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1、浙江大学建筑工程学院 工程硕士课程作业课程名称 基础工程 任课教师 柯翰 专业年级 2013级交通工程(桥梁工程)姓 名 李川 成 绩 目录1桥梁基础的作用及基础类型31.1桥梁基础作用31.2桥梁基础类型42国内桥梁管养现状与基础沉降引起的桥梁结构主要问题621国内桥梁管养现状62.2基础沉降引起的桥梁结构主要问题73桥梁基础加固对策、方案的介绍73.1 扩大基础加固法73.1.1特点及适用条件73.1.2加固施工工序、方案83.2增补桩基加固法93.2.1特点及适用条件93.2.2加固施工工序、方案103.3高压旋喷注浆加固法113.3.1特点及适用条件113.3.2加固施工工序、方案12

2、4案例分析124.1雅回一桥病害分析及加固对策134.2垂阳桥病害分析及加固对策164.3温溪大桥病害分析及加固对策204.4塘下金互通立交桥病害分析及加固对策22基础沉降引起的桥梁结构问题及加固对策桥梁是道路交通的咽喉,是重要的基础设施,由于桥梁结构反复承受着车轮的磨损、冲击,遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏,特别是我国交通量和重型汽车的不断增加,加之建筑材料的性质衰变,以及由于设计和施工留下的一些缺陷,必然造成道路桥梁使用功能和承载能力的日趋退化。与此同时,基础沉降对桥梁结构有着非常重要的影响,每年因为基础沉降造成的桥梁垮塌事件很多,基础沉降现在是桥梁结构中比较严

3、重的危害之一;本文将对基础沉降引起桥梁下部结构各病害进行总结分析,同时提出相应的加固对策。本文分四个部分,第一部分简述桥梁基础的作用及基础类型,第二部分简述国内桥梁管养现状与基础沉降引起的桥梁结构主要问题,第三部分为桥梁加固对策与各加固方法的介绍,第四部分为实际案例分析。1桥梁基础的作用及基础类型1.1桥梁基础作用由于不同桥梁基础类型对相应的桥梁结构所造成的影响不同,故首先对桥梁基础的作用,桥梁基础的类型做一些简单的介绍。桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载,并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此,为了全桥的安全和正常使用,要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性。与一般建筑物基础

4、相比,桥梁基础埋置较深,其原因是:由于作用在基础上的荷载集中而强大,加之浅层土一般比较松软,很难承受住这种荷载,故有必要把基础向下延伸,使置于承载力较高的地基上;对于水中墩台基础,由于河床受到水流的冲刷,桥梁基础必须有足够的埋深,以防冲刷基础底面(简称基底)而造成桥梁沉陷或倾覆事故。一般规定桥梁的明挖、沉井、沉箱等基础的基底按其重要性和维修加固难易,应埋置在河床最低冲刷线以下至少25米。对于冻胀土地基,基底应在冻结线以下至少0.25米。对于陆地墩台基础,除考虑地基冻胀要求外,还要考虑生物和人类活动及其他自然因素对表土的破坏,基底应在地面以下不小于1.0米。对于城市桥梁,常把基础顶置于最低水位或

5、地面以下,以免影响市容。基顶平面尺寸应较墩台底的截面尺寸大,以利施工。在水中修建基础,不仅场地狭窄,施工不便,还经常遇到汛期威胁及漂流物的撞击。在施工过程中如遇到水下障碍,还需进行潜水作业。因此,修建水中基础,一般工期长,技术复杂,易出事故,工程量大,造价常常占到整个桥梁造价的一半,故桥梁基础的修建,在整个桥梁工程中占有很重要的地位。1.2桥梁基础类型按构造和施工方法不同,桥梁基础类型可分为:明挖基础、桩基础、沉井基础、沉箱基础和管柱基础。明挖基础,也称扩大基础,系由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础,其埋置深度可较其他类型基础浅,故为浅基础。它的构造简单,由于所用材料不能承受较大的拉应力,故

