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桥梁维修与加固技术研究(最终版)

声祝你们以后工作顺利,万事如意,础的设计用旋喷法加固桥梁墩台基础,般是因为墩台基础在设计时或施工中存在些缺陷,对地基的承载能力估计不足,已发生构筑物正常使用时所不允许的下沉。或者说因为使用条件改变如荷载等级提高,使地基承载能力不能适应。加固的方法般都是在墩台基础的襟边或底板打下钻孔,旋喷成圆柱体,并和原基础联成整体,增加地基的承载力,达到加固的目的。用旋喷法对旧桥墩台进行加固时,与前述其它加固方法情况相同,原有桥梁的全部重量都是已压在原有地基上的。地基是在承受着构筑物已有的全部重量的情况下进行加固施工的。因此,若被加固的桥梁构筑物没有受到新的荷载作用,旋喷固结体最初是几乎不受力的。只是由于时间的推移,原有地层在恒压力的作用下,土体产生徐变或滑移,使原土体承受的部分压力转移到刚性较大的旋喷固结体上。但这种转移是不大的,因此,只有构筑物新增加荷载时,才为旋喷固结体所承受。总的来说,用旋喷法加固后的地基,具有下列特点固结体和原土层共同受力固结体的形变模量较土层大很多倍固结体和土体的受力在时间上不同步,般是土体己达到或接近其极限强度以后,固结体才进入工作状态,由于这些特点的存牲,旧桥墩台基础用旋喷法加固的设计计算可参照下述方法进行对加固前墩台基础的承载能力进行估算。墩台基础的加固,大体上可以分为两种情况种是构筑物正在建造或运用过程中,基础发生较大的均匀或不均匀下沉,已危及桥梁结构的正常使用。另种是目前使用状态良好,但考虑到桥梁要通过更大载重的车辆,地基承载力不能满足进步发展的需要。两种情况对原有地基的极限承载力的估算方法是有所不同的。对目前已不能满足使用要求的桥梁构筑物地基承载力的估算方法。对已发生病害的墩台基础在加固前,除收集有关工程设计所必须的各项资料外,还应对工程的病害历史和现状进行调查分析。根据病害发生发展的程度,推算出现有地基的承载能力如现有地基承受的荷重为,基础底面积为,则基础底面现有应力为由于基础已发生下沉并危及正常使用,因此地基的现有应力必然已经超过地基的极限承载能力基础底部或其下卧层,则地基实有的极限承载力肯定较值小。式中称作现有地基支承系数,视病害程度,取之间。对下沉较小或目前已基本稳定的地基,加固后原土层的承载能力,建议取。对下沉速度很快或下沉正在迅速发展的地基,其原有土层的承载力可取般情况下则介于两者之间。对于目前没有病害,仅为提高荷载等级而需要加固的地基,地基承载能力有两种方法确定种是按地质钻孔或土工试验所给出的土体极限强度种是依据规范提出的经过多次压实未受破坏的旧桥基其允许承载力可给予提高提高系数为的方法确定。旋喷法加固危及正常使用的墩台基础的设计计算方法,可按下列步骤进行用地质钻探的方法确定基岩或硬层的埋藏深度,决定旋喷固结体的性质。若基岩较浅,则可设计为支承桩若基岩较深,则可设计成摩擦桩。在现场选取各层土样,按加固需要和现场可能达到的水泥水土三者之比进行配方试验,决定固结体材料强度桩。计算加固所必须的固结体总面积桩桩式中桩柱的安全系数,般按桩基采用。也可使用正常的地基加固检算方法桩桩式中地基承载安全系数,由于桥梁墩台是以恒载为主的建筑物,而且又比较确切,因此可以比有关规范值略小,建议。④旋喷注浆加固总面积桩求得以后,可用试验或经验公式法确定旋喷固结体的有效直径。如采用单管法,对的粘性土对砂性土式中有效直径土的标准贯人度。有了直径便可算出加固所需的旋喷桩桩数桩桩桩旋喷桩数算出后,即可进行孔位的布置。