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橋梁樁基檢測論文范文1
中圖分類號:V448.15+1a 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)11-0154-01
引言
社會經濟的快速發展,對橋梁等交通設施建設的要求也在不斷的提高,而橋梁樁基礎是橋梁工程的重要部分,其質量的好壞往往決定著橋梁的性能,但常規的檢測方法又具有一定的局限性,因而研究無破損檢測技術具有積極的意義,以下做簡要的論述。
1.橋梁樁基礎常見的病害及成因
橋梁樁基礎是地基加固的主要形式,也是整個橋梁結構的承壓構建,但是在施工中存在用料不規范、操作不按流程、施工隊伍素質不齊、設備不精確、地質環境影響等,都會造成橋梁樁基的缺陷,而橋梁樁基常見的缺陷有以下幾類。
1.1 樁基樁徑縮小
樁徑是決定橋梁豎向承壓能力的關鍵指標,但樁徑縮小是比較常見的施工問題,會導致抗彎能力減弱、承載不達標等問題,樁基樁徑縮小主要有三個方面的原因:其一,地質構造含有承壓水的地層時,地下水的沖刷導致砂漿流失,樁徑縮?。黄涠?,地質條件不良,樁基周圍土層遇水后向樁孔中突起致使樁徑縮??;其三,鋼筋綁扎過密導致流動性差,部分鋼筋外漏導致樁徑縮小。在此類缺陷樁基中,需要對波形進行分析,產生相反的反射波,縮徑越大,振幅就越大。
1.2 混凝土樁基沉渣
此類問題主要發生在施工過程中,在鉆孔灌注樁進行混凝土灌注之前沒有進行徹底的清洗,導致樁基本身的強度降低?;炷翗痘猎灿锌赡苁菦]有及時進行灌注導致的,與施工的組織規劃有關。當樁基礎底部為弱風化圍巖時,產生同向反射波,波速急劇下降,周期變長,主頻變低;當樁基礎很短強度高時,產生較強的同向反射波。
1.3 混凝土樁基離析
在橋梁樁基施工中,由于攪拌不均勻,成形之后的混凝土必然出現性能上的波動,如膠結不好,或者是樁孔內存在大量的積水導致骨料受到沖刷,在樁基沉積,但砂漿浮在骨料之上,造成樁基離析的問題。此類樁基礎會出現波形小范圍的畸變,嚴重時波峰會消失,最后出現低頻合成波。
2.橋梁樁基礎無損檢測技術研究
2.1 人工激震動測技術研究
通過人工激勵的方式產生地震波,地震波傳遞之后產生反射,接收器接受之后可以進行分析。由于地震波傳播的介質是非均勻性的,必然會產生反射,地震波在橋梁樁基中出現衰減,波能轉化為熱能。如果橋梁樁基存在缺陷,波速降低,傳播時間增加,地震波信號發生散射而衰減。根據傳播方向和波動介質點振動方向的差異,可以將波形分為橫波與縱波,其他形式的波也能分解為橫波與縱波。橫波傳播方向與質點振動垂直,質點位置發生剪切應變,但橫波只能在固體介質中傳播??v波是指傳播方向和質點振動相同的波,由于交變拉壓應力的存在,出現伸縮變形,在氣體、液體和固體中都能傳播。
在采用人工激震動測法檢測橋梁樁基時,地震波遇到樁基缺陷產生反射波,反射波相關于缺陷樁基的阻抗。缺陷樁基界面阻抗不同時,就會產生地震反射波,發射波與入射波振幅的比值即為反射系數。傳感器接收到波形的參數之后,如頻率、聲速、振幅等,對樁基的缺陷進行分析,可以判別樁基的問題,離析樁、縮徑樁、斷樁等缺陷在人工激震動測技術下,其波形的表現會出現差異,通過這些差異來進行鑒別。傳統的橋梁樁基檢測,在樁頂安裝傳感器,并進行激振,獲取數據之后判斷樁基的質量,但是傳統的檢測方式會有諸多的干擾,需要檢測人員有較高的分辨能力。而人工激震動測法能有效分離干擾波,利用兩點之間的缺陷時進行波速計算,有效應對深度缺陷的檢測。
2.2 聲波透射法
聲波透射法是當前應用較為廣泛的一種無損檢測技術,聲波在不同的介質中波形具有差異,在缺陷樁基中傳播時可以體現出來。缺陷樁基的混凝土材料不均勻,產生不同聲阻抗聲學界面,聲波沿著不同的藍截面傳播,衰減快,能量散射也比較嚴重。樁基混凝土中產生諸多的散射波和折射波,散射波與折射波相互疊加會有聲能散失,聲波在缺陷樁基中會繞著缺陷進行傳播,傳播路線不是直線,聲時變大,聲速減小。聲波在遇到缺陷截面時發生多次的折射和反射,聲能出現衰減,頻率和波幅減小,整個波形發生畸變。在聲波透射檢測法中,需要在灌注之前預留孔道,并在預留的孔道中埋設聲波探測管,移動探測儀和接收儀,移動時注意方向和高度,逐步獲取樁基橫截面的數據,由物理參數來判別樁基的完整性,聲波透射法對樁基的孔徑和長度要求不大。聲波透射法的檢測中,如果實測聲速值低于混凝土聲速臨界值,可以判定樁基存在缺陷;所檢測測點聲速值很小,并且趨于收斂,判定時采用聲速低限值進行,如果聲速值低于底限值,則判定為異常樁基。