6、基础的厚、宽比要足够大,使之形成所谓刚性基础,受力时不致产生挠曲变形。为了节省材料,这类基础的立面往往砌成台阶形,平面将根据墩台截面形状而采用矩形、圆形、T形或多边形等。 建造这种基础多用明挖基坑的方法施工。在陆地开挖基坑,将视基坑深浅、土质好坏和地下水位高低等因素,来判断是否采用坑壁支持结构衬板或板桩。在水中开挖则应先筑围堰。明挖基础适用于浅层土较坚实,且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单,埋深浅,施工容易,加上可以就地取材,故造价低廉,广泛用于中小桥涵及旱桥。中国赵州桥就是在亚粘土地基上采用了这种桥基。桩基础,由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的承台所构成的基础。外力通过承台分配

7、到各桩头,再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中,故属于深基础。桩基础适用于土质深厚处。在所有深基础中,它的结构最轻,施工机械化程度较高,施工进度较快,是一种较经济的基础结构。有些桥梁基础要承受较大的水平力,如桥墩基础要承受来自左右方向的水平荷载,其桩基多采用双向斜桩;而一些梁式桥的桥台主要承受来自一侧的土压力,多采用单向斜桩。如桩径很大,像常用的大直径钻孔桩,具有相当大的刚度,则可不加斜桩而做成垂直桩基。桥梁基础多置于水中,故要求桩材不仅强度高,而且要耐腐蚀。在桥梁中常用的桩材为木材、钢筋混凝土和钢材。由于木材长度有限,强度和耐腐蚀性较低,故木桩多用于中小桥梁,且桩顶必须埋在低水位以

8、下,才能长期保存。钢筋混凝土桩的强度和耐久性均较木桩为优,多用于较大或重要桥梁,但当遇到含盐量较高的水文地质条件,也有腐蚀问题,应采取防护措施。中国在19081912年修建津浦(天津浦口)铁路洛口黄河桥时,其基础就采用了外接圆直径为50厘米的正五边形钢筋混凝土预制桩,桩长1517米。自50年代以后,曾广泛采用工厂预制的钢筋混凝土空心的管桩、桩外径多为40和55厘米,如19531954年在武汉修建的汉水铁路桥和公路桥,以及60年代修建的南京长江桥引桥的大部分基础均采用这种桩基。此外,钢筋混凝土钻孔灌注桩(也称钻孔桩),近几十年在世界范围内发展很快,如1972年在中国山东北镇建成的黄河公路桥,采用

9、直径1.5米、最大入土深达107米的钢筋混凝土钻孔桩;70年代末在阿根廷建成跨巴拉那河的两座斜张桥,全部采用直径达2.0米,最大入土深达73米的钢筋混凝土钻孔桩。至于钢桩主要是钢管桩及H形钢桩,其强度甚高,在土中穿透能力强,在工业发达国家使用较多,在中国有少数桥梁(如上海黄浦江桥)也使用过。沉井基础,是一种古老而且常见的深基础类型,它的刚性大,稳定性好,与桩基相比,在荷载作用下变位甚微,具有较好的抗震性能,尤其适用于对基础承载力要求较高,对基础变位敏感的桥梁。如大跨度悬索桥、拱桥、连续梁桥等。沉箱基础,在桥梁工程中主要指气压沉箱基础。它主要用于大型桥梁,当水下土层中有障碍物而沉井无法下沉,桩无

10、法穿透时;或地基为不平整的基岩且风化严重,需要人员直接检验或处理时,常采用沉箱基础。但沉箱工程需要复杂的施工设备,人在高气压下工作,既不安全,效率也低,其水下下沉深度也受到一定限制,故现今一般较少采用。管柱基础,是主要用于桥梁的一种深基础,管柱外形类似管桩,其区别在于:管柱一般直径较大,最下端一节制成开口状,在一般情况下,靠专门设备强迫振动或扭动,并辅以管内排土而下沉,如落于基岩,可以通过凿岩使锚固于岩盘;而管桩直径一般较小,桩尖制成闭合端,常用打桩机具打入土中,一般较难通过硬层或障碍,更不能锚固于基岩。大型管柱的外形又类似圆形沉井,但沉井主要是靠自重下沉,其壁较厚,而管柱是靠外力强迫下沉,其

