摘要:随着我国社会经济的不断发展,建筑行业的发展也越来越突出, 因此在公路桥梁的设计方面也需要更多的突破。本文根据某工程实例对公路桥梁桥墩加固设计措施及施工工艺进行分析和探讨,而且会根据桥梁结构的现状及病害进行一定的分析,理论联系实际分析,相关研究还需要更多学者继续探索。
关键词:桥墩加固设计;桥梁结构;加固维修
前言:随着我国社会的发展,桥梁的建设越来越重要,我国的交通运输需要桥梁的重要作用,然而在桥梁的建设和维护过程中会有很多的问题,由于一些桥梁设计问题或者是自然灾害,经常会导致桥梁的桥墩需要进行一定的修补和加固,桥墩做为基础的设施具有很重要的作用。因此本文根据某桥梁桥墩的情况进行一定的分析。
一、桥梁工程概述
本文根据某工程概况进行一定的分析,根据这座桥梁的具体情况我们来研究基本的桥梁桥墩加固设计及加固维修的问题,以便于今后作为一定的参考和借鉴。本次分析的桥梁长度大约260m。上部结构使用的是5×25+5×25m装配式预应力混凝土连续箱梁,桥面右偏角度为90,正宽度为10m,使用的是3片预制梁,梁高为140cm,梁间正距为3.34m。下部结构桥墩使用柱式墩(桥高最高约32m)、端承桩基础,支座规格为GYZ350×74。
二、桥梁结构
(一)下部结构桥墩病害
根据我们上面的了解,可以知道2号墩墩柱底面到中系梁以上3.8m范围内出现多条环向裂缝,裂缝深度大于5cm,最大的裂缝宽度是3mm;墩顶支座滑移出现脱空现象,剪切已经变形;墩顶中心相对墩底中心向小桩号偏位10cm;盖梁一侧挡块严重开裂,开裂由挡块顶一直到盖梁底,挡块功能已经缺失。桥墩竖直度检测结果表明:5号桥墩竖直度为0.34%,偏位超过20mm,没有满足标准规范要求。
(二)上部结构小箱梁病害
根据纵向裂缝的情况,小箱梁几乎都有这样的问题,裂缝分布的地方市箱梁腹板及底板,部分裂缝全跨贯通,裂缝最小宽度是0.05mm,最大宽度为0.2mm。并且我们发现第一跨小箱梁出现了泛碱等现象,以及第八跨小箱梁有漏筋等问题。
(三)桥面病害
我们在检查的过程中发现第8桥面铺装层出现坑槽,尺寸为0.7×0.3m。跨中伸缩缝胶条脱落,而且伴有泥沙物等杂质。
三、2号桥墩病害成因与模拟计算分析
该桥2号墩至4号墩桥下地表范围,被地方弃土近10m高,在某时间段内由于遭受了特大暴雨袭击,因此出现了滑坡的自然灾害现象,这就是第2号桥墩变形、移位、开裂的重要原因,同时,由于地质构造的特殊性也导致了这种局面的出现。我们在分析高填弃土与桥墩变形移位之间的关系时,为了相应的理论依据,可以对此问题较多的2号墩进行平面模拟计算分析。我们计算的时候假设:在桩基嵌固点取在中风化泥岩顶面以下约2m处;片箱梁对应处盖梁设单向竖向约束;不计支座的水平弹性约束。当我们在找寻理论依据以及跟实际情况进行比较时,理论计算盖梁处顺桥向移位及墩柱地面以上可见部分的裂缝宽度均较实测值小,移位约30cm,理论计算4.1cm;裂缝宽度实测值最大3mm,理论计算0.15mm,实测的数据与实际的情况并不相同。由于理论和实际的状态并不相符,因此我们可以推测:部分桩身出现开裂情况伴有较大的变形情况;桩基嵌固段中风化泥岩可能被挤压变形,即原桩基没有做到预期的嵌固状态。
四、2号桥墩维修加固设计的基本措施
增设群桩的时候需要注意与整体式承台对2号墩原桩基进行托换。新桩基桩径为1.5m,桩长设计25m;新增整体式承台横桥向宽8m,顺桥向高2m,长10m,承台顶面较2号墩地系梁顶面高14cm。对2号墩墩身进行外包混凝土加固并修正墩柱垂直度。外包混凝土设计理论厚度为31cm,由于柱身受弃土侧压变形及原施工存在误差影响,墩周外包混凝土为不等厚度。将2号墩右侧开裂挡块及盖梁端头部分进行拆除,处理盖梁端部进行植筋外包混凝土,端部外包比原盖梁长50cm。根据施工的现状,各片主梁与垫石的相对关系,需要注意采用C50改性环氧混凝土对垫石进行包裹,并且将其可支撑面扩大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆垫石外包需满足修正支座在主梁理论支撑中心位置,垫石相对于支座出檐宽需要大于或等于20cm。盖梁施工时注意预埋挡块及垫石钢筋。盖梁与垫石外包混凝土强度形成后,盖梁上防好千斤顶,对1—4号桥墩盖梁上的主梁进行同步竖向逐级顶升,逐渐释放因桥墩与主梁相对位移产生的附加内力,需要注意要当盖梁、主梁平面移位稳定之后,取出原支座并检测其是否变形,然后重新按上部主梁理论支撑中心位置将完好支座或新支座安放好。控制2号墩盖梁上边箱梁与挡块的净距,植筋然后重新浇筑新挡块。
