专业工程管理与实务(市政公用工程)(二级建造师)精讲班第21讲讲义
2K311190了解不良土质对道路工程的影响
2K311190了解不良土质对道路工程的影响
2K311191软土、湿陷性黄土、膨胀士、冻土等不良土质对道路工程的影响
(l)由淤泥和淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土在我国南方有广泛分布,这些土都具有较高的天然含水量、大的孔隙比、透水性差、压缩性高、强度低等特点。软土路基的主要破坏特征是路基的沉降过大引起路基开裂损坏。在较大的荷载作用下,地基易发生整体剪切、局部剪切或刺入破坏,造成路面沉陷路基失稳。容易因孔隙水压力过大(来不及消散),剪切变形过大,造成路基边坡失稳。
常用的处理方法有换填法、挤密法、排水固结法等。选择处理方法除满足安全可靠的要求外,应综合考虑工程造价、施工技术和工期等问题。
(2)湿陷性黄土土质较均匀,结构疏松,孔隙发育,在未受水浸湿时,一般强度较高,压缩性较小,当在一定压力下,受水浸湿土结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存在,黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。
主要病害有路基路面发生变形、凹陷、开裂,道路边坡发生崩塌、剥落,道路内部易被水冲蚀成土洞和暗河。为保证路基的稳定,在湿陷性黄土地区施工应注意采取特殊的加固措施,减轻和消除其湿陷性。可采取灰土垫层法、强夯法、灰土挤密桩等成本低、施工简便、效果好的方法进行处理,并采取措施做好路基的防冲、截排、防渗。加筋土挡土墙是黄土地区得到迅速推广的有效的防护措施。
(3)膨胀土主要由具有吸水膨胀性和失水收缩性黏土矿物组成的,该土具有较大的塑性指数。在坚硬状态下该土的工程性质较好。但其显著的胀缩特性可使路基发生变形、位移、开裂、隆起等严重的破坏。
膨胀土路基主要应解决的问题是减轻和消除路基胀缩性对路基的危害,可采取的措施有:用石灰桩、水泥桩等其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良,也可用开挖换填、堆载预压对路基进行加固。同时应采取措施,做好路基的防水和保湿。如设置排水沟,采用不透水的面层结构,在路基中设不透水层,在路基裸露的边坡等部位植草、植树可调节路基内干湿循环,减少坡面径流,并增强坡面的防冲刷、防变形、防溜塌能力。
(4)冻土分为季节性冻土和多年性冻土两大类。冻土在冻结状态强度较高、压缩性较低,融化后承载力急剧下降,压缩性提高,地基容易产生融沉。而冻土中产生的冻胀对地基不利。一般土颗粒愈细,含水量愈大,土的冻胀和融沉性愈大,反之愈小。在城市道路中,土基冻胀量与冻土层厚度成比例。土质与压实不均匀也容易发生不均匀沉降。对于季节性冻土,为了防止路面因路基冻胀发生大变形而破坏,在工程设计中应注意以下几点处理原则和方法来防止路基冻害:
①应尽量减少和防止地面或地下水源的水分在冻结前或冻结过程中渗入路基上部,可抬高路基,使其满足最小填土高度。
②选用不发生冻胀的路面结构层材料,了解不同路面材料、土基及路面下的冰冻深度与温度之间的关系,使土基冻层厚度不超过一定限度。限制土基的冻胀量不超过允许值。
③对于不满足冻胀要求的结构,可采用调整结构层的厚度或采用隔温性能好的材料的措施来满足防冻胀要求。多孔矿渣是较好的隔温材料。
④为防止不均匀冻胀,防冻层厚度(包括路面)应满足设计要求。
练习1、常用的软土地基处理方法有换填法、()、排水固结法等,选用时考虑安全可靠,造价、工期、技术等问题。(05年试题)