11、壁较薄。管柱基础适用于较复杂的水文地质条件,尤其在某些特殊条件下,更能显示其广泛适应性。如中国武汉长江桥桥址的水文地质条件为:持力层在水面之下深达40米而洪水期长达8个月,显然对气压沉箱不利;河床覆盖层很浅,不能用管桩基础;基岩表面不平,在同一墩位处高差达56米,也不能用沉井基础。在此情况下,以管柱基础最为适宜,它不受水深限制,且下端可锚固于岩盘,无需较厚的覆盖层维持柱体稳定,而基础是由分散的柱体支承于岩面,故岩面不平也易于处理。桥梁基础除了上述几种类型外,还可根据不同地质和水文条件而采用一些组合型基础结构。如中国杭州钱塘江桥正桥715号墩基础,是在沉箱下接木桩;南京长江桥正桥2号和3号墩,则

12、是钢沉井套预应力混凝土管柱基础。2国内桥梁管养现状与基础沉降引起的桥梁结构主要问题21国内桥梁管养现状桥梁结构问题已经成为相关管养部门重点检测、养护对象,但管养同时也碰到很多阻碍和困难,与国际先进水平相比,仍然存在较大差距,主要体现在以下五个方面:(1)思想认识不适应。受不正确的政绩观的影响,特别是在高速公路和农村公路建设的双重压力下,一些地方没有把“建养并重”的公路工作方针落到实处,“重建轻养”现象在一些地方还普遍存在。除此以外,长期以来形成的矫正性、被动型、突击性和单纯以桥面为中心等粗放、单一的养护模式还相当普遍、无法适应新的发展要求。(2)通行保障能力不适应。目前,大量的国省干线和农村公

13、路服务水平偏低,公路基础设施的安全水平、通行能力、耐久性、抗灾能力较弱,桥梁安全形势日益严峻,截止2010年年底,我国共有公路桥梁65.8万座,其中危桥有9.3万座,占总数的14.1%,主要集中在力量较为薄弱的农村公路上。(3)资金投入不适应。相对公路建设而言,养护管理资金投入严重不足。全国国省干线公路中每年能安排大中修的比例不足10%,大量农村公路失养失修,尚未实现有路必养,尤其是桥梁的养护工作,资金投入不足仍是制约桥梁养护管理事业发展的重要因素。(4)养护管理技术水平不适应。养护管理领域的科技主导作用仍显不足,科技成果推广应用和产业化水平急需提高。专业技术人员在所有养护管理职工中的比例较低

14、,桥梁养护管理的专业技术人才匮乏是桥梁的养护管理水平难以快速提高的一个主要原因。 (5)管理体制机制不适应。事权不清、权责不一的状况在桥梁养护管理工作中普遍存在,部分高速公路、收费公路桥梁游离于交通部门行业管理之外,养护监管薄弱,另外农村公路桥梁养护管理体系不健全,养护管理长效机制尚未建立,统一开放、竞争有序的桥梁养护市场尚未形成。2.2基础沉降引起的桥梁结构主要问题 桥梁结构的主要问题基本为各桥梁构件的结构性裂缝,但由基础沉降导致的桥梁结构问题主要体现在下部结构,本文也重点对此问题进行研究、分析,下部结构的主要病害有重力式桥台台身竖、横向裂缝,水平裂缝,桥台侧墙竖、斜向裂缝,实体墩身竖向裂缝

15、,桩柱式墩(台)盖梁竖向裂缝,桩柱式墩立柱竖向裂缝等。3桥梁基础加固对策、方案的介绍3.1 扩大基础加固法3.1.1特点及适用条件桥梁基础扩大底面积的加固方法,称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋置太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体基础时的情况。当构造 物基础具有较大的不均匀沉降, 并且地基土质比较坚实时,可以采用扩大基础法进行加固。而对于扩大部分基础底部的地基承载力不足的问题,可采取在扩大部分基础下打入一定数量的桩以提高地基承载力,桩的数量根据地基变形计算来加以选定。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土,以扩大基础的承载面积3.1.2加固施工工序、方案一、墩台扩大基础加固的施