五、桥墩加固维修
(一)主要施工流程
承台桩基施工;墩柱包上混凝土;浇筑承台;开裂盖梁、挡块及垫石外包;主梁竖向顶升,换掉受损支座,摆好支座位置。
(二)施工工艺与要点
施工需要满足设计的要求,但是也不必完全按照设计的要求来做,不能因为受到限制就不加调整;主梁竖向顶升操作问题,施工单位需要对自身设备配置与现场情况进行分析,然后才能采用比较安全有效的方式来完成。
1.搭设施工脚手架
搭设脚手架需要在墩桩旁边,主要是为了施工人员的安全,而且需要注意墩柱检查与外包、盖梁外包、主梁竖向顶升与支座修正的脚手架,脚手架高度以及平面尺寸根据实际墩柱高度等,这些问题上都要根据操作人员来确定
2.现场检查与测量
为了保证现场的安全,施工人员需要先行检查,主要检查的目标有:上下柱身开裂情况;支座;墩柱垂直度。尤其是对的是对2号墩进行全面检测,如发现有《检测报告》中没指出的病害,需要立即通知设计者。
3. 原混凝土结构的处理
新旧混凝土结合面,需要凿毛露出原混凝土新鲜骨料并清洗干净。在对其进行浇筑混凝土之前,需要不断地进行浇水3—5h,并且要注意盖上湿麻袋,一直等到旧混凝土及黏结面上无明水,保温12—24h之后才能浇筑新混凝土。施工人员需要注意的是在清凿时动作不宜过大,需要缓慢进行。
4.结构植筋
钻机的要求是要保证产品成熟、可导向定位、不损坏结构表面、孔径孔深准确等诸多要素的组合。在正式的植筋钻孔前,按设计要求在结构表面标注出植筋钻孔的位置和型号,并使用钢筋保护层厚度仪进行判定原结构内的钢筋位置,注意不能破坏原结构内的钢筋,调整钻孔位置。植筋钻孔直径需要按照设计的要求进行施工,不能随意加码。并且注意要达到设计要求的深度,钢筋植入深度应不算混凝土表面剥落层。注意施工时要间隔分批钻孔、植筋,强度够了才能钻第二批孔。成孔后用压缩空气清孔清理。植筋时将钢筋缓缓埋植应该埋入的深度,而且保证孔口溢胶并将溢胶刮净。
(三)植筋检测方法
主要就是检查使用有流胶现象、注胶饱满程度、固化情况如何等。拉拔试验:每种植筋规格做一根。植筋拉拔抽检试验:我们最终选取的是非破坏性检验的方式,抽检率建议取2%~6%;植筋拉力取0.8~0.84倍的钢筋设计强度。
(四)注意事项
植筋拉拔实验的破坏最终会体现为:混凝土破坏;钢筋拔出,植筋胶破坏;钢筋屈服,拉断等。在进行基本的拉拔试验时,指钢筋直径和植筋深度是植筋规格。
结论:综上所述我们可以知道在加固施工的过程中,需要注意仔细阅读设计文件,明确基本的设计意图然后才能制定相应的有效的施工作业计划,尤其在主梁的竖向顶升操作的时候,需要让专业的施工技术人员做出专门的施工组织设计,保证施工的安全稳定。
参考文献
[1]公路桥梁桥墩加固设计及加固维修[J].吴胜江.交通世界.2016(10).
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[3]高等级公路桥梁加固处治方案及施工工艺方案分析[J].董劲松,刘以团.价值工程.2010(27).
论文作者:赵福东
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/17
标签:桥墩论文; 支座论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 外包论文; 裂缝论文; 植筋论文; 《基层建设》2017年4期论文;