旋喷法加固未发生病害而为提高荷载等级的墩台基础的设计计算步骤是定出桥梁构筑物将来使用时所需支承的最大荷载最大标出现在加固前地基所承受的荷载现在假定加强后结构新增加的荷载全部由固结体所承受桩最大现在④加强所需的桩柱的总面积桩现在最大桩式中加强固结体的安全系数,建议桩固结体的抗压极限强度,按配方试验或现场承载力试验确定。所需固结体总面积确定后,即可决定固结体的有效直径方法同前决定桩数桩进行桩位布置。旋喷法加固墩台基础的施工施工程序。旋喷注浆加固的施工程序为钻机就位钻孔插管旋喷作业冲洗等五道工序。如图所示旋喷操作要点。旋喷施工的操作要点有旋喷前要检查高压设备和管路系统,其压力和流量必须满足设计要求。注浆管及喷嘴内不得有任何杂物。注浆管接头的密封圈必须良好。垂直施工时,钻孔的倾斜度般不得大于。在插管和旋喷过程中,要注意防止喷嘴被堵,在拆卸或安装注浆管时动作要快。水气浆的压力和流量必须符合设计值,否则要拔管清洗再重新进行插管和旋喷。使用双喷嘴时,若个喷嘴被堵,则可采取复喷方法继续施工。图旋喷注浆施工程序示意图④旋喷时,要做好压力流量和喷浆量的量测工作,并按要求逐项记录。钻杆的旋转和提升必须连续,不得中断。拆卸钻杆继续旋喷时,要注意保持钻杆有的搭接长度,不得使旋喷固结体脱节。高压旋喷法加固墩台基础的应用实例工程实例工程名称怀化铁路机车行走线公路立交跨线桥加固简图见图。该桥为形桥台,台高,年底建成并架设主梁铺设桥面。年月进行台青填土。当填土达时,发现北台严重下沉,台后左角下沉。桥台后倾,桥面伸缩缝增大,影响结构正常使用。加固时采用高压旋喷法,根据计算采用根直径达的高压旋喷柱桩。本桥台自年月完工后通车,直未有下沉现象,使用正常实践表明采用高压旋喷法加固是成功的。工程实例二工程名称阜淮线戴家湖铁路桥。加固简图见图。该桥两台为扩大基础,自年建成后,尚未架梁即发生较大下沉和位移。加固时南北两台分别采用根和根高压旋喷桩,长分别为和,设计直径为。加固后仅十天便进行架梁,投入使用后均未见有下沉现象,加固效果良好。旋喷柱旋喷图怀化铁路机车行走线公路立交跨线桥加固简图图阜淮线戴家湖铁路桥加固简图工程实例三工程名称日本名古屋神崎川桥桥墩下沉处理。加固简图见图。该桥由于桥址受纸厂废液冲刷,基础摩擦力减少,使桥墩发生不均匀下沉。加固方案在桥墩周围作高压旋喷,由于桥址离海口较近,河道流速小,采用单排旋喷固结体帷幕,在帷幕内,采用化学灌浆达到了增加地基强度的目的。桥梁防护与抢修概述防止洪水和防止流冰是为了避免或减少洪水和流冰对桥梁的损害,在汛期和流冰期及时抢修被毁工程,以保证桥梁正常运营于交通安全。防洪防冰的原则是预防为主,防治结合。根据水文气候条件季节特点桥梁技术状况,结合当地具体集体情况做好必要的预防工作是桥梁防护的重要环节。抢修被毁工程也应注意到抢修与加固相结合的必要性可能性和经济性。这是由于抢修中注意进行适当的加固和改善,对提高构筑物抗御自然灾害的能力是有利的。因此,抢修并不意味着仅局限于修复。山洪作用下墩台基础的破坏及防护措施破坏形式大量桥梁水毁事例的调查资料显示,桥梁在山洪作用下的破坏主要有上部结构破坏墩台破坏和材料破坏等。其中桥墩破坏,是由于上部结构传来的洪水水平力及水平力弯矩荷载偏心压力自身受洪水冲击力等外力共同作用的结果,其形式有墩身倾斜过大,墩底水平位移过大合力偏心距过大,桥墩倾覆高墩受弯压作用,发生挠曲失稳④墩身受弯出现裂缝。桥台尺寸较大,刚度较大,自身遭破坏的可能性很小,其失效般是刚体失衡,图日本名古屋神崎川桥桥墩下沉处理如倾覆等形式。