2.3 低應變動測法
低應變動測法對于樁長遠遠大于樁徑的情況比較實用,用振動儀對樁頂進行激振,周圍土體和樁身會產生振動,通過樁基本身的應變計將樁基振動的速度和加速度傳遞給接受裝置。低應變動測法檢測方法簡單、速度快、范圍廣而被廣泛應用,如果橋梁樁基本身存在斷樁、縮徑、擴徑等差異性界面,彈性波在傳播時產生反射,傳感器對聲波進行處理,以便進行數據分析。通過研究樁土之間的動態響應,達到判斷樁基的長度及質量問題。隨著技術的發展,低應變動測法檢測的精確性也越來越高,受到廣泛的重視。
2.4 高應變動測法
高應變動測法的成本低,其組成的部分包括傳感器、分析儀、激振設備和測量儀等,主要用于檢測樁基的豎向承壓能力和樁基的完整性,在樁頂施加豎向載荷,然后收集樁基相關動力系數,主要是速度與力的時程曲線,進行分析計算,從而判斷樁基的豎向承壓能力和質量問題,高應變動測法在高程摩擦型樁基和摩擦型樁基的檢測中比較常用。
3.橋梁樁基礎無破損檢測的技術要求
在進行橋梁樁基礎無破損檢測時,需要注意幾個方面的技術要求:其一,樁頭處理,處理樁頭,確保清理干凈,平面整潔、干燥,便于后續的檢測;其二,樁基礎的強度要求,由于是無破損檢測,在檢測中不能削弱樁基礎的性能,一般要求達到樁基礎齡期達到10天以上,能夠很好的保護樁基礎;其三,傳感器的選擇與安裝,樁基礎的缺陷檢測需要保證精度,因而檢測設備的選擇和安裝至關重要,傳感器是核心設備,要求精度高、靈敏性好,安裝位置要根據樁徑的大小合理選擇,避免漏測的情況,此外,傳感器必須固定好,以免差生較大的誤差,影響樁基礎缺陷的分析;其四,所有的檢測儀器必須無故障運行,同時儀器必須連接好,處于最佳的工作狀態;其五,檢測后的設備保養維護,橋梁施工現場的環境比較復雜,對儀器設備會有一定的影響,因而檢測后需要進行設備的維護保養,為下次的檢測打下良好的基礎,同時也能避免成本上升的問題。
4.結語
橋梁樁基礎是橋梁建設中的重要部分,對于橋梁的性能有很明顯的影響,而橋梁是當今交通基礎設施的關鍵,影響著社會經濟的運行,因而研究橋梁樁基礎的質量問題具有積極的意義。隨著技術的發展,追求缺陷無損檢測,既能達到質量控制的目的,又能節省成本,減少破壞作用,因而研究無破損檢測技術十分重要。
參考文獻
橋梁樁基檢測論文范文2
【關鍵字】道橋樁基,施工工程,混凝土使用方法,淺談
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
混凝土是當代最主要的土木工程材料之一。它是由膠凝材料,顆粒狀集料(也稱為骨料),水,以及必要時加入的外加劑和摻合料按照一定比例配制,經均勻攪拌,密實成型,養護硬化而成的一種人工石材?;炷烈蚱渚哂性县S富,價格低廉,生產工藝簡單 ,因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高,耐久性好,強度等級范圍寬等特點。這些特點使其使用范圍十分廣泛,而在道橋樁基的施工中,更是離不開它。
二、道橋樁基施工過程中混凝土的使用分析
1.嚴格控制施工過程中混凝土質量
(一)混凝土要具有較好的流動性和和易性。由于水下灌注混凝土施工時沒有辦法進行振搗,因此只能靠混凝土的自重產生流動,從而在樁基地步鋪平和密實,如果流動性差,就會使灌注困難,甚至堵管,出現斷樁等現象,引發質量事故和不必要的經濟損失。所以所用混凝土必須控制其坍落度和擴展度。
(二)混凝土要具有較好的保水性和粘聚性。在澆灌過程中為了防止混凝土發生離析、泌水而出現碎石在導管中局部聚集,從而造成“卡管”等現象,引起質量事故。較好的混凝土保水性和粘聚性將會對防離析等現象產生積極作用。
(三)混凝土的配合比上要注意。在水下灌注部分,由于沒有條件進行振搗,隨著灌注深度的增加,混凝土整體的抗壓強度就會降低,所以要使用富余配合比進行施工,這樣才能滿足混凝土樁基的設計強度等級要求。
(四)對于混凝土的耐久性和耐侵蝕性有較高的要求。水中的各種雜質和礦物質沉降到樁基周圍會對混凝土的耐久生有很大的影響,所以在橋梁樁基施工中的混凝土應對其耐久性應做出考慮。怎么考慮?
