道路桥梁沉降段路基路面施工技术浅谈论文
摘要：道路桥梁沉降段路基路面，在进行施工过程中，容易出现沉降不均匀现象，影响行车安全，目前，沉降不均匀现象普遍存在，这种因素导致道路桥梁的施工寿命极大降低。为了有效避免道路桥梁沉降段路基路面产生不均匀沉降，文章结合自己多年的道路桥梁施工经验，首先分析了不均匀沉降产生的原因，随后在此基础上提出一些有效地道路桥梁沉降段路基路面施工技术，从而为预防道路桥梁沉降段跳车现象提供借鉴与参考。
关键词：道路桥梁；沉降段路基；路面施工技术
1 造成道路桥梁沉降原因分析
缺乏合理的结构设计
部分项目在桥头引道的沉降段施工时，采用粗粒料填筑法，钢筋混凝土搭板法以及增加钢筋法进行处理，但这些方法难以有效避免跳车效果。通过分析发现，相关勘测人员在进行地基勘测时，钻孔较少且相关的钻探深度缺乏，使得在进行具体设计时所采用的地质数据不准确导致结构设计不合理；在软土地基的设计中，设计人员没有合理科学的计算方法，这使得结构设计缺乏合理性。这种桥头沉降段的结构设计不合理性，导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象。
道路桥梁沉降段回填作业中填料影响
在道路桥梁沉降段的回填作业过程中，填料选择了普通的黏性土材料，这种回填材料受到多种因素影响。由于不同地区，不同施工现场环境，在地质情况以及各工程在台背土方压实度等方面都存在很多差异，因此填料也会出现差异。普通黏性土材料在道路桥梁施工中，易受到自重以及长期荷载作用，使道路桥梁沉降段产生不均匀现象。即基于道路桥梁沉降段回填作业中填料选择不合理，会导致道路桥梁沉降段产生不均匀沉降现象的出现
桥头搭板的设置导致沉降出现不均匀现象
在大桥的施工项目中，企业选择利用设置桥头搭板方式，避免桥端出现由于连接不良造成的沉降，但桥头搭板很容易遭受其他外界因素影响导致道路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降。具体因素包括：在道路桥梁施工中，桥头搭板的`位置主要位于沥青混凝土表面层的下面以及平路面基层的顶面，这会导致行车荷载可以与路床进行直接传递，在衔接位置，由于长时间遭受雨水渗透，使得填料流失，从而导致搭板脱空，使得路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降现象。
2 道路桥梁沉降段路基路面施工技术
针对路桥梁沉降段路基路面出现不均匀沉降问题，我们从以下几个方面进行了改进：
科学设计沉降段结构形式
基于桥头引道沉降段，结构缺乏合理的设计，导致沉降，可以采用相应措施进行解决。通过多年的道路桥梁施工经验，我们主要从设计以及施工两方面进行着手：第一，提高在道路桥梁沉降段的搭板长度以及强度的设计，由于现阶段，我国在这一方面还存在很多的不足，特别是缺乏相应的设计标准，因此，在进行设计时，要保证设计质量，设计单位必须依据道路桥梁工程的实际情况以及自身以往此类工程设计实践的前提，进行设计。第二，在对设计方案进行合理性验证条件下，我们从施工角度入手，譬如，充分结合道路桥梁沉降量以及搭板长度的实际情况，在路基施工过程中采用土木格栅技术，使道路桥梁的沉降量可以在稳定性前提下，大幅度降低。
搭板设置
在道路桥梁沉降段路基路面施工中，为了避免搭板沿竖直方向滑落，引起桥头凹陷，需要设置在横向之间的拉杆；会在纵向之间，进行锚栓固定，通过选择合适的钢筋，确保控制器之间具有合适的距离，从而确保在具体施工中的安全性。对于纵向方面的锚栓固定，所以其一直处于垂直状态。但这种状态会导致搭板易于受损，因此在进行具体施工时，必须确保锚栓位置以及横向拉杆位置一直，确保施工效果的安全性。在支座的选择方面，首先要铺设一层铺垫层，铺设位置要靠近桥台的搭板下；橡胶支座的距离要确保低于80cm，通过对橡胶支座距离的严格控制，确保其稳定性满足需求。当搭板的倒角出现转动问题，会影响道路路面结构，因此，要确保牛腿和桥台的上端位置设置成倒角模式。通过改变牛腿和桥台的上端位置模式，保证道路路面结构的稳定性，降低公路路基的损害。当连接桥头以及搭板位置有间隙存在时，可以通过填充材料在缝隙处，确保施工质量，进而有效预防雨水的渗透。填充材料可以是油浸甘蔗板，沥青以及纤维类位置，此外还要讲一定浓度比的沥青灌倒填充材料位置，如此降低间隙，确保其防水性，实现密切作用，提高施工效率以及施工质量，利于后期维护和延长道路桥梁沉降段路基路面的使用寿命。
桥台软基施工
在进行桥台软基施工过程中，主要施工技术涉及到了水泥粉喷桩地基法、强夯法、塑料排水板法等。在施工过程中，水泥粉喷桩地基法具有较好的加固效果，并能够有效地缩短施工工期。但这一技术手段在应用过程中工程造价较高、经济效益较差。强夯法在施工过程中，施工工艺较为复杂，但是能够很好地处理软土层地基问题。因此在进行施工过程中，需要从工程情况进行考虑和分析，选择有效地施工方法，这样能够有效地消除不均匀沉降问题。
道路桥梁沉降段回填作业中填料的选取
