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软基中桥台位移病害分析及处治方案

软基中桥台位移病害分析及处治方案作者:王立

来源:《建筑与装饰》2020年第07期

摘要因设计不合理、施工的不规范,在软基中的桥墩台极易发生位移,对桥梁造成结构破坏。本文基于工程实例对软基中某桥梁桥台位移产生的病害进行分析研究,探讨处治方案,结合确定的处治方案和成功的处治实例,从设计、施工等方面提出预防措施,对同类工程问题具有参考价值。

关键词软基;桥台位移;病害分析;处治方案

引言

软基的处理在设计时一般考虑提升地基土的竖向承载力,很少考虑水平方向的抗力。但在实际施工过程中,软基中的结构极易受到水平方向抗力的影响,从而产生病害。特别是软基中的桥梁,因桥头路基及台背填土对软基产生塑性流动,导致桥台水平位移,引起桩基挠曲变形甚至断裂,影响上部结构的正常使用。设计时都考虑了桩基的静态水平位移不超过规范,有些桥头处软基也加大了处理力度,但在实际施工过程中,仍然因为各种原因,发生位移病害,对工程质量产生影响。本文通过实例分析桥台位移的成因,提出处治方案,为同类型的病害提供参考。

1 工程概况

1.1 设计概况

桥梁上部为 3~25m预应力砕简支小箱梁,下部结构为双柱式圆墩,钻孔桩基础。桥台采用肋板式桥台,群桩基础,桩径1.3m,桩长为23m,设计嵌入中风化岩深度不小于6倍桩径为7.8m,每幅桩基为6根;承台尺寸为14.9m×5.6m×2m,桩基深入承台钢筋长度为1m,肋板伸入承台钢筋长度为1.13m。

桥台接路基填方,过渡段采用锥坡处理。台后路基填方及锥坡范围内为软弱地基,设计采用碎石桩处治,桥台位置处治至锥坡范围外2m,处治深度为7.3m~14.7m,其中桥址段锥坡碎石桩处理深度为13.2m~13.7m。碎石桩直径0.5m,间距为1.5m,梅花形布设。软基处理预压期为6个月,设计预压沉降量为89.75cm。

该段地质情况为原地面以下9.7m为Q4dl+el粉土(厚度大,以可塑性为主,局部软塑状,压缩变形大,易发生差异沉降,承载力低,不能作为基础持力层,天然含水量为

37.83%),9.7m以下为J2sn中风化带粉砂质泥岩,天然抗压强度为6.25MPa。

1.2 施工过程概况

软基处理施工时间为2018年3月29日至2018年6月9日。复合地基检测日期为2018年8月23日至8月30日,检测结论为:碎石桩复合地基工程共6个试验点,试验点复合地基承载力特征值均大于284kPa,满足设计要求。

桥台桩基施工时间为2018年9月23日至2018年10月10日,桩基检测结果均合格。桥台承台施工时间2018年11月6日至2018年12月8日。桥台肋板施工时间2018年12月25日至2019年1月12日。

台后软基段路基填筑时间为2018年9月6日至2019年4月29日(按设计规范要求填筑,填筑时间235天)。台背回填时间为2019年3月11日至2019年4月12日(按设计规范要求填筑,填筑时间32天)。

1.3 桥台位移病害发生过程及初步处治

2019年4月12日,在进行台背回填最后两层施工时,发现台背回填锥坡顶出现裂缝(见图3所示)。发现裂缝后立即开始对桥台肋板进行布点监测,初步监测结果过为:桥台肋板左幅向台前偏移了35.2mm,右幅向台前偏移43.5mm。现场采取紧急措施,挖除了3米厚的台背回填料,进行卸载。每天对桥台进行监测,监测数据显示,桥台一直向台前方向水平移动,其中最小位移速率为0.3mm(4月18日,卸载后3天),最大位移速率6.3mm(4月30日,连续下雨3天)[1]。

2 桥台位移原因分析

位移病害发生后,对桥台位置进行地质钻探、取样,通过对比,与设计相符。通过分析气候、地质、设计及施工等情况,总结病害发生原因如下:

(1)软基处理方式为碎石桩,水平方向的抗力几乎没有,软基上部受荷载后软土产生塑性流动,使桩基挠曲变形,带动桥台位移。

(2)桥台台背填土高,导致软基压力增加,软土受到挤压向四周塑性流动,使桩基挠曲变形,并增加了桥台压力,导致桥台产生较大的位移。

(3)软土埋置深度及厚度的影响较大,地表以下均为软土层,平均厚约11m。埋置越浅,越易滑动。软土层越厚,越易沉降及滑动。

(4)通过雨后位移变化加快分析,软土的含水量越大,塑性越好,越易滑动。

(5)桥台台背填筑速率较快,填筑土体主固结沉降尚未完成,导致填筑过程中填筑体挤压桥梁桩基和肋板,产生位移[2]。

3 桥台位移病害处治方案

经过研究讨论,可从三个方面对病害进行处治:

(1)加固、改善软土地基,加强排水,增强复合地基的抗剪和竖向承载力。

(2)减轻台背荷载。

(3)平衡压重填土法,先在台前填土压重,然后再进行台背填土。

经综合分析,该桥台位移病害采用以下处治方案:

先对已完成的台背回填进行卸载处理,卸载标高至承台,台后顺路基方向按1∶1.5放坡,分三级台阶卸载,具体卸载面见图4。然后采用台背填筑气泡混合轻质土+钢管灌注桩的方案进行综合处治。具体处治方案如下:

(1)首先根据现卸载面在台后3m宽平台上设50cm厚砂砾石垫层。

(2)基底设四排钢管灌注桩,长15m纵横间距均为l.5m保证其打入基岩内不少于3m,并在砂砾石垫层上设50cm厚钢筋混凝土承台。

(3)气泡混合轻质土进行路堤填筑时用钢筋混凝土保护壁对其进行侧向控制,以保证其侧向稳定性,且桥台侧保护壁外侧距肋板台预留10cm宽伸缩缝。

(4)保护壁下部坐落在C25混凝土基础或承台上,并与其一起现浇,且保证襟边宽

度>lm。

(5)在气泡混合轻质土路基顶、中、底部分别铺设两层ø3.2@10×l0水平钢筋网。

(6)路面下渗水由纵向盲沟汇集后,通过横向排水软管(纵向上每5m设置1根)汇集排出。

(7)气泡混合轻质土顶面用防渗土工膜包裹,其上部路肩处设防撞护栏基座。

(8)气泡混合轻质土每隔10m设置2cm的通缝,贯穿面板和基础,缝内用泡沫塑料板填充。

施工工序如下:

(1)先铺设砂砾石垫层,并施工钢管灌注桩;

(2)进行基础或承台和混凝土保护壁的施工,预埋坡面台阶上纵向盲沟和横向排水软管;

(3)待基础与混凝土保护壁强度达到80%后浇筑氣泡混合轻质土,并在浇筑过程中在相应设计断面位置处铺设水平钢筋网;

(4)最后,气泡混合轻质土路基顶部路面结构层和防撞护栏基座必须在轻质土路基强度达到0.5MPa以上时方能展开施工[3]。

4 结束语

软基是世界难题,软基情况地域差异很大,软基中的桥梁要从设计开始就要详细钻探,探明桥址处地质情况,结合当地环境和经济条件,进行充分研究,采取最优方案,以确保桥台安全与稳定。在桥梁施工前,要认真研究图纸及地质水文资料,加强监测,严格按照设计及规范要求施工,不留隐患,保证质量。望本文能向类似的工程提供一定的参考依据。

参考文献

[1] JTG 3363-2019.公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:中国标准出版社,2019.

[2] JTG D30-2015.公路路基设计规范[S].北京:中国标准出版社,2015.

[3] JTG/T 3610-2019.公路路基施工技术规范[S].北京:中国标准出版社,2019.

桥梁常见病害形成原因及处治方法

桥梁常见病害形成原因及处治方法 一、混凝土常见病害 1、剥落、露筋 A、施工引起 原因分析:施工质量不好,如浇注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,因保护层太溥,空气中氯离子入浸而引起的钢筋锈蚀与砼剥落。 处置建议:为了避免造成钢筋锈蚀膨胀与混凝土剥落的恶性循环,建议将剥落、露筋的地方与空气隔绝,建议采用环氧砂浆或者环氧树脂修补表面。补修时先去掉表层污垢,用铅锤凿开至30mm深度,然后将环氧砂浆涂至凿开处。 B、车载作用 原因分析:由于砼裹力不足在长期车辆重复作用下产生剥落,然后与空气中化学物质作用,由此很容易导致梁片的大面积剥落进而造成钢筋锈蚀与梁底剥落的恶性循环。 处置建议:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。

C、外力冲撞 原因分析:车辆刮伤大概外力撞击造成混凝土剥落露筋 处置建议:建议设置超高限制牌和超高限制架。同时采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。混凝土的修补可以采用直接浇筑、喷射和压浆几种方法。 2、蜂窝麻面 A、蜂窝 原因分析:施工不当。混凝土浇筑中缺乏应有的捣固,模板漏洞不严,水泥浆流失等。 处置办法:一般可采用新颖混凝土举行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。 B、麻面 原因分析:施工采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水分被吸去。 处置方法:一般可采用新鲜混凝土进行修补,用于修补的混凝土,要级配良好,并且特别注意保证具有良好的和易性,以减少捣实工作的困难。 3、混凝土腐蚀

公路桥梁常见病害及加固措施分析

道路桥梁常见病害及加固措施分析随着交通运输事业的蓬勃进展,种种原因造成不少桥梁发生病害,甚至有的已成为“危桥”,严重地影响了桥梁的承载本领和正常使用。因此,如何延长桥梁构件的使用寿命,提高其耐久性以削减桥梁更新的投入,便成为广阔桥梁工极为挂念的问题。 一、高速道路桥梁常见病害原因分析 纵向裂缝是预应力空心板结构的常见病害,一般有以下几个成因: 1、常见裂缝分析 桥台竖向裂缝,一般显现在扩大基础的重力式桥台上,在设计阶段由于地质勘察精度不够,试验资料不精准,没有充分把握地质,就设计、施工,在运营过程中,由于结构荷载差异较大,引起台身不均匀沉降产生的;桥台横向裂缝,一般为荷载裂缝,它重要是由台背自动土压力过大、荷载以及温度作用效应产生的。另外钢筋锈蚀膨胀、混凝土收缩也是产生桥台裂缝的重要原因。 盖梁(墩顶及悬臂处)产生的裂缝(缝宽约0.04mm~0.2mm),是结构正应力即盖梁顶面负弯矩区受力钢筋不足引起的。盖梁其它类型裂缝重要是由于钢筋锈蚀膨胀以及混凝土收缩产生的裂缝。