2.嚴格選擇施工中混凝土材料
首先.采用較低或者中等的水化熱的水泥品種進行混凝土的調配。這些品種的水泥不易結塊,能夠很好的負荷相應的質量標準而且還有質量保證書和復檢單:其次,就是骨料。這種在樁基混凝土中占有絕對體積的關鍵物質,在選擇上應該盡量挑選那些膨脹系數比較小的.表面十凈且沒有弱包裹層的、巖石彈膜比較低、級配比較好的那些骨料。在砂子方面采用的是中砂。砂子的含泥量最好小于3%.石子要選擇直徑較大的碎石或者卵石。石子的含泥量最好小于l%,煤泥灰在進行混凝土的配制過程中注意將部分的粉煤灰用水泥替代.這樣做不僅可以使得混凝土的和易性得到改善.從而方便施工的相關操作,而且在減少混凝土水化熱方面也有~定的裨益。在粉煤灰的選擇上.只要其細度同水泥的顆粒相差無幾.硫和堿的含量比較少,燒失量比較少,再加上個需水量相對較少.只要符合上面的條件均可以摻在混凝土里進行使用.但是這個摻人量要保持在17%左右.不可摻入過多。再者.在加入的水的質地選擇方面應該選取不含有有害物質的潔凈水為佳。最后.盡町能的利用外加劑來摻用.盡量的減少水泥的不必要的使用.這些摻用的外加劑一定要保證其質量.在具體的配制過程中一定要按照合適的比例去配制。
3.嚴格控制混凝土的配比和攪拌
因為道橋樁基施工的特殊性,在進行混凝土配比的過程中要慎重選擇,在配置時要進行嚴格的計算和試配來確定最后最恰當的施工比例,在試配過程中要按照預先規定的強度進行提升,當滿足預先的強度后,盡量的減少水泥的摻人量,達到減小施工混凝土的水化熱,這樣不僅因減少水泥用量而降低了成本,而且可以避免施工裂縫的出現。因為樁基用混凝土在單位體積的水泥用量方面較少,外加劑的摻人量也相對較多,所以在攪拌時要持續較長的攪拌時間。最后外加劑的使用要嚴格控制,包括投放種類和投放用量等。
在樁基混凝土的施工中同時應當注意樁基配筋問題。根據試驗研究,混凝土結構正截面的破壞形式與鋼筋、配筋率和混凝土的強度等級有關。在此處,配筋率是指受拉鋼筋的截面面積。在常用的鋼筋幾倍和混凝土強度的等級情況下,其破壞形式主要隨著配筋率的大小而異。
4. 混凝土使用方法選擇及使用方法分析
(一)使用方法選擇
道橋樁基施工工程的混凝土使用方法選擇工作主要是為了道橋樁基施工工程能夠實現自身的發展戰略和混凝土使用方法選擇的目標而采取的一種整體行動的規劃,如果一個道橋樁基施工工程混凝土使用方法選擇沒有戰略意識,那么,一定會導致橋梁施工企業短期行為,使其很容易就偏離了正確方向和目標,最終使橋梁施工企業將自己在市場競爭過程中的優勢丟失。
所以,要求橋梁施工企業在自身進行混凝土使用方法選擇的過程中,不僅要對當前道橋樁基施工工程實際的狀況進行考慮,更加要對道橋樁基施工工程長期的發展戰略規劃充分的考慮,并目要求道橋樁基施工工程的混凝土使用方法選擇工作必須要圍繞著道橋樁基施工工程自身發展的戰略控制、實施以及制定實現,最終使道橋樁基施工工程的混凝土使用方法選擇能夠起到對各個部門的目標向道橋樁基施工工程的長期戰略目標靠攏重要的作用,只有把道橋樁基施工工程的混凝土使用方法定于在道橋樁基施工工程的發展戰略目標以上,才能夠使得道橋樁基施工工程的混凝土使用方法能夠體現出一個真正生命力。
(二)使用方法分析
在道路橋梁樁基施工中,混凝土的使用較為廣泛。道橋樁基礎施工中,樁基礎和混凝土的配合比要在施工之前就要做好準備,將施工的原材料進行檢測,將鉆孔樁的配比合理、科學的設計。注意鉆孔樁的水下混凝土的坍塌問題,任何一種混凝土都要嚴格按照標準進行制作,滿足施工的工藝要求如混凝土的強度、坍塌度、終凝時間等等,注意保證混凝土的粘性、聚合性、保水力度。
混凝土的灌注施工在道橋樁基礎中占重要位置,在施工前要對孔進行檢測.確保孔的底部沒有滲水現象和沉渣現象。出現了沉渣現象很好清除,但是由于道橋磚基礎的位置,水下的水位如果較高的情況下,孔底積水就較難清除了。出現此問題的解決方法是在地下水較少的時候就在混凝土灌注前用吸收性很強的工具將孔底的積水盡量清除干凈,如海綿、毛氈等物品。在第一盤的混凝土施工要就加大水泥的使用量,嚴格的控制混凝土的灌注高度.更有利于混凝土的振搗進行,是一舉兩得的方法.
