橋梁下部結(jié)構(gòu)加固與改造課件

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第八章,橋梁下部結(jié)構(gòu)加固與改造,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的主要缺陷和病害,第二節(jié) 墩臺基礎(chǔ)維修,第三節(jié) 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),第四節(jié) 旋噴加固方法與技術(shù),第五節(jié) 橋梁下部結(jié)構(gòu)改造,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,橋梁下部結(jié)構(gòu),包括：墩臺和基礎(chǔ)，他們直接承受橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載，并將荷載再傳遞給地基的受力結(jié)構(gòu)。,橋臺,是橋梁與路堤連接的關(guān)鍵部位，它承受上部結(jié)構(gòu)的荷載、后臺的填土壓力，是兩種強(qiáng)度和剛度差不極大的

2、材料的連接處；橋墩要承受上部荷載、風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、浮力以及意外船只或流冰的撞擊力。,橋梁墩臺,基礎(chǔ),主要受到：墩臺的荷載作用、大氣和風(fēng)雨的侵襲、洪水的沖刷，還有甚至遭受地震力的作用等。,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,一、橋梁基礎(chǔ)存在的問題,橋梁基礎(chǔ)分為,淺基礎(chǔ),和,深基礎(chǔ),：淺基礎(chǔ)可分為剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、單獨(dú)和聯(lián)合基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)；深基礎(chǔ)可分為樁基礎(chǔ)、深井基礎(chǔ)、混合基礎(chǔ)。,1,、基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降,對于,深基礎(chǔ),所表現(xiàn)的沉降或位移在施工中逐級表現(xiàn)，并且在以后,12,年內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定。,淺基礎(chǔ),由于埋深淺、結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、造價(jià)低，往往出現(xiàn)沉降，特別是不均勻沉

3、降對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極大的危害。,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,一、橋梁基礎(chǔ)存在的問題,2,、基礎(chǔ)滑移和傾斜,（,1,）基礎(chǔ)由于經(jīng)常受到洪水沖刷而發(fā)生滑移，一般與洪水沖刷深度有密切關(guān)系，因此，關(guān)鍵問題應(yīng)放在如何確定洪水沖刷深度上。,（,2,）由于河床在種種原因影響下，造成了橋臺前臨近河面基礎(chǔ)土層的側(cè)向壓力減少，使基礎(chǔ)產(chǎn)生側(cè)向滑移。,（,3,）橋臺基礎(chǔ)的地基強(qiáng)度弱化、臺背高填方路堤，如果處理不當(dāng)，往往會(huì)造成主動(dòng)土壓力過大，使橋臺前傾；或者土體下,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,一、橋梁基礎(chǔ)存在的問題,沉，使橋臺臺座前移，臺頂后仰，導(dǎo)致基礎(chǔ)移動(dòng)、橋臺傾斜。,由于基礎(chǔ)滑移或傾斜

4、，導(dǎo)致橋梁產(chǎn)生以下破壞形式：,支座和墩臺支承面破壞；,梁橋的梁從支承面上滑落、拱橋的拱圈開裂、拱跨中下陷甚至倒塌；,伸縮縫裝置破壞或接縫減小、伸縮機(jī)能受損；,基礎(chǔ)滑移量過大，梁端與胸墻緊貼，甚至導(dǎo)致胸墻破壞或梁局部壓壞。,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,一、橋梁基礎(chǔ)存在的問題,樁在軸向壓力的作用下的破壞模式為：,（,1,）樁底是支承很硬的底層，樁側(cè)土為軟土層，抗剪強(qiáng)度低，呈現(xiàn)樁身材料破壞；,（,2,）樁底土體形成滑動(dòng)面出現(xiàn)整體剪切破壞；,（,3,）樁柱將出現(xiàn)刺入破壞。,第一節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)存在的,主要缺陷和病害,二、橋梁墩臺缺陷,樁橋梁墩臺位于橋梁上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)之間的結(jié)構(gòu)物，而且多