16、工顺序如下: (1)在加宽的范围内打板桩围堰,如墩台基础土壤不好时,应作必要的加固。 (2)对围堰内土壤,挖至必要的深度(注意墩台的安全)。 (3)在堰内把水抽干。 (4)按照设计要求,在原墩台侧面凿孔并置入锚固钢筋。 (5)立模,浇筑混凝土并养生至设计强度。二、加固施工方案:扩大墩台基础加固主要注意新老基础应结合牢固,以防止发生裂缝,并且能使加固后的扩大基础能与原结构共同受力。其具体措施如下: (1)将旧墩基础混凝土侧面凿毛,然后再注入新加部分的混凝土; (2)若原墩台身为浆砌片石砌体,则可将原墩身对应于新加部分的一面拆除表层的一部分石块,然后再砌新砌体,使新旧砌体犬牙交错,互相咬码; (3

17、)有条件可制作一个强劲的钢筋混凝土箍把新旧两部分统一箍紧。在其新旧结合处附近局部加设加强钢筋,以保证该处不会产生缝裂。 (4)对于拱桥,可在桥台两侧加设钢筋混凝土实体耳墙,并将耳墙与原桥台用钢销联结起来,从而达到增大桥台基础面积,提高桥台承载力的目的。加固后耳墙与原桥台联结在一起,因此,即增加了竖向承压面积,又由于耳墙的自重而增加了抗水平推力的摩阻力。3.2增补桩基加固法3.2.1特点及适用条件当地基承载力不够,为提高地基承载力,对桩式基础可增基桩(钻孔桩或打入桩)并扩大原承台,使墩台的压力部分传递至新桩基。在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩并扩大原承台,并将承台与桩顶连接在一起

18、,以此提高基础承载力,增加基础稳定性,这种方法叫增补桩基加固法(见图17)。这种加固方法的优点是不需要抽水筑坝等水下施工作业,且加固效果显著。其缺点是需搭设打桩架和开凿桥面,对桥头原有架空线路及陆上、水上交通均有一定影响。增补桩基的加固方法适用于以下情形: 当桥梁采用桩基础,改造拓宽项目,通过增加桩的数量,扩大承台面积,提高基础承载力; 桥梁墩台基底下有软弱层,墩台发生深陷,而桩的深度不足; 由于风蚀、水蚀或冲刷等原因使桩基外露或发生倾斜时。对单排架桩式桥墩采用打桩(或钻孔灌注桩)加固法,如原有桩距较大(在45倍桩径时),可在桩间插桩,如原有桩距较小且通航净跨允许缩小时,可在原排架两侧增加桩数

19、,成为三排式的墩柱。 当桥台垂直承载力不足时,一般可在台前增加一排桩并浇筑盖梁,以分担上部结构传来的压力。打桩(或钻孔桩)时可利用原有桥面做脚手架,在桥面上开洞插桩。增浇的盖梁可单独受力,也可联结在一起,使旧盖梁、旧桩及新桩一起受力。 在对一些结构良好的老桥采用增补桩基实施下部结构的加固时,往往受桥下净空影响,不能满足常规机械的进入,可利用老桥的上部结构自重,以手动大吨位千斤顶,将预制桩无振动无噪音地嵌入土中。压入桩的承台与施工反梁合二为一,既有为静压施工传递上部恒载的反梁,又为加固的桥墩提供一个新老桩基共同受力的承台。3.2.2加固施工工序、方案(1)钻孔桩设计直径(即钻头直径)不宜小于80

20、cm; (2)混凝土等级,对于钻孔桩不低于C15,水下混凝土不应低于C20;对于打入桩不低于C25; (3)钢筋混凝土沉桩的桩身配筋应按运输、沉入和使用各阶段内力要求通长配筋。桩的两端或接桩区箍紧或螺旋筋的间距需加密; (4)加桩与原桩可采用对称布置; (5)采用摩擦桩时,钻孔灌注桩中距不得小于成孔直径的2.5倍,打入桩在桩尖处的中距不得小于桩径(或边长)的3.4倍,且在承台底面处的中距均不得小于桩径(或边长)的1.5倍; (6)采用柱桩时,桩基中距不宜小于桩径(或边长)的2.02.5倍; (7)边桩外侧与承台边缘的距离,对于直径(或边长)1m的桩,不得小于0.5倍桩径并(或边长)不小于25c

