【doc】滴水崖双曲拱桥加固设计与施工

【doc】滴水崖双曲拱桥加固 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 滴水崖双曲拱桥加固设计与施工 第6期(总第169期)山西交通科技 2004年12月SHANXISCIENCE望旦!垒! NO.6 Dec. 滴水崖双曲拱桥加固设计与施工 李文寿 (山西省公路局阳泉分局,山西阳泉045000) 摘要:通过对石阳线滴水崖桥病害的细致分析,找出了导致该桥产生病害的主要原 因,确 立了加固 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 的具体原则和施工内容. 关键词:双曲拱桥;病害;分析;加固;施工 中图分类号:U445.72文献标识码:A文章编号:1006—3528(2004)06—0053—03 l工程概况 滴水崖桥是省道石阳线(S214)在阳泉市盂县 境内K125+783处的一座桥,该桥为2孔20m的钢 筋混凝土双曲拱桥,矢跨比1/4,重力式桥墩,U型 桥台,桥面净宽为9m+2×0.25m安全带,设计荷 载为汽一20,挂一100.拱肋采用25号钢筋混凝土, 拱波,拱板采用20号钢筋混凝土,腹拱采用15号钢 筋混凝土,桥墩,桥台帽采用20号混凝土浇筑,墩身 采用40号料石,台身采用4O号块石,桥台侧墙,南 岸桥台基础,北岸桥台上面两层基础均采用35号片 石砌筑,北岸桥台第三层基础用20号片石混凝土浇 筑,砌筑砂浆标号为7.5号,勾缝砂浆标号为10号. 该桥于1993年7月建成通车. 2结构病害及产生的原因 2.1主要病害 2.1.1北岸桥台(盂县方向) a)左边侧墙有一条从腹拱台帽后开始向下延伸 至台身底,长10.5m的贯通裂缝,最大裂缝宽 1.5cm,向下延至主拱台帽以下,将主台帽拉裂. b)前墙靠中部圬工砌体有3条自下而上的竖向 裂缝,分别为长1m,3m和1.6m,最大裂缝宽 0.08cm. C)右边侧墙距前墙6m处有一条自上而下贯通 的裂缝,裂缝长8.4m,最大裂缝宽3cm.靠主拱台 帽处.另有一条长3m多的竖向裂缝.最大裂缝宽 0.3cm. 2.1.2南岸桥台(阳泉方向) 前墙自桥台基础向上有7条竖向裂缝,长 1.2m,4.8m左右,最大裂缝宽1.5crn,并有向上 延伸的趋势,主要分布在前墙中部.靠南岸桥台第二 孔台帽顶附近拱波有一条长1.5m裂缝.南桥台左 侧锥形护坡自基础向上有3条长1.5In,3.0m的 裂缝,最大裂缝宽2cm. 2.1.3盂县方向 第一个腹拱拱顶有一条横向通缝. 2.1.-l桥面渗水 a)中墩上拱波,拱肋,墩帽结合处渗水严重; b)第一孔(盂县方向)腹拱拱角渗水严重. 除以上病害外桥梁主拱圈等有明显的病害. 2.2产生的原因 经现场详细调查和查看该桥竣工图纸,综合分 析后,该桥产生病害原因归纳为以下几个方面: a)两个桥台基础均放在炭质页岩上,而且又是 强风化类岩石,经查地质有关资料,炭质页岩属软 石,该桥在建设时未进行地基处理,经过20多a,桥 台基础松软产生不均匀沉陷,致使桥台从基础向上 产生裂缝. b)近年,交通量不断增加,大吨位车辆超载剧 增,桥梁超载服役现象十分严重,大部分活载强度已 超过设计 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 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的负荷要求,墩台的负荷强度在 不断地增加.同时,又因该桥处在路线坡脚下.车辆 在行驶过程中产生较大的冲击力,使桥台产生裂缝. C)桥台后路面损坏,路面水下渗,台背填料遇水 膨胀而变形,土压力增大.引起桥台产生裂缝. d)关于渗水情况,主要是桥面损坏,排水系统破 坏.造成桥面集水,从而不同部位渗水. 收稿日期:2004—1O一21;修回日期:2004—11—10 作者简介:李文寿(1964一).男.山西昔阳人,工程师.1989年毕业于重庆交通学院. ?54?