由于填料选择不合理，导致道路桥梁沉降段出现不均匀沉降，因此我们从以下几个方面着手选取合适的道路桥梁沉降段回填作业中填料：第一，受沉降段地质要求以及工程其他路段都存在很大的差异，因此，在填料的选取上应当选用加固材料。第二，企业在遵循上述原则的基础上，确定几种填料，并借助土工试验，最终确定填料的选取，此外，企业的土工试验结果，应该以渗水性能，干容重等作为判断依据，进而选择合适的道路桥梁沉降段回填作业填料。
3 结语
近年来，道路桥梁建设工程事业快速发展，道路桥梁沉降段路基路面施工技术已得到人们的高度重视，但道路桥梁沉降段路基路面施工技术中还存在很多缺陷，行车跳车现象经常产生。因此，分析道路桥梁沉降段路基路面施工技术中不均匀沉降产生的原因，在此基础上，研究道路桥梁沉降段的结构设计以及路面施工技术。希望通过本文对道路桥梁沉降段路基路面施工技术探讨，为预防道路桥梁沉降段跳车现象的发生提供借鉴与参考。
参考文献
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高速公路路基雨季施工技术研究论文
摘要： 高速公路工程路线的主体路基，施工质量直接影响道路的使用效应。高速公路路基的质量对高速公路的表现有很大的影响。因此，在雨季施工中应严格按照监管要求。本文对高速公路路基的雨季施工技术作进一步地分析研究。
关键词： 高速公路;雨季;路基施工
随着社会主义经济的发展，交通运输业也逐渐地发展壮大。但公路建设也取得了一定成效。近年来，公路路基施工过程受到许多不利因素的影响。但可以说，路基施工技术从简单包含复杂。在雨季，降雨将严重影响到施工进度和路基稳定。克服这些不利因素，使路基工程质量得到保证。虽然公路路基施工是一个复杂而经济的活动，但遇到雨季将给道路施工带来很大的挑战，。南于雨季特点不稳定，降水难以估计，对于公路项目的建设，是一个很大的障碍j但由于时间长短，必须保证施工进度，还要保证安全质量的建设。因此，在高速公路的建设中，如果遇到雨季，我们必须采取一切预防措施来保护施工安全和施工质量。以下专题研究对公路路基雨季施工技术进行深入研究和分析。
1 雨季对路基施工的影响
工期方面
在施工过程中，如果遇到下雨则不能进行施工。雨后虽然有一些水流走，但还有很多水留在土壤中，不能开始路基充填工作，只能在干燥后才能使土壤水分达到合理的范围可以填满工作。在干燥过程中，待测土壤的含水量，但对于土壤干燥，最重要的是通过自然干燥是最好的。面对路基施工期的紧张局面，为了减少土壤含水量和通过混合石灰来减少。如果时间完全允许，土壤最好自然干燥。用石灰进行土壤改良，是在破碎的情况下，为了打架施工的时间，只能采取这样的方式进行。工程开工前通过当地水文地质和气象部门提供的资料和走访当地群众，了解易发生洪水沟壑的情况，在危险地段布置必要的防洪堤等设施。
质量方面
对于带有土壤的路基，最好的情况是水分含量较少，这样在一定程度上可以加强压实效果。如果土壤含水量太多，路基上的春季情况就很容易出现。通过深入考察，在施工控制中，含水量应高于最佳含水量。在出现橡胶土的情况下，如不能压实，挠度值大，强度低，这是路基含水量高的`原因。如果路面在这样的土壤基础上进行，会造成一些疾病。另外，路基上有一层软土层，因为在实际施工作业中，路基填料和含水量控制有一定的误差，这是非常不稳定的。由于整个道路故障或使用中不能交付，这是由一层软土引起的。所以在雨季建设的路基上要谨慎，制定一些防治措施的措施，防治雨后的治理措施，建材发展导向不能够盲目地进行。
同时，需要合理地布置施工现场，临时房屋及一些临时设施不得修筑在受洪水和山洪暴发威胁。机械停放场地应选择地势较高的地方，不得将机械停放在低洼、沟底处，以免山洪暴发时不能够及时地撤离。
2雨季路基施工常见病害及形成原因
弯沉偏大
为了防止路基路面出现裂缝，沉陷，车辙等现象，只要达到足够的偏转程度即可。南于假设第一年完成第一年不利季节的偏转控制指标，这是中国道路设计偏转控制指标。引起剧烈变化的诸多因素，如压实，湿度，温度和环境条件。在施工过程中，为了能够控制压缩后压实的主要手段尽可能地提高了干燥和潮湿的道路状况。
路基翻浆
由于路基本体发生变形造成的基床结霜，下沉等疾病的变形。霜冻泥沙和床塌陷之外的挤压疾病，是由于床床变形的不同阶段的特征，结霜泥土，导致陷阱，严重危及道路安全。路基淤泥则是由于床层排水不畅，承载能力不足和土路基承载能力下降所导致。如果水来自雨水，霜冻泥浆的表现为季节性，旱季不发生，但雨季发生; 水如果从地下水，结霜泥的表现为多年生，所以雨季更严重。如果床土膨胀土没有被更换或改善，其排水系统不完善，这是由床床土壤承载能力下降的原因造成的。
路基两侧积水
路基一侧的积水太多，水在短时间内难以排放，雨水则会进入到路基内部，影响路基的整体稳定性。在挖掘涵洞基坑中，围堰周围没有固定坑，也没有施工临时排水渠，使得涵洞排水不能得到保证，导致水分过多，路基的稳定性因雨下雨而损坏，这是产生危害的原因。
3路基在雨季施工技术的研究
雨季施工前的准备
在雨季施工中，定期降雨施工造成很大的不便。地球被雨水浸泡是最重要的问题，使得时间表受到不利影响，项目质量已经有一定的影响。原因是因为土壤含水量缓慢增加，不能滚动，容易发生结垢，使施工不能开始，施工道路难以通过等原因。所以在雨季施工中，要采取一些有效的技术措施。在雨之前，要开展一些规划和现场设置1些排水系统，可以及时下雨，并得到保证。在临时施工部分，可设置输水管道将通过路基挖掘段引水，使沟沟，河流降低原排水能力。这是渡槽斜坡的保证;为了满足用水要求，您必须掌握渡槽段的尺寸。为了满足道路清关要求，在下游高程和渡槽高度进行精确控制。
