可以在一定的范圍內自主安排自己的學習行為。這就要求:(1)確立的項目與實踐相聯系,具有開放性;(2)考慮學生的興趣與需要,至少與學生的認知心理、經驗基礎密切相關,具有連續性;(3)既考慮絕大多數學生已有的準備水平,又要對學生具有足夠的挑戰性。
項目設計的立足點應為在確保項目實施的基礎上,學生有自我發展的空間。設計的《橋梁施工》教學項目要能做到,在教師的引導下,學生可以在規定的時間內,和班級同學一起,利用圖書館、專業教室等空間,通過圖書、網絡等資源的使用,采用學生之間的討論、詢問、模仿等方式,克服《橋梁施工》教學項目中的困難,處理和解決在《橋梁施工》教學項目工作中出現的問題,同時也獲得了隱藏在《橋梁施工》教學項目中的知識和方法。
在此環節的實施中,對專業教師提出了實質性地要求:(1)教師豐富的工程實踐經歷及反思成為了項目實施時細節落實的保障;(2)教師機智的項目管理經驗及教學經驗,有效保障教學項目的組織實施;(3)考慮現行教學班級的規模總體偏大的現狀,教師要在教學項目設計的先行階段,充分預設教學細節及可能出現狀況的應對策略,譬如說,在項目的關鍵環節、困難環節,設置一定的分解問題,搭建臺階,逐層推進學生的認知發展。
(五)設計的《橋梁施工》教學項目要有具體成果和相應評定方法
設計的《橋梁施工》教學項目的學習成果要明確而具體,可以是橋梁圖紙會審資料、橋梁分部分項施工方案、橋梁現場檢測方案、橋梁工程檢測成果和橋梁施工實施過程的會議紀要等工程常用文件,也可以是橋梁現場施工工序照片、實施錄像等影像資料等。可以通過真實橋梁施工項目現場來實地訓練,也可以根據學校具體情況通過專業實訓教室、實訓基地、電子仿真軟件等虛擬環境完成。
在《橋梁施工》項目化教學中,每個學生會根據自身的經驗,給出不同的解決任務的方案與策略,形成的學習成果往往不是唯一正確的,因此評價標準并不是對錯的簡單判定,而是應該通過看學習成果能否解決工程中的實際問題加以判斷。完成《橋梁施工》教學項目成果的過程中,對成果不合理的部分進行整改使之合理,對成果合理的部分進行優化使之科學。《橋梁施工》教學項目學習不只是知識的積累,亦不是簡單的綜合解題,而是在不斷嘗試、探究、討論、指導、實操、評價、反思、修正、再評價、再修正中實現學生綜合能力的提高。這樣學習過程成為了最重要的實踐思路,不是注重最終結果,而是注重完成項目的過程。所以最終的評價標準不會是明確的評分標準,只能是相對的評價體系從更合理、更科學、更創新等角度對完成的成果進行評價,同時通過評價總結工作成果,把《橋梁施工》教學項目內容延伸到更高層次。
三、結語
項目化教學的開展對教師提出了更高的要求。它不僅在專業上要求教師具有跨學科的知識結構,而且在教學理念及方法上要求教師轉變角色,讓學生成為探索者、知識的發現者與建構者。《橋梁施工》課程項目化教學的實踐結果反饋顯示,學生對課程的興趣和綜合能力有了明顯的提升。希望通過《橋梁施工》教學項目設計的思考,為項目化課程的教學項目設計提供思路和借鑒。
參考文獻:
[1]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京:教育科學出版社,2007.
[2]石偉平,徐國慶.職業教育課程開發技術[M].上海教育出版社,2006.
[3]徐國慶.職業教育項目課程開發指南[M].上海:華東師范大學出版社,2009.
