桥梁下部结构加固技术

第九章桥梁下部结构加固技术主要内容???????第一节概述第二节第三节盖梁加固方法墩柱加固方法第四节第五节桥台加固方法基础加固方法第六节第七节地基加固方法支座更换方法9.1概述桥梁的承载能力是否满足正常营运的需求，不仅与上部结构有关，也与桥梁重要组成部分的下部结构有关。墩台和基础，将直接承受上部结构的作用（包括恒载和活载）传递给地基。下部结构的状况，也直接影响承载能力和正常使用，部分桥梁承载能力的降低和主要病害的产生，是由于下部结构的病害引起的。因此，在桥梁加固改造工作中，下部结构的加固改造应该引起高度重视。39.1概述??桥梁的下部结构：桥墩、桥台、基础桥墩：连接上部结构，并将荷载传递给地基漂浮物等的撞击力荷载：上部结构的恒载、活载，风力，流水压力，冰压力，浮力，船舶、?桥台：连接桥梁与路堤，强度、刚度变化大，应力集中荷载：上部结构的恒载、活载，填土压力基础：负担整个桥梁结构的恒载、活载，以及洪水冲刷、地震的作用?49.1概述?加固的前提条件：?具备加固改造价值，同时又能实施加固改造施工?现场检测资料 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与判断?加固技术和施工工艺分析与判断确定下部构造是否具有加固改造的价值能否实现加固改造目的59.1概述?加固的方法：?1、盖梁加固方法：施加体外预应力加固、增大截面加固、粘贴钢板或纤维复合材料加固等。?2、桥墩加固方法：钢筋混凝土套箍加固、粘贴（钢板、碳纤维等）加固、加桩（柱）加固。?3、桥台加固方法：台后加孔减载加固、台后增设拉杆、撑墙或挡土墙加固、钢筋混凝土围带或钢箍加固。?4、基础加固方法：扩大基础加固、增补桩基加固、水泥灌浆加固、钢筋混凝土套箍加固。?5、地基加固方法：换土垫层法、水泥搅拌桩、振冲碎石桩、砂石桩灰土挤密桩、强夯法等。69.1概述?加固的方法：?1、盖梁加固方法：施加体外预应力加固、增大截面加固、粘贴钢板或纤维复合材料加固等。?2、桥墩加固方法：钢筋混凝土套箍加固、粘贴（钢板、碳纤维等）加固、加桩（柱）加固。?3、桥台加固方法：台后加孔减载加固、台后增设拉杆、撑墙或挡土墙加固、钢筋混凝土围带或钢箍加固。?4、基础加固方法：扩大基础加固、增补桩基加固、水泥灌浆加固、钢筋混凝土套箍加固。?5、地基加固方法：换土垫层法、水泥搅拌桩、振冲碎石桩、砂石桩灰土挤密桩、强夯法等。79.2盖梁加固方法?墩台盖梁、雉墙的裂缝：局部应力集中；桩基不均匀沉降，盖梁受力不均匀。?盖梁加固方法：施加体外预应力加固、增大截面加固、粘贴钢板或纤维复合材料加固等。89.2盖梁加固方法盖梁加固实例?工程概况：?某三跨连续梁，中墩采用高桩承台，为减轻结构自重，桥墩采用部分空心的实体桥墩，顶面设实体墩帽即盖梁?主要病害：盖梁出现裂缝99.2盖梁加固方法盖梁加固实例?裂缝成因分析：?1、横向两边支座布置偏外?2、盖梁顶面配筋数量不足?3、混凝土收缩?4、横梁横向预应力束张拉?5、临时支座的采用109.2盖梁加固方法盖梁加固实例?加固 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 比选：一、体外束加固在盖梁外侧采用体外预应力束进行加固，两侧各设2根钢束，钢束间距为400mm，一个盖梁设4根钢束.张拉的两端采用圆弧形钢板为传力结构，钢板中间开孔，可使浇注混凝土密实。119.2盖梁加固方法盖梁加固实例?加固方案比选：二、填补格口加强原设计盖梁留有槽口，现考虑采用槽口补强及植入加强筋增大盖梁上缘抗拉性能，并增大截面面积。