雨季对路堤的填筑
在雨季堤防施工过程中，对施工现场的其他车辆严格控制交通，并允许车辆建设进入。在填满堤坝之前，先挖下排水沟，但必须在填筑脚下。使现场不能保持水分，鹅卵石，砾石，沙子等土壤作为填料。但是在雨季施工填料中，路堤要分层灌装，否则在雨季施工填料不能进行，原因是水太大，土壤不能干。
需要借土时，要满足路基稳定的要求。在雨期施工中，对洞内加强超前支护和喷锚支护管理，防止因雨水沿裂隙渗入，增大水压力，引起支护变形，防止断层破碎带渗水量加大，减弱层间的相互作用力，造成裂隙张开，引起围岩失稳。
合理处理过湿的土壤
对于土壤湿润的现象，要进行科学合理的分析处理。对于湿土深度不超过2米的水分含量可以挖土，填充相应的干土或挖石渣，天然砂砾等，层压真正需要密度。污泥排出后，土壤将被粉碎并与5%至10%的石灰粉混合，以确保土层的厚度达到所需的压实标准，使其成为稳定的土壤加固层。当处理湿土也可以用来填充大型风化石，在选择厚度约50厘米的岩石层填充地板后，软土和湿土挖掘，有一个间隙，使用砾石填充，然后使用重的滚筒被压碎，然后填充路基。
，混凝土施工
对于道路施工来说，天气变化的密切控制是非常重要的一环。在施T模板涂刷时，必须在阳光灿烂的日子进行处理。在雨中涂刷层将被冲洗出来，需要预先准备防冲刷措施。具体说来，雨较大时不适合施工。其次在施工时，最好是测量混凝土的含水量，还可以根据实际情况调整混凝土中的含水量，其次是施工时要多留几个施工缝。另外下雨天不进行钢铁焊接的工作，如果迫切需要这样的施工，要做好防雨水的措施。
4结语
公路路基施工是一种露天作业，一般受自然条件的制约较大，特别是水土流失最严重的影响，是影响项目质量和进度的主要因素。但只要施工人员掌握一些天气变化的自然规律，采取一些有效的应对措施，就可以尽量减少影响。因此，在雨季施工中，要严格按照路基施工技术规范，使建设效果更加满意，使施工技术进一步完善。
对于高速公路路基的施工建设，遇到雨季的情况非常频繁，由于公路建设本身遇到的特点，雨季施工质量将大大降低。所以即使施工工作不管多么好，遇到雨季也没有及时采取手段保护施工路基，那么施工质量会更糟，甚至产生不良的后果。所以在实际施工中，每个环节的施工都要严格按照规定进行，同时对于施工的监督管理工作也要加强，这样可以更好的保证施工的顺利进行。
参考文献
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施 工 技 术 总 结 第一章 胶新铁路概况 项目名称：胶新铁路综合工程ZH-7标段 设计单位：铁道第三勘察设计院 建设单位：济南铁路局建设项目管理中心 监理单位：天津新亚太工程建设监理有限公司 接管单位：济南铁路局青岛铁路分局 施工单位：中铁三局集团有限公司 第一节 工程概况 一、线路概况 胶州至新沂铁路是国家规划的东北至长江三角洲地区陆海通道的重要组成部分。该通道北起哈尔滨、经哈大线、烟大轮渡、蓝烟线、新建的胶（州）新（沂）铁路至江苏省新沂市再经新（沂）长（兴）线南至浙江的长兴，陆海通道是我国沿海地区一条新的南北运输干线，将胶济、兖石、东陇海铁路连通线网，为东北与华北地区、胶东半岛与江苏、上海、浙江等地区的货物交流提供一条便捷的通道，对促进沿线国民经济和社会发展具有十分重要的意义。 胶新铁路北起胶济铁路上的胶州站，向南经高密市、诸城市、五莲县、莒县、沂水县、沂南县，在临沂市境内与兖石铁路相接，再经郯城至陇海铁路的新沂站，全长公里。我局管段为胶新铁路第ZH-7标段，铁路里程DK66+350~DK87+400，全长正线公里，位于山东省诸城市境内。 主要工作项目：正线公里范围内的路基、桥涵（不含外来梁及架设；含桥面系、护轮轨的制作安装）、轨道（不含正线铺轨；含正线的上碴整道）、通讯（不含长途通信建安工程）、信号、电力（不含电力贯通线工程）、房建、站场建筑设备及其它站后工程。 主要工程数量：路基土石方万立方米；桥涵87座，其中特大桥1座（延长米），大桥2座（延长米）、中桥（延长米）小桥3座（延长米/顶平方米），涵洞63座（ 横延米）；站线铺轨公里，房建1931平方米，附属圬工72800立方米，线路上碴61000立方米。 二、线路主要技术标准 线路等级：国家I级 正线数目：单线 限制坡度：6‰ 最小曲线半径：一般1200m，困难地段800m 到发线有效长度：850m，预留1050m 牵引类型：内燃预留电化条件 机车类型：DF4 牵引定数：3500t 闭塞类型：区间继电半自动闭塞，站场6502电气集中 三、自然特征 1、地形地貌：本标段行经于胶莱冲积平原南部的潍河平原与泰沂山脉交界处的缓丘地，地形较为平坦，海拨高度20~80m，线路经过诸城市的耕种地区和果园区，多次与206国道交叉及平行，并有乡间公路横穿线路，交通便利。 2、气候特征：本标段所经地区属南温带亚湿润季风气候，四季分明，降水集中，雨热同季，春秋短暂，冬夏较长。