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优质知识分享:
介绍了桥梁加固的任务,并结合桥梁加固的方案,对塞缝灌浆加固法进行了详细的阐述,最后提出了对旧桥进行管理的几点建议关 键 词:检查桥梁加固塞缝灌浆 目前,我国公路、铁路交通事业蒸蒸El上,不少高速公路已建成投入运营中,还有不少正在建设的高速公路和其他等级的公路也即将建成投入运营
但是,由于施工质量和桥梁设计等方面的原因,使得桥梁的检查和加固成为必然,更因为20世纪60年代- 70年代修建的桥梁设计荷载标准偏低,这类桥梁现都在使用,但已经不适应目前交通量日益增长的发展需要,因此对旧桥危桥的维修,加固改造等任务显得相对迫切
1.桥梁的检查 (1)收集桥梁的设计文件、设计图纸、设计计算书、竣工图、隐蔽工程验收记录及施工技术资料等
(2)结构状态检查
桥梁结构的现场检查是通过有经验的工程师和试验人员的现场目测和利用简易量测仪器,对桥梁进行全面细致的外观检查,观察和发现试验桥梁存在的缺陷和外部损伤,判断分析可能产生的影响程度
(3)桥面检查
检查桥面的平整度,排水情况,桥面的纵横坡,桥梁伸缩缝等,通过以上检查以确定在使用过程中,有无渗水对上部结构的腐蚀作用;伸缩缝缺陷致使车辆荷载对桥梁的冲击程度
(4)桥梁上部结构的外观检查
桥梁上部结构是主要承重结构,由梁、板、拱圈、拱肋、拱波、钢桁架、框架等基本构件组成
主要检查构件的几何尺寸,纵轴线,构件的横向联系,构件的缺陷和损伤
(5)支座的检查
主要是观察支座的材料是否老化,有无裂缝破损,特别要注意的是活动支座的伸缩与转动是否正常,支座有无错位和变形等缺陷
(6)下部结构外观检查
检查墩台台身缺陷和裂缝
混凝土表面的侵蚀剥落、露筋、风化掉角及垂直裂缝等
(7)荷载试验
试验结果分析与桥梁承载力评定
2.桥梁加固的任务和形势 2.1 桥梁加固的原因 (1)桥梁耐久性差和年久老化,如砖拱桥等;(2)建设期的规划失误,桥梁设计标准偏低,不能满足交通量发展的需要;(3)交通车辆的数量和载重量的迅猛增加,现有桥梁不堪重负;(4)设计和施工失误造成的桥梁工程质量事故;(5)其他原因
2.2 桥梁加固的难度大 (1)已通车的桥梁有现实的交通需要,因为要在不中断交通的情况下进行加固,所以加固时有交通干扰
(2)结构形式的限制:加固的原则一般必须利用原有结构进行,只能在原有结构上做文章,所以受到局限
(3)新老结构的结合是一个难题:这里包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的结合面
(4)风险大:因为凡是要加固的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,有的还岌岌可危
对旧桥有的缺乏原有设计资料和施工记录,结构内部情况不详;现有的受力情况不一样,很难确定其结构极限,这给旧桥的加固带来了风险
2.3 加固的技术要求高 (1)由于旧桥加固方案的设计、工作量大,收费低,所以一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任务
(2)加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识
确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度,即其结构状态和内力大小程度
这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑
(3)加固方案实施中存在复杂性
加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍
此外,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的要求,还可以缓和桥梁投资的集中性
3.加固的方案 3.1 加固的思路 (1)加固和维修养护所起的作用是不同的,维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作,而加固却是从承载受力的角度来处理的
(2)第一类加固需求,桥梁不能承受原设计荷重要求,应该通过加固恢复其原有的承载力
(3)原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求,要求提高到一个新的标准
(4)桥梁要通过一次性的特重荷载,要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏,过后恢复正常
3.2 桥梁常用的加固方案 (1)浇筑钢筋混凝土加大截面加固法; (2)补加钢筋加固法; (3)粘贴钢板加固法; (4)粘贴碳纤维增加复合材料加固法; (5)桥面补强层加固法; (6)增加模隔梁(板)加固法; (7)塞缝灌浆加固法