129.2盖梁加固方法盖梁加固实例?加固方案比选：三、钻孔体内张拉预应力束+填补槽口加强在方案二的基础之上，在横向盖梁的两侧钻孔后，钢束穿人孔内形成体内束张拉，并结合补槽的方式进行钢筋补强。139.2盖梁加固方法盖梁加固实例?加固方案比选：四、支座内移调整支座的位置，将两侧支座内移，减小盖梁悬臂端的受力。149.2盖梁加固方法盖梁加固实例?加固方案的确定：经过综合比较，确定采用方案三，即体内钻孔张拉预应力束+槽口补强方案；考虑对已有裂缝的不同效果，采用先张后填法一次张拉预应力束的实施方案，即在桥墩盖梁两侧施加横向体内预应力束及在墩顶凹槽处连接钢筋浇注混凝土。159.3墩柱加固方法????钢筋砼套箍或护套加固法围带加固法增大截面、钢套管内灌注混凝土法粘贴纤维复合材料或钢板法169.3墩柱加固方法??钢筋砼套箍或护套加固法当墩台损坏严重，如严重裂缝及大面积表面破损、风化、剥落时，只能围绕整个墩台设置钢筋砼护套进行加固179.3墩柱加固方法???钢筋砼套箍或护套加固法桥梁墩台出现贯穿裂缝在墩身上中下分设钢筋砼围带，并用钢销与墩身锚固连接施工工艺：钻孔埋设钢销－绑扎?钢筋网－浇筑混凝土189.3墩柱加固方法?工程概况：主桥上部结构为8×16m预制钢筋混凝土T型梁，下部为双柱式墩，桩基为摩擦桩；引桥上部结构采用7×8m现浇钢筋混凝土矩形截面梁，双柱式墩，钻孔灌注桩。桥墩、桩基出现不同程度的露筋。桩基受冲刷，桩身钢筋裸露2~5米，锈蚀较严重。墩柱加固实例???加固要求：对桩基露筋情况进行加固处理199.3墩柱加固方法?设计方案：桩基表面进行清洗，钢筋进行除锈处理；浇注环氧滑石粉保护层；缠绕芳纶纤维薄板；墩柱加固实例????浇注环氧砂保护层。209.4桥台加固方法?支撑加固法?增建辅助档土墙加固?减轻荷载法?加柱（桩）加固?增厚台身加固?更换台后填土并加便梁加固219.4桥台加固方法??支撑加固法埋植式桥台：尺寸不足，难以承受台背土压力，向桥孔方向倾斜或滑移加固方法：修筑撑壁229.4桥台加固方法??支撑加固法单孔小跨径桥台：桥台之间设水平支撑如浆砌片石撑板，钢筋砼支板梁239.4桥台加固方法??增建辅助挡土墙加固法台背水平土压力太大，桥台倾斜加固方法：增建挡土墙249.4桥台加固方法????增建辅助挡土墙加固法减轻荷载加固法侧向土压力使得桥台倾斜更换台背填土，减小土压力??拉杆加固法侧墙外倾：对穿侧墙，设置对拉钢筋加固259.5基础加固方法???桥梁基础：浅基础：刚性扩大基础，单独和联合基础，条形基础，筏板和箱形基础深基础：桩基础，沉井基础，混合基础??桥梁基础的病害：1.基础沉降??2.基础滑移、倾斜3.基础结构的应力异常、开裂269.5基础加固方法???病害1：基础沉降深基础：沉降在施工中表现，1~2年达到稳定浅基础：最常见的形式，埋设浅，结构简单，造价低在地基压密或软土地基上的桥梁，不均匀沉降279.5基础加固方法?????病害2：基础滑移、倾斜洪水冲刷引起基础滑移——洪水冲刷深度河床运动导致桥台地基土层侧向压力降低，引起基础侧向滑移地基弱化，土体下沉，导致桥台前倾，台座前移等病害沉井和桩的滑移?????桥墩、桥台的破坏形式：支座和墩台支撑面破坏主梁从支撑面上滑落，拱圈开裂，跨中下挠，跨塌伸缩缝装置破坏或接缝减小，伸缩机能受损基础滑移量过大，梁端与胸墙紧贴，导致胸墙破坏或梁局部破坏289.5基础加固方法??病害3：基础结构的应力异常、开裂刚性基础的底面压力分布－－跟荷载、基础深度、地基刚度分布等有关马鞍形?抛物形钟形等效计算：中心荷载，偏心受压N??AN?6e????1??A?b???2Nl?b?3??e??2?299.5基础加固方法??