气温由北向南逐渐升高，降雨由北向南逐渐增多，降水季集中在夏季七、八月份，约占全年的70%，大风多集中在三、四月份，大雾天气多发生在冬季且由南向北增多，全年无霜期由北往南递增，在180~210天之间；该段历年平均气温℃，极端最高气温℃，极端最低气温℃，最冷月平均气温℃；年最大降水量，最大风速20m/s，风向SN；最大冻结深度米，自然灾害常有发生，以旱、涝、风、雹对该地区危害最大。 3、水系、地质：本标段经过地区主要河流为潍河、马兰河、太古庄河、尚沟河，河流水量受季节影响明显，潍河为常年流水，其余支流为季节性河流，雨季流量大，枯水季节径流量较小，有的河流甚至干枯。沿线地下水主要为第四系孔隙潜水，主要含水层为冲洪积层中的中粗砂及砂砾石层，水量较丰富，地下水不具侵蚀性。 本标段地震基本烈度为VII度，所经过地区地层主要为新生界，第四系（Q1-4）沿线广泛发育，分布受地貌控制，在冲洪积平原区及其支流的河床、河漫滩、阶地上分布很广。岩性为：砂粘土、中粗砂、中粗砾砂及颜色不同的各类粘土。 第二节 工程建设管理 一、组织机构划分：本工程按照指挥部和工程队设置两级管理层，其中指挥部设在山东省诸城市党校宾馆，下设工程管理部、机械部、物资部、财务部、安质部、办公室、工程试验室、公安派出所。 二、工程任务划分及队伍布局 1、站前工程任务划分及队伍安排 五公司十四队管段：DK66+350~DK70+000主要工程量：区间路基土石方269827万立方米，队部设在诸城市箭口镇。投入劳力60人 六队（六公司）管段：DK70+000~DK72+600主要工程数量：区间路基土石方233501立方米，跨泰薛公路大桥1座延长米，中桥3座延长米，涵洞8座，整道公里，队部设在箭口镇，投入劳力100人。 五队（建筑处）管段DK72+600~DK75+886主要工程数量，区间路基土石方193072立方米，中桥3座延长米，其中无忌一号中桥为1-20+2-16m刚构连续梁，框构小桥1座顶平方米，涵洞15座，整道公里，队部设在金鸡埠村，投入劳力120人。 五公司二队管段DK75+886~DK86+100主要工程数量，区间路基土石方631287立方米，队部设在枳构镇，投入劳力120人 五公司十六队管段DK66+350~DK70+000、DK75+886~DK81+800段内的桥涵工程，其中大桥1座（太古河大桥延长米），中桥9座为延长米，其中雷家岭一号中桥（2-32m梁）延长米，尚沟河中桥（3-32m梁）延长米，雷家岭二号中桥（2-16m梁）延长米，大埠屯中桥（2-20m低高度梁）延长米，无忌二号中桥（1-24m梁）延长米，无忌三号中桥（1-20m）低高度梁+2-16m梁）延长米，大潘庄一号中桥（3-20m低高度梁）延长米，大潘庄二号中桥（2-20m低高度梁）延长米，小潘庄中桥（1-20m低高度梁+2-12m梁）延长米，于家庄一号中桥（2-20m低高度梁）延长米，涵洞29座，队部设在箭口镇，投入劳力100人 五公司七队施工DK74+潍河二号特大桥24#~79#墩，新台基础工程。主要工程量：钻孔桩140根，明挖基础砼1660 立方米，队部设在枳沟镇，DK66+350~DK70+000、DK75+886~DK87+400段上碴，整道工程。 五公司十三队施工潍河二号特大桥胶台1#~23#墩基础及全部墩身，主要工程数量：钻孔桩47根，明挖基础砼788 立方米，墩身砼10851立方米，于家庄二号中桥3-16m梁延长米，小桥1座延长米，涵洞4座，队部设在枳沟镇，投入劳力80人。 2）铺架工程 铺轨架梁均由中铁十四局五处负责，桥面系由五公司机械厂负责施工。 2、站后工程任务划分及任务安排 1）站后工程：枳沟站房屋、给排水工程由建筑处负责施工，主要工程房建1931m2，给排水管路 m 。 2）四电工程：电力、通信、信号工程由电务处负责施工。 三、施工组织设计 1、工期安排 1）工期目标：根据济南铁路局胶新铁路建设指挥部开工前指导性施工组织设计安排，竣工验收时间为，后竣工验收时间调整为，铺架日期为。我局管段工期目标如下： 进场时间：2001年10月3日 正式工程开工日期：2001年10月31日 工程竣工时间：2003年10月3日 2）进度安排 施工准备及临时工程：2001年9月30日至2001年10月27日 路基工程：2001年10月31日至2003年5月30日 桥涵工程：2001年11月15日至200 2年12月30日 其中： 潍河二号特大桥：开工日期：竣工日期： 跨泰薛公路大桥 开工日期：竣工日期： 太古河大桥 开工日期：竣工日期： 雷家岭一号中桥 开工日期：竣工日期： 尚沟河中桥 开工日期：竣工日期： 雷家岭二号中桥 开工日期：竣工日期： 大埠屯中桥 开工日期： 竣工日期： 西朱尹中桥 开工日期： 竣工日期 马兰河中桥 开工日期： 竣工日期 后松园一号中桥 开工日期： 竣工日期 后松园二号中桥 开工日期： 竣工日期 东楼中桥 开工日期： 竣工日期 无忌一号中桥 开工日期： 竣工日期 无忌二号中桥 开工日期： 竣工日期 无忌三号中桥 开工日期： 竣工日期 大潘庄一号中桥 开工日期： 竣工日期 大潘庄二号中桥 开工日期： 竣工日期 小潘庄中桥 开工日期： 竣工日期 于家庄一号中桥 开工日期： 竣工日期 于家庄二号中桥 开工日期： 竣工日期 车站：枳沟站开工日期：2001年11月5日 竣工日期2003年9月30日 铺道床：2002年10月1日至2003年6月30 日 铺轨： 2003年3月16日至 2003年5月30日 架梁： 2003年5月31日至2003年6月30日 站后工程：2002年10月3日至2003年6月30日 四电工程：2003年5月1日至此2003年8月30日 2、总体部署要点 主导思想：严格执行济南局胶新建设指挥部要求，贯彻集团公司“安全保工期，优质创信誉，管理求效益，全面争第一”的施工生产指导思想，以现场保市场，抓住机遇，动员全体参战员工圆满完成胶新铁路的建设任务，向济南局交一份满意的答卷，总体目标“创一流的速度、一流的安全、一流的质量、一流的效益”。 