现对塞缝灌浆加固法进行阐述:塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用
裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多也很复杂
结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低
塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原状态
塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定
通常水泥(砂)浆用于石砌墩台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好
环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝
塞缝灌浆的通常做法是:先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6mm-8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.6m-1.0m,缝小处孔距为0.4m-0.6m
待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆
钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于0.2mm 的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为0.25 m-0.30m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同
在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,用得比较普遍,通过试载及使用观察,效果较好
4.结语 加强桥梁的管理并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是桥梁管理部门的一项主要任务
旧桥的维修加固同样属于桥梁工程,不能重建轻养,旧桥的加固比新建还难,因为旧桥的维修加固没有现成的规范,更没有可供使用的标准图,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定,因此,应充分重视旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保安全
在分析土石混合材料内涵的基础上,从土石混填路基施工技术的施工准备、基底处理与检测、试验路段施工以及摊铺碾压等多个环节论述该技术的实践应用,通过分析可知,该技术的应用能够从根本上保障路基成型后的稳定性,对提高公路路基质量有着重要的作用
关键词:公路工程,土石混填,路基施工 路基在道路建设和使用当中具有十分重要的意义,良好的路基质量是整个施工工作的一大保障
通过对之前的工作进行总结和归纳以后能够清晰地看出,决定路用性能好坏的最核心的因素就在于其自身的路基强度以及稳定性
因此,为了最大限度地改善路基强度及其稳定性,在实际施工时,一定要充分重视起对施工质量的控制问题,从根本上杜绝后续压实有害变形问题的产生,尽可能为道路驾驶员提供更为优质的驾驶安全性,竭尽全力去延长道路的使用年限[1]
1土石混合材料 土石混合料属于天然筑路材料,这类材料往往具备下列几个特点:其自身的材料组成有着很大的区别;土石混合材料自身有着十分优异的压实性,一旦其中的粗颗粒含量小于70%,此时混合材料的最大干密度往往就会伴随粗颗粒含量的变化而产生波动
从根本上来说,所谓的土石混合料,实际上所指的是一类低压缩性土,一旦其中的粗颗粒含量小于总量的70%,那么在其含量不断提升的过程当中,其自身的土体压缩系数以及孔隙等,都会出现不同程度的缩减
此外,其弹性模量将会逐渐增大
2工程概况 某工程合同段全长共计6.6km,其施工地点位于丘陵地带,本项目路基土石方工程挖方总数量479012m3、填方总数量共计1320836m3
在整个施工过程当中,一定要充分重视起对施工现场周边环境的保护问题,绝不能因为施工而对周边环境造成破坏
除此以外,还需要尽可能的节约土地资源,避免不必要的浪费
沿线沟谷河道中所蕴含的材料,在大多数情况下都是一种土石混合料,根据土石路堤施工技术的相关规定展开填筑工作
3土石混填路基施工技术探讨 土石混填路基施工流程如图1所示
3.1施工准备
在开展路基施工工作之前,项目部工地实验室往往需要提前进行取样,并对其进行仔细的实验和分析,需要注意的是,含石率的含量要特别关注,必须要控制在20%以上,同时不能超过60%,在这一数据得以保持的前提下,可以对X(含石率,其单位为%)以及Y1(最大干密度,其单位为g/cm3)二者关系进行确认,这二者之前是存在一定数据关系的,通过线性方程可以将二者牵连起来:Y1=0.0076X+1.916,此外,在该方程中,要注重r=0.9928,相关性较好;此外,含石率还与含水率(最佳比例)有一定的关系,也可以通过线性方程来表示,即Y2=-0.033X+7.84,不过含水率与含石率的单位都一致,可用%表示,r=-0.9914