關鍵詞:跨高鐵橋梁;設計;施工
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
引言
近年來,隨著我國經濟的飛速發展,對道路交通的要求越來越高,從而迎來了我國交通事業不斷進步。在這個科技帶動生產的時代,對跨高鐵橋梁建設的科學合理化設計以及施工有著非常重要的意義,是確保其工程質量,實現建造價值的具體表現。跨越高速鐵路的橋梁修筑在這種欣欣向榮的大環境下,不論是數量還是質量都得到了提高和重視,與跨越一般鐵路的橋梁相比,跨高鐵橋梁在安全、舒適以及橋梁跨度的要求都比跨越一般鐵路線的橋梁要嚴格,因此,有必要對跨高鐵橋梁的設計和施工進行研究。
一、跨高鐵橋梁建造的特點
跨高速鐵路橋梁不同于跨普通鐵路的橋梁,高速鐵路相對于普通鐵路速度有很大的提升,這對跨高速鐵路橋梁的建造提出了新的要求。橋梁的縱向剛度是建造橋梁的一個重要問題,與跨高速公路橋梁不同,跨高速公路橋梁在建造時可以通過伸縮縫等實現橋梁的縱向拉伸不斷裂,跨高速鐵路橋梁要采用設置縱向彈性約束等來實現跨高速鐵路的縱向剛度在合理的范圍內。在傳統的跨公路橋梁和跨普通鐵路橋梁的建造中,橋梁的結構強度是建造橋梁成功與否的關鍵,在跨高速鐵路橋梁的建造中,在考慮橋梁的結構強度時,應當充分考慮橋梁的動力作用以及橋梁的震動對于高鐵運行的影響。
二、跨高鐵橋梁的橋型選擇
由于跨高鐵橋梁施工空間的特殊,跨高鐵橋梁在設計和施工上都有自己的獨特之處。根據跨高鐵橋梁的特殊性和我國橋梁建筑的多年經驗,再結合實際施工的各種條件,可采用的橋型有連續梁、斜拉橋和拱等跨度大的橋型。具體采用哪一種橋型則根據實際施工的地質、地形條件、高速鐵路的運營條件和投入資金的情況來因地制宜地選擇。
其中,拱橋之所以成為跨高鐵橋梁的供選擇橋型之一拱橋承受軸向力的是其的主拱,在找到較合理的拱軸情況下,可以充分發揮出橋梁建筑中最為常用的材料混凝土的抗壓性能強的優點,而且拱橋橋型比較經濟,所需要投入的資金較適中。斜拉橋則是主要的橋結構體都在斜拉索的作用下,主要橋結構跨度縮小,而斜拉索對拉扯的抵抗能力較強。連續梁則是由于墩頂負彎矩的存在,削減了跨中彎矩,其最大跨徑可達300m。
通過以上對各種類型的橋梁的簡單介紹,我們可以知道連續梁橋、混凝土拱橋、鋼拱橋和斜拉橋都可以用來建造跨高鐵橋梁,在實際施工中具體采用哪一種橋梁還要看施工的具置情況以及經費預算等情況才能確定。
三、工程概況
某高架橋位于市區中部, 是市規劃快速路網的重要組成部分, 市高架橋工程1'―6' 聯連續梁(K0+000~K0+838.727m,橋墩為0、1'~23'、24'、15#墩,其中0# 和15# 墩為既有墩)以及K 匝道連續梁(K0+000~K0+79.702m,橋墩為K0、K1'―K3'、4' 墩)。主線梁寬25~33 米,上部結構采用鋼筋混凝土連續箱梁、預應力混凝土連續箱梁,下部結構中橋墩主要采用方形雙柱式墩,基礎采用鉆孔灌注樁。
橋梁上部結構澆筑方式為:第1'、2'3'、6' 聯及K 匝道采用滿堂支架現澆法,第4' 聯、第5' 聯的19' 號墩采用掛籃懸臂法澆筑,第5' 的20' 號墩情況最為特殊,需要橫跨鐵路,采用滿堂支架法逐節段澆筑后轉體,該處轉體T 構是整個霧凇高架橋工程(大街至四川路)全線的重點控制工程,具有安全風險大、科技含量高、施工難度大等特點。該橋靠自身重量平衡轉體,跨度大,兩側懸臂長各37m,轉體總重量約為72600KN,與鐵路交角90 度,轉體體系包括上轉盤、下轉盤、上球鉸、下球鉸、支撐腿、環道、限位架、反力座和牽引裝置。
四、跨高鐵橋梁的設計施工方案
跨高鐵橋梁的設計施工方案主要有轉體法、頂推法以及懸臂繞柱法三種施工方案,下面我們對三種施工方案進行詳細的分析和介紹。
(一)、轉體法施工方案
所謂轉體法施工方案,顧名思義,是指在施工中跨高速鐵路橋梁的下面部分固定,而上面部分是可以進行旋轉的,其施工順序為下轉盤施工定位鋼架預埋鋼架調平固定鋼架澆筑混凝土下球鉸及環道安裝下球鉸及環道精調安裝四氟板及涂抹黃油上球鉸安裝上轉盤支撐腿安裝上轉盤安裝。這樣的方案設計有一個好處,那就是在橋梁進行建造時,在橋梁的一個橋墩固定的情況下,可以將橋身扭轉到高速鐵路相對于橋墩的反方向。這樣的話,跨高速鐵路橋的建造地點相對來說遠離高速鐵路軌道,不論是高速鐵路對施工的影響,還是施工對高速鐵路的影響都很大程度的降低了。在反方向建造好橋身后,再將其旋轉過來,使之停留在橋梁設計的位置,再經過一些后續的處理和調整建造轉體法施工就完成了。轉體法施工相對前兩種施工方案來說,高速鐵路與施工兩者之間的影響大大的減小,但是轉體法施工方案需要很高的技術水平,不論是在設計上還是操作上都有很大的難度,施工經費也相應的較大。