21、m;对于直径(或边长)1m的桩,不得小于0.3倍桩径并不小于50cm。 加桩时,可以扩大原来承台尺寸或在原有承台上再加一层新承台,把上部传来的荷载通过新承台传递到新桩。为使上部荷载由墩身很好地传递给新建承台,可在新建承台与既有承台接触范围内,将原承台凿成锯齿状剪力键,设置钎钉;也可采用植筋法连接新老承台,即通过植入的钢筋承接和传导弯矩及剪力,并使新旧混凝土形成有机整体,以达到扩大原承台尺寸的目的。 为加强新旧混凝土的结合,应把原承台有蜂窝或空洞缺陷部分尽可能凿除,并对新承台下的加桩顶部分进行凿毛处理,使之露出新鲜混凝土,让混凝土表面保持湿润、清洁,在完成以上工作后,立即在钢筋及其周围的混凝土上

22、涂抹一层水泥浆液或其它胶粘剂, 把浆液仔细地涮进混凝土内并均匀地涮到钢筋上,同时,在浆液涂抹尚未凝固时,立即浇筑新的混凝土。3.3高压旋喷注浆加固法3.3.1特点及适用条件高压旋喷注浆,就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置,旋转并以一定的速度提升,同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出,冲击破坏土体,高压流切割并搅碎土层,使其成颗粒状分散, 一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而对地基进行加固的一种加固方法。旋喷注浆加固法的特点如下: (1)使用范围较广,即可用于工程新建之前,又可用于工程修建之中,特别是用于

23、工程落成之后。 (2)施工简便。 (3)浆液集中,流失较少。旋喷时,除一小部分浆液由于采用的喷射参数不适,沿着管壁冒出地面外,大部分浆液均聚集在喷射流的破坏范围内,很少出现在土中流窜到很远地方的现象。冒出地面的浆液经沉淀、去砂和析出清水过滤后,即可重复使用。 (4)固结体形状可控制。为满足工程需要,在旋喷过程中,可调整旋喷速度和提升速度,增减喷射压力或更换喷嘴孔径改变流量,使固结体成为设计所需要的形状。 (5)确保固结体强度。根据采用不同的浆液种类和配方,即可获得所需的固结体强度。 (6)有较好的耐久性。在一般软弱地基中加固,和其他工艺相比,因其加固结构和适用范围不同,加固效果虽不能一概而论,

24、但从使用的浆液性质来看,能预期得到稳定的加固效果并有较好的耐久性能。 (7)使用材料来源广,价格低廉。喷射的浆液以水泥为主,化学材料为辅。除在要求速凝超早强时使用化学材料外,一般的地基工程中均使用料源较广、价格低廉的325或425普通硅酸盐水泥。此外,还可在水泥中加入一定数量的粉煤灰,既利用了废料,又降低了注浆材料的成本。 (8)设备简单、管理方便。旋喷的全套设备均为我国定型产品或专门设计制造的。结构紧凑、体积小、机动性强,占地少,能在狭窄和低矮的现场施工,施工管理简便,在旋喷过程中,通过对喷射的压力、吸浆量和冒浆情况的量测,即可间接地了解旋喷的效果和存在的问题,以便及时调整旋喷参数或改变工艺

25、,保证固结质量。 (9)生产安全。高压设备上有安全阀或自动停机装置,当压力超过规定时,阀门便自动开启泄浆降压或自动停机,不会因堵孔升压造成爆炸事故。 (10)旋喷注浆使用的机具的振动很小,噪音也低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音公害。此外注浆材料以水泥为主,更不存在污浊水域、毒化饮用水的问题。高压旋喷注浆法适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基,但对于土中砾石直径过大,砾石含量过多及有大量纤维质的腐植土,则应根据现场试验结果确定其适用程度。主要用于增加地基强度、挡土围堰及地下工程建设、增大土的摩擦力及固着力, 减小振动防止砂土液化、降低土的含水量