如果地下水很多。難以利用普通工具清除干凈的情況下,就要考慮使用鉆孔樁在水下進行混凝土灌注施工了。由于混凝土要有較好的和易性和流動性:水下灌注混凝土施工不具備振搗條件,靠混凝土自身重量產生流動在樁基底部攤平和搗實,若流動性較差,就會造成灌注困難、堵管,無法正常灌注,甚至會出現斷樁,引發質量事故及較大的經濟損失。
5.合理選擇混凝土的種類
混凝土有很多種類,按照表觀密度的大小可分為:重混凝土、普通混凝土、與(大孔混凝土)是同一說嗎?應該有區別吧!輕質混凝土。這三種混凝土不同之處就是骨料的不同。
重混凝土是表觀密度大于2500Kg/m³;,用特別密實和特別重的集料制成的。如重晶石混凝土、鋼屑混凝土等,它們具有不透x射線和γ射線的性能。普通混凝土即是我們在建筑中常用的混凝土,表觀密度為1950~2500Kg/m³;,集料為砂、石。
輕質混凝土是表觀密度小于1950Kg/m³;的混凝土。它由可以分為三類: 輕集料混凝土,其表觀密度在800~1950Kg/m³;,輕集料包括浮石、火山渣陶粒、膨脹珍珠巖、膨脹礦渣、礦渣等。多空混凝土(泡沫混凝土、加氣混凝土),其表觀密度是300~1000Kg/m³;。泡沫混凝土是由水泥漿或水泥砂漿與穩定的泡沫制成的。加氣混凝土是由水泥、水與發氣劑制成的。
大孔混凝土(普通大孔混凝土、輕骨料大孔混凝土),其組成中無細集料。普通大孔混凝土的表觀密度范圍為1500~1900Kg/m³;,是用碎石、軟石、重礦渣作集料配制的。輕骨料大孔混凝土的表觀密度為500~1500Kg/m³;,是用陶粒、浮石、碎磚、礦渣等作為集料配制的。在道橋樁基施工過程中,要結合工程的具體情況從有選擇。
三、結束語
道橋施工中混凝土的使用方法對于工程的質量具有重要的作用,應該加強使用方法的研究,必須根據實際工程需求,進行全工程的控制和科學管理,加強樁基結構的設計,加強施工中各個環節的工程質量。以質量創品牌,以質量求發展,從而達到施工要求,提高公司效益。
參考文獻:
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[2]劉佩松 郭桂峰 康西偉 淺議道橋樁基施工中混凝土的使用方法 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2012年5期
橋梁樁基檢測論文范文3
關鍵詞:低應變動力測樁;低應變動測的應用;實測工作方法
Abstract: the low strain dynamic test concrete foundation piles of quality advantage is no damage to the foundation pile itself, fast, and economic and accurate. This paper according to the d stem piece of the wave theory, this paper discusses the method and theory of the technology, and practical application and field inspection operation method. And with many years work experience, to test the integrity of the foundation pile judgment standard, vertical ultimate bearing capacity of single pile calculation method for detail. In combination with the examples to discuss.
Keywords: low strain dynamic measurement pile; Should the application of low dynamic test; Actual working methods
中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:
一、前言
樁基礎廣泛應用于建筑工程、公路工程橋梁中,作為各工程的基礎?;A樁的類型主要有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、高強度混凝土預應力管樁等。在樁的施工過程中會出現各種各樣的缺陷,甚至是廢樁。如樁身出現縮頸、擴頸、離析、夾泥、斷裂等。據有關資料統計,樁施工過程中會出現約15%的缺陷樁。而基樁屬于隱蔽工程,如何檢測出樁的質量情況,是工程設計、監理及質量檢測部門歷來探求的問題。為此人們研究出了各種檢測方法,如高應變動力檢測法、低應變動力檢測法、超聲波檢測法等。而低應變動力檢測法是良好的檢測方法之一,其分為反射波法、動力參數法、水電效應法、機械阻抗法等c 我國從80年代開始研究應用低應變動力檢測法來檢測混凝土基樁的質量。根據筆者從事十多年測樁的工作經驗及參考有關文獻,編寫了本論文。本文主要介紹反射波法、動力參數法檢測基樁的技術方法應用及具體工作細則
二、低應變動力法測樁(反射波法、動力參數法)的工作原理
橋梁樁基檢測論文范文4
【關鍵詞】軌道交通;樁基;托換頂升;安全控制
引言
隨著國內城市軌道交通工程的大力發展,工程實踐中經常遇到軌道交通工程和既有結構物基礎有影響的情況,必須采取合理可靠的技術措施[1-2]。其中基礎托換作為一種科學經濟的方法,在工程中應用越來越多[3-4]。論文將詳細介紹實際工程中立交橋樁基礎托換技術的實施方案、施工步驟、關鍵技術和施工監測等情況。
1工程概況
某軌道交通2號線紫陽站~五里亭站區間范圍內,五里亭立交橋墩樁基侵入隧道范圍,為避讓五里亭立交隧道左右線分開,右線以R-350曲線下穿五里亭立交一處橋墩,后經R-450曲線接至五里亭站;左線以R-2000曲線下穿五里亭立交兩處橋墩,后經R-2000、R-1200曲線接至五里亭站。調整后隧道和原五里亭立交橋梁樁基有3處需進行托換施工,需要對侵入隧道的3個承臺進行托換,托換施工示意圖如圖1所示。在區間隧道外新建鉆孔灌注樁及承臺,利用搭設于新建承臺(E匝道113墩需增設臨時承臺)上臨時支撐體系實現體系轉換,拆除原有橋梁下部結構,拔除障礙樁基,原狀恢復下部結構(含承臺后澆段),拆除臨時支撐體系,完成整個托換施工。根據區域地質資料及勘察成果,場地附近存在前第四紀以來的不活動斷裂和晚更新世的活動性較微弱斷裂,場地為可液化場地,場地內存在地面沉降、地面塌陷發生的可能。地層從上到下主要為:雜填土、淤泥、淤泥夾砂、淤泥質中細砂、中細砂、粉質黏土、中粗砂、卵石(見圖2)。
2樁基托換頂升施工過程及施工難點