    A.挤密法   B.强夯法   C.堆载预压法   D.隔离层法
答案:A
2、下面不是膨胀土路基可采取的处理方法的是()
A用石灰桩、水泥桩等其他无机结合料对膨胀土路基进行加固和改良
B用开挖换填、堆载预压对路基进行加固
C采取措施做好路基的防水和保湿
D挖孔注水加固
答案:D
 
2K311201钢-混凝土组合梁的施工工艺要点
2K311200了解其他桥梁结构的施工技术
2K311201钢-混凝土组合梁的施工工艺要点
在桥梁工程中,钢-混凝土组合梁一般用于大跨径或较大跨径的桥跨结构,目的是减轻结构自重,减少施工对交通与环境的影响、降低施工难度和成本。
钢-混凝土组合梁一般由钢梁和钢筋混凝土板两部分组成,并在钢梁与钢筋混凝土板之间设剪力连接件,使二者共同工作。钢梁由工字型截面或槽型截面构成,钢梁之间设横梁(横隔梁),有时在横梁之间还设小纵梁。对于连续梁,可在负弯矩区施加预应力或通过强迫位移法调整负弯矩区内力。
钢-混凝土组合梁可以充分发挥混凝土抗压强度高与钢抗拉强度高的特点。钢梁由工字型截面或槽型截面构成,桥面板有现浇与预制两种,通常采用的剪力连接器有剪力钉和槽钢两种。
钢-混凝土组合梁的施工方法多种多样,对于较小跨的简支梁钢-混凝土组合梁,钢梁可以在多点支撑下浇筑桥面混凝土板,而后整孔吊装就位,就是先形成组合结构,再由组合结构承受结构自重。对于较大跨度的简支钢-混凝土组合梁,可以将钢梁分成几段,运到现场架设在临时支架与墩台上,将钢梁连接后,在钢梁上浇筑混凝土板(或安放预制混凝土板现浇接头混凝土),待混凝土达到设计强度后拆除临时支架,小部分自重由钢梁承受,大部分自重由组合结构承受。对于连续梁,在荷载作用下,负弯矩区混凝土受拉,在设计上有两种处理方法:其一是混凝土板不参加受力、由钢筋或钢板承受拉力,另一种方法是混凝土板参加受力,为防止混凝土板开裂,采用预应力、施加强迫位移等方法,使负弯矩区混凝土受压。设计方法不同,带来了一些不同的施工方法。由于多方面条件的限制,往往是将钢梁分成数段,运到现场架设在临时支架与墩台上,待钢梁连接后,再在钢梁上浇筑混凝土板(或安放预制混凝土板,现浇湿接头混凝土)的施工方法。此时不应忽视临时支架的刚度,因为由于其刚度的不同,将影响钢与混凝土板之间应力的分配。
钢-混凝土组合梁施工流程一般为:钢梁预制并焊接剪力连接件→架设钢梁→安装横梁(横隔梁)及小纵梁(有时不设小纵梁)→安装预制混凝土板并浇筑接缝混凝土或支搭现浇桥面板的模板并铺设钢筋、现浇混凝土→养护混凝土→张拉预应力束→拆除临时支架或设施。
 
2K311202桥梁混凝土工程季节性施工的主要技术要点
2K311202桥梁混凝土工程季节性施工的主要技术要点
桥梁工程与其他土木工程一样,包含大量混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构。
因而混凝土浇筑质量是桥梁工程质量的关键之一。
在正常的环境条件下,混凝土工程按常规的施工技术要求施筑,可以获得预期的工程质量;在热期、雨期或冬期的自然条件下,除遵守常规的技术要求外,还必须严格遵守以下特殊施工技术要求:
1.热期施工的技术要点
①混凝土的配制
·采取遮阴和降温措施,降低混凝土的原材料及水的温度。
·恰当减少水泥用量,掺加粉煤灰等活性材料和减水剂。
·注意因气温高、水分蒸发快引起的原材料含水量损失,保持准确的配合比。
②混凝土的运输与浇筑
·尽量缩短运输时间,宜采用搅拌车运送,中途不得加水。
·充分做好浇筑准备,保证以最短的时间连续浇筑完毕。
·选择一天内气温较低的时候浇筑,浇筑温度应低于32℃。
·浇筑现场尽量遮阴,并采取措施降低模板与钢筋的温度。
