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工程案例

業(yè)務(wù)范圍

廣州市番禺市橋大橋檢驗(yàn)及維修加固設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間：2014-08-09

余朝陽(yáng) （廣東省公路工程質(zhì)量監(jiān)測(cè)站　廣州　510510）

　　黃曉暉（廣州市番禺區(qū)園林市政管理局　廣州　511400）

　　摘　要　通過(guò)對(duì)市橋大橋的外觀檢查、承載力試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該橋存在的問(wèn)題后，針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行維修加固設(shè)計(jì)，使該橋能安全、長(zhǎng)久地為交通服務(wù)，也可對(duì)舊橋的檢驗(yàn)及加固積累了一些可供參考的經(jīng)驗(yàn)。

　　關(guān)鍵詞　檢查　靜載試驗(yàn)　加固設(shè)計(jì)

　　市橋大橋位于廣州市番禺區(qū)市橋鎮(zhèn)內(nèi)，該橋修建于1979年，設(shè)計(jì)荷載為汽－15，掛－80。該橋主橋上部結(jié)構(gòu)為普通鋼筋混凝土懸臂式T梁，下部結(jié)構(gòu)為柔性薄壁式橋墩。橋跨組合為7×10＋10.06＋21＋29＋34＋29＋21＋10.06＋7×10m，橋面凈寬為7.27＋2×1.8m，為保證該橋運(yùn)營(yíng)的安全性及長(zhǎng)久性，特對(duì)該橋進(jìn)行全面檢驗(yàn)及維修加固。

　　1　外觀檢查情況

　　該橋除按規(guī)范要求對(duì)橋面系、墩柱、引橋主梁等進(jìn)行外觀檢查外，還利用橋梁查車對(duì)主橋9個(gè)斷面進(jìn)行直接檢查。

　　檢查結(jié)論為：

　　（1）該橋結(jié)構(gòu)尺寸與原設(shè)計(jì)基本一致，符合設(shè)計(jì)要求。

　　（2）橋面鋪裝主瀝青砂鋪裝，裂縫多、裂縫多、碎裂及擁包嚴(yán)重，以致于A、D、F、H等處主梁漏水嚴(yán)重，支座銹蝕嚴(yán)重。

　　（3）伸縮縫寬不等，大部分較原設(shè)計(jì)寬，這主要是受檢查時(shí)正值冬季、氣溫較低影響，也與混凝土長(zhǎng)期徐變有關(guān)。

　　（4）全掛梁滑動(dòng)支座偏離原位置較大（最大達(dá)12cm），與鋼板表面生銹、鋼板被雜物阻塞等有關(guān)，支座已無(wú)法滑動(dòng)。

　　（5）結(jié)構(gòu)主要部位裂縫較多且寬，特別在截面B年，最大裂縫寬0.6mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《規(guī)范》允許規(guī)定。北1、北2、南1、南2墩頂處，懸臂梁根部裂縫也較明顯，數(shù)量較多，且貫通翼板，說(shuō)明該處受較大負(fù)彎矩影響。

　　（6）墩臺(tái)身狀況較好，無(wú)發(fā)現(xiàn)明顯裂縫、混凝土剝落或破損壞現(xiàn)象。

　　2　靜載試驗(yàn)情況

　　根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算及檢查情況，其承載力試驗(yàn)分析兩個(gè)工況進(jìn)行，分別對(duì)懸臂梁中部及根部進(jìn)行檢驗(yàn)。工況一以長(zhǎng)懸臂中部短懸臂根部負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值為控制，試驗(yàn)加載效應(yīng)達(dá)83.6%（試驗(yàn)彎矩值為：-4951.91KN·M）。

　　試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)各主要控制斷面進(jìn)行了撓度、應(yīng)變及裂縫觀測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果如下：

　　（1）滿載時(shí)各測(cè)點(diǎn)撓度值與理論計(jì)算值較接近，滿足規(guī)范要求。

　　（2）滿載時(shí)懸臂梁中部橫向應(yīng)變分配規(guī)律性稍差，局部有突變現(xiàn)象，說(shuō)明橫向聯(lián)系差，但實(shí)測(cè)平均值小于理論計(jì)算值，說(shuō)明總體效應(yīng)尚能滿足要求。

　　（3）裂縫寬度在荷載作用下有發(fā)展，而且寬度超過(guò)規(guī)范要求，卸載后能恢復(fù)原狀。

　　根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，該橋承載力基本能滿足原設(shè)計(jì)荷載要求。

　　3　維修加固設(shè)計(jì)

　　根據(jù)對(duì)該橋的檢查試驗(yàn)結(jié)果，決定在不提高原設(shè)計(jì)承載能力情況下，對(duì)該橋進(jìn)行維修、加固，主要從以下幾方面進(jìn)行。

