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浅谈桥梁下部结构的养护

2010-08-15孙国华

科技传播 2010年15期
关键词:翼墙墩台水泥砂浆

孙国华

河南省路桥建设集团有限公司,河南商丘 476000

浅谈桥梁下部结构的养护

孙国华

河南省路桥建设集团有限公司,河南商丘 476000

在桥梁的使用过程中,下部结构的养护与加固对后期工程质量及使用影响很大。笔者结合自身的实践和经验,对桥梁下部结构的墩台基础、墩台和锥坡、翼墙的养护与加固进行了详细的探讨。

桥梁;墩台;翼墙;养护;加固

1 墩台基础的养护与加固

1.1 日常养护的养护与加固

应采取措施保持桥梁墩台基础附近河床的稳定。桥梁上下游各200m的范围内(当桥长的1.5倍超过200m时,范围应适当扩大)应做到:

1)应适当的进行河床疏浚。每次洪水过后,应及时清理河床上的漂浮物,使水流顺利渲泄;

2)在桥下树立警示牌,禁止任何人或单位在上述范围内挖砂、取土、采石、倾倒废弃物,禁止进行爆破作业及其他危及公路桥梁安全的活动;

3)不得任意修建对桥梁有害的建筑物,因抢险、防汛需要修筑堤坝、压缩或拓宽河床时,应事先报经交通主管部门或公路管理机构同意,并采取有效的防护措施。

1.2 墩台基础的允许沉降

简支梁桥墩台基础的沉降和位移,超过以下容许限制或通过观察裂缝持续发展时,应采取相应措施予以加固:

1)墩台均匀总沉降值(不包括施工中的沉降):2.0;

2)相邻墩台总沉降值(不包括施工中的沉降):1.0;

3)墩台顶面水平位移值:0.5。

当墩台变位所产生的附加内力影响到桥梁的正常使用和安全时,或桥梁墩台基础自身结构出现大的缺损使承载力不够时,必须进行加固处理。

1.3 加固方法及适用范围

1)当地基承载力不足时,可采用下列措施进行加固:

(1)重力式基础的加固

在刚性实体基础周围浇筑混凝土扩大基础。一般应修筑围堰,抽干水后开挖基坑,再浇筑混凝土。新旧基础(承台)之间可埋置连接钢筋,并将旧基础表面刷洗干净、凿毛,使新老混凝土连成整体。

(2)桩基础的加固

加桩。可用钻孔桩或打入桩增设基桩,并扩大原承台。

对单排架桩式桥墩采用加桩加固时,如原有桩距较大(4~5倍桩径),可在桩间插桩。如原有桩距较小,但通航净空有富裕时,可在原排架两侧增加新桩,变为三排式墩桩。

对钻孔灌注桩桩身损坏,露筋、缩颈等病害,可采用灌(压)浆或扩大桩径的方法进行维修加固。

(3)人工地基加固

对墩台基础以下的地层,采用注浆、旋喷注浆或深层搅拌等方法,将各种浆液及加固剂注入或搅拌于土层中,通过浆液凝固使原来松散的土固结,成为有足够强度和防渗性能的整体。所采用的材料应通过试验确定。

2)墩台基础防护加固

墩台基础局部被冲空时,可分情况采取下列加固措施:

(1)水深3m以下,可筑围堰将水抽干,以砌石或混凝土填补冲空部分。桥台基础采用上述方法加固时,还应修整或加筑护坡。

(2)水深3m以上,可在基础四周打板桩或做其他围堰,灌注水下混凝土。也可用编织袋装干硬性混凝土,通过潜水作业将袋装混凝土分层填塞冲空部分,填塞范围比基础边缘宽0.4m以上。

方法如下:

打梅花桩,桩间用块、片石砌平卡紧;

用块、片石防护或用水泥混凝土板、水泥混凝土预制块防护;

用铁丝笼、竹笼等柔性结构防护。

墩台周围河床冲刷严重,危及基础安全时,除分别采用上述方法进行防护加固外,应在洪水期过后,采取必需的调冶构造物防护措施,或对河床采取防冲刷处理,以防再次被冲刷。

3)桥台滑移、倾斜的加固

桥台发生滑移和倾斜时,应分析其原因,根据不同情况采取下列加固方案:

(1)梁式桥或抖拱因台背土压力过大,造成桥台向桥孔方向位移,可采取下列方法进行加固:挖除台背填土,改用轻质材料回填,减轻台后土压力,以使桥台稳定。拱桥在换填材料时,应维持与拱推力的平衡,如在桥孔设临时拉杆或在后台设临时支撑。

(2)拱桥桥台产生向后台方向位移,可根据不同情况采用下列加固方法:在U形桥台两侧加厚翼墙。翼墙与原桥台应牢固结合,增大桥台断面和自重,借以抵抗水平位移。若为一字型桥台,可增设翼墙变为U形桥台。

当桥台的位移尚未稳定时,可在台后增设小跨引桥和摩擦板,以制止桥台继续位移。

(3)拱桥在加固墩、台时,必须保持推力平衡,注意安全。

4)墩台基础沉降的加固

若桥梁墩台发生了较明显的沉降、位移,除按本文前述的方法加固外,还可采用下述方法使上部机构复位。

(1)梁式桥上部结构状况基本完好,桥面没有损坏,下部地基较好时,可对上部结构调整体或单孔顶升,然后加设垫块、调整支座。

(2)梁式桥上部结构状况基本完好,但桥面损坏严重时,可凿除桥面及主梁之间的连接,将主梁逐一移位,加厚盖梁,重新安装主梁,并重新铺装桥面。

(3)拱桥桥台发生位移,使拱轴线变形较大,承载能力不足时,可采用顶推方法调整拱轴线,恢复其承载能力。

2 墩台的养护与加固

2.1 日常养护与维修

1)保持墩台表面整洁,及时清楚墩台表面的青苔、杂草、灌木和污秽;

2)对发生灰缝脱落的圬工砌体,应清楚缝内杂物,重新用水泥砂浆勾缝;

3)墩、台身圬工砌体表面风化剖落或损坏时,损坏深度在3cm以内,可用水泥砂浆抹面修补,砂浆强度等级一般不应低于M5;

4)圬工砌体镶面部分严重风化和损坏时,应用石料或混凝土预制块补砌、更换,新老部分要结合牢固,色泽质地应与原砌体基本一致;

5)墩台身圬工砌体的砌块如出现裂缝,应拆除后重新砌筑;

6)墩、台表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面、裂缝、露筋等病害时,应采用水泥砂浆修补,因受行车震动影响,不易用水泥砂浆补牢的,应考虑采用环氧树脂或其他聚合物混凝土进行修补。

2.2 加固方法及适用范围

1)由于活动支座失灵而造成墩台拉裂,应修复或更换支座,并按上述方法修补裂缝;

2)墩台身发生纵向贯通裂缝时,可采用钢筋混凝土围带、粘贴钢板箍或加大墩台截面的方法进行加固;

3)因基础不均匀下沉引起墩、台自下而上的裂缝时,应先加固基础,再采用灌缝或加箍的方法进行加固;

4)U形桥台的翼墙外倾时,可在横向钻孔加设钢拉杆,钢拉杆固定在翼墙外壁的型钢或钢筋混凝土梁柱上;

5)当墩台损坏严重时,一般可用钢筋混凝土“箍套”加固,对结构基本完好,但承载力不足的圆柱墩柱可用包裹碳纤维片材的方法加固;

6)钢筋混凝土墩台出现缺损,而墩台身处常水位以下时,可根据不同情况采用围堰抽水或水下作业的方法进行修补。

3 锥坡、翼墙的养护

1)锥坡应保持完好。锥坡开裂、沉陷,受洪水冲空时,应及时采取措施进行维修加固;

2)翼墙出现下沉、断裂或其他损坏时,应及时维修加固。

4 结论

在桥梁的施工中,应注重每一个环节,保证工程质量,下部结构应保证整个桥梁在使用过程中安全耐久、便于养护维修。这还需要施工人员在工程实际中不断的探索、总结,从而提高下部结构的质量和使用效果。

U44

A

1674-6708(2010)24-0172-02

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