年度目标：2001年：单位工程全面开工，路基土石方完成100万立方，占设计的70%。 2002年：线下主体工程全部完工，路基附属完成设计总量的80%，上碴全部完成，房建主体工程完成。 2003年：抓站后，抓养护，完成收尾全面竣工。 质量目标： 确保全部工程达到国家铁道部现行的工程质量验收标准，确保全线达“部优”创“国优”管理目标的实现。 1）杜绝工程质量重大、|大事故的发生。 2）单位工程一次验收合格率100%。 3）单位工程验收优良率，综合单位工程达95%以上；房建工程达到50%以上，给排水工程达到85%以上；通信、信号、电力工程达到95%以上。 4）正式开通的行车速度达100Km/h。 安全目标： 无人身重伤及其以上事故； 年负伤频率低于12‰； 无等级火警事故； 无机械及行车事故； 确保工程列车运输安全； 确保施工区域内公路、河道畅通安全。 3、年度施工任务和投资安排。 4、重难点工程安排 列为建指的重点工程为：潍河二号特大桥，DK66+350~DK67+200段路堑边坡喷混植生工程。 （1）潍河二号特大桥 该桥位于新建铁路胶新线DK84+处，跨越潍河和206国道，全长，由4-24m，76-32m预应力砼梁组成，采用明挖扩大基础和直径D=钻孔桩基础；圆端形变截面桥墩，耳墙式桥台，盆式橡胶支座，最大桩长24m，最高墩身18米；全桥位于R=2000m曲线及直线上。线路坡度6‰、‰桥台顶平置,梁斜置.共有81个墩台，该桥为胶新铁路最长特大桥，被建指列为创“鲁班奖“工程，开工日期2001年11月15日，竣工日期2003年7月30。该桥施工采用墩身、托盘、顶帽、垫石一次灌注成形的施工工艺，在低标号砼中采用新材料高性能矿物超细粉，确保砼墩身内实外美。 （2）DK66+350~DK67+400段地下水路堑边坡喷混植生防护工程，该工程是济南局胶新建指确定的胶新线绿色防护工程示范段，工程采用喷混植生新工艺，以确保路堑边坡稳定，又达到边坡绿化的效果，开工日期2001年10月31日，竣工日期2002年5月30日。主要施工工艺：清理路堑边坡，延坡长正方形间距1米布置锚杆孔位，用凿眼机钻孔，孔内灌注1：2水泥砂浆，插入锚杆、铺设铁丝网、喷射植生基材12cm，浇水养护。 5、大临工程安排：开工2001年11月10日，竣工2002年4月30日，具报建指的大临工程有机筑处钢梁拼装场。 1）临时便道 2）临时便桥 3）临时电力 4）临时通信 5）工程用水 6、铺架工程安排 我局管段人工铺轨、架梁由中铁十四局负责施工，铺轨于2003年3月开始，5月25日结束。架梁于2003年5月31日开始，2003年6月25日结束。 为保证铺轨，架梁顺利进行，局指挥部组织测量班于2002年9月30日对全线进行了贯通测量，并于2002年10月16日~2002年10月26日对全线路基标高、桥梁跨度，支承垫石标高，锚栓孔位置及深度、支座十字线等进行了测量，对存在的问题及时进行了处理。 7、站后及四电工程安排：我局主要工程，枳沟站房建、给排水、通信、信号、电力工程。 施工安排： 1）房建工程1771m2；由建筑处负责施工，于2002年8月开工，2003年6月底完工，2003年6月1日开始设备安装，7月5日设备安装完毕。 2）、给排水工程：主要工程量：水源井一处，给水管道,排水管道.工程于2003年3月20日开工，2003年6月10日完工。站内道路、围墙、栅栏在房屋、给排水工程施工完毕后施工2003年6月30日全部完成。 3）电力工程：2003年5月1日开工，5月10日完成室外电缆敷设，5月底完成室内设备安装，7月30日完成室外设备安装工程，8月底工程达到验交程度。 4）、通信设备安装工程：2003年5月10日开工，2003年7月20日完工。 8、环境保护措施 对施工人员进行《建设项目环境保护管理条例》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》教育，树立环保意识，自觉遵守“环保”、“水土保持”规定。 路基土石方工程施工时，随施工、按设计进行防护和绿化，减少水土流失，美化环境。 潍河二号特大桥桥墩施工时，首先将施工方案报送当地水利、环保部门批准，并且制定严格的环保措施。钻孔桩施工过程中的护壁泥浆严格按照有关规定排放，施工用砂全部外购，施工期间机具设备的摆放全部限在便道、便桥上，减少对河道的污染，制定严格的环保措施，确保特大桥跨河施工期间，潍河的清水流淌如。 第二章 施工准备 第一节 施工调查 2001年9月30日接到中标通知书后，按集团公司要求，五公司组成调查组进行了施工调查。 