此类裂缝重要存在于连续预应力T梁桥中,病害最重要的原因是:设计方面,由于横隔梁间距过大,自身刚度偏小,致使桥梁横向联系较弱,横隔梁在拉剪应力下开裂;施工方面,横隔梁一般实行湿接缝施工,后浇混凝土未考虑收缩补偿,造成新旧混凝土收缩速率差而产生混凝土收缩裂缝;养管方面,由于超载重车反复作用,使桥梁的横隔梁承受宏大于设计的荷载,导致横隔梁混凝土竖向开裂。另外雨水及融雪盐水沿横隔板接缝下渗,致使连接钢板锈蚀,将混凝土保护层胀开。 空心板横向裂缝一般包括荷载裂缝、温差产生的混凝土干缩裂缝、空心板板底钢筋锈胀裂缝等几种形式。其成因重要为:设计荷载等级小于目前超载车辆的荷载等级,较大荷载作用下板底混凝土开裂形成横向裂缝;施工时由于水泥用量过大、温差过大或养生不适时等显现的干缩裂缝;模板底座不牢,沉降不均匀显现的横向开裂;空心板吊装或堆码,受力支点不当显现的开裂;施工时板底厚度偏小,简单造成板底横向开裂。 2、桥梁上部结构病害分析 由于桥下无明显限高标志,会导致边梁(板)被车辆撞击,混凝土脱落,严重者主筋或钢绞线外露、崩裂,影响了梁体的承载本

桥梁常见病害原因及技术处理方法

桥梁常见病害原因及处理方法 混凝土梁式上部结构常见病害原因及处理方法 混凝土梁桥 病害类型 病害原因技术处理方法 蜂窝一是结构不合理,如配筋太密,坍落度过小,混凝土粗骨料粒径太大等; 另一个原因就是施工不当,如运输时混凝土产生离析,混凝土灌注中缺 乏应有的振捣,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等 凿除表面松散混凝土,采用环氧树脂小石子混凝土或膨胀水泥混凝土等材料采 用灌注、挤压、涂抹等方法修复。 麻面施工过程中用的模板表面不光滑,不够湿润,就会吸去构件表面混凝土内的水分,从而产生麻面。 混凝土老化、 剥落在长期服役下,该桥部分梁板底面砼剥落、露筋锈蚀现象明显, 初步判定产生该现象的主要原因为:混凝土保护层不足,加之品 质不良,表面砼破损后,导致钢筋发生氧化反应;桥面雨水渗入 侵蚀上部结构,梁板长期潮湿环境下,使其表面砼发生反应,从 而导致砼起壳、剥落。 采用环氧树脂小石子混凝土恢复或增加混凝土保护层。 露筋 A、由于混凝土保护层较薄,导致箍筋锈胀,使表面混凝土 脱落,产生露筋; B、由于混凝土破损,产生露筋; C、在桥梁施工时,结构内的定位钢筋在混凝土脱模后露筋。 ①建议对梁板及盖梁露筋区域进行除锈,对砼破损区域采用环氧砂 浆进行修补。 ②对外露钢筋应进行除锈处理,先用砂纸或砂轮对钢筋表面进行打 磨,直至露出金属本色,然后对出露钢筋用丙酮清洗,进行二次除 锈,并用结构修补剂对表面破损处进行修补,使之达到设计要求的 保护层厚度。 ③建议对露筋严重梁板进行更换,确保桥梁运营安全。 非结构性裂 缝由于外界环境变化造成结构的非荷载变形或混凝土因不能满足自身的变 形而产生的适应性裂缝;如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降, 等因素引起变形,当此变形得不到满足时,在结构构件内部产生自应力, 当此自应力超过混凝土允许拉应力时,产生裂缝。 采用环氧树脂或水泥浆表面封闭处理。

高速公路软基沉降原因及防治措施

高速公路软基沉降原因及防治措施 摘要:随着我国经济的向西、向南发展,我国现有的高速公路体系逐渐难 以满足发展的要求,高速公路建设工作不断加快脚步。然而在高速公路建成通车 之后,很多道路出现了路基与地基问题,发生了沉降现象,这种情况在软土地基 地区出现更为频繁,现如今软土地基的沉降已经成为了影响高速公路体系安全和 效率的严重威胁,因此作为施工单位,必须要能够透彻的分析高速公路软基沉降 的原因,根据不同原因制定相应的对策,从而保证高速公路的质量与安全。 关键词:高速公路;软土地基;不均匀沉降;处理办法 迅速发展的公路交通体系为我国经济发展提供了基础,同时还为人民带来了 更为丰富的生活方式,对提高人民生活质量有着重要的作用。但需要注意的是, 现如今我国很多高速公路工程在通车之后,往往会在路面交通荷载的传递之下, 导致地基发生不均匀沉降、区域沉降量大等一系列问题。尽管当前我国高速公路 在运行之后,建设、施工、养护单位都在采取不同的措施对高速公路进行处理, 但软土地基不均匀沉降的病害依然普遍存在。针对高速公路软土地基沉降的现象,分析沉降原因,根据原因选取相应的处置地基的办法,能够显著提高软土地基承 载能力,保证高速公路使用寿命,让其最大化发挥交通和经济价值。 一、软土地基 软土地基又称软基,是淤泥和淤泥质土的统称。软土地基的天然含水量较大,极端情况可以达到200%,其强度较低,缺乏粘聚力,标准数往往不大于5。软土 地基由于含水量较大,因此渗透性也相对较弱,固结的速度也相对较慢,超过 10m的软土地基固结时间往往需要十年左右的时间。 软土地基的结构性明显,且具有较强的流变性,在土壤受到扰动之后,其中 的絮状结构就会受到破坏,导致土壤强度出现显著的下降,路面传递荷载之后, 软土地基会因为受到剪力而缓慢变形,抗剪强度逐渐降低,因此在后续依然容易 出现固结沉降的情况[1]。