病害3：基础结构的应力异常、开裂桩的破坏形式软土层坚硬地基土体滑动刺入地基309.5基础加固方法?浅基础病害：?天然地基：冲刷、掏空，冻害，滑移、倾斜?岩石基础：冲刷、掏空、悬空，地震作用产生裂缝?人工地基：地基下沉?深基础病害：?木桩：腐蚀?RC预制桩：洪水冲刷、侵蚀产生空洞、剥落，船舶、漂流物碰撞?钻挖孔桩：桩基下沉，洪水冲刷、剥落、露筋，桩身脱空，碰撞?管桩基础：基础下沉?沉井基础：基础下沉、滑移、倾斜319.5基础加固方法????基础冲刷的处理1.基础局部掏空或损坏水深<3m：围堰－混凝土封底－钢筋混凝土护套水深>3m：潜水－水下混凝土封底－钢筋混凝土护套329.5基础加固方法???基础冲刷的处理2.位于风化层上的基底掏空：混凝土封闭3.钢筋砼灌注桩和打入桩基础受冲刷、侵蚀水泥砂浆修补，灌注混凝土修补－抛填块石、石笼护底或钢筋砼块防护339.5基础加固方法??基础冲刷的处理4.河床受水流冲刷危及桥墩基础石笼防护，铺砌、板桩防护，河床铺砌处理349.5基础加固方法?基础加固方法???扩大基础加固法增补桩基加固法人工地基加固法359.5基础加固方法???扩大基础加固法基础承载力不足，或埋植太浅，墩台是砖石或混凝土刚性实体式基础在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土，扩大桥梁基础的底面积369.5基础加固方法?????扩大基础加固法施工工艺：板桩围堰开挖填土铺砌石块，或浇筑混凝土?新旧基础之间加设锚固钢筋或钢销，使扩大基础与旧基础牢固结合379.5基础加固方法??增补桩基加固法在桩基周围，补加钻孔桩或打入钢筋砼预制桩，并扩大承台，提高基础承载力，增加基础稳定性优点：不需围堰抽水等水下作业缺点：需搭设打桩架，影响水路交通??389.5基础加固方法???增补桩基加固法工艺措施：原桩距较大，桩间插桩原桩距较小，桩两侧增加桩桩间插桩：需要凿除原盖梁，?浇筑新盖梁连接新旧桩顶399.5基础加固方法??增补桩基加固法（2）如果桥台承载力不足，可在台前增加一排桩，并浇筑盖梁，分担一部分上部结构的压力浇筑的盖梁可单独受力，也可与旧盖梁连接，共同受力?409.6地基加固方法?地基加固法当桥梁结构地基的承载力不足或沉降过大不能满足要求时需要进行地基加固处理。?桥梁结构是通过桥梁基础与地基共同作用来承担桥梁结构的上部荷载。???????换土垫层法水泥搅拌桩法振冲碎石桩法砂石桩法灰土挤密桩法强夯法注浆加固法419.6地基加固方法????人工地基加固法砂桩法软弱地基层较厚，可用砂桩法施工工艺：将钢管或木桩打入基础周围的软弱土层中，然后拔出，灌入粗砂，捣实做成砂桩，提高土层的密实度429.6地基加固方法??注浆法在墩台基础下面直向或斜向钻孔或打入管桩，注入水泥砂浆，把原来松散的土固结为有一定强度和防渗性能的整体，或把岩石裂缝堵塞起来，从而加固地基，提高地基承载力?分类：根据注浆压力的不同静压注浆注浆法高压喷射注浆填充注浆裂缝注浆渗透注浆挤压注浆旋转喷射注浆定向喷射注浆439.6地基加固方法??旋转喷射注浆加固法用钻机将喷注浆管置于软土地基中，借助注浆管的旋转、提升运动，用一定的压力从喷嘴中喷射浆液冲击土体，把土和浆液搅拌成混合体，凝聚固结后形成新的有一定强度的人工地基?施工工艺：钻机就位－钻孔－插管－旋喷－冲洗设备449.6地基加固方法??旋转喷射注浆加固法工艺类型：单管旋喷注浆法，二重管旋喷注浆法，三重管旋喷注浆法459.6地基加固方法????????