基础的破坏形式有基础底面剪切力不足,发生滑移基础底面在偏心合力作用下,局部压力超高,地基发生塑性行变。抗洪措施为将山洪对桥梁的影响降到最低,必须从山洪破坏力特性和桥梁抵抗机制两个方面着手,尽量减轻山洪的强度和集中作用,增强桥梁自身抗洪力。两方面紧密结合,才是解决抗洪问题的合理途径。因此,抗洪的有效对策及相关措施有改进设计在桥梁设计中,针对洪水作用下桥梁的薄弱环节,作适当的修改和添加,就可以获得较为理想的抗洪效果。对墩台可采用减小桥梁阻水面积,如采用薄壁墩,采用预应力钢纤维混凝土减小上部结构建筑高度适当增大跨径,桥台不能侵入河道太多在深水主流区不宜设墩,或争取跨过河。保证施工质量确保混凝土浇筑质量,做到均匀密实,表面光滑无裂纹,以满足抵抗水流冲刷,保护受力筋的要求。基础施工应特别重视,必须达到规定的尺寸和深度。对薄弱部位进行加固维修桥梁在正常使用下形成的损伤,会降低桥梁的抗洪能力,同时损伤在洪水作用下会进步加剧,因此必须及时对破损部位进行维修。墩台。墩台的损伤有裂缝缺口混凝土老化钢筋外露锈蚀等情形,亦可用灌浆抹面的方法维修,必要时可换掉墩身混凝土老化层。基础。基础可能出现沉陷倾斜滑移,可采取打桩围护扩大基础面积附设推力结构等多种手段进行维修。洪水期采取的措施为了有效地进行洪水期的抢险工作,应对抢修工作进行统筹安排,易毁桥梁构造物应设专门的抢险队伍守护,准备足够的抢险材料工具用具以及救生照明和通讯设备等。当洪水对桥梁产生破坏时,应及时进行紧急抢修,做到采取应急措施,不使水害扩大。尽快抢修,维护安全通车。洪水期的抢险,应针对不同情况采取下列措施监视漂浮物在桥下通过情况,必要时用竹杆钩杆等引导其顺利通过桥孔,防止其堆积在桥墩附近。对堵塞在桥下的漂浮物,必须随时移开或捞起。洪水时,如桥梁墩台引道护坡锥坡或河床发生冲刷,危及整个构造物时,应采取抛块石沉砂袋或柴排等紧急措施进行抢修。但抛填不能过多,以免减小泄水面积而增大冲刷。抛填块石时,可设置临时木溜槽,以控制抛填位置。遇有特大洪水,采用抢修措施仍不能保全的重要桥梁,在紧急情况下,经上级主管部门批准,可用炸药炸开桥头引道渲泄洪水,以保护主桥安全渡洪。水毁的预防主要指在雨季或洪水来临之前,为防止或减轻雨水和洪水对桥梁等结构物的危害而进行的各项预防工作。为了对水毁做到全面预防,重点治理,应进行如下工作水毁检查应符合的要求桥梁墩台调治构造物引道护坡挡墙基础应无冲空或损坏。桥下应无杂草树枝石块等杂物堆积淤塞河道,河流上游堆积物漂浮物能顺利过桥。桥梁上游河道稳定,水流平顺,桥梁下游无明显冲刷。桥头引道有无松裂。调查桥梁上游附近有无水库及其储水能力,是否存在病害隐患。雨季和洪水来临之前水毁的预防工作清疏各种排水系统和做好河道清淤。修理加固改善和增设调治构造物。采取适当措施,防止漂浮物大量急剧下冲。做好抢险物资和设备的准备。汛期应对桥梁基础采取的措施在漂浮物较多的河流,为避免漂浮物撞击墩台,可在墩台前定的距离处设置护墩体。其形式可根据水流的缓急水位的高低漂浮物的多少流量的大小等情况选择,般用单桩束桩单排双排三角形桩等,材料可用木钢石块水泥混凝土或钢筋混凝土等。发现墩台基础冲空时,应在汛前采取加固措施。为防止河段不利变形造成水流冲击桥梁采取的措施稳定次稳定河段上桥梁水毁防治措施,可根据调整桥下滩流河床冲淤分布的实际需要以及水流流向等情况分别选择以下方法正交桥位,两侧有滩且对称分布时,两侧桥头可布置对

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