老桥利用

2024-08-23

老桥利用（共7篇）

老桥利用篇1

1 老桥利用的意义

改造利用老桥可降低工程总造价,还可节省搭设便桥的费用及时间,方便施工,加快进度。老桥还是建桥技术是否合理可行的实践验证,有了老桥这个参照物,新桥设计才能更加合理有效。充分利用老桥,还可减少废物堆放场地及处理费用,既节省大量材料,又有利于保护环境。

无论从节省建桥经费,还是从提高建桥水平及保护环境方面,都必须充分利用老桥,发挥其潜在的巨大经济效益及社会效益。从《公路法》总则第三条“公路的发展应当遵循全面规划、合理布局、确保质量、保障畅通、保护环境、建设改造与养护并重的原则”中可看出,老桥利用在公路建设中极其重要,与其他工作并重并紧密联系。

2 老桥利用的途径

老桥利用除常规的维修、加固、拓宽等几种改造利用途径外,还有便桥使用、借鉴学习、保护环境、倡行节俭等几方面的重要作用,特别是借鉴作用对建桥技术和社会的发展具有巨大的促进作用。

2.1 改造利用

对桥宽及结构满足一定要求的老桥,进行局部改造后,可直接投入使用。如连云港市204国道的蔷薇河老桥,全长190 m,宽11 m,仅作桥面连续、伸缩缝、铺装层及栏杆改造后作一幅使用。又如南城桥中幅老桥,考虑位置及结构的特殊性,采取降低T梁的承载标准的方法,用作非机动车道。

连云港市双曲拱桥均修建于20世纪70年代初期,现在大都破坏严重,行车时,桥梁颤抖较大,已逐步拆除重建,仅对部分老桥作简单加固维持近期通车。对主拱圈尚可而拱墙外移、腹拱轻微裂缝、桥面坑洼不平的拱桥,采用重砌侧墙、更换填料、上铺10~20 cm的钢筋混凝土板进行处理;如果腹拱断裂严重,拆除上部桥面系,改造成整体性较好且较轻的小跨径钢筋混凝土连续板;对主拱圈破坏严重的,应拆除重建,也可采用加大断面或粘贴钢板等处理措施加固主拱肋。

2.2 便桥使用

除非结构破坏非常严重,老桥一般可作为便桥使用。当老桥偏离中线较大时,可直接用作便桥;当老桥紧靠或接近中线时,可在新桥布线时,让老桥偏于一侧作便桥使用,先修一半,等新桥半幅通车后,拆除老桥,再修另一半,并将整个结构连接成一体。此种便道利用,需要在新桥结构设计中充分考虑老桥结构及新桥分次施工行车荷载对工程结构的影响。

2.3 借鉴学习作用

老桥对新桥设计有很大的借鉴作用,应重视老桥的调查分析及对老桥存在技术问题的分析总结,并在此基础上进行合理创新。特别是设计者,更要善于在老桥调查中发现问题、分析问题、解决问题,并坚持在设计中扬长避短、推陈出新,提高工程的设计质量。

1)使桥涵结构更适合桥位地质水文。根据老桥受冲刷及阻水情况确定的基础结构及桥跨布设就较为合适,可大大减少设计的失误和盲目性。如欢林线建设中,汪子头老桥总长为5×11 m、宽6 m的拱桥,下部采用桩基础,抗山洪冲刷很成功,但桥台两端被冲刷情况不一。由此,总长3×20 m、宽12 m预应力空心板的新桥也采用桩基础,对无冲刷一侧的桥台,用锥形浆砌片石护坡,对冲刷较陡一侧的桥台,用挡土墙护坡,在桥位布线时,使用大半径弯道错开老桥,新、老桥净距最近的南桥台也有70 cm。这样,老桥就可完全留作便桥使用及地方农用。在有些老桥基底被山洪冲刷严重,个别有淘空现象的路段,新桥适当作了跨径加长及基础加深处理。

连云港市蔷薇河老桥的东桥台因侵入河道而在施工中滑坡失稳,造成桥台加桩、缩短梁长等变更。新建桥梁时增设一孔。南城桥填土虽不高,但桥头多年仍持续较大下沉,跳车也较为严重;在改建时,在桥头软基处加打粉喷桩。

2)优化下部结构。软基中的中小桥涵,若扩大基础,易被破坏;采用桩基础较好,但造价高,工期长。经详细计算,将基础改良为浅开挖整板筏形基础,基底附加应力小于自重应力,可不考虑沉降影响。连云港市机耕涵总长17 m、宽30 m、斜26.3°,上部采用3×5.4 m板跨,下部用整板筏形基础的实施方案,比桩基础方案节省一半造价,而工期由6个月缩短为1个月。因地制宜采用木桩,木材的特点是“干千年,湿千年,干干湿湿二三年”,用于基底软土的加固,无需担心木材的腐烂问题,加之材源丰富,施工方便,造价低廉,也成为连云港市软基处理的常用之法。