技术优点：适用范围广施工简便：钻孔5~10cm，可得到0.4~2m的固结体固结体形状可靠：可调节喷射压力、角度、流量，设计固结体的形状确保固结强度：采用不同的浆液配合比，得到不同的强度耐久性好成本低：原材料来源广泛，价格低设备简单，管理方便469.6地基加固方法??设计方法：受力原则：最初旋喷固结体几乎不受力，随着时间的推移，土体缓慢产生徐变、滑移，由于固结体刚度大，一部分压力逐渐转移到固结体上，当土体接近或达到极限强度时，固结体承担大部分压力，进入工作状态1.加固前基础承载力的计算（σ0）：??????A.基础发生较大沉降，危及桥梁正常使用，需要提高地基承载力B.基础状况良好，考虑到桥梁要通行临时重载，需要提高地基承载力2.旋喷法加固基础的设计计算方法（旋喷桩数m）A危及正常使用的基础加固B未发生病害仅为提高荷载等级的基础加固479.6地基加固方法?浆液选择原则?浆液应是真溶液而不是悬浊液，浆液粘度低，流动性好，能进入细小裂缝?浆液凝胶时间可在大范围内随意调节，易准确控制，浆液凝胶可在瞬间完成?浆液的稳定性好，在常温常压下，长期存放不改变性质，不发生任何化学反应?浆液无毒无嗅，对环境不污染，对人体无害，属非易爆物品?浆液对注浆设备、管路、混凝土结构物、橡胶制品无腐蚀，并容易清洗?浆液固化时无收缩现象，固化后与岩石、混凝土等有一定粘接性?浆液结石体有一定抗压和抗拉强度，不龟裂，抗渗性能和防冲刷性能好?结石体耐老化性能好，能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀且不受温、湿度影响?材料来源丰富，价格低廉；浆液配制方便，操作容易489.6地基加固方法?1加固前基础承载力的计算方法：调查病害的历史、现状，发生、发展，推算地基承载力基础底面现有应力σW1??A地基承受的荷载基础底面积A.加固前基础已经不能满足使用要求???由于地基下沉，现有应力σ>σ0地基极限强度，?0????α－现有地基支撑系数，根据病害程度取值0.8~0.95对下沉较小，或目前基本稳定的地基，α取值0.95对下沉速度很快，或下沉正在迅速发展的地基，α取值0.8499.6地基加固方法?1加固前基础承载力计算方法：B.目前无病害，为提高荷载等级而加固??1.按照地质钻探或土工试验得到的土体极限强度σ02.根据 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 “经过多次压实、未受破坏的旧桥基”其允许承载力可提高1.25~1.5倍的方法确定509.6地基加固方法??2.A旋喷法加固危及正常使用的基础的设计计算1.用地质钻探的方法，确定基岩深度，决定旋喷固结体的性质基岩较浅－>支撑桩，基岩较深－>摩擦桩2.现场采取土样，进行水泥:水:土配合比试验，确定固结体强度σpile3.计算固结体面积ApileApile????pilek1W1??0A??0Apilek2W1??0A??pile??0地基承载安全系数1.15~1.3桩的安全系数，2.0?4.通过试桩或经验公式确定旋喷固结体的有效直径D单管法，对0 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 D?(350?10N?N)/7702贯入度?5.旋喷桩数mm?A/A?1.273Apilepile1pile2D519.6地基加固方法????2.B旋喷法加固未发生病害仅为提高荷载等级的基础1.确定桥梁结构需要的最大荷载Wmax2.确定加固前地基所承受的荷载Wnow3.求出加固后地基增加的荷载Wpile，全部由固结体承担Wpile?Wmax?Wnow?4.