(二)、頂推法
頂推法是指預先在高速鐵路兩端修筑臨時橋墩,在一端的后方開辟預先制造場地,將修筑好的橋體放置在不銹鋼等材料特制的滑動裝置上,利用千斤頂等設施將橋梁主體推進,落架在另一段的橋墩上。替換正式的橋墩完成施工。
(三)、懸臂繞柱法施工方案
所謂懸臂繞柱法,是指在跨高鐵橋梁時施工,首先修建鐵路兩旁的橋梁部分,并且是兩邊同時開工,以對稱的形式進行施工,然后再進行高速鐵路上方橋梁部分的施工。正如我們前面所說,在高速鐵路上方施工時,要十分注意施工安全,禁止任何施工材料從施工現場墜落到高速鐵路軌道,影響高速鐵路的正常運行。所以,在高速鐵路上方進行施工時,要設置防護性以及安全性很高的防護設施。此外,要注意高度鐵路在有列車運行通過施工場地時對施工場地的施工器材、建筑以及施工人員的影響,在進行施工設計時,要充分地考慮到這些情況。
五、施工方法
1)為了保證橋梁能夠直接跨越鐵路、不影響列車正常運行,霧凇高架橋第5' 聯20’墩采用轉體法跨越鐵路,下部結構為鉆孔灌注樁,上部結構為支架法現澆梁,橋梁轉體時所使用的施工總軸直徑近兩米, 轉體部分橋梁將通過這個T 形結構的施工總軸,逆時針旋轉90 度,旋轉后的兩端分別與建好的部分相接。2)整個橋墩安放在一個磨盤狀的混凝土底座上,在鋼筋水泥結構的“磨盤”內還“藏”有鋼結構的鋼球絞,通過它來實現橋梁的旋轉;在直徑7 米多的20 號橋墩根部東西側面,各有兩大束鋼絞線, 每束都有19 根, 這19 根鋼絞線連接400 噸的液壓千斤頂,兩側的千斤頂連接著數根管子。3)在澆筑上轉盤時先預埋P 型錨具,其中牽引索錨固端埋入轉盤4.0m 以上, 并圓順地纏繞在轉盤上, 牽引索采用19-7-φs15.2-1860 的鋼絞線,通過牽引油缸對轉體進行牽引,轉體時,牽引油缸固定在牽引反力座上加載。4)在橋梁正式轉體之前的兩天,進行了試轉體施工,以取得了轉體控制參數,隨后系統再按照試轉的參數設定轉體各項數值,通過試轉采集計算的數據與參數為正式轉體的順利實施提供了可靠的技術保障。
六、施工工藝
轉體施工工藝框圖如圖1所示。
圖1 轉體施工工藝框圖
(一)、施工準備
1、現場清理
對現澆箱梁下的滿堂支架進行拆除, 現澆箱梁下支架分區分片按設計要求拆除。拆除前對整個轉體橋面體系進行全面檢查,包括預應力張拉與壓漿情況、梁砼強度與齡期等,確保其滿足體系轉換條件。拆除和與轉體有沖突的欄桿、防護網等。對環道清理干凈,結構平轉范圍內障礙物的清除。
2、稱重
理論上箱梁兩端是平衡的,由于施工的原因(如混凝土澆筑不對稱、脹模等)或其它原因會產生不平衡彎矩,為了消除在施工進程中由于引起不平衡彎矩,確保整個T 構的平衡和箱梁轉體成功,在施工現場清理結束后, 通過監控單位預先在承臺及梁體內埋設的應力、應變感應設備測試一下應力,對結構重量進行稱量,稱量出轉動體實際的重心位置,若重心位置有偏差時,則可通過在箱梁頂加水袋或砂袋進行配重。
(二)、正式轉體
1、20 號墩轉體梁轉體工程,就是要把原本南北向的“拼板”(一塊重達7400 余噸的鋼筋混凝土橋梁)原地轉體90°,變成東西向,同之前已經建好的橋梁形成連接。開始轉體時,通過兩臺ZLD200 型千斤頂,分別拉動上轉盤預留的兩端牽引索, 讓橋頭旋轉起來, 為保證上轉盤僅承受與摩擦力矩相平衡的動力偶,無傾覆力矩產生, 這兩臺千斤頂的作用力始終保持大小相等、方向相反。