托換施工的主要步驟如圖3所示。本工程托換施工的主要安全風險為托換施工是否對現有橋梁造成損傷,故頂升、第一次體系轉換和落梁、第二次體系轉換的安全控制尤為重要,文中重點介紹頂升體系轉換施工的安全控制。為保證地鐵施工的同時立交橋正常使用,針對現場實際情況,結合被托換立交橋的設計,考慮到既有立交橋橋墩基礎樁對變形要求較高,采取主動托換方式和門字架托換體系。
3頂升體系轉化施工
3.1頂升設備1)主要設備控制系統。PLC同步頂升控制系統(見圖4)由液壓系統等幾個部分組成。液壓系統由計算機控制,可以全自動完成同步移位,實現力和位移控制、操作閉鎖、過程顯示故障報警等多種功能。2)位移控制及設定。針對橋梁情況,確定相對位移限值為2mm。3)千斤頂布置。千斤頂采用YZL150-100型自鎖式千斤頂,行程10cm,最大噸位150t。每個橋墩采用4個千斤頂頂升,千斤頂支撐于橋梁斜腹板處,與箱梁間設置橡膠墊。千斤頂和臨時支座布置示意圖如圖5、圖6所示。3.2頂升體系轉換流程整個頂升體系轉換過程為:同步頂升至主梁脫空——利用自鎖式千斤頂支撐梁體——安裝臨時橡膠支座(安全備用支撐)——既有橋梁下部拆除——拔樁——新建橋梁下部結構——安裝永久支座——拆除臨時橡膠支座——千斤頂回落——完成體系轉換。3.3頂升施工3.3.1預頂頂升裝置檢驗合格后,為了確保整個頂升施工系統的正常工作狀態,正式頂升之前應進行預頂加載,千斤頂必須按設計的行程同步頂升,預頂按壓力和位移雙向控制,并以壓力控制為主,同時觀測梁體起頂高度和千斤頂的起頂力,起梁速度控制在每3min/mm左右。預頂為正式頂升提供梁體實際重量,結構位移等情況。為保證頂升過程的同步進行,在頂升前應測定每個頂升點處的實際荷載,稱重時依據計算頂升荷載,采用逐級加載的方式進行,每一級加載,需對支架支承系統的沉降、變形進行檢查和記錄,對各個千斤頂的位置、支撐架、傳力設施的固定和位置情況進行逐項檢查,如有問題立刻調整,再重復上一步操作,直到支座不再受力,停止預頂。每一級加載,通過反復調整各組的油壓,可以設定一組頂升油壓值,使每個頂點的頂升壓力與其上部荷載基本平衡,需用百分表測定其行程并判斷梁體是否脫離支座,根據各個千斤頂的壓力值計算得出梁體實際重量,將每點的實測值與理論計算值比較,計算其差異量。3.3.2正式頂升根據稱重的結果,確定預設荷載,重新確定千斤頂的個數和噸位。按預設荷載進行加載和頂升,監測各觀測點數據,比較實測數據與理論數據的差異,分析若有數據偏差,應及時進行調整。為消除新加托換樁的變形,并檢驗新建承臺承載力及節點連接性能,對托換體系分級施加預頂荷載,分析同步監測數據,動態化指導預頂力的荷載施加。托換樁支架千斤頂同步,可分10級加載,每級加載持荷10min,預頂力達到設計值后穩壓30min,并打緊鋼楔,同時監測托換體系構件的變形。預頂施工完成,由監測數據確定托換體系穩定后方可抽出原有支座,并落梁至臨時支座[5]。3.4安裝臨時支座頂升完畢后,關閉千斤頂鎖定閥門,安裝d400×69橡膠臨時支座。在安放支座前,還應對支座位置進行十字定位,保證支座更換后位置準確。3.5回落新的永久支座安裝完成后,控制頂升系統逐漸下落,落梁控制與頂升相同。打開千斤頂鎖定閥門,同步緩慢回落梁板至安裝好的支座,詳細檢查墊石及支座,確認壓緊密貼、位置正確后,撤除頂升系統。在各部工序中,應派專人對起頂梁體等有關構件進行觀察,發現任何異常,均應立即停止操作,找出原因并解決問題后方可繼續操作。
4頂升過程安全監測
實時監測是保證橋梁結構安全的重要環節,監測工作要貫穿于頂升、持荷和落梁的整個施工過程中。根據設計要求,樁基托換過程中監測的主要內容有:被托換樁上部橋梁線型監測;托換梁應力及撓度監測;被托換樁上部橋墩豎向位移監測;新樁與托換梁之間位移監測;橋墩傾斜監測。4.1監測項目的警戒值匝道橋連續梁樁基沉降值≤5mm,同一跨相鄰樁基的沉降差≤2.5mm,相鄰樁基沉降差≤4mm;沉降速率≤2mm/d,同一跨相鄰橋樁基沉降速率差≤1mm/d。4.2監測點布設根據既有立交橋的結構特點,主要監控內容如下。1)各頂升點處梁體的豎向位移及縱向位移和橫向位移;2)各主梁端部,橫隔板頂面,底面及橋面板的應力;3)梁肋豎向裂縫及梁端附近斜裂縫的發展情況;4)對伸縮縫、橋面鋪裝進行外觀檢查,并觀測伸縮縫的伸縮變形情況;5)對于已建成的橋梁,各跨梁體在同步頂升抬高過程中,必然會對如伸縮縫、管線、防撞護欄等構造物產生影響,因此在頂升之前需要詳細調查、確保施工工程和結構的安全;6)千斤頂預頂過程中,加強對原樁、托換樁及高架橋的沉降監控和托換梁變形、裂縫發展情況的監測。4.3監測頻率對托換基坑正常情況下監測的頻率:2次/d;預頂過程中4次/d;特殊情況下連續監測。托換完畢一年后,仍對橋墩進行沉降監測。第一周,監測頻率為每天一次,第二周為每兩天一次,直至沉降穩定,監測數據及時反饋。4.4監測結果監測結果表明:立交橋監測項目均控制在設計允許范圍內;樁基托換完成后立交橋的檢測結果為:該橋工作狀態正常,技術等級評定為“合格級”,樁基托換施工前后無異常狀況[6]。
5結語
托換技術是對既有結構的一種局部改造,實施過程中應最大限度地降低對既有結構的影響,本工程在關鍵工序的施工中,認真組織,順利完成了這一技術含量高、風險大的轉換施工,監測反應各項監測項目警戒值均在受控范圍,確保了地鐵2號線按計劃施工,也為今后類似橋梁結構托換施工起到指導和借鑒作用。
參考文獻
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橋梁樁基檢測論文范文5
關鍵詞:荷載試驗;承載力;數值模擬;試驗
Abstract: Through the load test on the upper structure of a bridge built in 1998, and combining with the simulation by Doctor Bradge and Midas finite element analysis software, the paper concludes the mechanical property of the prestress bridge upper structure under the static, dynamic loading, and verifies the feasibility of inherent self-vibration property of theoretical calculation pre-stressed beam. And then this paper makes a series of beneficial conclusion for providing reference for similar projects.
