桥梁加固-巴音郭楞桥梁加固

桥梁加固【电话 申工】某市一座跨城市道路高架桥，全长397.99m，共22跨，23排桩，每排桩有4根钻孔灌注桩。桥梁主跨为35m预应力混凝土箱梁，主桥基础为Φ1.5m钻孔灌注桩（桩身为水下C25混凝土，设计嵌入中风化岩层1.5倍桩径，设计桩长32.0m，墩桩号为11#～13#，其中，11#和13#墩桩设计单桩承载力为590t，12#桩墩设计单桩承载力为650t。全桥桩基施工完毕，各桩桩长均符合设计长度要求。对桩基进行小应变检测，13#墩桩发现异常，初步怀疑是桩底沉渣过厚。随后对13-2、13-3桩进行取芯检测，发现桩端未嵌岩，桩端部为含量80%的碎、块石层，其下为强风化或全风化层。由此发现原地质勘探资料与实际地质存在差异，随后对全桥地质进行补探，及对13-1、13-2桩基进行高应变检测。 

　　2、桩底注浆机理 

　　桩底注浆是在钻孔灌注桩成桩后，用注浆泵以一定的压力将能固化的浆液（常用水泥浆）通过桩身注浆通道（可预埋管道，也可后造孔）注入桩底。浆液首先渗透到较疏松的桩底沉渣间隙中，与残渣相结合，形成强度较高的结石，消除了桩底沉渣的影响，减小桩基沉降。当沉渣间隙被浆液充满后，随着注浆量的增加，桨液不断向桩端持力层中渗透、填充和压密，形成渗透注浆和压密注浆。 

　　3、桩底注浆施工工艺 

　　桩底注浆的施工工艺直接影响到注浆后的效果，本工程桩底注浆施工流程为：桩上造孔→高压水清洗→埋设注浆管→压水试验→制浆→注浆→封孔。 

　　3.1浆液。根据工程施工经验，水泥浆的性能，特别是浆液的水灰比和初凝时间，直接影响到注浆质量，所以浆液的配合比十分重要。本工程浆液的主要材料有水泥、早凝剂和水，水泥采用42.5级普通硅水水水泥，早凝剂为三乙醇胺，水为普通工程用水。水灰比根据注浆状况进行调整，按先稀后浓的原则，初始水灰比为1?U1，后期水灰比为0.5?U1，同时掺入0.3%早凝剂。 

　　3.2注浆压力。一般情况下，较大的注浆压力能提高浆液的扩散速度和扩散能力，但是当注浆压力过地层的压重和强度时，将可能导致地基土甚至桩基的破坏，因此一般以不使地层结构破坏或仅发生局部少量破坏作为允许注浆压力的原则，限制注浆压力。对于本工程，12-1和12-2取0.7，12-3和12-4取1.0，13-1和13-3取1.2，13-2取1.5；h为注浆段深度，m。 

　　3.3造孔。用钻机在钻孔灌注桩上进行造孔，钻头为Φ11cm合金钻头，旋转钻进至桩端以下3m。由于12#桩上已经完成立柱和盖梁，需先在盖梁上搭建工作平台，架设钻机，造孔前凿除孔位处盖梁混凝土保护层和切割**部钢筋（**部以下允许钻孔打断），待注浆完成后再焊接加固。对于已经有取芯孔的桩则不需要再进行造孔，直接将取芯孔作为注浆孔。 

　　3.4注浆管。注浆管由2根直径不同的镀锌钢管组合成，即内管和回浆管，回浆管管底设有止浆塞。将注浆管放入已造好的孔内，内管管底距孔底30cm，回浆管管底在桩底处。注浆开始时，浆液从内管注入桩底，开启止浆塞，使浆液从回浆管流出，待浆液达到要求后再关闭止浆塞，将浆液注入土体。 

　　3.5压水试验。压水试验是注浆施工前必不可少的重要工序，压水试验不仅起到疏通注浆通道的作用，而且注浆设计的有关参数也可以根据压水试验的结果做相应调整。本工程压水试验压力在1～2MPa。 