连云港市魏跳桥,布设3孔(20 m+30 m+20 m),处于软基中,西幅用框架台,东幅用“U”台,填土5 m。西幅台身、东幅整个桥台破坏最为严重,1999年作加固处理。由此判断“U”台不适合软土地基,在以后的桥梁建设中,把带台身及横系梁的常规框架式桥台改良为无台身、无横系梁、浅开挖、低造价、易施工的框架式桥台。这种新式桥台因减少了土压力作用面,更安全可靠。

3)提高设施功能。通过对老桥上部构造质量通病的分析,并作相应的技术改进,可大大促进桥梁上部结构使用功能的完善。如:根据老桥伸缩缝的缝宽变化及破坏情况,将桥梁的伸缩缝取消、减少或采用抗冲击的;桥面改用沥青混合料,增加行车舒适性及防水效果,减少对桥梁的冲击破坏;对新老桥横向连接的可行性进行分析并总结出一套处理措施;对栏杆、桥铭牌、耳墙等分别作了改进处理;对台后新老路基出现的不均匀沉降裂缝,可用钢筋混凝土板进行简易有效的处理。对新路拓宽侧路基可采用粉喷桩、碎石桩等措施进行软基处理。对新老路堤结合部可采用挖台阶、铺设土工格栅等措施以防止不均匀沉降裂缝产生。

2.4 保护环境

老桥利用,减少材料消耗,相应减少环境污染;另一方面,还减少老桥拆卸废物长期占用空间及影响美观等环境污染。

2.5 倡行节俭

利用老桥,还具有倡行勤俭节约之深远社会意义。道路工程投资大,周期长,而我国基础设施改造任务艰巨,建设资金极其紧张,对每一个工程项目都要精打细算,用有限的资金多修几条路、几座桥。老桥利用可节省大量资金,要利用好老桥,就必须多作调查,多作筹算,多作创新,有利于我们建立务实、勤俭之风,有助于克服目前工程建设中普遍存在的浮躁、浪费及责任心不足的现象。

3 老桥利用的注意事项

1)加强调查。要收集老桥各方面资料,对老桥结构及周围的水文地质情况要认真调查,决不放过任何疑点和难点。要根据实际情况、改建道路等级,因桥制宜进行分析利用;要务实,不可一刀切。

2)安全第一。要通过计算,论证老桥利用的可行性,做到有根有据,心中有数。能改造利用的就保留,否则就拆除或遗弃处理。既不能为省事、保险而加大新建费用,又不能为省钱而勉强采用,留下隐患。

3)老桥改造既承担风险,又较繁琐,实施时难度大,工艺新,各方应积极配合。建设方应明确利用要求,并在费用上给予合理考虑;设计人员要仔细调查,科学论证,全面考虑,不可太过保守,也不可对施工困难考虑太少,应提出一个良好的技术处理方案及简易可行的施工方案;施工单位要不怕麻烦,严格按图施工,并在施工中随时注意新情况,防止老桥的进一步破坏,注意施工安全。

4)做好利用老桥的总体规划。在道路改造的方案阶段,就要根据规划道路等级,考虑好对老桥如何利用,桥梁中心线如何布置,避开老桥结构对新桥的施工影响。以往老桥修建多为扭斜为正,道路改建则截弯取直,老桥须视桥位情况予以改造利用,对偏离中线较大的,质量再好,也需重建。

5)结构验算、荷载检测与实际使用兼顾。老桥改造时,必须对原桥结构进行受力计算分析,再根据提高的荷载等级进行适当加固。有时老桥图纸已难查寻,验算非常困难,可通过结构细部检查、荷载检测、实际使用状况确定其承载力及改造措施。为省事,不利用老桥便作拆除的做法是不妥的,应重视老桥的实际使用及结构状况。有的老桥涵超载行驶几十年,结构仍完好,进行加宽或加固处理,省钱、省事,特别对20世纪50年代的块石基础桥涵,不少座落于较好的地质上,构思精巧,且质量过关,经过几十年的使用,仍完好无损,极具利用价值。如310国道的蒋庄水漫桥,中间50年代的工程明显好于两侧的80年代工程,特别对其良好的下部块石基础,可以尽量利用。

6)原有桥台及台后稳定填土的充分利用。老桥台后的填土经过几十年的稳定也极具有利用价值,如能很好利用,就可以避免新桥桥头路基沉降带来的桥台破坏、持续跳车等一系列问题,从而提高行车舒适度。如204国道上范河桥,引道为高填土,道路改建时仅更换上部板梁结构,效果很好。即使老桥废弃的桥台下部构造也可用来承担很大一部分台后路基土压力,对新建桥头路基的稳定很有好处。设计中可考虑其有利影响,适当缩短新建桥桥长。