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公路路基在施工中常见的病害及处理方法路基是建于大地表面的线形建筑物,是公路线形的主体,是公路的重要组成部份,要求具有足够的整体稳定性,足够的强度和足够的水稳定性,它贯穿公路全线并与沿线的桥梁、隧道和涵洞等构造物相连接.路基是路面的基础,它与路面共同承受汽车荷载作用,路面靠路基来支承,路面的使用质量与路基的质量有着很大关系,有些路面上出现的病害,其产生的根源却是路基中的病害所引致,因而,路基施工质量控制相当关键。 一、路基施工中常见的病害 路基病害有很多,其成因也错综复杂,大致归纳为如下几种: 1、路基不均匀沉降; 2、路基起弹簧、表层蠕动、推移、松散、起皮; 3、路基纵向裂缝; 4、雨水作用下,路基边坡发生冲沟、坍塌、坡面变形等,这些都是路基施工过程中的通病,通常由于施工方法不当所导致. 二、路基病害的成因分析及处理工艺 1、路基不均匀沉降 引起路基不均匀沉降的原因很多,主要是路基填料不良,填筑方法不当压实度不足以及软弱下卧层等引起地基承载力不一或不足。路基沉降一般不能完全排除,只有尽最大的努力减小路基沉降的机率,施工中做好每道工序及关键部位的施工工艺: (1) 路基施工前准备工作。进行基底处理,将路基填土范围内的树头、树根、地面表层的种植土、草皮、杂物等全部清理,并将挖树头的土坑填平、夯实,清表土的厚度视土质情况而定,路基填土前应将清理过的路床进行填前压实. (2) 填料选择。路基的填料有很多,一般的土质、砂和石头均可作填料,用石料作填料时,要注意石料的级配问题,因为石与石之间存在着很大的空隙,压路机很难压实,应掺入细小的填料填充空隙,分层填筑并压实,其含水量不作考虑;用土质作填料时,就要考虑土的含水量,并取土做试验,计算最佳含水量以保证填筑时达到的压实度。路基填料最好采用水稳性好,透水能力高的土质作为填料. (3) 填筑方式。路基采用水平分层填筑,每层松铺厚度不大于30㎝不小于

市政道路重点工程质量病害成因分析及处理标准措施

市政道路工程质量病害成因分析及处理方法 一、路基工程 (一)路基沉陷 1、病害现象 路基局部地段在垂直方向产生较大沉落, 形成坑塘、裂纹或因地基沉降路基整体下沉。 2、成因分析 (1)填筑前对地基未按设计要求处理。如: 对基低表面杂草、有机土、种植土及垃圾等没有处理。 (2)路基填料选择不妥, 如采取粉质土或含水过高粘土等填料, 不易压实, 不一样土质材质没有分层填筑, 而采取混合填筑。 (3)路基下存在软基, 路基填筑前未对软基进行处理, 在路基自重作用下, 软基压缩沉降, 引发路基沉降。 3、处理方法 (1)填筑前应对基低进行根本处理挖出杂草、树根, 清除表面有机土, 种植土和垃圾, 对耕地和土质松散基低进行压实处理。 (2)选择级配良好粗粒土作为填筑材料, 当选择细粒土时应进行人工处理。 (3)不一样填料填筑路基时, 应分层填筑, 每一水平层均应采取同类材料填筑, 不得混填。 (4)路基填筑时应按规范要求控制好松铺厚度、最好含水量、填

料粒径等, 分层填筑, 使得每层压实度达成要求压实度后, 再进行上一层填筑。 (二)路基弹簧 1、病害现象 路基在压实时产生受压处下陷, 四面弹起, 路基土形成软塑状态, 体积没有压缩, 压实度达不到要求, 称为弹簧土。 2、成因分析 (1)填土为粘性土, 含水量过大, 填料水分不均匀, 而水分又无法散发, 在这种情况下进行压实, 就会产生弹簧土。 (2)过分碾压, 使土颗粒之间空隙降低, 水膜增厚, 抗剪力减小, 引发弹簧。 3、处理方法 (1)避免天然稠度小于1.1, 液限大于40, 塑性指数大于18, 含水量大于最好含水量两个百分点土作为路基填料。 (2)路基填料含水量应均匀, 控制在最好含水量两个百分点之内, 在填筑上层土时, 应对下层填土压实度和含水量进行检验, 合格后方能填筑上层土。 (3)路基填土时应做好临时排水工作, 保持填筑施工在干燥下进行。 二、路面工程 (一)底基层、基层混合料不均匀 1、病害现象