山西交通科技2004年第6期 2.3评定结论 该桥是阳泉市晋煤外运的主要通道,担负着繁 重的交通运输任务,重车多,交通量大.其主要病害 是南,北桥台出现裂缝,桥面渗水,腹拱与拱波出现 裂缝.从结构耐久性考虑,应尽快对桥梁的病害进行 针对性维修处理,以防病害的继续发展恶化,加剧对 桥梁承载力和运行安全的不利影响.通过及时加固, 维修,不仅可以改善行车条件,而且可以延长该桥的 使用寿命. 3加固方案 3.1加固原则 a)恢复桥台的整体受力功能,提高桥台及地基 的承载能力.确保安全; b)增强桥台充填料的密实度,改善充填料性 质,提高C,值; C)最大限度地不影响交通,减少社会影响; d)施工技术简单易行,经济合理; e)缩短加固施工周期,要求一次到位; f)严格建设程序,按照施工规程进行,确保安 全. 3.2加固内容 3.2.1桥台加固方案 桥台加固主要是恢复结构的整体性能,保持结 构的强度,刚度,耐久性,恢复桥台整体的受力性能, 因此,采用加固地基,以提高地基承载力,加固桥台 和改善台背填料性质的综合治理方案.其施工顺序 为:加固桥台基础一桥台台身增设槽钢圈梁一台 背注浆一增设泄水孔一封闭裂缝. 3.2.1.1加固桥台基础 因该桥的两个桥台基础均坐落在强风化炭质页 岩上,为了提高桥台地基的强度和防渗性,采用高压 喷射注水泥浆的方法,加固地基,即在桥台前墙沿地 基之下,向桥中心斜向钻孔,用高压将水泥浆注入岩 层中,以改善地基的物理性能,提高原地基的承载 力.注浆加固范围应比原基础底面大出2m,基础外 采用竖向钻孔.注浆钻孔直径为50mm,深度为基础 底面2m以下. 3.2.1.2桥台台身增设槽钢圈梁 因该桥桥台已出现裂缝并有发展趋向,为防止 现有裂缝的继续延伸和产生新的裂缝,保证桥梁的正常使用,在桥台台身上,中,下分设3道水平钢圈 梁.并在东西两个侧墙上设置3根竖向槽钢,采用东 西向拉杆,前墙加锚杆,与前墙槽钢锚固,锚杆长 2.5m.具体施工: a)拉杆安置.采用直径42mm普通圆钢,穿透桥 台东西两侧墙并露头30cm; b)锚杆的安置.在桥台前墙与拉杆孔同一水平 上打锚杆孔,深度2.5m,孔直径56mm,钻孔俯角 5..成孔后用水泥砂浆填孔,并将直径42mm的圆钢 锚杆打入孔中; C)钢圈梁焊接与固定.采用22号槽钢,按设计 要求施工,槽钢的连接采用焊条焊接,并且在桥台转 角处包角钢焊接.槽钢与拉杆,锚杆的连接通过钢垫 片用螺丝扣紧,两根槽钢交叉处均用电焊固定. 3.2.1.3台背注浆 为提高台背填料的内摩擦角,改善填料的物理 性质,减小台背的压力,采用旋喷注浆法.其施工程 序为:钻机就位一钻孔一插管一旋喷一冲洗等5道 工序.在台背路面上用950钻孔,根据喷射影响范围 (一般为0.4m,2.0m),采用梅花形布置,钻孔深 度根据布孔的位置而定. 3.2.1.4增设泄水孔 考虑到水对桥台充填体的影响,在北,南两桥台 侧墙分别用钻机打孔径90mm,仰角5.的泄水孔,孔 深为5m左右.成孔后用内径为80mm,长度为 o.8m耐腐石棉圆管套接,作为泄水管,深度2.2m , 2.3m设为渗水孔,其余为实管,按顺序套接插入 孔中,孔口周围用水泥砂浆固结. 3.2.1.5封闭裂缝 在封闭裂缝前,对两桥台设置的槽钢圈梁用2O 号钢筋混凝土现浇封闭,以起到保护槽钢的作用.以 上所有工序完成后,对桥台前墙,侧墙上现有的裂缝 进行封闭处理.对于不是贯通裂缝的采用抹水泥浆 的方法封闭裂缝;对于贯通的裂缝采用压力灌浆法 (水泥浆)封闭裂缝. 3.2.2腹拱拱圈裂缝修补 紧靠两座桥台的两个腹拱拱圈裂缝,用射钉枪 打入锚钉,锚钉间距20cm,然后用8圆钢筋拉网, 锚喷6cm厚的混凝土修补裂缝和加固股拱圈. 3.2.3桥面渗水处理及栏杆更换 由于桥面铺装层老化,造成桥面积水等病害.故 对桥面原有的铺装拆除,对桥面重新铺筑.面层采用 4cm+2.5cm沥青混凝土铺面,基层为20cm厚水 泥稳定层,同时改造桥面排水,更换安装防撞护栏. 更新伸缩缝. 4注浆及加固后桥梁的稳定性分析 桥台注浆及加固是针对桥台上部挡墙开裂破坏 而采取的工程措施.