桥梁施工技术应与设计规范、理论有效结合.ppt

桥梁施工技术应与设计规范、理论有效结合
中铁三局集团第一工程有限公司
李小健
一、概述
我叫李小健,1995年毕业于西安地质学院(现长安大学)水文地质与工程地质专业,2005年定职高级工程师,2007年完成全国注册岩土工程师考试并于08年办理完成注册手续。
参加工作以来主要从事公路、市政等桥梁工程建设,先后参加了济南绕城高架桥、侯运高速公路浍河大桥、武汉绕城公路互通式立交桥、天津市快速路普济河道立交桥等项目桥梁工程施工,从事技术工作。2008年初以来,主要负责公司所属项目的桥梁方面技术方案审查工作,进行复杂桥梁工程和特殊部位施工临时结构的设计计算,如地基处理设计、钢管桩支撑体系设计、钢筋砼基础结构设计、深基坑开挖支护结构设计、模板设计、支架设计、简易桁架体系设计、临时桥梁结构设计等。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
技术知识不断完善、进步的过程就是实现技术技能从定性向定量化的转变过程,即技术方案等从经验方面的定性分析确定逐步转变为从施工设计角度准确的计算,达到设计规范中的安全系数的要求,通过计算对方案的确定提供有力的理论依据,做到心中有数。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
1、设计规范、理论在施工技术中应用实例简析
1)钢管桩基础设计
钢管桩基础在施工技术领域应用广泛,如跨越河流的桥梁支撑体系基础、水中临时便桥基础、大型设备的水中操作平台基础;软基地段桥梁采用桁架支撑体系的基础等。
钢管桩承载力较高、施工工艺简单、施工速度快、材料可多次周转使用,桩与桩之间连接方式简单,稳定性较好,施工费用低。
钢管桩基础设计主要内容是单桩承载力计算,地面以上桩体结构的强度及稳定性计算。
单桩承载力计算主要依据设计提供勘察报告中的与施工部位对应的土层参数,参照《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》中有关公式及表格参数计算桩侧壁摩阻及端阻,从而得到单桩承载力极限值。
桩体结构的强度及稳定性计算主要依据《钢结构设计规范》中的材料设计强度及轴心受力构件计算公式、压杆稳定等进行计算,使其达到规范所要求的标准。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
2)地基处理设计
地基处理设计的主要应用范围:桥梁满堂红支架施工软基地段的地基处理,搅拌站水泥仓基础处地基承载力不能满足要求时的地基处理,松散土层的密实处理等。
主要采用规范《建筑地基处理技术规范》。
施工技术中常用的地基处理方法为换填垫层法,~。
换填垫层法主要原理采用砂砾垫层、灰土垫层、粉煤灰垫层等换填地基上部软弱层,对上部传至基础的荷载应力通过换填层扩散减小,另外换填垫层底面处的地基承载力会因深度修正而加大,从而使修正后的地基承载力满足扩散后的上部荷载要求,以达到地基稳定的目的。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
3)深基坑开挖支护设计
桥梁施工中淤泥质地段的承台开挖、一般土层地段的深基坑开挖、水中承台开挖等施工方案均属于正常的施工技术范畴,技术方案中基坑支护设计是必不可少的。
基坑支护设计采用规范《建筑基坑支护技术规范》。
基坑支护设计的主要方法:钢板桩悬臂支护(如果地下水位较深或土层渗透系数较小施工中也可采用型钢代替钢板桩),基坑内部设置支点的钢板桩支护,普通材料棑桩支护、钻孔灌注桩棑桩支护,地下连续墙支护结构等。
基坑支护设计主要计算理论是土的主动、被动土压力计算,支护结构的嵌固深度计算,支点力计算,支护结构材料的强度、刚度、变形计算等。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
4)钢筋砼扩大基础设计
桥梁施工支撑体系中经常采用桁架结构跨越道路、桥梁、河沟等,有时在软基地段也采用此类结构,此类支撑体系基础在地基承载力较大、地势平坦的地段为减少施工费用经常采用钢筋砼条形或独立扩大基础,为保证地基承载力满足上部荷载的要求,需对基础结构进行设计。
采用规范《建筑地基与基础设计规范》、《混凝土结构设计规范》。
基础结构设计计算的主要内容:基础底面尺寸的计算以使地基承载力满足上部荷载的要求,基础台阶尺寸及配筋计算使其满足弯矩承载力要求、截面抗压、局部承压、截面抗剪切、抗冲切等要求,另外按照规范主筋保护层、附属配筋需满足构造要求。
二、施工技术与设计规范、理论的有效结合
5)简易钢结构设计
简易钢结构在桥梁施工中常用的有型钢简支梁、连续梁,应用于便桥的搭建、现浇箱梁支架上部的主次梁;简易桁架梁,应用于现浇箱梁支撑体系较大跨度时的主梁结构;标准桁架梁如贝雷梁等,也应用于现浇箱梁支撑体系较大跨度时的主梁结构,较大跨度的便桥设计也应用较为广泛。
采用规范《钢结构设计规范》,另外需要将结构力学中的一些计算静定结构、超静定结构的力法、位移法计算结构内力及位移的计算理论灵活运用,也需要采用材料力学中的部分计算公式来计算钢结构材料的