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桥梁材料病害的化学反应造成的破坏大多是不可逆的,处理起来比较麻烦。 目前没有成熟的经验。因此,预防是预防此类疾病的主要途径,主要有两种预防 方法: (1)改善混凝土的组成,提高混凝土的密实度,降低材料的渗透性,减缓碳 化和氯离子的影响,提高桥梁材料的耐腐蚀性。具体来说,如果在混凝土中掺入 硅粉,可以提高材料对氯离子的抵抗力;磨细粉煤灰水泥,提高抗侵蚀能力;采 用加气混凝土,在气温较低时,材料中所含的水分有足够的移动空间,减少了冻 融造成的破损。 (2)采用电化学处理方法,通过电场的作用,将碱化物质从临时阳极源输入 碳化区,从而降低氯离子含量,提高碳化混凝土的pH值,使钢筋再次钝化,加 固桥梁结构,减少混凝土材料的病害。 1.2桥梁结构腐蚀病害处理 桥梁结构的钢筋和钢板生锈后,鳞片会吸水膨胀,导致桥梁病害更加严重, 削弱桥梁材料的粘结力,降低承载力。腐蚀会减小钢筋的截面,容易导致应力集中,增加材料的脆性。桥梁预应力钢筋锈蚀时,在高应力作用下会加速锈蚀,称 为应力腐蚀现象,加速桥梁结构的损伤。可见桥梁结构的钢筋腐蚀对桥梁的危害 是非常大的,有时甚至是致命的。 当发现桥梁钢筋锈蚀时,必须对锈蚀钢筋进行彻底除锈。对于腐蚀严重的, 需要对钢筋进行修补焊接,以弥补钢筋的腐蚀,然后尽快浇筑混凝土,并用混凝 土包裹保护;当结构表面混凝土脱落,外露钢筋锈蚀时,也必须对锈蚀钢筋进行 彻底除锈,同时浇筑混凝土,达到一定强度后在混凝土表面粘贴钢板或碳纤维布,以补充钢筋截面的损失;当保护层混凝土已全面碳化,达不到防锈效果时,用XYPEX(塞比什)浓缩浆刷闭孔,将水和腐蚀性物质隔离,防止钢筋继续锈蚀;为 防止锈蚀,可在混凝土表面涂上渗透缓蚀剂,以防止钢筋生锈。在混凝土浇筑过 程中,应严格按照施工规范进行施工,并对施工进行细化,防止海水和化学水进 入模板。

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桥梁常见的病害分析及其防治措施 (重庆交通大学建筑与土木工程学院重庆 400074) 摘要:本文对引起桥梁病害的常见种类和主要成因以及相应的措施, 如下部结构、上部结构、混凝土、桥面铺装和裂缝等进行了具体的归纳和总结, 并对主要成因提出了相应的措施。对施工技术、桥梁运营期间的监测及养护工作有一定的指导意义。 关键词:桥梁;病害;成因;措施 Analysis of Bridge Common Diseases And Preventive Measures (Chongqing jiaotong University, Chongqing 400074, China) Abstract: In this paper, the main causes of common species and diseases caused by the bridge and the corresponding measures, as the Ministry of the structure, the upper structure, concrete, cracks, etc. deck pavement and concrete and summarized, and the main causes of the appropriate measures proposed . Of construction technology, operational monitoring and maintenance work during the bridge has some significance. Key words:Bridges; disease; causes; measures 0 引言 随着我国经济的迅速发展和经济的全球化,大力发展交通运输事业,建立四通八达的现代交通网络,这不仅有利于经济的进一步发展,同时对促进文化交流、加强民族团结、缩小地区差别、巩固国防等方面,也都有非常重要的意义。我国自改革开发以来,路、桥建设得到了飞速的发展,对改善人民的生活环境,改善投资环境,促进经济的腾飞,起到了关键性的作用[1]。桥梁是我国现代化建设的重要基础设施,在经济建设中发挥了促进作用。然而,随着大量桥梁服役年限的提高,在荷载和环境的共同作用下,各种各样的病害相继产生,对桥梁的安全运营造成了隐患。 1病害的概念 《公路工程结构可靠度设计统一标准》(GB厂r 50283—1999)规定公路工程结构必须满足下列功能要求: (1) 在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用; (2) 在正常使用时,具有良好的工作性能; (3) 在正常维护下,具有足够的耐久性能; (4) 在预计的偶然事件发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。 凡由于人为的(勘察、设计、施工、使用等)或自然的(地质、风雨、冰冻等)原因,使桥梁结构出现不符合上述规范和标准要求的一些问题和现象统称桥梁结构的病害[2]。 2 桥梁常见病害分析 2.1下部墩台及基础的病害 基础的缺陷和病害主要表现为:(1)基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空(如图1);础结构物的异常应力和开裂。