加固桩的总面积Apile?Wmax?Wnow?pilek3固结体的安全系数，2.0?5.确定固结体的有效直径D和桩数m?6.桩位布置m?Apile/A1pile?1.273ApileD2529.7支座更换方法?盆式橡胶支座橡胶板密封在不锈钢盆内，可设计成固定支座，单向活动支座，多向活动支座等形式优点：构造简单，结构紧凑，滑动系数小，转动灵活，承载力大球型橡胶支座盆式橡胶支座的改进，可适应各种转角的需要目前，绝大部分使用板式、盆式、球型橡胶支座??539.7支座更换方法???支座的受力形式桥梁上部结构的恒载、活载通过支座传递给下部结构受力状态：点－面，点－线，面－面549.7支座更换方法??????支座的破坏：不能发挥正常功能，危及行车安全油毛毡支座：老化、破裂、脱落钢板支座：锈蚀、裂纹、磨损，残余塑性变形，不能自由转动混凝土摆柱支座：混凝土脱落，露筋橡胶支座：老化、脱胶、不均匀凸出支座位移超限、转角超限、锚栓剪切断裂559.7支座更换方法????支座的破坏：不能发挥正常功能，危及行车安全支座锚固部位的破坏钢结构支座锚固件：螺栓剪断，支座锚栓松动、剪断，压板咬死、折断橡胶支座锚固件：钢板裂纹、翘曲，锚固件剪断??支座连接部位的破坏梁、墩的预埋件锈蚀，支座部位混凝土开裂、掉角、剥离等569.7支座更换方法??????设计原因：支座形式的选择与布置???管理养护原因：滑动面、滚动面夹杂异物伸缩缝漏水，造成支座锈蚀材料的选择支座边缘宽度预留不够支座垫石配筋不足?螺栓、螺母松动、脱落，没有及时维修螺栓、螺母的脱落缺乏研究????施工原因：铸件材料的质量问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ?怎么办？更换之！金属防腐、防锈处理砂浆填充579.7支座更换方法枕木满布式支架法589.7支座更换方法枕木满布式支架法在地面上设置枕木，以枕木为基础，设置满布式或部分木支架至桥梁梁体处，在支架上安置千斤顶顶升梁体。架设设备比较简单，施工方法简单易于操作。对于小跨度的梁桥，用支架法施工具有一定的优势。支架法施工工期长、支架和模板用钢材、木材量大、成本高，不适宜桥墩过高的场合。599.7支座更换方法桥面钢导梁法609.7支座更换方法桥面钢导梁法支撑位置在桥面上，支撑面为顶升梁相邻跨的梁体。在顶升梁上绑扎钢带，安置钢梁，以相邻跨梁体为支撑基础，配合顶升设备，抬升梁体。对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型，整个起梁过程都在桥上进行，不影响桥下通航、通车要求。钢梁长度有限制，跨径不可过大；要求用较大吨位千斤顶，对桥面局部压力较大，有可能损伤梁体。619.7支座更换方法端部整体顶升法629.7支座更换方法端部整体顶升法以地面为支撑，在墩台两侧建立顶升基础，然后用贝雷梁、槽钢、螺栓连接成受力钢梁（也可用钢管墩作为传力构件），受力钢梁上架千斤顶，在梁两端同步整体顶升。对桥下通车影响不大，可自由通行，能满足桥下不中断交通的要求。与采用少数大吨位的千斤顶相比较，无须为应力集中设置过大的传力杆及横梁。对桥跨下的地基基础要求较高，需建顶升基础，工序时间长，工期较长。639.7支座更换方法鞍型支架法649.7支座更换方法鞍型支架法用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架，设计成“鞍型支架”，放置千斤顶来顶升梁体。施工方便，该方法不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。