2013-3桥梁工程案例题

IB423031（桥梁基础施工方法）1、[背景材料]某桥梁建筑工地的桩基直径为1.5m，桩长25-30m。地质条件如下：原地面往下依次为粘土、砂砾石、泥岩，承包人配置的桩基成孔设备有冲抓钻和冲击钻。施工单位作了详细的钻孔桩的施工准备方案，同时，根据实际情况选择了适宜的清孔方法，并采用导管灌注水下砼。[问题]:1、选择合适的钻机类型。并说明理由。2、简述钻孔桩施工准备要点。3、钻孔桩清孔方法有哪些？4、采用导管法浇筑水下砼时，导管的安放应注意哪些事项？[参考答案]：1、根据地质情况及承包人配置的桩基成孔设备，应使用冲击钻。因为泥岩为较软岩石，冲爪钻不适用，但冲击钻适用。又因为桩长大于20米，也应该采用冲击钻。2、钻孔桩施工准备工作包括：进行场地平整，清除杂物，钻机位置处平整夯实，准备场地，同时必须对施工用水、泥浆池位置、动力供应、砂石料场、拌和机位置、钢筋加工场地，施工便道，做统一的安排。3、清孔方法有抽浆法、换浆法、淘渣法。（该工程应该采用淘渣法）4、采用导管法进行水下混凝土灌注，①导管使用前要进行闭水试验，合格的导管才能使用，②导管应居中稳步沉放，不能接触到钢筋笼，以免导管在提升中将钢筋笼提起，③导管底部距桩底的距离应符合规范要求IB423032（桥梁下部结构施工方法）2、[背景材料]某桥梁3#墩为桩承式结构，承台体积约为180m3，承台基坑开挖深度为4m，原地面往下地层依次为：0-80cm腐植土，80-290cm粘土，其下为淤泥质土，地下水位处于原地面以下100cm，基坑开挖后边坡失稳，且边坡有渗水，挖至设计标高后，基底土质松软，施工单位对这些不良的地质现象都作了适当的处理。在施工前对承台模板作了详细的模板设计。[问题]：1、当基坑边坡不稳，且出现渗水时，应采取哪些措施处理？2、本承台底层为松软土质，应采取什么措施以保证承台立模及砼浇筑？3、承台模板加工、制做、安装时应注意哪些问题？[参考答案]：1、基坑边坡不稳时，可采取加固坑壁措施，如挡板支撑，混凝土护壁，钢板桩，锚杆支护，地下连续墙等。如有渗水时，基坑底部应设排水沟和集水井,及时排除基坑积水。2、挖除承台底层松软土，在基坑底部设排水沟和集水井，换填砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平，即立模灌筑承台混凝土。3、模板一般采用组合钢模，纵、横楞木采用型钢，在施工前必须进行详细的模板设计，以保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构各部形状、尺寸的准确。模板要求平整，接缝严密，拆装容易，操作方便。一般先拼成若干大块，再由吊车或浮吊（水中）安装就位，支撑牢固。IB423033（桥梁上部结构装配式施工方法）3、[背景材料]某桥梁主跨为50m预应力钢筋混凝土简支T型梁，T梁施工采用预制吊装，预应力采用后张法施工。施工单位根据预制梁的尺寸、数量、工期确定预制台座的数量、尺寸、对张拉机具作了校验，并对预应力的张拉、灌浆等施工工艺进行了控制。[问题]：1、对张拉机具的使用有哪些要求？2、预应力张拉“双控”指标指哪两项？以哪一项为主？3、应力筋张拉后，承包单位施工人员冲洗孔道后，立即进行压浆，使用压浆泵从孔道任意一端开始，直至梁另一端孔道溢出水泥浆即可。请指出以上操作有哪些错误，并改正。[参考答案]：1、张拉使用的张拉机及油泵、锚、夹具必须符合设计要求，并配套使用，配套定期校验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线。2、预应力张拉“双控”指标指应力控制与伸长值控制，以应力控制为主，同时以伸长值作为校核。3、共有三处错误。分别为：（1）冲洗孔道后，立即进行压浆；（2）从孔道任意一端开始；（3）压至另一端孔道溢出水泥浆即可。（应增加改正后的内容才算完整）4、[背景材料]某高速公路D合同段，K23+340为一座桥跨结构为30m的连续箱梁，桥高21米，共计32片箱梁，单梁约重80吨，该桥右侧为一大块麦地，经理部布置为预制场。