桥面系病害处治措施

桥面系病害处治措施 1.1 一般规定 1、桥面系主要包括桥面铺装、桥面板、伸缩缝、排水系统、防撞墙等。 2、桥面铺装常见的病害主要有裂缝、防水层和粘结层剪切破坏、车辙、推移(或波浪)和拥抱、坑槽和补缺、松散(剥离)、泛油、集料磨光、脱层等。 3、伸缩缝常见的病害主要有止水带破损、缺失,型钢断裂,锚固区混凝土破损、阻塞等现象。 4、排水系统常见的病害主要有泄水管管道破坏、损失、脱落、堵塞等现象。 5、以下仅对桥面铺装局部更换、伸缩缝病害修复进行处治。 主要病害为: 1)桥面铺装局部坑槽、破损等。 2)伸缩缝异常抵死或拉开。 3)伸缩缝堵塞。 4)伸缩缝型钢断裂。 5)伸缩缝止水带破损。 6)伸缩缝锚固区混凝土破损。 7)泄水孔堵塞。 1.2 桥面铺装局部坑槽、破损 病害识别:桥面铺装直接承受行车荷载、整体变形、环境因素的作用,伴随着运营年限的增加、超载车辆的行驶等因素,加速了铺装病害的产生和发展。桥面铺装常见有裂缝、防水层和粘结层剪切破坏、车辙、推移(或波浪)和拥抱、坑槽和补缺、松散(剥离)、泛油、集料磨光、脱层等。 病害成因:桥面铺装产生病害种类较多,原因也是多方面的,其主要成因为:温度裂缝、干缩裂缝、疲劳裂缝;施工原材料、配合比设计、碾压、养护等;运营期间动荷载效应等。 1.3 伸缩缝异常抵死或拉开 病害识别:在桥梁结构设计中,通常在桥的两梁端之间、梁端与桥台之间设置伸缩缝。其作用主要是满足温差、外荷载等条件引起的桥梁变位及地震增量变位的需要,保证

桥梁结构的安全,进而提供平整、舒适的桥(路)面环境,让车辆快速、平稳地通过梁端伸缩装置区,理想的伸缩缝必须满足上部结构梁与梁之间和梁与台之间的位移。 个别伸缩缝存在异常抵死,甚至出现隆起,混凝土局部压溃状态。 个别伸缩缝会出现异常拉开状态。 病害成因:伸缩缝异常抵死或拉开可能有如下原因: 1)伸缩缝安装时宽度或温度不合适,导致预留压缩量不足。 2)伸缩缝预留压缩量计算时,未考虑充分。 3)极端气候。 值得注意的是:由于关联病害作用导致伸缩缝异常抵死或拉开现象,可能提示桥头跳车、梁体滑移,变位、墩柱偏移、基础沉降等严重病害。由此如发现现场存在此类病害时,应同时观察桥梁相关构件的受力、变位情况。 处治措施:根据伸缩缝异常抵死或拉开的现场情况,一般可采用以下3 类处治措施:1)凿除伸缩缝后,按照原设计重新安装。 2)如安装预留量不足,可重新计算后凿除恢复。 3)如为关联病害引起伸缩缝病害,应另行组织专项勘察设计,可与其它病害同步处治。 1.4 伸缩缝堵塞 病害识别:伸缩缝堵塞可导致伸缩缝丧失自由涨缩的能力,在夏天气温升高时主梁不能自由伸长,就容易在相邻的主梁或主梁与桥台之间产生推力,严重的甚至发生主梁的顶起或桥台背墙的开裂。 病害成因:伸缩缝堵塞的主要原因为:砂石、尘土等杂物在伸缩缝位置的不断堆积。 处治措施:伸缩缝堵塞应及时进行清理,保证梁体在伸缩缝处正常变形。 1.5 伸缩缝型钢开裂 病害识别:伸缩缝型钢出现开裂或变形现象。 病害成因:伸缩缝型钢在车辆荷载的反复冲击下,产生疲劳开裂或变形。 处治措施:采用原规格构件进行更换处理,保证伸缩缝正常工作。 1.6 伸缩缝止水带破损 病害识别:伸缩缝止水带出现破损或完全掉落等现象。

U型桥台病害分析及对策

U型桥台病害分析及对策 摘要针对U型桥台在工程实践中容易发生的病害,提出在设计施工中应注意的关键性问题及改进措施。 关键词U型桥台;病害分析;改进措施 U型桥台是公路桥梁中采用最多的一种桥台形式。然而,由于设计、施工和各种原因,该种桥台在工程实践中的病害较多,一些桥梁在交付使用不久后便产生各种严重的问题,如侧墙倾斜外移,前墙发生裂疑,锥坡沉陷坍塌,桥台基础被掏空等。上述病害均是U型桥台的常见病害和多发病害。 之所以经常性地出现这些病害,除小数由于自然灾害或人为破坏外,其主要原因是设计考虑不周和施工方法不当,其中设计的因素往往又是最重要的。下面就将常见病害发生的原因及设计施工的对策改改进意见分述如下: 1 侧墙 1)病害分析。U型桥台的设计,一般是将前墙和两侧侧墙共同U型一起作为整体进行结构计算,而不单独部分,故从经济这个角度出发,将其截面顶宽多定为50~80cm,处坡垂直,内坡4:1,翼尾设计成一个8:1甚至4:1的倒坡,把侧墙逐渐向翼尾挑长,形成倒悬臂。 如果我们对U型桥台的侧墙进行受力分析就不难发现,在竖直力的作用下,侧寺可以简化成一根一端自同的杆件,与前寺相连的一端自同的杆件,基础顶面因定端,墙顶为自同端。从这两个力学模型的分析来看,侧墙翼尾的顶部,是最容易发生变形、移位的自由端,工程实践中也有力证明了这一点。在实践中,当侧墙高度和长度小于7~8米时,受力后其翼尾变形一般不大,不致引起大的病害;而当侧墙高度和长度大于8~10米甚至更大时,在墙背土压力和车辆荷载压力的作用下,翼尾顶部就会出现较大的幅度的变形位移,明显向外倾斜。有些桥台由于在台腹填上或铺筑路面时采用重型震动压路机碾压,在施工过程中侧墙即逐步向外倾斜变形,在侧墙与前墙的连接处产生裂缝。这种现象在斜桥桥台中更为严重,因为斜桥桥台前与侧墙的夹角为钝角时,在墙背土压力的作用下,前墙与侧墙连接的转解处容易被撕裂而发生裂缝,夹角的角度越大,被撕裂的可能性也越大。 有的设计人员会认为:侧墙的外侧为锥坡,锥坡可以平衡一部分土压力。其实,希望用锥坡来平衡土压力是不可行的。锥坡本身属于防护工程,又受到众多因素的影响,本身尚县自顾不暇,借希望于锥坡来平衡压力是不可靠的,一量锥坡塌陷就会危及侧墙。 2)注意事项及对策。侧墙因与前墙连接而具有较好的稳定性,但其后端的顶部却是自同的,容易发生位移。当侧墙长度很大时,前墙对侧墙的嵌固影响很