26、、防止洪水冲刷和防渗帷幕等七类工程。3.3.2加固施工工序、方案主要是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置,旋转并以一定的速度提升,同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出,冲击破坏土体,高压流切割并搅碎土层,使其成颗粒状分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体。4案例分析针对由于基础沉降导致的下部结构的一系列病害,如重力式桥台台身竖向裂缝,水平裂缝,桥台侧墙竖、斜向裂缝。实体墩身竖向裂缝,桩式墩(台)盖梁竖向裂缝,桩式墩立柱竖向、环向裂缝。本文将重点介绍5个案例进行病害原因分析及养护加固对策。4.1雅回一桥病害分析及

27、加固对策雅回一桥位于平阳县境内G104京福线,桥梁建成于1999年8月,桥梁中心桩号为K1975+566,本桥全长13m,共1跨,桥梁纵向布置为:1´6m,桥梁横向布置为:0.75m(护栏)+4m(非机动车道)+15.5m(行车道)+4m(非机动车道) 0.75m(护栏)。桥梁上部结构采用普通钢筋混凝土空心板梁,下部结构采用U型桥台,扩大基础,桥面铺装采用水泥混凝土。桥梁设计荷载等级为汽-20级。桥台主要病害为0、1#台帽竖向裂缝12条,总长6.75m,最大宽度1.0cm,8条超规范限值(0.3mm),Dmax=3cm;0、1#桥台台身前墙砌缝脱落、开裂5条,Dmax=4.5cm,桥

28、台右侧墙横向开裂2条,Dmax=3cm。表1 雅回一桥桥台缺陷表跨径编号构件编号病害位置病害描述第1跨0#桥台台帽距左14.3m处竖向开裂,L=0.7m,Dmax=1.0cm台帽距左21.0m处竖向开裂,L=0.65m,Dmax=0.96mm台帽距左6.0m处竖向裂缝1条并渗水钙化,L=0.6m,Dmax=0.08mm台帽距左6.6m处竖向裂缝1条并渗水钙化,L=0.6m,Dmax=0.14mm台帽距左11m处竖向裂缝1条,L=0.6m,Dmax=6.0mm(距上边缘0.5m)台帽距左12.2m处竖向裂缝1条,L=0.3m,Dmax=0.28mm台帽距左13.2m处竖向裂缝1条,L=0.4m,

29、Dmax=1.16mm(距上边缘0.4m)右侧墙横向开裂,L=1.4m,Dmax=1cm台身前墙距左4.0m砌缝横向开裂,L=4.0m台身前墙距右5.516m砌缝横、斜向开裂,L=14.0m台身前墙距右4.5m砌缝横向开裂,L=4.5m,Dmax=3cm 第1跨1#桥台台帽距右3.1m处竖向裂缝1条并渗水钙化,L=0.7m,Dmax=1.09mm台帽距右5.3m处竖向裂缝1条并表面渗水钙化,L=0.7m台帽距右8.0m处竖向裂缝1条,L=0.75m,Dmax=2.15mm台帽距右15.0m处竖向开裂,L=0.7m,Dmax=1.0cm台帽距右19.0m处竖向裂缝1条,L=0.65m,Dmax=

30、0.88mm(距上边缘0.1m)右侧墙斜向开裂,L=3.2m,Dmax=1cm台身前墙距右5.517m砌缝横、斜向开裂,Dmax=4.5cm台身前墙距右06.0m横向开裂台帽距右11.0m处(拼接部位)砼剥落,S=0.18m2 病害原因分析:桥台台帽竖向裂缝与台身砌缝开裂是由于桥台基础不均匀沉降所致。养护加固建议:1、对台帽竖缝,宽度小于0.15mm的裂缝进行表面封闭处理,宽度大于0.15mm的裂缝注浆处理,对于超过规范限值的裂缝,除注浆处理外,应加强定期观测,必要时采用粘贴钢板或碳纤维布加固。2、鉴于桥台开裂较严重,采用扩大原有基础加固方法加固基础。4.2垂阳桥病害分析及加固对策垂阳桥位于温