一、施工调查领导组组长由五公司总经理黄天德担任，调查单位及人员： 第三章 1）设计文件和施工现场调查资料； 2）铁路施工设计规范； 3）济南局胶新指挥部下发的相关管理办法； 4）济南局设计、监理单位的现场介绍； 5）环境保护的要求。 2001年10月8日在山东省诸城市党校宾馆召开了施工调查总结会，会议由五公司总经理主持，总经理黄天德做了重要讲话，工程部部长宋福就施工准备及施组安排进行会议决定的主要事项如下： A、在指挥部与设计院交接桩后，指挥部应立即成立贯通组进行贯通测量，测设时注意本标段与前后两段的控制桩橛及搭接与延伸，保证测量准确，并及时将平面测量成果书及测前仪器签定书报监理工程师审批，确保尽快开工。 B、五公司二队、七队、十三队、十四队、十六队将进行工程施工，驻地选在诸城市。 C、设备、物质准备：根据业主对工期的要求和工程进度安排，及时组织调配数量充足，先进适用的各类的机械设备满足工程需要，机械设备进场前进行检修，进场后安装调试，保证施工中性能良好，工程用材料按设计文件或业主要求进行比选采购。 D、临时工程：1、临时用水、电。施工用水选择用河水或附近水井，施工用电主要平地方联系用地方电，个别工点用发电机；2、临时通信。指挥部与各工程队用程控电话联系；3、砂石料的供应。砂石料统一采购，施工单位现场收方，2001年11月12日集团公司在胶新召开了由司办、工程管理部、公司胶新指挥部、五公司、六公司、电务公司、建筑处主要领导参加的专题会议明确了任务划分等具体事项，刘成山董事长做了重要讲话，宣布了中铁三劳人（2001）372号《关于成立中铁三局集团有限公司胶新铁路工程指挥部的通知》，指挥部的机构及主要负责人。 二、任务划分 胶新线ZH-7标段由五公司、六公司、建筑处、电务公司承担施工。 六公司：DK70+000~DK72+600段路基土石方、桥涵、路基附属工程、道碴及线路有关工程，工程价款1500万元。 建筑处：DK72+600~DK175+886段路基土石方、桥涵、路基附属工程、道碴及线路有关工程，工程价款1200万元。 电务公司：枳沟站三电工程。 五公司：除上述之单位施工项目内容以外的全部工程，全标段贯通测量由五公司负责，并按规定及时向六公司、建筑处进行现场接桩，现场工程试验由五公司试验室负责（地点在胶州），六公司、建筑处按规定办理试验手续。现场技术管理经由指挥部工程部进行协调管理，各施工单位必须按要求各月做好本单位的各项施工管理工作。最后董事长刘成山重点讲了五个方面，希望各单位认真抓好落实，希望本项目各完成此任务，为集团公司做出贡南。 第二节 施工组织设计 一、总体部署 1、组织机构：局胶新铁路工程指挥部设在诸城市党校宾馆三楼，指挥部设指挥部长、常务副指挥长各1名，副指挥部长2名、总工程师1名、办事机构设六部一室，即：工程管理部、物资管理部、财务部、安检部、机械部、综合办公室，别设中心试验室地点胶州市，指挥部下辖胶新二队、五队（六公司）、六队、五公司二队、七队、十三队、十四队、十六队、电务公司，现场管理建筑处采用指挥部、工程队二级管理模式，具体组织机构详见图。 2、任务划分及队伍面局 二队：驻地设在DK75+100处左侧，负责DK75+886~DK87+400路基土石方工程的施工，投入劳力120人。 七队：驻地设在枳沟镇，负责DK84+潍河二号特大桥24#~79#及DK66+350~DK70+000、DK75+886~DK86+100、枳沟站上碴、新胶台墩基础施工，投入劳力80人。 十三队：驻地设在枳沟镇，负责DK84+潍河二号特大桥1#~25#墩基础及特大桥全部墩身施工，投入劳力120人。 十四队：队部设在箭口镇负责DK66+350~DK70+000段土方施工，投入劳力60人。 十六队：队部设在箭口镇，负责D66+350~DK70+000、DK75+886~DK86+100枳沟站内和有关大、中桥的施工。 建筑处（五队）：管段长公里，队部设在金鸡埠村负责DK73+600~DK75+886段内路基、桥涵及上碴、整道施工，枳沟站房建工程，施工投入劳力120人。 六公司（六队）：管段长公里，队部在箭口镇负责DK72+000~DK72+600段路基土方、桥涵及上碴、整道施工，投入劳力100人。 电务工区：设在枳沟站，负责枳沟站通讯、信号和电力线路工程施工，投入劳力50人。 二、施工准备 1、劳力准备：局胶新指挥部所有管理技术人员已于2000年10月10日按投标书承诺全部到位，各单位参建人员于2002年10月20日已进场200人。 2、物质准备：按《胶新线物质管理办法》的规定，建设单位经一组织招标采购的主要物资钢材、水泥等已与合格供应商签订供货合同。碎石、片石、中砂等自行采购的物质，按规定进行了材料检验及试验，选定了配合比，并与供应商签订了合同。本段油料供应采用联系加油站定点供应的办法。 3、设备准备：针对本标段工程特点选配了性能先进、状态良好、可靠性高、操作灵活、维修方便的机械设备，同时选调经验丰富的机械设备管理及维修人员，备足机械配件，保证施工机械良好运转。 4、技术准备：2001年10月5日与设计单位铁道部第三勘测设计院进行了控制桩、水准点的交接，并于2001年10月6日~2001年10月16日用TCT02型全站仪对全管内控制桩、水准点进行复测，形成了复测成果书，同时组织有关技术人员学习了建设单位关于质量、工期、安全、文明施工的管理办法。