路桥过渡段路基路面施工及病害防治

路桥过渡段路基路面施工及病害防治 摘要:在当前市场经济快速发展的新形势下,对于交通运输要求不断提升,这也对路桥施工提出了更高的要求。在当前路桥工程施工过程中,过渡段路基路 面施工一旦存在质量问题,则会导致跳车问题发生,严重时不罕引发路面沉降。 因此需要重视路桥过渡段路基路面施工技术要点,并做好过渡段路基路面病害防 治工作,进一步提高路桥工程的整体质量。文中从路桥过渡段路基路面施工要点 入手,分析了路桥过渡段路基路面施工病害成因,并进一步对病害的防治措施进 行了具体的阐述。 关键词:路桥工程; 桥台软基; 过渡段; 软土地基; 桥头搭板; 公路工程施工过程中,路桥过渡段路基路面处理是整体施工中的难点问题。 过渡段路基路基受到较多因素的影响,易出现各种病害问题,从而对过渡段路基 路面的施工质量和使用寿命带来较大的影响,因此需要做好病害防治,进一步提 高路基路面施工的效果。 1路桥过渡段路基路面施工要点分析 1.1搭板和不搭板施工 搭板技术是路桥过渡段施工中最为常用的一种技术措施,在具体应用搭板技 术过程中,需要针对弯沉变化进行控制,确保其与荷载要求相符。也可以通过采 用柔性搭板,这样能够实现较好的过度,同时也不会增加施工难度。由于桥台与 路面之间的连接往往高于桥台和搭板的连接,因此宜统一桥台和搭板的高度,一 般情况下会搭板和桥台之间采用水平锚固方式,避免使用竖向方式,而且车辆行 驶过后产生的竖向位移需要与水平锚固方向相符。 目前在公路施工过程中,桥头位置一般都会设置搭板,但当搭板出现损坏时,则会引发行车事故,影响交通安全。而且搭板也不便于维修。基于这种情况下, 出现了不在桥头设置搭板的施工方式,但在这种情况下,对于其他方面的技术则

沿海地区软土路基滑移原因分析及其治理方案

沿海地区软土路基滑移原因分析及其治 理方案 摘要:沿海软土路基处理是工程设计的主要目标,合理的软土路基处理方案 可在工程施工和运行过程中产生良好的经济和社会效益。本文以某沿海软土路基 工程施工期滑移处置为例,简要介绍工程的前期设计、路基滑移及后期处理措施,总结了软土地基处理的工程技术要点,希望能给类似工程提供些有价值的参考。 关键词:沿海软土路基;路基滑移;原因分析;刚性桩 引言 从现如今国内的研究状况来看,软土路基处理工艺存在着多种形式,有垫层 与浅层处理、竖向排水体、粒料桩、加固土桩、刚性桩等,其对应的处理情况也 不尽相同。垫层与浅层处理适合不大于3m的软土厚度;竖向排水体则适用于深 度大于3m的软土地基处理,用于对淤泥质土和淤泥地基进行处理时,宜于加载 预压或真空预压方案联合使用;振冲置换成型的粒料桩适用于处理十字板抗剪强 度不小于15kpa的软土地基,而振动沉管成型的粒料桩适用于处理十字板抗剪强 度不小于20kpa的软土地基;加固土桩适用于处理十字板抗剪强度不小于10kpa 的软土地基;刚性桩主要包括现浇混凝土大直径管桩与预制管桩,适用于处理深 厚软土地基上荷载较大、变形要求较严格的高路堤段、桥头或通道与路堤衔接处。本次研究的主要内容为桥头与路堤衔接段在进行加固土桩处理并填筑后发生路基 开裂及滑移的情况。 正文 在我国东南沿海地区,桥头与路堤衔接段的地基处理设计是根据软土地质的 具体情况及路堤填高、位置及要求的不同,因地制宜来确定软土处理方式,目前 较多的采用超载预压、钉形双向水泥搅拌桩和泡沫混凝土等方法进行综合处理, 使路堤稳定性达到安全要求,路堤的工后沉降满足设计要求。而在桥头路基设计