　　3.1　更換主跨掛梁支座

　　從檢查中發(fā)現(xiàn)，主跨掛梁支座（活動(dòng)支座）偏位嚴(yán)重，最大偏位達(dá)12cm，鋼核支座已滑動(dòng)至梁端縫隙邊，所以將掛梁全部支座更換為橡膠支座。更換支座時(shí)須將全掛梁頂升。

　　施工順序如下：

　　（1）鑿除掛梁部分橋面鋪裝、內(nèi)側(cè)緣石、人行道板，并鑿除翼板吊孔處的混凝土。

　　（2）根據(jù)掛梁頂升設(shè)備設(shè)計(jì)圖的尺寸，確定頂升支點(diǎn)，裝好貝雷架、施工掛籃、工作平臺(tái)、吊帶等。

　　（3）頂升設(shè)備準(zhǔn)備好并測(cè)試安全后，可進(jìn)行頂升。頂升分2次進(jìn)行，每次頂一邊，共升5cm，每頂升1cm便進(jìn)行千斤頂高度調(diào)整，令所有千斤頂達(dá)到同步，項(xiàng)升完成一邊后，再頂升另一邊，步驟相同。

　　（4）項(xiàng)升完畢后，直接更換支座，最后卸除頂升架。

　　3.2　橋面系維修、加固

　　要檢查中發(fā)現(xiàn)，橋面鋪裝裂縫多、破碎及擁包嚴(yán)重，導(dǎo)致主梁支座受水蝕影響嚴(yán)重，故對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行重鋪。為減少該橋負(fù)荷，應(yīng)先鑿除原12.5cm厚素混凝土及后加鋪的5cm厚瀝青砂，然后改鋪16cm（平均厚）的鋼筋混凝土鋪裝層，并在懸臂負(fù)彎矩區(qū)增加Φ22螺紋鋼（間距由20cm改為10cm）以增強(qiáng)抵抗能力。

　　3.3　主梁裂縫修補(bǔ)

　　鑒于該橋懸臂梁中部、根部裂縫多且寬（最大達(dá)0.6mm），已超過(guò)規(guī)范要求，故有必要對(duì)各主要部位的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，方法如下：

　　3.3.1對(duì)懸臂梁根部、長(zhǎng)懸臂中部進(jìn)行粘貼鋼板處理。

　　粘貼步驟：

　　（1）將粘貼處裂縫灌壓環(huán)氧樹(shù)脂清漿；

　　（2）將粘貼鋼板位置混凝土鑿毛，深度約1cm，并根據(jù)鋼板粘貼位置，確定鋼板上螺栓孔的位置后，將鋼板鉆孔，螺栓位置就避開(kāi)主梁鋼筋，間距為30～40cm，兩端的螺栓孔離鋼板端不大于10cm，螺栓孔直徑14mm。

　　（3）預(yù)埋加壓螺栓：先埋好鋼板最上端的一個(gè)螺栓，掛上鋼板，然后鋼板上已鉆孔的位置，確定其他螺栓孔，孔深度不小于6cm，再用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿埋好螺栓。

　　（4）粘貼鋼板：粘貼前，應(yīng)清除鋼板上的鐵銹、油污，用丙酮清洗干凈，粘貼時(shí)，先在混凝土表面刷一層環(huán)氧砂漿（砂粒直徑應(yīng)小于0.6mm），砂漿刷好后，貼上鋼板，交替擰緊加固螺栓，同時(shí)不斷敲打鋼板，使鋼板粘貼緊密。

　　3.3.2 對(duì)主橋主梁橫隔梁裂縫的處理，采用直接對(duì)混凝土及鋼筋生銹處理后用玻璃布封閉的方法。

　　4　加固效果

　　在該橋維修加固后1年，我們對(duì)該橋進(jìn)行1次全面檢查，發(fā)現(xiàn)原懸臂梁中部、根部未發(fā)現(xiàn)裂縫（在貼完鋼板后對(duì)混凝土表面進(jìn)行粉刷），說(shuō)明粘貼鋼板能完全控制裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展，伸縮縫也保持較好工作狀態(tài)。在全掛梁處未感覺(jué)到汽車通過(guò)時(shí)較高頻的激振，說(shuō)明更換橡膠支座后也起到了較好效果，對(duì)該橋長(zhǎng)期及安全運(yùn)營(yíng)起到了保證。

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　　廣州黃洲大橋引道工程特殊土路基加固處理實(shí)例

　　文章來(lái)源：加固改造網(wǎng)　　添加人：admin　　添加時(shí)間：2010-9-2 10:10:46

　　1 概述

　　廣州黃洲大橋，是位于廣州城區(qū)中心跨越珠江的V型剛構(gòu)連續(xù)組合箱梁之特大型橋梁，其南北連接引道（K0+000—K0+850和K1+820—K2+605）共計(jì)長(zhǎng)1635m范圍，全部為需要進(jìn)行特殊加固處理的軟彈土路基。路基填土高度為0—1.73m，部分路段挖土深0.35m。路基上部分為素填土，中部為海相中砂、粉砂且局部夾雜腐植土，下部埋深4.53—10.42m范圍是海相淤泥質(zhì)土，以睛為亞粘土、亞粘土。