5、數(shù)的墩臺是由磚石砌體、混凝土和鋼筋混凝土構(gòu)件組成。墩臺結(jié)構(gòu)將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞給基礎(chǔ)，因而，上部結(jié)構(gòu)的變化和影響、基礎(chǔ)以下結(jié)構(gòu)的變化與影響，都會(huì)對墩臺產(chǎn)生影響和損壞。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,一、墩臺基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù),磚石、混凝土和鋼筋混凝土橋梁養(yǎng)護(hù)的目的和任務(wù)是為了使結(jié)構(gòu)物完整、牢固、穩(wěn)定、不發(fā)生位移和傾斜，減少行車震動(dòng)和基礎(chǔ)沖刷。貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針，定期檢查、維護(hù)，以保證橋梁使用的安全。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,1,、墩臺基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù),磚石、混凝土和鋼筋混凝土橋梁養(yǎng)護(hù)的目的和任務(wù)是為了使結(jié)構(gòu)物完整、牢固、穩(wěn)定、不發(fā)生位移和傾斜，減少行車震動(dòng)和基礎(chǔ)沖刷。貫徹“預(yù)防為主，防治結(jié)合”的方針，定期檢

6、查、維護(hù)，以保證橋梁使用的安全。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,2,、墩臺基礎(chǔ)維修,（,1,）混凝土結(jié)構(gòu)表層缺陷的處理,1,）常用的材料：水泥砂漿環(huán)氧樹脂有機(jī)粘接材料；,2,）混凝土結(jié)構(gòu)表面常用修補(bǔ)法：,混凝土修補(bǔ)：采用直接澆筑、噴射、壓漿等方法；,混凝土粘接劑修補(bǔ)；,澆筑涂層修補(bǔ)；,環(huán)氧樹脂修補(bǔ)；,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,2,、墩臺基礎(chǔ)維修,（,2,）磚石結(jié)構(gòu)表層缺陷的處理,磚石結(jié)構(gòu)表層缺陷采用勾縫修補(bǔ)，用手鑿或風(fēng)動(dòng)鑿子鑿去已破損的灰縫，用水沖洗干凈，最后用,10,號水泥砂漿重新勾縫。如果破損太大或者太深時(shí)，可以加掛鋼筋網(wǎng)，再立模澆筑混凝土。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,3,、裂縫的處理,（,1,）填縫：將

7、縫隙清理干凈，用,1 2.5,或,1 3,水泥砂漿進(jìn)行處理。對美觀、耐久性有作用；對強(qiáng)度沒有作用。,（,2,）表面抹灰：用水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧膠漿及環(huán)氧砂漿等涂料，涂在裂縫部位的磚石砌體或混凝土表面上的一種修補(bǔ)方法。,（,3,）表面粘貼修補(bǔ)：用膠粘劑把玻璃布或鋼板等材料粘貼在裂縫部位的混凝土上，達(dá)到封閉裂縫的目的。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,3,、裂縫的處理,（,4,）鑿槽修補(bǔ)：沿混凝土裂縫做一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘接材料。,（,5,）表面噴漿：在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實(shí)而且強(qiáng)度高的水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫的一種修補(bǔ)方法。,（,6,）打箍加固法：當(dāng)鋼筋混凝土梁體和拱橋的拱圈開裂，

8、可以采用加箍筋對裂縫封閉或控制裂縫的開展。,（,7,）壓漿修補(bǔ)處理：施加灌漿是指施加一定的壓力，將某種漿液灌入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫中去，以達(dá)到封閉裂縫的修補(bǔ)方法。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,4,、基礎(chǔ)沖刷處理,（,1,）基礎(chǔ)局部沖空或損壞處理：在水深小于,3m,，采用圍堰，工藝為板樁圍堰，混凝土封底，鋼筋混凝土護(hù)套。在水深大于,3m,，采用潛水方式，工藝為水下混凝土封底，鋼筋混凝土護(hù)套澆筑。,（,2,）位于風(fēng)化層上的基礎(chǔ)沖空處理：基底外緣已被掏空時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除表面嚴(yán)重風(fēng)化部分。對于淺水時(shí)，填以混凝土封閉；深水則要考慮潛水作業(yè)。,第二節(jié),墩臺基礎(chǔ)維修,4,、基礎(chǔ)沖刷處理,（,3,）鋼筋混凝土灌注樁和打入樁