收到设计文件、施工图纸后，由总工程师组织施工技术人员认真阅读设计文件，了解设计图、技术标准，熟悉设计图纸，进行了图纸审核和技术交底，对存在的问题及时同业主、设计单位进行了解。 5、临时道路和临时便桥：本标段属于厚地带，206国道与铁路有多处并行和交叉，道路密布生达，施工中尽量利用既有道路做进一步的整修，大桥和特大桥工地采用利用既有道路，修建临时便线、便桥引入，纵向贯通便道利用新修与利用既有道路拓宽相结合的方案实施，硬道修建标准为路基宽米，路面宽米，每隔400~500米设一处车道，按大临工程具大临待。 6、临时用电、用水：本标段施工用电采用临时结合的方式提供主要工点电力，DK83+500、DK86+100各设400KVA变压器一台，提供潍河二号特大桥的电力，另备2台200KW发电机主用。其余各桥涵施工采用利用村镇电变器及小型发电机提供施工用电。本标段地下水和地表水丰富，生活用水利用当地自来水，施工用水运用分段连管段内的尚沟河、马兰河、太古庄河、潍河水，四条河水质经检验全部合格，自河流抽取或水车运至各工点。
高速铁路路基填料改良技术的研究)
毕业论文怎么写？首先要弄明白作格式，其次是选题，再次是确定立意，最后是材料搜集和写作。一、毕业论文格式：1、标题。首行居中，字号一般比正文大两号。2、作者。标题下一行，居中，字号比标题小一号。3、摘要。一般100-200字内。字号同正文。4、关键词。即文章核心词的提炼，能体现文章中心。字号同正文。5、正文。毕业论文字数一般不低于3000字。字号5号。6、参考文献。二、毕业论文选题。你可以到百度上搜一搜与你相关的学科论文题目，你会从中获得很大启迪。三、毕业论文立意。你可以在比较中找到别人还没说到或说得不全面的地方作为自己的立意方向。四、材料搜集。就是搜集能证明自己立意的素材。可以通过图书搜集，也可以通过百度查找。五、毕业论文写作。要注意格式正确，用语规范，条理清晰，论证充分。
毕业设计(论文)施工组织设计任务书和开题报告毕业设计（论文）任务书1 系 专业 班 姓名： 毕业设计（论文）时间： 年 月 日 至 年 月 日毕业设计（论文）题目： 毕业设计（论文）任务1.本毕业设计（论文）课题应达到的目的毕业设计是土木工程专业完成所学基础和专业课程以后所进行的最后实践性教学环节，是对所学知识的一个综合运用和对学生的全面考核，通过毕业设计巩固、深化和扩展所学知识，培养和锻炼学生运用所学专业知识和技术解决工程实际问题的能力。本设计通过一个单位工程的施工组织设计，使学生对一般土建工程设计与施工内容、施工全过程科学组织与管理、施工过程的质量、安全控制等方面，有一个全面的了解和掌握，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。毕业设计特别应强调理论联系实际，提高学生分析、解决工程实际问题的能力，注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。2.本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（1） 唐山市容和景苑1#住宅楼 工程建筑施工图一套 13 张，结构施工图一套 20 张，该工程为 结构，地上 三 层，地下 一 层，总建筑面积 ㎡；（2）施工现场的工程地质与水文地质情况依据施工图纸确定；（3）所有预制构件均在预制构件厂制作，运距 20 km；（4）现场供电条件：供电容量满足施工用电要求；（5）现场供水条件：采用城市供水管网，供水量满足施工要求；（6）材料、构配件、施工机械及劳动力均满足正常施工的需要；（7）合同工期为: 270 天；（8）开工日期为: 2009 年 3 月 1 日 ，竣工日期为: 2009 年 11 月 25 日 。3.对本毕业设计（论文）课题成果的要求施工组织设计书1份（标准装订文件）；其内容应包括：编制依据工程概况工程特点；建设地点特征；施工条件。施工项目管理组织及职能分工选择该项目的组织形式；确定项目经理部的机构设置；项目经理的遴选与职责；项目经理部成员的主要职责；施工项目经理部的管理制度等。各种资源需要量计划及施工准备技术准备工作；主要施工机械需要量计划；主要材料需要量计划；主要工种施工力量需要量计划；现场准备工作等。施工方案（1）施工流向及施工程序各个分部工程施工段的划分及施工流向的确定；地下工程、主体结构、内外装饰、屋面工程等施工阶段的施工顺序。要求对可以采用两种或两种以上可行施工方案的施工内容，要求做出不同施工方案之间的技术分析，通过比较计算选择技术上先进、经济上合理的最优方案。（2）主要施工机械的选择进行施工机械选择时，应初步选择出两种或两种以上施工机械，要求做出不同施工机械之间的经济分析，通过比较计算选择技术上可行、经济上合理的施工机械。（3）主要分部分项工程的施工方法施工测量（包括沉降观测和基坑侧移观测）与放线；基坑（或基槽）土方的开挖及回填；基坑降水与基坑支护；垫层混凝土；地下防水工程；主体结构施工阶段的钢筋工程、模板工程及混凝土工程；围护结构的砌筑；屋面工程；脚手架工程；门窗工程；装修工程。