Keywords: load test; bearing capacity; numerical simulation; test
中圖分類號: U448.35文獻標識碼:A文章編號:
1 概述
公路做為交通運輸重要通道,關系到社會和地區經濟發展,其重要性得到了社會的廣泛關注。而橋梁做為公路交通的咽喉,其通行能力制約著公路交通運輸。目前,橋梁工程界已普遍認識到對現役橋梁結構安全狀態進行評估的重要性[1]。在我國的橋梁結構中,中小橋梁數量多,擔負相當大的運輸任務 [2]。隨著交通量日益增大,這些中小橋的承載力勢必將影響道路的通行能力。目前我國橋梁檢測通常采用規范允許鋼筋混凝土橋梁裂縫做為重要指標,對于汽車荷載下橋梁的受力特性分析能對橋梁上部結構運營狀態做出評估,對后期的運營安全有較高的指導意義。
本文通過橋梁靜、動荷載試驗以及數值模擬對橋梁承載力進行分析研究,得出一些寶貴數據和有益的結論,希望為橋梁設計及檢測評估工作提供技術支持。
2 荷載試驗
本橋所跨河流與路線交角45°,橋梁修建于1998年,橋面凈寬15.5米兩側0.5米防撞護欄,上部為6孔13米鋼筋混凝土簡支空心板橋,3孔一聯,共分兩聯;下部結構為4柱式鉆孔灌注樁基礎。橋梁現狀除有些鉸縫脫落外,其余結構良好。
2.1 荷載試驗目的
1)靜載試驗,確定結構測試截面的應變分布情況、橋梁結構實際受力狀況;
2)動載試驗,掌握橋梁結構的動力特性。
2.2 荷載試驗儀器設備
本次橋梁荷載試驗采用國內先進的土木工程測試儀器、設備,具有測試精度高,抗干擾能力強,穩定性好等特點。主要儀器設備如表2.1所示。
2.3 荷載試驗內容
2.3.1 靜載試驗
根據簡支板橋受力特點及既有同類橋梁的病害特征,選擇結構主要控制截面進行靜載試驗。本橋上部為簡支空心板結構,故測試截面選取L/2(應變、撓度)、梁端截面(支點沉降)。
荷載效率η應滿足0.8
試驗加載采用40噸左右的重車,根據控制截面的內力影響線布載,測試截面通過移動加載車達到試驗目標值,使控制截面的彎矩與標準活載作用下的設計彎矩之比達到試驗荷載效率的要求。
(1)試驗內容
灌渠中橋橋跨組合為6孔13m簡支空心板。根據現場條件及結構的受力特點,確定選取雄縣方向第1孔為試驗孔,試驗孔主要測試跨中截面底緣應變及跨中撓度。
全橋主要測試斷面見圖2.1,試驗跨撓度測點布置見圖2.2。
由上表可知跨中截面A4-A6測點在加載過程中下緣出現開裂導致部分測點失效,因此應變分析應針對跨中位置處混凝土應變推出的鋼筋應變進行??缰薪孛婵招陌宓准傲簜葢儨y點校驗系數除個別絕對值較小點外,實測應變殘余均小于20%。在最大級試驗荷載作用下跨中截面處的鋼筋應最大拉應變(推算)為71με,理論計算值為122με,兩數值做比可求出其效驗系數為0.58,滿足《評定規程》中鋼筋混凝土梁橋裂縫寬度及應力校驗系數在0.40~0.70之間的要求,說明試驗空心板結構強度滿足要求。
經試驗現場觀測,在加載最大級對稱試驗荷載過程中,對試驗孔跨中截面板底及側面進行觀測,裂縫均未超限,說明試驗空心板結構強度滿足要求,這與表2.4中應變測試結果得出結論是一致的。
3)撓度分析
表2.6所示為A截面撓度測點在工況一對稱試驗荷載下的實測撓度值。
實測撓度殘余較小,相對殘余均明顯
2.3.2動載試驗
橋梁結構的動力特性,如固有頻率、阻尼系數和振型等,只與結構本身的固有性質有關,是結構振動系統的基本特征,橋梁結構在實際動荷載作用下,各部位的動力響應,反映了橋梁結構在動荷載作用下的受力狀態。
(1)試驗內容
本橋動載試驗擬通過脈動試驗和行車試驗測定橋梁作為一個整體結構在動力荷載作用下的受迫振動特性和結構的自振特性,以評價結構的現有工作狀態。
本次動載試驗選擇在簡支空心板第6孔上進行,在測試跨跨中截面處布置豎向振動測點,測點布置如圖2.6所示。
(2)自振特性測試
橋梁所處高速公路封閉交通,通過測試,測定結構由于風荷載、地脈動等隨機荷載激振而引起的橋跨結構微幅振動響應。采用北京東方振動和噪聲技術研究所開發的模態分析軟件進行自振特性參數分析。
在1#墩墩頂設置參考點,在各跨跨中、墩頂布設測點,測試時間為0.5小時,詳細測點布置見圖2.4。
在測試橋跨結構振動響應要注意保證信號完整,信號測試長度應足夠,并需照顧到各測試通道的動態范圍,小信號足夠靈敏,大信號不飽和,測試時配有示波器監視振動響應信號的質量。
(3)測試結果分析