　　3.6注桨。待注浆前期工序都完成后，可正式进行注浆。施工发现，由于水泥浆容易流向邻近薄弱层，致使水泥浆从桩附近的地质钻探孔内冒出，偏离桩底有效区域。因此结合实际情况及时调整注浆工艺，采用间歇性注浆。间歇性注浆是先通过几次间断性注浆（次数可根据现场情况确定），每次控制注浆量，主要目的是将桩底一定范围内的土层孔隙先进行封闭。每次注浆间隔时间应大于水泥浆的初凝时间（本工程3h），每次注浆后应及时用清水冲洗注浆管，冲洗间隔时间一般为2-3h，直至水泥浆初凝以后停止，防止浆液堵塞注浆管。待土层孔隙基本被前几次注浆浆液封闭后，再进行随后注浆。由于桩底地层孔隙已被前几次间歇性注浆浆液封闭，迫使浆液对土层进行压密、劈裂以及沿桩周上移破坏泥皮，注浆以灌浆压力和注浆量进行控制，压浆流量不宜过大，控制在75L/min以内，控制稳压时间为5min。压浆完成后，将注浆管利用浆液灌实封闭。注浆顺序应先边后中，以13#为例，先注13-1和13-3，再注13-2。由于各桩底土层存在差异，其间歇性注浆次数在3～10次不等。同时，注浆量和注浆压力也与设计值有较大的差异，实际注浆量是设计值的1.5～5倍，注浆压力则基本都小于设计值。分析原因可能是桩底土体主要是碎块石或含粘土碎（块）石，其渗透性较好、范围大，1～2次的间断性注浆和少量的注浆量无法将空隙填充和封闭，很难达到较高的注浆压力。 

　　4、桩底注浆效果与探讨 

　　钻孔灌注桩桩底注浆后的效果（单桩轴向受压承载力）应通过静载试验进行试验，经过计算，其桩底注浆后各桩的单桩承载力见下表： 

　　为了对桩注浆前后进行对比，注浆结束15d左右后（13-1为13d，13-2和13-3为12d），对13#墩桩进行高应变检测。经过2次高应变检测，结果表明，13-1和13-2桩注浆前后承载力提高值分别23.8%和53.4%。很后，根据规范要求对13-2桩进行静载试验，当荷载加至设计承载力时，其沉降值为11mm，满足设计要求。 

　　5、结语 

　　此次工程由于钻孔灌注桩成桩后桩端持力层下存在2～3层软弱下卧夹层，致使其单桩承载力不足，通过对事故桩桩底注浆后，其结果总结如下：1桩底注浆能较大程度提高桩端承载力，改善桩底持力层性能。通过高应变检测，单桩承载力提高值23.8%～53.4%，其中，桩侧提高值在14.0%～20.4%，桩端提高值在49.7%～110%。同时，静载试验结果表明，设计荷载下沉降值为20mm。2注浆时，浆液在工作压力作用下会流向邻近薄弱层，影响面积较大，为防止注浆时浆液从其他通道冒浆，注浆孔周围一定范围内应没有钻孔或将孔道堵塞。3桩端持力层为碎块石或含粘土碎（块）石，其注浆量较大，本工程注浆量在4.45～18.5t不等，平均每根桩约10t。④间歇性注浆施工效果比较好，其注浆间歇次数应根据施工情况确定，本工程注浆间断次数在3～10次。⑤施工注浆压力基本比其设计值小。本工程施工注浆量已远过其设计值，而注浆压力没有过设计值。

桥梁加固【电话 申工】城市道路桥梁是重要的基础设施，是城市的生命线，是社会经济发展的动脉，随着我国经济的发展，城市道路桥梁不断增加，为城市经济的发展和人民生活质量的提高做出了巨大的贡献。当前由于部分城市桥梁产权和管理单位不明确，设计荷载偏低，桥梁宽度偏小，加上货运行业及个体运输业受经济利益的驱使，车辆载、限运输加剧了对桥梁的损坏，直接影响到桥梁的安全性、耐久性和使用性。 

　　一、桥梁的日常养护 

　　1.通过检查与检验，系统地掌握桥梁的技术状况，较早地发现缺陷、损坏等异常情况提出养护措施，保证行车安全，延长使用寿命。掌握交通状况，取缔桥梁不正当使用及非法占用，严格管理载车、特种车过桥，必须通过时采取防护、加固措施，以免桥梁损坏。对可能发生台风、暴雨、暴雪、地震、火灾、流冰、洪水危害的桥，应作好各种应急处理措施及防范措施，特大桥应设护桥机构。对通过检验，需进行限载、限速或停止交通的桥梁，应及时办理审批手续并进行交通管制。对桥梁各部分经常保养，对检查发现的缺陷、损坏处进行及时的维修，对检验不能维持原设计载重等级要求的，应有计划地进行维修加固。 

　　2.建立和健全完整的桥梁技术档案。桥梁养护工作内容的首要工作是对桥梁进行的各种检查及检验工作，了解桥梁的技术状况、掌握病害情况及其发展情况，并针对具体的桥梁提出具体养护措施，建立和健全完整的桥梁技术档案。桥梁检查人员在进行桥梁检查后，应根据病害的情况进行整理分析，提出那些部分应进行保养、那此部位应进行维修、是否应进一步检测等报告，以向决策者提供有效的依据，及时对桥梁进行相应的保养、维修工作。在检查评定中评定为一类的桥梁应进行正常的养护工作，二类桥梁需进行小修保养工作，三类桥梁需进行中修，根据病害的情况考虑进行交通管制，四类桥梁需进行大修或改造，及时进行交通管制，如限载、限速通过，当缺损较严重时应关闭交通，五类桥梁需要进行改建或重建，及时关闭交通。 