基础注浆加固是为了防止不均 匀沉降,提高地基承载力.所以,对注浆及加固后的 桥台的稳定性分析.主要是在原桥台开裂分析的基 2004年第6期李文寿:滴水崖双曲拱桥加固设计与施工?55? 础上,针对桥台上部挡墙建立稳定性计算模型.桥台 挡墙主要受充填料和汽车荷载引起的侧向土压力以 及拱脚推力作用,根据土力学理论,对于一定结构的 挡墙体而言,作用于墙背的侧土压力与填充料性质 有密切的关系.填充体力学强度越低,产生的土压力 越大.同时,充填料的内摩擦角越小,其弹性刚度越 差,汽车活载引起的等效外载力越大,并形成局部集 中荷载,使附加土压力增大,直接影响挡墙的安全稳 定性.对于"U"型桥台来说其受力情况如图1. A E——充填料和汽车荷载作用于桥台侧墙的土压力水平分量; Eb——充填料和汽车荷载作用于桥台前墙的土压力水平分量; —— 腹拱作用于桥台前墙的拱脚水平推力 图1桥台受力情况 由图1可见,桥台三面挡墙结构差异很小,在正 面挡墙受到反方向的拱脚推力丁的作用,其稳定 性高于两侧墙,随着土压力E的增大,两侧墙必然 先达到极限平衡状态,此时墙体将向外移或变形.在 两侧墙AA与BB断面处综合强度指标最低,只要 克服砌体墙的抗拉强度,该端面即产生拉裂.同时, 在汽车下坡对墙体的冲击和近几年超重荷载的作 用,增加了E…E的水平分量,使两侧墙与 BB断面处综合强度指标进一步降低.注浆与槽钢 圈梁加固后,通过槽钢,拉杆使桥台形成一个整体, 改变了充填体的,C值,相对地减少了土压力,加 上钢圈梁的有效抗滑阻力和注浆加固地基,使地基 达到原设计的承载力,桥台整体稳定性得到了足够 的保证. 在桥梁检查过程中,主拱圈和桥墩没有发现变 形等病害,拱波,拱肋只是很少一部分出现裂缝,因 此,注浆加固后,整座桥基本能达到原设计荷载要 求. 5结束语 该桥针对桥台开裂情况,采用旋喷注浆法与钢 圈梁加固为主,钻孔排水为辅的综合治理措施,该桥 加固费用为4O万,约为新建费用的10左右,充分 体现了安全,适用,经济的原则.通过注浆和加固的 稳定性分析,表明加固后桥台充填体的力学强度指 标和桥台整体稳定性得到明显提高. 参考文献: [1]徐舞.桥梁检测与维修加固百问[M].北京:人民交通 出版社,2002. TheDesignandConstructionofTwo—WayCurvedArchBridgeStrengthening LIWen—shou (YangquanBranchofShanxiProvincialHighwayBureau,Yangquan,Shanxi045000,China ) Abstract:Byanalyzingthebridgedisease,thepaperintroducedthemaincauseofDishuiyaBri dgedam age,andproposeditsspecificprincipleandconstructionofstrengtheningplan. Keywords:two—waycurvedarchbridge;disease;analysis;strengthening;construction — 卜一—卜-—卜-—卜-+-—卜一+-+一+-+一+-+-+一+-+一+-+-+-+-+一+-+一+-+-+-+ 一+一+一+—卜-—?卜-—卜-—卜-+-—卜-+一十-+ (上接第8页) TheQualityControlofExpresswayFillEmbankmentConstruction ZHENGRui-hong (QilinExpresswayCo.Ltd,Qixian.Shanxi030904.China) Abstract:Thepaperdiscussedtheprocesscontroloffillembankmentusedinhigh— gradehighway.and proposedsomeproblemforreference. Keywords:fill;embankment;high—gradehighway~application;process;control