·尽快完成混凝土修整工序,并可采取间接喷水雾的方法预防修整过程中混凝土表面出现裂纹。
③混凝土养护
按一般养护要求进行养护,同时还应注意:
·不单独用专用养护膜覆盖法养护高强混凝土。
·宜采用自动喷水、喷雾方式进行不间断湿养。
·混凝土初凝前用塑料膜及时覆盖,初凝后撤去塑料膜,换麻袋覆盖,洒水养护,至少保持7d,并尽量遮光、挡风。
·构筑物竖面拆膜后用湿麻布外包塑料膜包裹,保湿7d以上。
④施工时检查项目
·至少每班检查一次砂、石料含水量。
·至少每日4次检查环境温度,并做记录,超过允许值应停止施工。
·混凝土应留两批试样,一批标养,另一批在结构物环境下养护,28d试压。
·混凝土浇筑前应通过试验确定最高气温条件下,混凝土分层浇筑的覆盖时间。
·热期浇筑混凝土常用的缓凝剂剂量要严格控制。
2.雨期施工的技术要点
·在降雨集中的季节施工混凝土工程,必须随时搜集天气预报资料,指导工程施工的安排,以尽量避免风雨对水泥和钢筋等原材料的危害和用电的危害。
·做好防潮、防漏、排水和防洪工作,做好抢险措施准备。
·雨期混凝土工作面不宜过大,应逐段片分期施工。
·有洪水危害的工程应停止施工。
·加强地基不良地段的沉降观测,发现问题及时处理。
·基坑挖好后应及时浇筑混凝土或垫层,防止被水浸泡。
·基坑上边线要设挡水埂,防止地面水流入基坑。
·基坑应设集水井,配足抽水泵,坡道有截水措施。
·施工前检查和疏通现场排水系统。
·雨后及时清除模板和钢筋上的污物。
·雷区应有防雷措施,台风区要有防风措施,露天设备要有防漏电措施。
·注意因降雨、受水浸引起砂、石材料含水量增大问题,保持准确的混凝土合比。
3.冬期施工的基本要点
①基本要点
·日平均气温连续5d低于5℃时的混凝土工程,需采取冬期施工措施。
·施工现场环境温度低于一2℃超过2h,也在此列。
·冬期施工应做好设施和材料的防雪、防冻措施。
·冬期施工时,硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥配制的混凝土,强度的40%及5MPa前以及矿渣硅酸盐水泥配制的混凝土,在设计强度的50%不低于5MPa前,均不得受冻。
·及时掌握气象资料,做好防冻、保温的安全工作。
②混凝土配制
·冬期混凝土宜优先选用强度等级在42.5以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥水灰比一般不应大于0.45;采用蒸养时,则宜选用矿渣硅酸盐水泥。用加热法养护掺外加剂的混凝土,严禁用高铝水泥。用其他品种的水泥时,应注意掺合料对混凝土强度、抗冻、抗渗性能的影响。
·宜掺用引气剂、引气型减水剂等,以提高混凝土的抗冻性,但不适用于预应力混凝土。
·在钢筋混凝土中掺用含氯盐的防冻剂时,要按相关规定,严格控制氯离子不超标,且不得蒸养;预应力混凝土禁用含氯盐防冻剂。
·所用引气剂、减水剂和防冻剂一概应符合国家标准。
·混凝土拌合时的温度应满足需要,否则应分别对水和骨料加热,但不得超过允许的最高温度。
·混凝土拌合时,骨料不得带冰、雪。要严格控制骨料的含水量,保证混凝土配合比准确。
③混凝土运输浇筑与养护
·混凝土运输时间尽量短,要有保温措施。
·浇筑之前先清除模板。钢筋上的冰雪、污垢。
·养护时严密保温:蓄热法时不低于10℃,蒸养法时不低于5℃,细薄构件不低于8℃。
·新旧混凝土接合面,应在浇筑前对该面预热至5℃以上,并在浇筑完成后保持正温度。
·养护方法应根据技术经济比较和热工计算确定。
·常用方法有蓄热法、蒸汽养护法、电热法和暖棚法。
·掺用防冻剂的混凝土养护,应注意:
负温下严禁浇水,结构表面必须覆盖养护;当达不到防冻剂容许的最低温度时,且混凝土强度低于3.5MPa时,应加热保温养护;拆模时混凝土表面与环境的温差大于15℃时,应立即覆盖保温养护。
 
2K311203现浇预应力混凝土连续梁的施工要点
2K311203现浇预应力混凝土连续梁的施工要点
现浇预应力混凝土连续梁的常用施工方法有支架法、移动模架法和悬臂浇筑法。
(1)在支架上现浇预应力混凝土连续梁的技术要求和注意事项
①支架稳定,强度、刚度的要求应符合规范要求,验算倾覆稳定系数不得小于1.3;受载后挠曲的杆件,挠度不得大于结构跨度的1/400。
②支架的弹性、非弹性变形及基础的允许下沉量应满足施工后梁体设计标高的
要求。
③整体浇筑时应采取措施,防止梁体不均匀下沉产生裂缝,若地基下沉可能造成梁体混凝土产生裂缝时,应分段浇筑。
(2)在移动模架上浇筑预应力混凝土连续梁的注意事项
①支架长度必须满足施工要求。
②支架应利用专用设备组拼,在施工时能确保质量和安全。
③浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近。
④箱梁外、内模板在滑动就位时,模板平面尺寸、高程、预拱度的误差必须在容许范围内。
⑤混凝土内预应力筋管道、钢筋、预埋件设置应符合规范和设计要求。
(3)悬臂浇筑法(简称悬浇)主要设备是一对能行走的挂篮。挂篮在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动,绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、预施应力都在其上进行。完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段,进行下一对梁段施工,循序前进,直至悬臂梁段浇筑完成。
①浇筑段落
悬浇梁体一般要分四大部分浇筑:
●墩顶梁段(0号块)。
●O号块两侧对称悬浇梁段。
●边孔支架现浇梁段。
●主梁跨中合龙段。
②悬浇顺序
●在墩顶托架或臂架上浇筑O号段并实施墩梁临时固结。
●在O号块段上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称分段浇筑主梁至合龙前段。
●在支架上浇筑边跨主梁合龙段。
●最后浇筑中跨合龙段形成连续梁体系。
在梁段混凝土浇筑前,应对挂篮〈托架或臂架)、模板、预应力筋管道、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理情况进行全面检查,经签认后方准浇筑。
③张拉及合龙顺序
●预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工中,顶、腹板纵向预应力筋的张拉顺序一般为上下、左右对称张拉,设计有要求时按设计要求。
●预应力混凝土连续梁合龙顺序一般是先边跨、后次跨、再中跨。
●预应力混凝土连续梁支座反力调整,按设计要求程序施工。
④高程控制
预应力混凝土连续梁,悬臂浇筑段前端底板和桥面标高的确定是连续梁施工的关键问题之一,确定悬臂浇筑段前段标高时应考虑:
●挂篮前端的垂直变形值。
●预拱度设置。
●施工中已浇段的实际高程。
●温度影响。
因此,施工过程中的监测项目即为上述变形、拱度、高程、温度等;必要时结构物的应力也应进行监测,以保证结构的强度和稳定。
练习1、浇筑连续梁混凝土用支架的()应满足规范要求。
A.强度   
B.刚度   
C.稳定
D.倾覆稳定系数不小于1.2
E.受挠构件,其挠度不得大于结构跨度的1/300
答案:ABC(倾覆稳定系数不小于1.3,挠度不得大于结构跨度的1/400)