　　3.应建立桥梁详细档案资料及检查台帐。首先，桥梁养护应建立详细的桥梁档案。桥梁档案包括：项目批示、相关协议书、施工合同、施工日志、设计及竣工图纸、各类相关文件、管理办法、请示报告、工程决算、验收意见、项目移交表、审计报表、新旧照片等静态的书面材料，还应收集养护过程的动态材料，如：日常及经常检查的情况记录表、特殊检查记录、等级评定资料、病害的发展图片等。其次，建立桥梁的检查台帐，是掌握桥梁病害发展动态的重要手段。建立桥梁检查台帐，可以及时了解桥梁病害的发展趋势以及发展速度，为及时地对桥梁进行维护、维修提供有效依据。 

　　二、桥梁的常见病害及整治维修 

　　1.桥梁的常见病害 

　　1.1表层：各种类型混凝土梁运营多年后，出现混凝土麻面、空洞、漏筋、脱露现象，并逐年增多。先漏箍筋，后出现主筋外露。2.2 桥梁的结构裂缝主要有以下几种：网状裂缝、腹板竖向裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。 

　　2.常见桥梁病害整治维修 

　　2.1清除已疏松的混凝土保护层，露出锈蚀钢筋，然后用钢线刷清除铁锈，再用压力水冲洗干净，很后采用聚合物砂浆进行截面修复。2.2 钢筋砼简支梁产生裂缝时，可以采用内部修补法，目前常采用灌浆材料环氧树脂灌浆处理，对宽度大于0.15MM的裂缝，采用环氧树脂灌浆处理；对宽度小于0.15MM的裂缝，采用环氧胶泥作封闭处理。 

　　三、**旧桥加固的常用方法： 

　　1.上部结构加固：2.1增大截面法，对于钢筋与截面尺寸偏小的桥梁上部结构，可采用增大构件截面的方法进行加固。主要途径有12.1增焊主筋法；2加大主梁截面法；3桥面加厚法；2.2 粘贴加固法，采用环氧树脂等化学粘结剂将补强材料直接粘贴于结构受拉或薄弱部位的混凝土表面使之与结构形成受力整体，用以代替增设的补强钢筋，来提高结构的承载力和刚度。该方法不需要破坏原结构物，也几乎不增大结构的截面尺寸，而且施工快捷方便，对环境污染少，在国内应用较为广泛，用于粘贴加固法的补强材料有钢板、炭纤维布等材料。2.3增加辅助构件加固法。桥梁上部结构病害一般是由结构设计、施工不合理或设计承载能力不能满足现在荷载水平造成的，因此可在现有结构中增加辅助构件来提高承载能力或使荷载分布更加均匀，常有的补强方式为增设纵梁加固法和加强横向联系加固法。在墩台基础有足够承载力的情况下，增设承载力高、刚度大的新纵梁来重新分布原有梁体的荷载，从而使加固后的桥梁承载力和刚度得到提高。当桥梁横向联系较弱时，会使单片梁荷载横向分布系数过大，通过增设横向联系构件方式，加强结构整体性，使荷载在结构上分布更加均匀，从而使结构的整体承载力得到提高。 

　　2.下部结构加固：3.1增补桩基加固法，当桥梁墩台基底下有软土层时，墩台发生沉陷；对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是：在桩式基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。3.2钢筋混凝土套箍或护套加固法，当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。3.3桥台新建辅助挡土墙加固法，由于桥台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。3.4扩大基础加固法。此法适应于基础承载力不足或埋置太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀沉降，并且地基土质比较坚实时，可以采用扩大基础法进行加固。而对于扩大部分基础底部的地基承载力不足的问题，可采取在扩大部分基础下打入一定数量的桩以提高地基承载力，桩的参数根据地基变形计算来加以选定 

　　3.桥面铺装层的加固：4.1局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛，深度以使骨料露出为准；用清水冲洗干净断面并充分润湿，在桥梁承载能力容许范围内，铺筑一层水泥混凝土铺装层。4.2重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重，混凝土质量或施工状况特别不良，且无适用的修补方法时，就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施，施工时，将原有的行车道铺装全部拆除，再将行车道表面清扫干净，必要时配置1～2层钢筋网，浇筑整体化混凝土。4.3桥面补强层加固法。即在旧有桥面上，重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层，此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板，又能加高原有梁板的有效高度，增加梁板的抗弯能力，改善铰结梁板的荷载横向分布，从而提高桥梁的承载能力。 

　　结束语：桥梁养护的目的是确保桥梁构造物的安全、完整、适用与耐久，以"预护为主，防治结合"为原则，以承重部件为，加强全面养护。桥梁养护应认真执行规范要求，采取灵活、科学的方法，认真对待桥梁养护工作，减少因养护不当而引起的桥梁损坏，为桥梁的安全使用提供有力的保证。