2、轉體在數次精確測量下,逐漸旋轉,轉體梁以每分鐘約0.9度的速度逆時針旋轉,旋轉過程中,監測人員實時監測,測量人員反復觀測軸線偏位,梁端部位高程變化,如果出現異常情況,必須立即停機處理,待徹底排除隱患后,方可重新啟動設備繼續運行;當轉體結構到達設計位置(主梁懸臂段中心點距離設計橋軸線1m)時,系統“暫停”,為了防止轉體過度,下方在預定位置焊接限位裝置,降低牽引索千斤頂的供油量,對整個平轉體減速,轉體開始進入“點動” 階段(點動時間為0.2 秒/次, 每次點動千斤頂行程為1mm,梁端行程10.3mm),動力系統改由“手動”狀態下點動操作,為保證轉體就位準確,在系統暫停后,在滑到上焊接有限位型鋼加橡膠緩沖墊,這樣一來,即使發生轉體過位,還可以利用型鋼做支撐,用千斤頂反推就位,每點動操作一次,測量人員測報軸線走行現狀數據一次,反復循環,直至轉體段箱梁中心線與箱梁設計軸線重合,每動幾下都要進行反復核驗、檢測,確保轉動合乎設定,防止出現偏差,最后完成剩余2 度的旋轉。
3、按設計文件對轉體時間的初步考慮, 轉體在單個92min 內可能無法完成,即停轉后須進行臨時鎖定,以確保鐵路運營安全和橋梁結構安全;精調及上下轉盤臨時鎖定后,快速調直、焊接連接鋼筋,立模澆筑封固混凝土(C50 微膨脹混凝土)、使上轉盤與底盤連成一體,完成轉盤結構固結、19 號和21 號墩預應力懸臂梁與20號墩水平轉體在跨中進行合攏、安裝護欄等工作。
結束語:
總而言之,隨著經濟的不斷發展,對橋梁設計的要求會越來越多,難度也越來越大,對橋梁的質量要求也會越來越高,雖然不能阻止地震的發生,但可以將地震的傷害降到最低。所以,橋梁設計人員要深入橋梁抗震設計的研究中,在借鑒其他地區的先進抗震技術經驗的基礎上,遵循橋梁抗震設計原則,采用適當的設計方法,使橋梁的設計在質量上得到最大限度的保證。
參考文獻:
[關鍵詞]橋梁工程 施工技術 施工控制
中圖分類號:TU 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)35-0076-01
一、概述
在橋梁的建設過程中,要求橋梁的設計符合安全、經濟和美觀的需要。在橋梁施工中,因施工技術水平及施工控制方面都存在著一些問題,所以對橋梁的施工技術和控制水平也提出了越來越高的要求。
二、橋梁工程施工技術
1、優化施工方案
保證質量、安全的前提下,施工方案優化就要從節約成本、施工簡單易操作等方面來考慮,通過方案之間的比選,制定出適合本項目的最佳方案。制定施工方案是否最佳可行直接關系到本項目成本和工期問題。在工程量巨大、工期緊迫、工期后門關死的情況下施工方案的可操作性就顯得尤為重要。應針對工程項目的難點從施工方案的比選、施工隊伍的選擇、技術人員的配備上著手,項目部領導班子必須要多次開會研究,同時深入到施工隊伍中,多聽取職工所提出的意見,通過多次探討研究拿出了最佳方案。工程技術人員打破了以往的等施工隊有事找時才去現場的做法,改變為主動到現場進行質量監督和技術服務,時刻在現場為施工隊做好一切技術服務工作,做到了技術超前,也充分發揮了技術是龍頭的作用。在施工現場,只要是出現了技術問題,技術人員都會主動去想辦法解決,直到問題解決為止。
2、橋梁預應力混凝土施工技術
預應力工程施工的關鍵是如何正確地建立起設計要求的預應力(即結構的內應力),而其最大的影響因素就是應力松弛帶來的危害。為了保證橋梁施工質量,必須嚴格按照程序規定來執行預應力張拉,之后還要做好灌漿的準備,這些對控制應力損失的減少都非常關鍵。
(1)柱墩混凝土結構橋梁施工中柱墩砼結構多存在表面不光潔不美觀的現象,為了解決這類問題,最為關鍵的就是要嚴格按照規范進行模板的安裝和加固。模板新的6mm厚,采取整體鋼模制作,安裝前應進行去污整修,使模板平整光潔無變形。模板安裝要求平整,接縫控制在規定值以內,所有接縫用粘結劑刮平刮實,并用膠帶紙粘貼整齊。施工時要特別注意內模的接縫,箱梁內的接縫用海綿條填塞或粘結劑封堵,外裹一層塑料布確保內表面不漏漿。砼的配比也影響著外觀,柱墩使用的砼要用拌和站拌和的、由砼專用車配送的砼,砼的生產質量也應受到重視,注意外摻劑的使用,砼澆振搗要充分且不過振,使砼密實。在每一節墩柱砼拆模后用塑料布或專用布覆蓋。
(2)在樁基施工中,較常用的樁基是人工挖孔樁,樁基護壁一般采用砼護壁,每一節護壁由人工立模,樁基的施工關鍵是要確保孔徑、垂直度、中心位置準確,成孔之后使用檢孔器檢測孔徑、垂直度的準確性。總的來說,樁基護壁砼厚度和標號的質量控制重點主要包括:
第一,護壁砼強度應比灌注樁砼高一級,保持厚度不能低于15cm,振搗密實,緊貼孔壁。樁身砼不低于設計標號。
第二,嵌巖樁要求:一般都規定樁底嵌入巖石深度不得小于2d(d為樁徑),且至樁下溶洞頂完整弱風化巖石厚度不小于6m。樁底要求釬探(即用鋼釬探明孔底以下地質情況)。