31、州市平阳县境内G104京福线上,桥梁中心桩号为K1965+032,本桥全长14.2 m,全桥共2跨,桥梁纵向布置为:2´4.5m,桥梁横向布置为:0.5m(护栏)+24m(行车道)+ 0.5m(护栏)=25.0m。桥梁上部结构采用钢筋混凝土空心板梁,下部结构采用重力式U型桥台,新桥部分为桩柱式墩,钻孔灌注桩基础,老桥部分为重力式墩,扩大基础,桥面铺装采用沥青混凝土。桥墩主要病害为立柱环向裂缝1条,长度为1.2m,砼剥落3处,面积S=0.54m²,盖梁竖向裂缝6条,其中3条伴有钙化,总长度为4.3m,最大宽度Dmax=0.5mm,6处锈胀、露筋,长3.0m。表2 垂阳桥桥墩缺

32、陷表跨径编号构件编号病害位置病害描述第1跨1-4#立柱距顶部0.5m环向裂缝L=1.2m,D=0.42mm1-5#立柱距顶部1.1m砼剥落,S=0.3×0.21-1#盖梁距右4.0m竖向裂缝并伴有钙化L=0.7m距右4.3m竖向裂缝并伴有钙化L=0.6m距右10.5m竖向裂缝,L=0.7m,D=0.50mm距右12.5m,距上0.55m竖向裂缝,L=0.7m,D=0.50mm距右710m锈胀,露筋6条,总长L=3.0m 第2跨2-1#盖梁距左7.0m砼剥落,S=0.4×0.3距左13.5m砼剥落,S=0.6×0.7距左10.5m竖向裂缝L=0.9m,D=3.0mm

33、距右4.0m竖向裂缝并伴有钙化L=0.7m 桥台主要病害为桥台锈胀、露筋10条,总长1.7m,桥台开裂8条,总长10.45m,砼开裂、破损3处,面积S=0.19m²。 表3-3 垂阳桥桥台缺陷表跨径编号构件编号病害位置病害描述第1跨0#台台帽距右6.16.5m锈胀、露筋3条,L=0.6m台帽距右10.3m砼开裂、破损S=0.1×0.3台帽距右7.0m斜向开裂L=0.45m,D=6.0mm台帽距左6.0m拼接处斜向开裂L=0.40m,D=6.0mm台身距右9.8m砌缝脱落,竖向开裂L=1.3m台身距右14m砌缝脱落,竖向开裂L=1.2m第2跨2#台台身距左10.5m砌缝脱落,

34、竖向开裂L=1.8m台身距右8.5m砌缝脱落,竖向开裂L=1.8m台身距左66.5m砌缝脱落,横向开裂L=1.6m台身距右8.510m砌缝脱落,横向开裂L=1.5m台帽距右8.5m斜向开裂、破损L=0.4m,D=3cm台帽距左1113m台帽开裂、破损砼剥落S=0.8×0.2台帽距右5.56.8m锈胀、露筋7条总长L=1.1m 病害原因分析:桥台竖、斜、横向开裂,盖梁竖向开裂、立柱环状裂缝主要为基础的不均匀沉降所致。养护加固建议:1、对台帽竖缝、盖梁竖缝、立柱环状裂缝,宽度小于0.15mm的裂缝进行表面封闭处理,大于0.15mm的裂缝注浆处理,对于超过规范限值的裂缝,除注浆处理外,应加

35、强定期观测,必要时采用粘贴钢板或碳纤维布加固。2、鉴于桥台开裂较严重,采用扩大原有基础加固方法加固基础。4.3温溪大桥病害分析及加固对策温溪大桥建成于2004年,位于青田县境内S333省道K30+977处,桥梁全长687.0m。上部结构为:11×20m(空心板)+1×36m+3×20m(空心板)+7×50m(T梁)+1×10m(空心板)。下部结构:0#台采用桩柱式台、桩基础,23#台采用重力式U型台、扩大基础,桥墩为双柱式墩、桩基础,桥面总宽9.0m,桥面在2#、5#、8#、11#、12#、15#、16#、18#、20#、22#墩处设置异型钢伸