9、基礎(chǔ)受沖刷、侵蝕時(shí)的修復(fù)：檢查損傷情況，用水泥砂漿修補(bǔ)到原來狀態(tài)；樁身有空洞，可以灌注混凝土進(jìn)行修補(bǔ)；拋填大塊石、石籠護(hù)底或鋼筋混凝土塊防護(hù)、以免繼續(xù)沖刷。,（,4,）河床受到水流沖刷而危及橋墩基礎(chǔ)時(shí)的防護(hù)措施：當(dāng)河床受到水流沖刷而危及橋梁墩臺基礎(chǔ)時(shí)，必須采取防護(hù)措施。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),基礎(chǔ)加固的常用方法有：擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、增補(bǔ)樁基法和人工地基加固法等。,墩臺的常用加固法有：用鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固貫穿裂縫的墩臺法；用支撐法或增建擋土墻處理墩臺滑移；用頂升加固產(chǎn)生過大沉降的橋梁結(jié)構(gòu)等。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),1,、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法,橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固，稱為擴(kuò)大基

10、礎(chǔ)加固法。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足，或埋置太淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實(shí)體式基礎(chǔ)的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法工藝：,（,1,）通常在必須加寬的范圍內(nèi)先打板樁圍堰；,（,2,）挖去堰內(nèi)土壤，直到挖到必要的深度，保證墩臺安全；,（,3,）在堰內(nèi)把水抽干后，鋪砌石塊或做混凝土基礎(chǔ)；,（,4,）新舊基礎(chǔ)要注意牢固結(jié)合，施工時(shí)可加設(shè)連系鋼筋或插入鋼銷，以使加固擴(kuò)大基礎(chǔ)和舊基礎(chǔ)牢固的結(jié)合成一個(gè)整體。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),2,、補(bǔ)樁加固法,在樁柱基礎(chǔ)周圍補(bǔ)加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁，并擴(kuò)大原承臺，以此提高基礎(chǔ)承載力，增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性。這種加固法稱為,增補(bǔ)樁基加固法,。,優(yōu)點(diǎn)：不需要抽水筑壩等水下

11、施工作業(yè)，且加固效果顯著。,缺點(diǎn)：需搭設(shè)打樁架和開鑿橋面，對橋頭原有架空線路及陸上、水上交通均有一定影響。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),2,、補(bǔ)樁加固法,如果在樁間加樁，可鑿除原有蓋梁并澆筑新蓋梁，將新舊樁頂連接起來。,當(dāng)橋臺垂直承載力不足時(shí)，一般可在臺前增加一排樁并澆筑蓋梁，以分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的壓力。打樁時(shí)可利用原有橋面腳手架，在橋面上開孔插樁。增澆的蓋梁可單獨(dú)受力，也可以聯(lián)接在一起，使舊蓋梁、舊樁及新樁一起受力。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),3,、鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法,如果橋梁墩臺出現(xiàn)貫穿裂縫，為防止裂縫繼續(xù)發(fā)展，使之能正常使用，可用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。加固時(shí)，一般

12、在墩身上、中、下分設(shè)三道圍帶；其間距應(yīng)大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個(gè)圍帶的寬度，則根據(jù)裂縫情況和大小而定，一般為墩臺高度的,1/10,左右，厚度采用,1020cm,。為加強(qiáng)圍帶與墩臺的連接，應(yīng)在墩身內(nèi)埋置直徑,1025mm,的鋼銷，埋入深度為鋼銷直徑的,20,倍左右，把圍帶的鋼筋網(wǎng)扎在鋼銷上，埋鋼銷的孔眼要比銷徑大出,1520cm,，先填滿銷孔再澆筑混凝土，同時(shí)填塞裂縫。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),3,、鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法,當(dāng)墩臺損壞嚴(yán)重，如有嚴(yán)重裂縫及大面積表面破損、風(fēng)化和剝落時(shí)，則可采用圍繞整個(gè)墩臺設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法進(jìn)行加固。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),4,、墩臺

13、滑移傾斜處理,（,1,）支撐法加固,對因墩臺尺寸不足，難以承受臺背土壓力而往橋孔方向產(chǎn)生傾斜或滑移的埋置式橋臺，可采用修筑撐壁法進(jìn)行加固。,對于單孔小跨徑橋臺，為防止橋臺滑移，可在兩臺之間加建水平支撐，如整垮漿砌片石撐板，或鋼筋混凝土支撐進(jìn)行加固。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),4,、墩臺滑移傾斜處理,（,2,）增設(shè)輔助擋土墻,對因橋臺臺背水平土壓力太大而引起的橋臺傾斜，應(yīng)設(shè)法減少橋臺后壁的土壤壓力，可在臺背加建一擋土墻，以增強(qiáng)擋土墻能,（,3,）減輕荷載發(fā),筑于軟土地基上的橋臺，常由于填土較高，而受到較大側(cè)向土壓力作用，從而使橋臺產(chǎn)生前移，以致產(chǎn)生傾斜。此時(shí)，一般可更換臺背填土，減小土壓力