第三,按設計要求制作鋼筋籠,整體吊放入孔后定位,這樣才能有效保證周邊保護層厚度。每樁都要做好挖孔記錄,一旦發現有和設計要求不符的情況,就要及時通知進行調整。
第四,遇到孔內地下水充足的孔樁,要抽干孔內積水來確保砼施工質量。當自孔底及孔壁滲入的地下水的上升速度大于6mm/min時,采用水下灌筑工藝,即導管發灌筑,進行水下砼施工,這樣操作就能有足夠的砼包裹導管下口,與此同時在提升導管時要注意其埋置深度保持在2―4m,并且密封性能良好。樁基施工完成后,逐個進行超聲波無損檢測,鉆取芯樣,檢測無異議可使用。
三、橋梁工程施工控制的主要內容
1、必須對橋梁結構的變形實施控制。無論采用什么施工方法,橋梁結構在施工中總會受到諸多因素的影響而產生變形,使橋梁結構的實際位置偏離預期狀態,使橋梁難以合攏或成橋狀態與設計要求不符。基于這一問題,就要從結構方面著手:橋梁結構幾何尺寸的控制是施工控制的基本要求,任何一個結構不可能達到與設計尺寸準確無誤的吻合,固要盡量減少結構尺寸與設計尺寸的偏差,并降低到規定容許的范圍內。
2、制定成本控制標準。應從按組織層次制動成本控制標準,使得成本控制措施的實施更細化,從而更有效控制施工總成本。成本控制標準的制定有縱向和橫向兩方面,縱向成本控制標準即對成本計劃進行層層的分解,將計劃落實到基層,并讓財務工作人員做大量的調查研究和反復推測工作,真正的做到以效益為中心,使員工真正認識到成本控制的重要性,從而使員工成本意識增大。橫向成本控制標準是指在制定縱向成本控制標準的同時要考慮到管理責任、相關指標等直接影響成本因素以外的其他因素,并將其落實到各職部門上。
3、保證施工的進度和質量。在橋梁工程施工中,要重點加強管理工程質量,堅持把好質量關。通過簽訂合同的方式來確定成本優化控制實施過程中成本的責任和獎罰辦法,最終提高員工關于成本優化控制的意識,增強全員參與的積極性,提高了工作效率,也加大施工進度,使得施工質量和施工進度均衡發展。此外,需要專業的質量檢驗人員按期按責的對工程質量進行檢驗,使質量的檢查和管理切實落到實處,并針對可能出現的質量問題做好防范準備工作,制定有效的防范措施,以防出現問題而浪費了人力物力,從而加大了施工成本。
4、加強合同管理。應由工程部、預算部以及監理單位共同來協商橋梁工程施工合同,合同中要清楚的羅列出工程施工項目的施工要求、質量要求等,避免日后施工過程中或完成施工后引起不必要的經濟糾紛。每項子級工程項目完成施工后,要聯合預算部、工程部以及監理單位對工程質量進行綜合評析,質量不達標的部分要及時的進行返工處理,以免質量問題越積越多,影響到整體工程質量和進度以及施工總成本。
四、結束語
在施工中,要加強道路橋梁工程質量管理,就要加強基礎工作,處理好安全、質量、進度與成本控制之間的相互關系。要完善施工技術,控制每一個施工環節,這樣才能推動橋梁工程建設,實現工程目標。
參考文獻
[1]魏大志《橋梁工程施工技術管理分析及研究》[J],《經營管理者》2013年06期.
[2]張軍《淺析當前主要的橋梁施工技術》[J],《科技傳播》2014年05期.
Abstract in this paper, combined with the site terrain and conditions, the girder construction scheme of the technical and economic comparison, determine the construction scheme of beam transport line by the beam field to the starting point of Bailey gantry crane girder design. Mainly introduces the design and calculation of Ke Pro high-speed LJ1 mark Bailey gantry crane, and using MIDAS\/CIVIL for structural analysis, verify the structural safety performance in all operating conditions.