自振特性測試時,采樣頻率設為51.2Hz。頻譜分析及模態識別時,為增加頻譜分析的分辨率,放大器低通濾波器設為20Hz,分析采用20Hz以內的信號。
測試時程曲線及幅值譜見圖2.5。
信號的頻率應為隨機激振下的結構自振頻率的體現。
3 數值分析
3.1 靜載試驗
對該橋結構進行計算分析,采用橋梁博士軟件。橋梁博士計算模型見圖3.1、3.2,試驗孔跨中梁中板截面尺寸大樣見圖3.3。
由圖3.4中數據可知,跨中梁底撓度測點在各級荷載下實測值均小于理論計算值,且實測撓度數值連線規律性與理論值基本一致,說明該橋試驗孔橫向連接性能良好。
本截面實測最大撓度為3.07mm,遠小于L/600=13000mm/600=21.6mm,結構剛度滿足要求。
3.2 動載試驗
依據該橋竣工圖的幾何尺寸和材料參數,采用MIDAS軟件,建立有限元模型(圖3.5),運用子空間迭代法,對該橋進行模態分析,得出該橋前兩階豎向固有頻率(表3.1),使用INV頻率計計算阻尼比。
4 結論
由前述靜載試驗結果可知:
通過試驗加載過程中對跨中截面空心板梁下緣的觀察,發現梁體裂縫均未超限,梁體抗裂性滿足要求。
在最大級對稱荷載作用下,測試截面最不利空心板下緣通過混凝土應變反推出的鋼筋應變測點校驗系數0.58,滿足《評定規程》中規定的預應力混凝土應變(或應力)校驗系數范圍(0.30~0.70);該工況下跨中各梁截面實測撓度與理論值的比值為0.25~0.34,滿足《評定規程》中規定的鋼筋混凝土橋撓度校驗系數范圍(0.40~0.80)。
梁底撓度測點實測數值連線與理論計算值總體趨勢一致,且小于理論值,說明橋梁結構橫向連接性能較好。
由前述動載試驗結果可知:
從動力特性參數分析結果看來,豎向一、二階實測頻率均高于理論頻率,實測頻率與理論頻率比值在1.4~1.6之間,豎向一階模態阻尼比為0.66%,豎向二階模態阻尼比為0.51%。
橋梁剛度高于理論值,結構動力性能正常。
參考文獻:
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[3] 王有志,張宏同,徐鴻儒等.在用鋼筋混凝土梁式橋的安全性評估[J].水運工程,200222(5):39~41.
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橋梁樁基檢測論文范文6
關鍵詞:大跨度連續梁;貝雷鋼管;支架現澆
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
前言
預應力混凝土連續梁的施工方法一般可以分為以下幾種,包括支架現澆、懸臂澆筑、懸臂拼裝等方法。懸臂澆筑的方法在大跨度連續梁、以及跨越的江河湖海等都具有很大的應用空間。支架法現澆施工主要包括滿堂支架和貝雷梁鋼管柱式支架。對于地勢較為陡峭,且墩身較高的現澆預應力混凝土箱梁來說,采用滿堂支架施工的處理較為困難,而且降低了其施工的安全性,在施工中的材料和人員投入較大,尤其是在地面交通繁瑣的地方,不能滿足其地面的通行要求。
1.地基處理和支架設計
1.1、地基處理
在橋梁樁基、墩柱和承臺施工之后,在進行地基的處理工作,其中主要包括:
(1)清楚地面因為沖擊而造成的廢棄的泥漿和廢渣等。高度匝道兩側疏通的排水溝,水溝邊距的支架基礎不得少于2厘米,嚴禁地表水浸泡地基土的現場。
(2)在進行回填承臺土的時候,超過承臺尺寸范圍之外的條形基礎用路基進行填筑的時候,采用V組填料按照路基填筑的方式進行填筑夯實。必須要嚴格按照和控制回填土的含水量。在含水量豐富的地方必須要進行分層夯實。
1.2、支架設計
連續采用貝雷梁鋼管支架在進行現澆法進行一次性澆筑的時候,施工過程中為了保證支架的剛度和強度,在進行施工之前必須要嚴格的按照對支架的剛度、強度和穩定性進行檢測。條形基礎和承臺通過預埋鋼板和鋼管柱連接作為支撐,鋼管柱頂端設置橫向雙拼工資鋼作為枕梁,枕梁上部拼裝縱向貝雷梁。雷梁鋼管柱支架的斷面圖如下圖所示。
圖:貝雷梁鋼管柱支架橫斷面(中跨)(單位:厘米)
對于跨高速支架安全防護所采取的的跨高速匝道上空貝雷梁上滿鋪防護竹膠板,同時在進行對支架兩側的密目網進行全封閉防護的,這樣就可以有效的保證高速匝道行車的安全可靠。貝雷梁鋼管柱支架縱斷面如下圖所示。
圖:貝雷梁鋼管柱支架縱斷面(單位:厘米)
1.3支架預算
在進行對支架驗算的時候,采取的是ABAQUS有限元軟件進行分段建立模型,通過模型的建立和分析,分別對樁基礎、鋼管柱、貝雷梁等結構進行結構的驗算,只有檢測的的結構符合上部現澆梁受力結構的要求,這樣才能夠進行使用。通過運用現代的數據軟件進行分析,可以有效很好的指導現澆支架搭設施工的安全系數。