施工进度计划的编制划分施工过程；计算施工过程的工程量和施工持续时间；利用网络计划技术或横道图绘制施工进度计划表；施工进度计划的主要评价指标的计算；施工项目进度控制与工期保证措施。要求按《全国统一建筑安装工程工期定额》确定工程的施工工期，并按工程量计算所得结果，通过劳动定额、基础定额和预算定额，再加上施工实践经验，确定各项施工过程的作业时间，在确定的工期和开竣工日期条件下，编制单位工程施工进度时标网络计划（必要时对计划进行优化）或单位工程施工进度横道图，做出劳动力资源需要量统计图。施工平面布置图的设计现场施工条件；计算确定各种材料和构件堆场、各种临时性设施所需面积；计算施工现场的临时供水供电等；绘制施工平面布置图。要求施工平面布置图上应体现当前在建工程、拟建工程、已有建筑物和构筑物，施工围墙和周围环境，垂直运输机械、搅拌机械、材料和构件堆场、钢筋和木工加工棚、办公及休息用房、食堂、厕所、现场施工的临时供水供电线路、施工临时道路等。施工项目技术与信息管理措施测量定位管理措施；施工试验管理措施；施工资料管理措施；其他技术管理措施。施工项目质量管理措施质量方针和目标；质量管理控制措施；质量技术控制措施。项目现场及安全管理措施.施工项目冬期、雨期施工措施.技术经济指标主要进行施工场地占地面积、施工工期、劳动量、劳动力均衡系数、采用合理施工方案和先进技术的成本节约指标等的计算。图表（折叠，不装订）施工进度计划图1张（2#加长，电脑绘图）主体施工阶段平面布置图1张（2#，电脑绘图）外文文献翻译翻译与本题目相关的不少于3000字的外文文献1篇，同时提交原文与译文(原文及译文单独装订) 。毕业设计（论文）进度计划安排阶段 应完成的主要工作 计划起止时间1 熟悉和审核施工图纸，深入施工现场调研并收集资料，撰写开题报告。 第1～3周2 确定施工项目组织机构；计算主要分部分项工程的工程量 第4～5周3 初步确定施工方案 第6周4 进行施工方案的技术经济分析，确定最终施工方案 第7周5 进行主要工种工程施工方法的确定 第8周6 编制各个分部工程的施工进度计划；形成初步的施工进度计划表 第9周7 进行施工进度计划的优化，形成最终的施工进度计划表 第10周8 确定临时性生活、生产设施；确定临时供水、供电管线 第11周9 编制施工准备工作计划及各种资源需要量计划 第12周10 进行施工平面布置图设计 第13周11 绘制施工进度计划表、施工平面布置图 第14周12 外文文献翻译 第15周13 编写毕业设计文件，打印、装订及提交毕业设计成果 第16周14 毕业答辩 第17周主要参考文献1 重庆大学,同济大学,哈尔滨工业大学合编.土木工程施工.北京：中国建筑工业出版社，20032 赵志缙等主编.建筑施工[M].上海：同济大学出版社，20033 《建筑施工手册》编写组. 建筑施工手册.北京：中国建筑工业出版社4 江正荣.建筑施工工程师手册.北京：中国建筑工业出版社，2001［5］江正荣.建筑施工计算手册.北京：中国建筑工业出版社，2001［6］建设部.全国建筑安装工程统一工期定额.北京:中国计划出版社,2000［7］王庆春.建筑施工常用数据手册.北京:中国建筑工业出版社,2001［8］杨和礼.土木工程施工.武汉:武汉大学出版社,2004［9］丛培经.工程项目管理(修订版).北京:中国建筑工业出版社,2003［10］杨劲,李世蓉.建设项目进度控制.北京:东南大学出版社,1997
撰写毕业论文的思路应该包括以下几个步骤：
1. 确定主题和目的：首先需要确定自己要写的主题和目的，这有助于明确研究的范围和方向。同时，也需要考虑自己的研究对象和研究方法。
2. 搜集资料：在确定研究方向和对象后，需要开始收集相关资料。可以通过查阅文献、采访、实地调查等方式获取资料。同时，也需要筛选资料，保留有用的信息，并对其进行分类整理。
3. 制定大纲：在搜集到足够的资料后，需要制定论文的大纲。大纲可以帮助你组织论文的结构，明确每个章节的内容和重点。同时，也有助于提高论文的逻辑性和条理性。
4. 编写草稿：在制定好大纲后，可以开始编写论文的草稿。草稿可以作为你思路的指引，帮助你更好地表达自己的观点。同时，草稿也需要不断修改和完善，直到达到自己满意的程度。
5. 修订和编辑：在完成初稿后，需要对论文进行修订和编辑。这包括对语言的修饰、对格式的调整、对内容的重新组织等。修订和编辑的过程需要认真对待，确保论文的质量和准确性。
6. 最终定稿：在修和和编辑完成后，需要进行最终定稿。这需要再次审查所有的细节，确保论文的、、语言和内容都符合要求，达到毕业论文的标准。
总之，撰写毕业论文的思路一定要清晰明确，每个步骤都需要认真对待。只有做好充分的准备和规划，才能顺利完成毕业论文的撰写。
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索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称 Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.
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