Bailey truss gantry crane hoisting MIDAS keyword box girder
中圖分類號 TH文獻標識碼A
一、概述
(一) 工程概況
岢嵐至臨縣高速公路是《山西省高速公路網規劃》“3縱11橫11環”中西縱高速公路的重要組成部分,也是山西省西部把第四橫(保德-五臺長城嶺)和第五橫(平定楊樹莊—佳縣)高速公路連接起來的重要路段。
岢臨高速公路第LJ1合同段起點位于山西省岢嵐縣高家會鄉西會村,終點位于岢嵐縣高家會鄉草城村,線路起訖樁號為-K1+100~ K4+400,路線全長5.5Km包括路基土方、涵洞、橋梁和岢嵐樞紐互通工程,中標價為2.705億元人民幣(含暫定金)。因-K1+008.132跨線橋與忻保高速XBK122+939.374相交,箱梁運輸路線橫穿忻保高速。本標段橋梁設計為344片30m預制箱梁,其中30m預制箱梁最大重量為97t(邊梁)。
(二) 工程施工特點
項目區路線走廊帶地形起伏極大,地貌主體為隆起的基巖中山與黃土梁峁,部分區域為海拔較低的河流溝谷與沖溝。本區地形切割劇烈,河谷發育,溝壑縱橫,高差變化較大。本合同段內濕陷性黃土一般為Ⅱ級非自重~Ⅱ級自重濕陷,濕陷土層厚度5~10m。由于人工整修,地面多為臺階地和耕地,且與路線斜交,征地工作困難,當地居民對工程施工干擾性較大。
本合同段位于岢臨高速的起點,即-K1+008跨線橋處與擬建的神岢高速相接,設計路線起點與原地面約10m高差。起點與梁場距離約為300m,其中有高壓線和軍用通信光纜橫穿運梁便道,與地面高差為7~8米。沿線山坡及平地為當地居民人工整修的耕地,重新修筑施工便道征地費用較高。
施工難點
岢臨高速LJ1標預制箱梁設計為1座橋梁24片35m預制箱梁,其中35m預制箱梁最大重量為114t(邊梁)。9座橋梁344片30m預制箱梁,其中30m預制箱梁最大重量為97t(邊梁)。30m預制箱梁由梁場使用運梁車運至橋位處,在運梁路線上,存在以下施工難點:
(一)位于岢臨高速設計路線起點與原地面約10m高差,按運梁車最大爬坡為3%坡率,需要修筑約340m運梁便道,但運梁車裝預制箱梁為4.5m,運梁過程中碰到橫穿運梁便道的高壓線和軍用通信光纜,存在安全隱患;
(二)橫穿運梁便道的高壓線和軍用通信光纜因不在岢臨高速紅線范圍內,在一段時間內暫時不能拆遷,導致高壓線和軍用通信光纜橫穿運梁便道段落不能填筑過高,只是原地面上修筑施工便道,恰好是梁場到路線到點段落;
(三)繞過設計路線起點,從施工便道修筑運梁便道到主線上,最少高差為15m,按運梁車最大爬坡為3%坡率,需要修筑約500m運梁便道,但是沿線橫穿多為當地居民耕地,且填筑和開挖方量較大。
三、施工方案的對比
結合本工程實際地區和條件限制,9座橋梁344片30m預制箱梁,由梁場使用運梁車運至橋位處,其中最大的施工難點是確定好運梁路線方案。
根據現場條件和實際地區,運梁路線存在以下三種方案:
(一)從梁場到路線起點處,按3%坡率填高原地面,直接修筑340米運梁便道。此方案由于運梁過程中碰到橫穿運梁便道的高壓線和軍用通信光纜,存在安全隱患,且很長一段時間內不能拆除,工期緊,因此方案是不可行。
(二)繞過設計路線起點,從施工便道修筑運梁便道到主線上,修筑約500m運梁便道。征地耕地面積約15畝和填筑和開挖方量約為20000方。
(三)由梁場到起點處按原地面修筑運梁便道,在-K0+108處0#~1#右幅設計兩臺60T龍門吊進行提梁,即利用龍門吊把橋下運梁車上箱梁吊裝到橋上另一臺運梁車,再運輸到各個橋梁上。
從上面可見,設計貝雷片龍門吊提梁方案三造價遠低于方案二。
因此,結合現場地形,技術和經濟對比,確定運梁路線由梁場到起點設計貝雷片龍門吊提梁,再利用主線路基運梁到各個橋梁的施工方案。此方案龍門吊到梁場路線較短,可直接利用原有施工便道做為運梁便道,不需填高,避免了碰到高壓線和軍用通迅光纜,從施工和造價上看,方案三是較優。在運梁路線上如何設計貝雷片龍吊提梁是一個重要關鍵點,確保吊梁的施工安全。
貝雷片龍門吊設計
由于30米預制箱梁一共344片,最大為97T。運梁路線上在-K0+108處0#~1#右幅設計兩個60T龍門吊進行吊梁。箱梁吊裝龍門主桁采用2×2排加強貝雷片組成(單片尺寸H×B=1500mm×3000mm),橫橋向4節,支腿也由2×2排貝雷片組成,共使用貝雷片88片。在-K1+008跨線橋使用吊車架設箱梁完成后,利用橋面鋪裝完成后,龍門吊基礎一端在橋面上,一端在地面混凝土基礎上。
MIDAS建模計算
為了進一步核算結構受力情況,保證施工安全,本文采用了國內外成熟的有限元結構分析軟件MIDAS/CIVIL,建立貝雷片龍門吊模型,仿真現場施工工況,分析結構受力和變形。經計算,貝雷片龍門吊最大位移值為12mm,符合安全要求。(如圖1所示)
圖1 、MIDAS/CIVIL的貝雷片龍門吊模型位移值
六、結 語
本文結合現場地形和條件,確定運梁路線由梁場到起點設計貝雷片龍門吊提梁的施工方案。通過對岢臨高速LJ標地形溝壑縱橫,高差變化較大和高壓線等影響因素的分析,設計了貝雷片龍門吊提梁機,并對運梁施工方案進行了技術和經濟比較,節約施工成本,同時保證施工安全。通過應用MIDAS/CIVIL軟件分析貝雷片龍門吊受力情況,驗證了結構的安全性。此施工方案施工成本較低,避免了長期租用大噸位吊車作提梁,大大降低了施工成本,同時考慮龍門吊無需縱向位動固定了基礎,降低了成本和很好保證了行使的平穩性。
[1]《鋼結構設計規范》[S]. GB 50017-2003.北京,中國計劃出版社,2003.