某桥梁桥台偏位的研究分析与加固处理

某桥梁桥台偏位的研究分析与加固处理 摘要:桥台(桩基)偏位一直是桥梁建设领域多发的质量事故之一,在软 土地区该问题尤为突出。本文结合某桥梁桥台偏位事故,对问题成因进行分析总结,对处理措施和施工过程注意事项进行阐述,以期为软土地区类似工程的设计 和施工提供一定参考。 关键词:桥台偏位软土地区问题成因处理措施 1 工程概况 某EPC项目包含一座跨越地方水系的中型桥梁,该桥梁招标阶段时设计总长 为65m,桥跨布置为(20+25+20)m,宽35米,上部结构采用预制预应力砼空心板梁,下部结构桥墩采用柱式墩、单排端承桩基础,桥台采用薄壁桥台、双排端承 桩基础;正式施工前,考虑河道通航和桥型美观,相关单位对该桥梁进行了变更 设计,变更后桥梁全长为72.6m,桥跨布置为(18.8+35.0+18.8)m,桥宽35m, 左右分幅,单幅采用单箱三室变截面现浇连续箱梁结构,下部结构桥墩采用墙式 矩形墩、端承桩群桩基础,桥台采用桩柱式台,每个桥台下设4根直径1.2米、 长27m的单排端承桩。 在完成桥台桩基和台身施工后,原设计的台前土方护坡临时变更为趾板式L 形悬臂挡墙,挡墙长度与桥台宽度相等,墙顶低于桥台底面35cm。挡墙及台后片 石砼完成后,发现台后土体出现横向裂缝及沉降现象,随即施工单位对桥台高程、平面位置等进行复测,发现其中一座桥台的桩基和台身发生偏移,台身偏移量最 大处向河道偏移约46cm。经相关单位商定后,施工单位采取台后卸载和台前加载 反压进行临时稳定处理。 随后,建设单位委托第三方检测机构对桥台偏位进行跟踪监测,并对桩基完 整性进行检测,结果显示桥台偏位已基本稳定,台下有3根桩在17m左右位置疑 似断桩。经专家分析评估,桥台偏移46cm,已超过相关规范限定值[1],且检测

桥梁病害维修加固工程施工方案

桥梁病害维修加固工程施工方案 一、编制依据 1、根据高速公路试验检测有限公司8月对段205座桥梁进行调查和检测的数据。 2、10月19日现场查看 二、项目概况 本次检测报告中桥梁共205座,单幅409幅,根据外业检测情况,依据《公路桥涵养护规范》对每座桥梁的技术等级进行了综合评定。结果如下: 单幅一类桥403幅,占本次检测桥梁总量的98.53%; 单幅二类桥6幅,占本次检测桥梁总量的1.37%; 通过本次检测发现该段桥梁耳背墙和伸缩缝病害较多,且部分病害裂缝宽度超出规范允许范围,应引起重视,并及时进行修补或加固,防止病害的继续发展,进而影响桥梁使用寿命和对道路安全构成隐患。 三、主要病害及病害拟维修方案 一)、梁底板纵向裂缝、耳背墙裂缝、盖梁裂缝、桥台前墙裂缝、立柱裂缝病害处理 1、梁底板纵向裂缝 现场照片:以下为部分梁底板出现的纵向裂缝照片 纵向裂缝,长1.2m,宽0.2mm 纵向裂缝,长5m,宽0.5mm

纵向裂缝,长0.8m,宽0.2mm 纵向裂缝,长1m,宽0.5mm;长0.5m,宽0.2mm 病因分析:预应力混凝土空心板梁的底板纵向裂缝主要是由于几个方面的原因:(1)混凝土在纵向受压缩短的同时将产生横向膨胀,预应力束附近混凝土横向拉应变的局部效应十分明显;(2)预应力筋对构件变形的反向作用力致使底板底面横向拉应变进一步加大;(3)由于预应力筋管道的影响,其附近混凝土较难保证,往往是混凝土强度的薄弱部位;(4)温度应力等的综合影响;(5)纵向主筋混凝土保护层过薄,纵向主筋的锈蚀胀裂;(6)施工时混凝土振捣不够所造成。 危害:梁底纵向裂缝对梁板受力影响较小,为非结构性裂缝,若不及时处理,通过裂缝进入的潮湿空气和雨水将腐蚀梁板内钢筋和钢铰线,缩短其使用寿命。 拟处理方案:从以上照片可以看出出现纵向裂缝的长度各不相同,且裂缝宽度也不一致。根据交通运输部发布2008年10月1日实施的《公路桥梁加固施工技术规范》、《公路桥梁加固设计规范》对裂缝处理的规范要求:对裂缝宽度<0.15mm的裂缝采用封缝胶表面封闭法进行表面封闭处理;对裂缝宽度≥0.15mm的裂缝采用压力灌注灌缝胶进行压力注胶处理,有效的进行阻止钢筋的锈蚀,提高混凝土粘接强度。具体工艺见第6条 2、桥台耳背墙斜向、竖向裂缝 现场照片:以下为部分桥台耳背墙斜向、竖向裂缝照片 桥台耳墙斜向裂缝,长1m,宽0.5mm 桥台耳墙斜向裂缝,长1.1m,宽3mm,长0.8m, 宽0.5mm

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