顶升过程中盖梁会发生偏心受压现象和局部承压过高的现象以及支架变形过大的现象，顶升前须严格的验算。659.7支座更换方法钢扁担梁法669.7支座更换方法钢扁担梁法支撑位置在桥面上，支撑面为顶升梁相邻跨的梁体。在顶升梁上打孔，绑扎钢带，安置钢扁担梁，以相邻跨梁体为支撑基础，配合顶升设备，抬升梁体。对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型，整个起梁过程都在桥上进行，不影响桥下通航、通车要求。钢扁担梁结构设计较为复杂，需进行专门计算；要求用较大吨位千斤顶，对桥面局部压力较大，有可能损伤梁体。679.7支座更换方法扁型千斤顶法689.7支座更换方法扁型千斤顶法把超薄的液压千斤顶安放在主梁与盖梁的狭小的空间内，直接顶升梁体。机具设备很少，成本低廉；工序简单，施工快速，中断交通时间很短；对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型。由于扁型千斤顶的特殊构造，导致其行程较短，可能需要多次顶升才能到位。699.7支座更换方法上述六种桥梁支座更换方法各自有不同的优缺点，适应不同的环境，更换方法上各有长处。现针对高墩简支转连续梁桥提出三种新的支座更换方法：钢蝴蝶梁法、钢套箍法和气囊顶生法。709.7支座更换方法钢蝴蝶梁法719.7支座更换方法钢蝴蝶梁法支撑位置在盖梁上，通过液压千斤顶顶升蝴蝶梁的翅梁来提升梁体。充分利用盖梁这个平台，施工方便，无大型机具设备；对环境的适应能力很强，不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。要求盖梁较为宽大能安放液压千斤顶且千斤顶数量较多。729.7支座更换方法钢套箍法739.7支座更换方法钢套箍法通过圆箍与桥墩混凝土之间的摩擦力提供竖向支撑，放置液压千斤顶顶升梁体。充分利用桥梁本身的结构，可以通过增长钢套箍的长度提高其承载能力，对环境的适应能力很强，不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。要求盖梁较为宽大能安放液压千斤顶且千斤顶数量较多。749.7支座更换方法气囊顶升法用集群气囊替换液压千斤顶，上述所有支座更换方法只要用气囊取代千斤顶都可以称之为气动顶升法。起重量不受限制，通过气动提升系统的扩展组合，能满足百吨级甚至千吨级桥梁构件的顶升；同步控制，安全受控；可操作性好，气动提升系统体积大，重量轻；顶升过程平稳，无附加冲击载荷；对顶升的基础要求低，特别适合临时预制构件的工程；有利于保护桥梁构件，采用分布荷载，避免了液压起重的集中载荷。759.7支座更换方法?梁体顶升方法国内代表性桥梁顶升工程浙赣线玉山下镇跨线桥769.7支座更换方法国内代表性桥梁顶升工程甬金高速公路澄潭江大桥779.7支座更换方法国内代表性桥梁顶升工程开阳高速公路某桥789.7支座更换方法多液压缸同步控制系统799.7支座更换方法?支座更换实例?概述：丫髻沙大桥位于广州环城高速路西南环段，跨越珠江主、副航道和丫髻沙岛。大桥全长1084米，主桥采用三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥桥型，其主跨以360米一跨跨过珠江的主航道。丫髻沙大桥主桥跨径组合为76m+360m+76m，桥宽36.5m，双向6车道,大桥在2000年6月建成通车?支座病害：严重锈蚀、扭转、异常声响等无法修复问题?支座更换方案：采用性能较好的抗震球形钢支座替换原桥的盆式支座，采用同步顶升工艺进行全桥支座的更换80