關鍵詞:公路橋梁;施工;管理;監理
Abstract: in the construction of highway bridge is a key, bridge construction has a direct influence on the whole road construction quality. This paper mainly discusses the current in highway bridge construction based on quality, cost, progress, safety four control management, and analyzes the highway bridge construction supervision control some of the points.
Keywords: highway bridge; Construction; Management; supervision
中圖分類號:TU71文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
前言
公路橋梁施工管理的內容就是嚴格要求工程能夠依照合同文件約定的進度計劃,依照工程設計標準的質量,以不高出預算成本、順利安全地竣工;工程監理是施工階段中不可或缺的一個參與單位,他的主要職責就是盡最大努力,以相應的建筑規范、法規和業主的要求為依據,完成業主賦予的任務,監督道路橋梁工程的進度,質量和投資目標,從而保證橋梁工程能夠順利保質保量按期完工。公路橋梁的施工管理直接影響著公路橋梁的整體質量水平,務必應該加以重視,監理的工作目標一定要客觀準確,科學全面,并且有措施保障和多套補救方案,確保工程目標的百分百實現。
1 公路橋梁施工現狀
近年來,隨著我國經濟的發展,基礎設施的規模也在不斷地擴大,作為基礎設施重要組成部分的道路橋梁工程也迎來了發展的良好契機。隨著我國道路橋梁建設規模的不斷擴大,在路橋建設中,出現的問題也日益增多。我國的公路橋梁工程建設自20世紀90年代才開始實施施工監理,經過將近20年的發展,已形成了一定的規模,但仍然存在著很多管理上的漏洞造成很多的質量問題。尤其近年來在公路橋梁工程建設過程中多次發生的重大的質量事故,給國家和人民的生命財產造成了巨大的損失,帶來了極其惡劣的社會影響。公路橋梁建筑項目由于其所產生的產品為公路和橋梁,因此其施工管理具有一定的特殊性。具體來說。包括以下幾個特點:公路橋梁種類繁多,施工管理的復雜性和多樣性;公路橋梁建設具有較高的流動性,加大了其施工管理的難度;公路橋梁的施工過程中,其施工計劃要求有較高的可行性和預見性,公路橋梁建設工程周期較長,持續的保持其良好的施工質量具有一定的難度。
2公路橋梁施工管理的控制內容
2.1加強質量控制2.1.1.進一步確定橋梁施工的質量控制目標,在施工工程中定期或者不定期地檢查工程質量,若是發現偏差,務必要及時進行糾正;
2.1.2.橋梁施工質量控制要綜合全面地控制影響工程質量每一個因素,主要包括控制機械設備、施工人員、施工工藝、施工材料、施工內部環境條件等等;
2.1.3.施工質量控制人員務必要嚴謹地審核檢查工程質量,并仔細地填寫完善相應的質檢表。質量控制人員不僅要收集相關數據信息,而且還要對這些信息進行整理、分析,正確地判斷出工程的質量狀況,針對具體的質量問題,提出切實可行的整改方案。2.2加強成本控制
2.2.1.在橋梁工程的投標階段,對施工方法、施工順序、作業組織形式、機械設備選型、技術組織措施等進行認真的研究分析,制定出科學先進、經濟合理的施工方案;
2.2.2.在工程的施工準備階段,嚴格按照施工設計圖紙以及其他有關資料信息,認真比較各種施工方案的技術性和經濟性,再從中挑選出科學合理、切實可行的工程施工方案,并為施工方案編制出具體的成本預算,然后在工程施工過程中嚴格依照成本預算進行控制;
2.2.3.在工程施工階段,務必加強工對人、材、機等費用的控制,加強施工組織調配、加快工程進度,降低工程成本;