　　本工作是城區(qū)開(kāi)放式快速主干線，設(shè)計(jì)車速60km/h，設(shè)計(jì)荷載為汽車超-20級(jí)，驗(yàn)算荷載掛車-120，標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100，路面設(shè)計(jì)年限15。要求采用重型擊實(shí)試驗(yàn)嚴(yán)格控制壓實(shí)度。由于是廣州市政府重點(diǎn)工程，工期十分緊奏。另外地城區(qū)中心的珠江邊畔施工，碎石等地材水運(yùn)便利，但環(huán)保問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起重視。道路施工前必須進(jìn)行軟土路基的特殊加固處理。

　　2 實(shí)施方案比選

　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況，考慮其他同類工程的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合工期、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保等因素，共提出砂樁、粉噴樁和振中碎石樁三種比選方案，全面考慮，綜合比較，以期采用最佳方案。

　　砂樁對(duì)于松散砂土加固，能夠起到擠密、排水、增加砂土抗液化能力的作用，對(duì)于主要為軟弱粘性土的軟土地基，由于粘性土的滲透性較小，靈敏度又大，使用砂樁，成樁過(guò)程中擠密效果不是很理想，甚至有可能破壞原土天然結(jié)構(gòu)，降低抗剪強(qiáng)度，如果不預(yù)壓，施工后仍會(huì)有較大沉降，而快速城市道路基對(duì)沉降要求很嚴(yán)格，顯然本項(xiàng)目采用砂樁不合理。

　　振沖碎石樁和粉噴樁，作為比較有效比較成熟的加固飽和粘土的常用方法，在廣州地區(qū)普通使用，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。粉噴樁將固化劑和原地基軟土就地?cái)嚢杌旌希蚨畲笙薅鹊乩昧嗽粒⑶沂┕r(shí)無(wú)震動(dòng)，無(wú)噪聲音，無(wú)污染，比羅適合在市區(qū)和密集建筑群中實(shí)施，同時(shí)也比較符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)要求。但是其設(shè)備龐大，施工工藝復(fù)雜，質(zhì)量控制難度大，成本造價(jià)較高，特別是不利于趕工期。

　　相比而言，振沖碎石樁施工機(jī)具簡(jiǎn)單，操作方便，施工速度快，所用碎石成本低廉，可以根據(jù)需要“遍地開(kāi)花”同時(shí)實(shí)施。不足之處是，施工會(huì)排放大量污水、污泥造成環(huán)境污染。考慮橋址兩端淤泥和淤泥質(zhì)土強(qiáng)度差異較大，標(biāo)貫擊數(shù)為1—6，碎石樁正好可以起到置換作用。盡管由于振動(dòng)、擠壓和擾動(dòng)等原因，會(huì)導(dǎo)致加固初期原地基土的強(qiáng)度降低，但是制樁完后，地基土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將逐漸提高，達(dá)到理想加固效果。

　　通過(guò)全面綜合比較，不難看出振沖碎石樁有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，尤其能滿足工期要求，因此本工程全部采用振沖碎石樁施工方案。樁徑為Ф800mm,呈現(xiàn)梅花狀等邊三角形布置,樁間距1.8m.樁長(zhǎng)穿過(guò)軟弱土層,樁底置于持力層內(nèi)0.3—0.5m.

　　3 施工要求和技術(shù)措施

　　采用30臺(tái)30kwZCQ—30型振沖器,南北引道分別從兩端向中間平行推進(jìn),嚴(yán)格按

　　照如下程序進(jìn)行:整平地面—振沖器就位對(duì)中—成孔—清孔—加料振密—關(guān)機(jī)停

　　止—振沖器就位。振沖器噴水中心偏聽(tīng)偏差小于50mm，水壓控制為

　　400—600Kpa，密實(shí)電流50A以上，填料理論孔體充盈系數(shù)β為1.2---1.5。必須

　　完全滿足密實(shí)電流、填料量和留振時(shí)間三方面規(guī)定，尤應(yīng)保證樁底頂質(zhì)量。

　　碎石必須是不風(fēng)化石塊，料徑20---80mm，含泥量小于5%，碎石墊層厚0.5m，

　　污水污泥應(yīng)當(dāng)及時(shí)處理，盡量減小環(huán)境污染。

　　4 質(zhì)量檢驗(yàn)和沉降觀測(cè)

　　施工時(shí)隨時(shí)對(duì)樁數(shù)、孔徑、填料量、制樁時(shí)間，以及成孔電流、密實(shí)電流和留振

　　時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格檢查監(jiān)督，施工完成一個(gè)月以后再通過(guò)載荷試驗(yàn)和動(dòng)力觸探手段，

　　檢測(cè)單樁復(fù)合地基載力。具體方法是，每200—400根樁隨機(jī)抽取一根，總數(shù)不