确定的预制安装施工方案为：设32个台座，全部预制完成后，采用130吨吊车装就位。工程部门作出主要施工方案如下：1、人工清表10cm，放样32个台座，立模，现浇15m厚C20砼，埋设对拉杆预留孔，台座顶面撒水泥抹光平整。2、外模采用已经使用过的同尺寸箱梁的定型钢模板，内模采用木模外包镀锌铁皮，所有模板试拼合格。3、底模上铺一层硬质复合胶板，在胶板上制作钢筋骨架。为了钢绞线准确定位，将钢绞线绑扎成束，穿入圆形波纹管中，在钢筋骨架制作过程中按设计坐标固定在钢筋骨架上。钢绞线下料长度考虑张拉工作长度。4、安装端模板和外侧钢模，监理工程师检查同意后，砼吊装入模。先浇底板砼，再安装内模，后浇侧墙和顶板，均用插入式振捣棒振捣密实。满足强度要求时，拆除内模，浇筑封端砼，履盖养生7天。5、强度达到规定要求后，进行张拉作业。千斤顶共2台，在另一工地上校验后才使用一个月，可直接进行张拉控制作业。计划单端张拉，使用一台千斤顶，另一台备用。6、按设计提供的应力控制千斤顶张拉油压，按理论伸长量进行校核，双控指标严格控制钢绞线张拉。保证按设计张拉应力匀速缓慢增加，张拉到设计应力相应油表刻度时，立即锚固。7、拆除张拉设备，将孔道冲洗干净，吹除积水，尽早压注水泥浆。压浆时使用压浆机从梁的一端向另一端压浆，当梁的另一端流出浓浆时，堵塞压浆孔，稳压1分钟后，封闭压浆端浆孔。8、按要求养生，当水泥浆强度满足设计要求后，可移运吊装。[问题]：请你指出写明的方案中的不当之处，并说明理由。[参考答案]：1、人工清表后应当对台座地基夯实，并合理设置排水沟，台座应当按要求设置预饶度。2、钢筋骨架的保护层应严格控制。3、砼浇筑时，应以紧固安装在侧模外侧的附着式振捣器为主，插入式振捣棒为辅。4、强度达到规定要求后，进行张拉作业。千斤顶使用之前必须校验，准确标定张拉力和油表读数之间的关系曲线；计划单端张拉违背规范要求，应当两端张拉。5、按标定的张拉力和油表读数之间的关系曲线，确定设计拉应力对应的油表刻度控制千斤顶张拉应力，按现场使用的钢绞线的实际弹性模量计算其理论伸长量进行校核，双控指标严格控制钢绞线张拉。在张拉控制应力处于稳定状态时才能锚固。6、压浆时应按设计配合比配制水泥浆，在梁的两端各压浆一次，直至规定稠度的水泥浆充满整个孔道为止。IB423034（桥梁上部结构悬臂施工方法）5、[背景材料]某连续梁桥主跨跨径为80m，主梁砼标号为50号，采用挂篮悬臂浇筑施工工艺，挂篮结构形式三角斜拉带式，合拢段长度为2m，合拢段劲性骨架采用型钢制做。[问题]:1、悬浇施工工序有哪些？2、请在以下括号（）内填入正确答案：中间合拢段混凝土采用吊架最后浇筑，合拢浇筑前应及早调整两端悬浇梁段的（）。合拢混凝土浇注前要安装合拢段的（）和（），确保合拢段混凝土强度未达到设计强度前不变形。并在合拢段两侧（），随着合拢段混凝土的浇注逐步减压，保持合拢段混凝土浇注过程中荷载平衡。为减少温度变化对合拢段混凝土产生拉应力，混凝土浇注时间应选择一天（）气温时浇注，混凝土强度达到（）后，按顺序对称进行张拉、压浆。在张拉压浆完成后及时解除（），将各墩临时支座反力转移到永久支座上，将梁体转换成（）。[参考答案]：1、浇施工工序包括：（1）上挂篮（2）模板校正、就位（3）普通钢筋、预应力管道架设（4）混凝土浇筑（5）张拉、压浆（6）折模及移动挂篮2、（中线及标高），（劲性骨架），（张拉临时束），（加压），（最低），（设计要求强度），（临时固结措施），（连续梁体系）。6、[背景材料]某大桥为（50+4×80+50）m连续梁桥，主梁为双箱单室箱形结构，砼标号为50号，采用悬臂拼装施工工艺。梁段采用长线法预制，缆索吊装就位。[问题]:1、悬臂拼装法与悬浇施工比较，还具备哪些优点？2、简要叙述长线法施工工序。3、1＃块是紧邻0＃块两侧的第一箱梁节段，也是悬拼T构的基准梁段，是全跨安装质量的关键，一般采用湿接缝连接。湿接缝拼装梁段施工程序为：吊机就位→提升、起吊1＃梁段→安设铁皮管→（）→丈量湿接缝的宽度→调整铁皮管→（）→检查中线→固定1＃梁段→安装湿接缝的模板→（）→湿接缝养护、拆模→（）→下一梁段拼装。