2.2.4.工程竣工階段要及時辦理工程結算,做好工程決算以及保修期內產生的成本費用。2.3加強進度控制進度計劃是控制工程進度的依據,施工組織中的月、旬作業計劃以及材料、機械使用計劃都要服從進度計劃的要求。當工程進度受到自然和人為因素的影響而與計劃偏差較大時,現場管理者要結合實際,對進度計劃進行調整,并做到:根據網絡計劃或進度管理曲線,查找實際進度與計劃進度的差距,分析影響進度的原因;調整滯后項目的施工方案,適當增加資源投入,科學安排施工順序,采用多作業面的平行流水作業或立體交叉平等流水作業,加快施工進度;合理壓縮關鍵線路上的作業時間,盡量保證總工期實現,必要時倒排工期。2.4加強安全控制為了進一步地降低在公路橋梁工程施工過程中安全事故的發生率,必須把安全管理工作貫穿在公路橋梁施工的全過程,形成一套完整的安全管理體系,并要求施工人員必須嚴格貫徹落實。施工管理工作人員務必要做好安全檢查工作,項目部要配備專職安全員,積極做好節前、高溫、暴風雨雪或臺風前的安全檢查工作。確保安全設施投資到位,努力培養施工人員安全生產的好習慣,提高工人自我保護意識,班前要進行安全交底并做好記錄,不斷提升公路橋梁工程施工的安全管理水平。
3監理人員對施工全過程的管理控制
3.1嚴格認真復核設計圖紙
目前,交通基礎建設規模不斷擴大,設計單位任務繁多,而業主要求的設計時間又很短,往往使設計存在一些錯漏之處,這就要求我們監理人員在承包商施工前,認真細致的復核施工圖紙,對承包人的施工組織計劃認真的審核,及時發現問題,動工之前,向業主、設計單位提出,以便及早確定解決缺陷的方案。
3.2監理人員對原材料的控制
原材料進場必須帶有出廠合格證,以保證其出廠時是合格產品。進入場地后,施工單位必須向監理報驗原材,對主要材料(如鋼筋、水泥、碎石、砂等)進場的材料,必須嚴格按檢驗頻率送檢、抽檢,堅持先檢后用的原則,并且要求承包人選用同一廠家水泥,同一料場的碎石、砂材料。對于構件、鑄件類的產品,進場時不僅要有出廠合格證,而且要帶齊公司資質證書與經營許可證。
3.3對施工現場質量的控制
監理人員對質量控制的最直接的手段就是進行現場旁站,監理主要是對實驗工程、重要隱蔽工程和完工后無法檢測其質量或返工會造成較大損失的工程部位進行旁站。在旁站過程中主要是對各個工序的施工過程進行監督,發現問題時應立即責令其整改,對有存在較大質量隱患的,應立即向上級匯報。監理人員每天必須還要如實地做好旁站記錄和監理日記。監理旁站要對施工的每道工序都要進行嚴格的檢驗與監督,檢驗合格后才能進行下道工序。
3.4監理人員審批施工組織設計
工程開工前,施工單位必須要對整個工程做整體規劃與施工方案的確定,而且要有書面性的材料交由監理工程師批閱。監理人員在審閱過程中一定要認真的審核,以便對施工單位的整體方案做出了解,為以后在施工過程中更好的控制工程質量做準備。監理在審批時施工組織設計時,重點包括:(1)、檢查施工組織設計的審批手續是否齊全有效;(2)、施工質量、安全、環保、進度、費用等目標是否與合同一致;(3)、質量、安全和環保等保證體系是否健全有效;(4)、安全技術措施、施工現場臨時用電方案及工程應急搶救方案是否符合要求;(5)、施工總體部署與施工方案和安全、環保等應急預案是否合理可行。
3.5對施工現場的安全監理
工程施工過程中安全同質量一樣重要,在施工進行的的同時一定要保證各方面的安全。監理人員在對工地巡視或旁站的過程中若發現施工單位未按有關法律、法規、和工程強制性標準施工,違規作業時,應立即勒令其停止。如果發現施工操作過程中存在安全事故隱患,應立即以書面的形式通知其整改。要求施工單位每周都要開安全例會,并對其進行不定期檢查。監理人員還要做好安全監理臺帳,對施工過程中涉及安全的情況、存在的問題及施工單位處理的措施和結果都應該記錄下來。
4結語
公路橋梁施工管理是一項極為重要且復雜的系統工作,作為施工單位的管理者不僅要做好施工管理中的各項工作,還要加大對公路橋梁施工監理工作的重視,從各方面采取措施來預防并控制工程的施工質量,使工程質量、進度和效益達到要求并不斷得到提高。
參考文獻
[1] 石小軍.淺談公路橋梁建設項目的施工管理[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(9).
[2] 王升昆.公路工程橋梁施工管理的探究[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(15).
[3] 張旭輝.如何加強公路橋梁的施工管理[J].才智,2011,(16).