36、缩缝,桥面铺装采用水泥混凝土。桥台主要病害结果:台后路基斜向开裂,台帽2条竖向裂缝,总长L=2.5m,立柱5条环向裂缝,总长L=7.1m。表3-5 温溪大桥桥台缺陷表跨径编号构件编号病害位置病害描述第1跨0#台帽距右7.4m1条竖向裂缝,L=1.5m,D=0.10mm距右9.8m1条竖向裂缝,L=1.0m,D=0.06mm0#台身0#台处跳车0#台路基侧墙斜向开裂 1-0-1#立柱距顶部0.25m1条环向裂缝,L=1.8m,D=0.16mm距顶部0.85m1条环向裂缝,L=1.7m,D=0.12mm1-0-2#立柱距顶部0.25m1条环向裂缝,L=1.3m,D=0.10mm距顶部0.55m1条

37、环向裂缝,L=1.2m,D=0.12mm距顶部0.85m1条环向裂缝,L=1.1m,D=0.10mm病害原因分析:路基侧墙开裂,台帽竖向裂缝,立柱环向裂缝主要为基础的不均匀沉降所致。养护加固建议:1、对台帽竖缝,立柱环向裂缝进行表面封闭处理。2、对路基侧墙斜向开裂情况,可对路基注浆处理,或对路基开裂部分凿除,重新砌筑。4.4塘下金互通立交桥病害分析及加固对策塘下金互通立交桥位于萧山区境内G104京福线上,建成于2000年12月,桥梁中心桩号为K1480+241,本桥全长611.04m,全桥共30跨,桥梁纵向布置为:2.0m(搭板)+ 16×20m+25m+22m+12×20

38、m +2.04m(搭板),桥梁横向布置为:0.5 m(护栏)+11.5m(行车道)+0.5m(护栏)=12.5m。桥梁上部结构采用预应力钢筋混凝土空心板梁,下部结构为:双柱式墩,钻孔灌注桩基础,桥台为埋置式桥台,钻孔灌注桩基础,桥面铺装采用沥青混凝土。桥墩主要病害为盖梁侧面竖向裂缝及底面纵向裂缝,立柱竖向裂缝,总计194条,最大宽度Dmax=0.55mm,超规范限值(0.30mm)。表3-6 塘下金互通立桥墩缺陷表跨径编号构件编号病害位置病害描述第15跨15#盖梁1#5#盖梁钢板横向加固2-1#、2#4-1#3#5-1#3#立柱碳纤维加固盖梁钢板横向加固第4跨4#盖梁5-4#盖梁,侧面16条竖

39、向裂缝,Lmax=1.3m,Dmax=0.55mm5-4#盖梁,底面7条横向裂缝,Lmax=1.0m,Dmax=0.28mm 5-4#盖梁侧面竖向裂缝第5跨5#盖梁5-5#盖梁,侧面10条竖向裂缝Lmax=1.1m,Dmax=0.26mm5-5#盖梁,底面18条竖向裂缝Lmax=1.2m,Dmax=0.20mm6-5#盖梁,侧面13条竖向裂缝Lmax=0.9m,Dmax=0.25mm5-2#立柱,前侧面2条竖向裂缝L1=2.2m,D1=0.06mmL2=0.5m,D2=0.04mm 5-2#立柱竖向裂缝 5-5#盖梁竖向裂缝病害原因分析:盖梁竖向裂缝,立柱竖向裂缝主要为基础的不均匀沉降所致。养护加固建议:对盖梁竖缝,立柱竖向裂缝进行表面封闭处理,同时,对裂缝较多的盖梁,可采用碳纤维或钢板加固,对病害严重的立柱采用碳纤维整体加固。参考文献1、CFRP材料在桥梁加固工程中的应用 李杰 太远市政

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