（请在以上括号内填入正确的工序）[参考答案]：1、悬臂拼装法与悬浇施工比较，还具备以下优点：a.梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了建桥周期。b.预制梁的混凝土龄期比悬浇法的长，从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变。c.预制场或工厂化的梁段预制生产利于整体施工的质量控制。2、长线法施工工序：预制场、存梁区布置→梁段浇筑台座准备→梁段浇筑→梁段吊运存放、修整→梁段外运→梁段吊拼。3、（中线测量），（高程测量），（浇筑湿接缝混凝土），（张拉预应力筋）。7、[背景材料]某三跨预应力混凝土连续梁桥，跨度为90m＋155m＋90m，箱梁宽14m，底板宽7m，箱梁高度由根部的8.5m渐变到跨中的3.5m，根据设计要求，0#、1#块混凝土为托架浇筑，然后拼装挂篮，用悬臂浇筑法对称施工，挂篮采用自锚式桁架式结构。施工单位根据该桥的特点，制定了详细的施工流程，其中对箱梁悬臂浇筑阶段的主要施工工序如下：1.墩的两侧安装托架并预压，架立模板、绑扎0#、1#块钢筋，浇筑混凝土并张拉预应力筋；2.拼装挂篮，用堆载法预压挂篮，以消除挂篮的非弹性变形；3.按设计标高值加预加抬高量值架立模板、绑扎钢筋、浇筑各个节段的箱梁混凝土；4.张拉预应力筋；5.拆除模板，移动挂篮，开始下一个节段的施工。6.在整个悬臂浇筑过程中，定时进行箱梁节段标高的测量，以及应力和温度的观测，整个测量完全满足设计和施工技术规范的要求。[问题]：1、施工单位在0#、1#块施工完成后拼装挂篮是否正确？如不正确，应该如何处理？2、采用堆载法预压挂篮除了消除非弹性变形外，还有哪些目的？3、张拉完预应力筋后能否开始作下一节段的施工？为什么？[参考答案]：1.不正确，应该先对支座作临时固结；2.还应测出挂篮在不同荷载下的实际变形量，供挠度控制中修正立模标高；3．不能，因为还需对管道进行压浆。IB423036（桥梁上部结构逐孔施工方法）8、[背景材料]某跨海大桥，上部结构为9×50m＋9×50m＋12×50m三联等跨等截面预应力混凝土连续箱梁桥，横向为两个独立的单箱，梁高2.75m，单箱顶面宽为11.30m。箱梁采用移动式模架逐跨施工，整套设备从瑞士某公司引进。施工单位在完成了侧模和底模安装后，开始调整各支点处的模板纵向标高，使钢箱模板处于浇筑混凝土的正确位置，同时设置预拱度。在设置预拱度值时，施工技术人员考虑了如下主要因素：1)、钢梁由于新浇混凝土重量产生的的弹性变形；2)、恒载；3)、混凝土箱梁产生的弹塑性变形。在浇筑底板和腹板混凝土时，采用同步浇筑的方式，以期增大混凝土箱梁的刚度值，减小混凝土重量对钢梁产生的弹性变形；在浇筑顶板混凝土时，采用先浇筑两侧翼缘板，后浇中间的顺序，便于早期脱模，提高模架的利用率，加快施工进度。[问题]：1)计算理论预拱度值的项目是否完整？如不完整，还应考虑哪些因素？2)请指出浇筑底板、侧板和顶板混凝土顺序的不合理之处？[参考答案]：1.不完整，还应计入支点沉降值；2.底板混凝土浇筑应先于腹板混凝土10-20m；顶板混凝土应先浇中间后两侧翼缘混凝土。IB423038（桥梁上部结构缆索吊装施工方法）9、[背景材料]某钢管混凝土拱桥，净跨200m，拱肋高度3.6m，拱肋宽度2.0m，每条拱肋分7段，全桥共设5个钢管空间桁架，其安装位置如下图所示。图中序号①②③④分别代表拱肋的节段号，带阴影的是横系梁及其所在的位置。所有拱肋和横系梁均在距工地150km外的船厂加工，安装前用大型驳轮将节段和横系梁依次运输到施工工地。图拱肋节段划分及横系梁位置钢管拱肋安装采用无支架缆索吊装法，塔架采用万能杆件拼装，并按施工组织设计要求，将塔架调整到理想状态，随后就开始拱肋吊装。安装过程中遵循对称、均衡的施工原则，即两岸对称吊装，且吊装节段数差异不超过1个。扣索采用普通钢丝绳。整个吊装顺序如下：1）装上、下游①节段，张拉扣索到节段设计高程；2）安装1#横系