在土石混合料当中,石料强度同样会对路基质量造成极大的影响
通过石料取样试验的测量后能够看出,实际上它是属于中硬范围内的一种石料,其最大粒径应当不大于压实层整体厚度的2/3,尽可能不要出现石块重叠的问题,大大提升碾压工作的稳定性
在实际工作时,应当严格按照相关的施工制度进行施工,膨胀岩石、易溶性岩石等都是一些并不适合填筑的材料
由于本文所研究的项目,其取土地点位于沟谷河床,所以说并不需要考虑其不合理性[2]
3.2基底处理、检测
由于本项目路基原地面是一种非岩石地基,所以说需要事先对其表面进行一定的清理工作,在清理工作完成之后,才能够对地表展开碾压
并且还需要在其自身的压实度达到一定标准之后,才能够开展后续的填筑工作
一旦发现地面纵坡超过了12%,那么需要在第一时间就根据设计要求进行整改
3.3试验路段施工
项目试验路段最终选定在了K0+205~K0+340段,总体长度达到了135m
在对土石混填试验段开始之前,一定要提前将其划分为两层
在实验段施工时能够得到下列数据:以推土机摊铺整平为主,每层填料松铺的厚度大概能够达到0.4m,松铺系数大致维持在1.12~1.18这一范围之内
在进行碾压工作的过程当中,往往需要按照路基方向进行碾压,首先使用20t振动压路机进行两次静压,碾压速度应当时刻维持在1.5km/h~2.0km/h这一范围之间;随后再使用重量为18t的拖式凸块压路机进行碾压,碾压次数同样为两次,振压速度应当时刻控制在1.5km/h~2.0km/h这一范围之间;最后还需要使用重量为20t的振动压路机对其进行多达三次的振压,振压速度一般情况下维持在2.0km/h~2.5km/h之间
在进行大规模的施工时,压实质量往往需要根据沉降差以及工艺参数展开双控
3.4填料摊铺、整平
填筑路堤,在开始此项工作之前,需要提前完成放样工作
在放样工作结束以后,应当紧接着对坡脚位置进行准确测量,随后还需要开展超宽填筑,根据松铺地实际厚度进行拉杆挂线
通过对路堤摊铺的宽度、厚度等数值进行统计和分析,提前计算出每车料的最佳堆放距离,借助石灰刻画出简单的堆料方格
在进行卸料的过程当中,一定要按照两边在前,最后中间的顺序来进行,只有这样才可以尽可能的避免堆料离析
在对路堤进行填筑时,应当尽可能的使用一些科学的摊铺工艺,如此一来就能够尽可能的降低出现离析的几率,使得最终的压实效果得到明显的改善
土石混合料由于其自身特殊的构成,所以往往具备较大的土石比差异,并且其透水性往往较弱
所以,在填筑时应当使用分段填筑
最后借助推土机将其摊铺整平,并且此项工作应当尽可能的一次性完成,尽量不要妨碍后续工作的开展
3.5填料压实
在开展碾压工作之前,一定要事先借助酒精燃烧法,用最短的时间对其含水率进行准确地测量,一定要尽可能的使其含水率维持在±2%这样一个合理的范围之内
含水率达到相关标准以后,才可以开展后续的碾压工作
如果填料的含水率达不到相关要求,那么就需要我们在第一时间借助洒水车对其进行水分的补充
在开展实际碾压工作时,一定要严格按照相关标准进行碾压
与此同时,在整个碾压过程当中,必须要对其进行详细的记录,时刻注意数据变化
由于碾压工作对后续施工具有十分重要的意义,所以一定要确保碾压的均匀性,尽量不要出现遗漏或者死角
3.6质量检测在碾压工作全部完成以后,应当在第一时间对压实工作的完成质量进行仔细的检测,确保能够达到相关标准;与此同时,还应当尽快恢复控制点位,往往会使用水准仪来完成对沉降差的测量,沉降差需要严格维持在小于5mm这一范围
在必要情况下,还能够借助挖坑法来完成对压实度的测量,并且在此过程当中,需要时刻做好相关的记录
4结语 高速公路土石混填路基施工过程中所用到的土石混合料,往往具备较强的变异性以及较弱的匀质性
正是由于这一情况,才最终导致了此项工程的施工难度越来越大
因此,怎样才能够从根本上保障路基成型后的稳定性以及如何掌握好压实施工控制等等,就逐渐成为了整个施工项目的重中之重
所以,在实际施工过程当中,相关工作人员一定要对施工的各个环节进行严格的把关,确保施工能够顺利完成
参考文献:
[1]栾永刚.关于土石混填路基填筑的探讨[J].中国西部科技(学术),2007(9):99-101.
[2]王宝述.高速公路土石混填路基的施工工艺和检验方法[J].山西建筑,2007,33(9):288-289.
[3]高峰.基于承载能力的土石混填路基断面经济性分析[J].公路交通科技(应用技术版),2014(6):21-22.
[4]刘淑艳,张振玮,张健富,等.土石混填路基强夯法施工的质量控制研究[J].黑龙江交通科技,2010(9):49-50.
[5]王位.高填方土石混填路基夯实及检测技术研究[J].交通世界,2016(27):77-79.
央企信托-572号绵阳地级市政信