14、，即采用減輕橋臺基礎(chǔ)所受荷載的方法進(jìn)行加固。,第三節(jié),擴(kuò)大基礎(chǔ)加固方法與技術(shù),4,、墩臺滑移傾斜處理,（,4,）采用拉桿技術(shù)加固橋臺,對于橋臺的側(cè)墻產(chǎn)生外傾，則可以采用拉桿給予加固，采用的材料是粗鋼筋，鋼筋混凝土制作，方法：,1,）直接對橋臺兩側(cè)側(cè)墻安置對拉鋼筋，再加鋼筋混凝土箍圈進(jìn)行處理。,2,）采用預(yù)埋錨定，對穿傾斜的側(cè)墻安置鋼筋錨頭、粗鋼筋、螺帽，給予收緊達(dá)到傾斜的橋臺加固和恢復(fù)的目的。,第四節(jié),旋噴加固方法與技術(shù),當(dāng)基礎(chǔ)下面的天然土基礎(chǔ)松軟，不能承受很大荷載，或上層土壤較好，但深層土質(zhì)不良引起基礎(chǔ)沉陷時(shí)，可采用人工地基加固方法，以提高基礎(chǔ)的承載力。,1,、砂樁法,當(dāng)軟弱地基層較厚時(shí)，可

15、用砂樁法改善地基的承載力。加固施工時(shí)，將鋼管或木樁打入基礎(chǔ)周圍的軟弱圖層中，然后將樁拔出，灌入經(jīng)過干燥的粗砂，進(jìn)行搗實(shí)，做成砂樁，達(dá)到提高土的密實(shí)度的目的。,第四節(jié),旋噴加固方法與技術(shù),2,、注漿法,注漿法是在墩臺基礎(chǔ)之下，在墩臺中心直向或斜向鉆孔或打入管樁，通過漿液凝固，把原來松散的土固結(jié)為有一定強(qiáng)度和防滲性能的整體，或把巖石裂縫堵塞起來，從而加固地基，達(dá)到提高地基承載力的一種加固法。,注漿法根據(jù)注漿壓力不同分為靜壓和高壓注漿兩類。注漿法加固基礎(chǔ)的應(yīng)用以及越來越多，特別是高壓旋噴法以及得到廣泛應(yīng)用。,第四節(jié),旋噴加固方法與技術(shù),3,、旋噴法,旋噴法是利用工業(yè)鉆機(jī)將旋噴注漿管置于預(yù)計(jì)的地基加固

16、深度，借助注漿管的旋轉(zhuǎn)和提升運(yùn)動(dòng)，用一定的壓力從噴嘴中噴射液流，沖擊土體，把土和漿液攪拌成混合體，隨著凝聚固結(jié)，形成一種新的有一定強(qiáng)度的人工地基。,旋噴法施工程序：鉆機(jī)就位、鉆孔、插管、旋噴作業(yè)、沖洗等五道工序。,第五節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)改造,1,、墩臺基礎(chǔ)加寬,（,1,）接長蓋梁法,利用舊橋的基礎(chǔ)，靠墩臺蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便安裝加寬的上部橋跨結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)和墩臺可以不必予以加寬，經(jīng)過地基承載力的驗(yàn)算后，決定對它是否進(jìn)行加固處理。,（,2,）舊墩臺附近設(shè)置新墩臺法,直接在原有的墩臺附近的一側(cè)或兩側(cè)，添造新的墩臺。通常有兩種方法，一種是采用離開舊橋臺建造新橋臺；另一種是靠近舊橋墩建造新橋墩。,第五節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)改造,2,、墩臺基礎(chǔ)加高和改建,（,1,）直接搭設(shè)臨時(shí)墩臺從下向上頂升,在橋墩臺前，搭設(shè)支撐木井架，對于,T,型梁，在其下安置墊板后，可以直接頂在梁的下部；對于槽型或薄壁梁頂起時(shí)，要注意安置橫向托梁和墊板；安裝千斤頂時(shí)要求垂直，并做好防滑處理。,（,2,）橋臺沉降引起的梁的縱向位移的校正,采用橋下頂升法、扒桿起吊校正法和橋上頂升校正法。,第五節(jié),橋梁下部結(jié)構(gòu)改造,1,、墩臺基礎(chǔ)加寬