1.4支架預壓
對于支架的預壓是在整個支架進行使用之前最重要的環節,是模擬施工過程的逐漸家在的程序。在進行支架預壓的首飾盒,采取堆碼土袋進行預壓,按照不同的現澆階段接近荷載的方式。預壓在敷設完箱梁底模后,對支架、模板進行預壓,預壓采取砂卵石土裝堆載預壓。
在現場施工的過程中,在進行支架使用前預壓的目的是:(1)模擬施工過程,檢驗支架的剛度、強度和穩定性。(2)消除地基的沉降,消除支架的變形。通過支架的沉降,觀測出支架的彈性變形,有利于后期對模板標高的調整。
2.球形支座與模板安裝
2.1、球形支座安裝
在進行支座安裝之前,都需要檢查支座連接的狀況,不得任意松動上、下座板連接螺栓。支座安裝見圖下圖。
圖:支座安裝示意
(1)將支座吊至墩頂,找平支座,并將支座底面調整到設計標高,在支座底面與支承墊石之間留有大概25厘米左右的空隙,安裝灌漿用木板,如見下圖。
圖:安裝灌漿用木板
(2)在進行灌漿的時候,應該采取重力式灌漿方式。在仔細檢查支座中心位置和標高后,用無收縮高強度灌筑材料灌漿。灌漿方式如下圖所示。
圖:支座灌漿方式
灌漿前,應初步大概的計算出所需的漿體體積,灌筑實用漿體數量和計算值產生的誤差不適合太大,堅決杜絕中間缺漿的現象。灌漿材料凝結之后,拆除模板及四角楔塊,檢查是否存在漿的現象,對漏漿的地方要進行及時的補漿。此外,還需要對支座情況進行檢查,并及時涂裝預埋板和錨栓外露表面,避免著幾個地方生銹。在安裝支座的時候,測量人員必須要對整個全過程有一定的了解,調整支座頂面標高。
(3)支座預偏心設置
考慮到在進行支架安裝時候,溫度和張拉預應力的影響因素,支座需要設置預偏心,預偏心值應該根據支座的型號和設計圖紙來進行確認。利用活塞式千斤頂根據設計要求的偏心方向和偏心值調節設置。
2.2、模板安裝
在進行模板安裝的時候,其順序依次為:底模、側模、內膜及端模。
(1)底模安裝
底模安裝的時候采用15毫米厚的高強竹膠板。底模板敷設完畢后,進行平面放樣,全面測量底板縱橫向標高,縱橫向間隔5米檢測一點,根據測量結果將底模板調整到設計標高。
(2)側模、內模安裝
在內側模與底板之間用與連續梁高強度的混凝土塊支墊豎向鋼管架支撐,同時利用箱室預留箱室泄水孔位置設豎向鋼管支撐。連續梁模板接縫嚴密,板面平順,板與板之間高差控制在2毫米之內,模板與鋼筋骨架間用同梁體混凝土強度等級的混凝土墊塊支墊,確保保護層厚度符合設計要求。
(3)端模安裝
因為端頭模板含有鋼筋和預應力的管道孔眼,因此對于模板應該采用鋼模??籽郾仨氁凑珍摻詈皖A應力管道的位置控制其精確度,然后在進行切割。每一個進行預應力孔位都需要編號,方便在下個工序的時候快速準確的定位。縱向的預應力張拉端槽口的尺寸和位置,也是要求必須要準確。當模板安裝完成之后,在進行檢測標高,確保整個梁線的美觀。
3.混凝土澆筑
梁體混凝土澆筑的時候采用的是梁體兩端向跨中連續推進的方式,水平分冊、兩側對稱和連續澆筑的澆筑方式。在進行澆筑的時候,同一個斷面應該首先澆筑底板,然后在以此進行腹板、頂板、翼緣板和橋面。
4.預應力張拉
預應力的設計要求應該按照分階段進行張拉的方式,避免混凝土裂開的問題?;炷恋膹姸葢摪凑宅F場的同期養護的試塊的抗壓強度為標準。在進行張拉之前都要進行管道摩阻的試驗,然后根據實驗分析之后所得的摩阻系數值在計算其實際的張拉伸長值。
在進行預應力張拉施工的時候應該注意:由于在進行張拉的時候遇到的梁涉和鋼束較多,尤其是在腹板同束鋼絞線有三道正彎矩和兩道負彎矩,這樣就容易造成通常束鋼絞線穿束的時候比較困難。在進行澆筑完畢之后,需要在鋼束的一端連接一道牽引鋼絲繩,用卷揚機作為動力,這樣就可以有效的減少和解決鋼束穿束困難的問題。對于比較短的鋼束澆現來說,為了防止在進行混凝土澆筑的時候漏漿而影響鋼絞線的張拉,因此在施工的過程中應該選擇后穿的方法。
結束語
在進行貝雷梁鋼管支架的組合形式對地基的要求也沒有支架現澆那么嚴重,既能滿足在跨高速施工的時候通過暢通和安全性的要求,同時也能施工工期的要求,同時還可以對以后的橋梁施工起到一定的奠定基礎。
參考文獻
[1]胡亞峰.大跨度連續梁貝雷梁鋼管柱式支架現澆施工技術[J].鐵道建筑技術,2012,S1:25-30.
[2]伍松柏,陳定生.鋼管貝雷片柱式支架在現澆箱梁施工中的應用[J].四川建材,2013,05:147-150.