7)老桥利用的质量分析。设计者对老桥利用一般比较慎重,并采取较为妥善的处理措施,加之以下几点对安全有利的因素,老桥利用的质量方面一般不会存有较大问题。

(1)老桥经过多年超载运行的检验,再作相应加固,承载能力及工程质量会有较大提高。

(2)老桥虽等级不够及有所破坏,但远没有达到设计年限,经适当加固,仍可使用较长时间。

(3)部分老桥设计、施工质量较好,损坏轻微,工程质量不次于新建桥梁。

(4)有些块石结构的老桥远比目前混凝土结构的桥梁老化慢,而且其结构尺寸、石料强度及承载安全系数偏大。

8)做好老桥利用的经济分析。老桥利用不仅是技术问题,在一定的程度上还取决于所发挥的社会经济效益,最终评价指标为经济效益。此项经济分析一般还不包括老桥的便道利用及技术参考等作用,主要讨论老桥的加固维修利用这一部分。其利用的评价原则为:当推迟桥梁加固和改建所节省的费用,小于桥梁缩短使用年限所造成的损失时,在增加荷载下,采取加固维修是可取的。

桥梁设计虽说为百年大计,但由于材料及混凝土构件的过快老化,使用年限远达不到设计年限。再者,交通发展过快,不几年就要重新扩建,由经济分析可知,桥梁使用寿命的缩短及桥梁拓宽改造频率的加快,老桥更具有改造利用之价值。如果老桥改造后能有20~30 a的利用时间,改造利用就较为合算。

9)加强已改造老桥的检查。经改造加固利用的老桥,其工程质量、使用年限及完善程度不如新桥,所以要加强检查,对出现影响使用及安全的问题,应及时处理。

4 老桥利用之对策

老桥利用有很大的局限性,要因地制宜,因桥而异。提高承载能力和通行能力的加固维修技术难度,比新桥有过之而无不及,不仅在结构上和方法上要经济合理,而且要使新老桥连成整体,构造一致,美观协调。

1)提高认识。我们技术人员的主要任务就是要解决技术难题,就是要不怕麻烦,要把老桥作为一笔宝贵财富去挖掘,并以开创之精神,充分发挥老桥作用,努力提高建桥水平。要克服对老桥不重视、不详细调查、不切实际的作风。

2)加强养护管理。建设单位及养护单位应加大对已建桥梁的检查力度,对桥梁的使用情况、破坏情况、成功之处、不足之处,不断进行分析总结,研究解决问题的办法,及时修补,消除隐患,确保桥梁工程的安全、完整、适用与耐久。

3)加大调查力度。设计单位应加大对老桥的调查力度及加强对已建桥梁的回访工作,针对存在的问题进行改进,并在新桥设计中予以克服,提高后续桥梁的设计质量。

4)加强资料管理。老桥资料因保管不善,丢失非常严重,最近一二十年修建的桥梁也存在资料不完整的现象。各相关单位应加强对老桥或新建桥梁的各项资料的整理工作,做到及时归档,妥善保管,为今后的维修加固提供必要的条件。在总结整理过程中,特别是设计单位,可以发现不足,减少工作失误。

5)加强科研工作。应加强科研工作,提高对老桥的利用技术及控制程度,延长桥梁的使用寿命及完善桥梁的使用功能。

5 结语

桥梁建设中,要继承传统,开拓创新。今日之新桥,即明日之老桥,只有对老桥高度重视,才能使问题得到更切合实际、更有成效的解决,才能真正提高建桥水平。再者,随着全国路网建设的逐步完成,老桥所占比例逐日加大,已建桥梁的养护、维修、加固将成为工作重点,我们更应加大对老桥利用的重视程度及研究力度。

谈老桥加固施工技术篇2

1 老桥存在的安全隐患

1.1 施工的不完善

由于在以前修建桥梁时, 没有足够的资金, 材料低下, 考虑不周, 没有合理的施工计划, 施工技术不先进, 缺乏核心关键力量, 设计的方案不符合科学, 施工技术水平较低以及施工设备、手段的落后等, 致使老桥存在考虑不周的缺点。老桥在长期的寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下, 使得为数众多的农用、公路及城市桥梁发生了各种大大小小的病害, 如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝等。桥梁是江河两岸的交通枢纽, 在很大程度上实现了交通的便利。因此, 桥梁的质量和它所能够承载的重量及使用年限至关重要。

1.2 老桥裂缝问题

在修建桥梁时, 往往由于某些在建设原材料、人员管理、工艺技术、地质条件等方面未能做到完整、严格地设计及施工控制, 进而导致了桥梁在投入使用后出现各类不如人意的质量问题, 特别是那些使用时间很久的老桥更容易产生桥体裂缝的现象。其有的裂缝是出现在桥梁纵向柱体上, 有的裂缝是出现在横梁上, 还有的是出现在桥体表面上, 较多情况是发生在桥体各钢筋水泥构件的衔接处。这些裂缝的出现和加大会直接导致各应力承受面受力不均匀, 载荷重心偏移及局部受力过大。这些问题如果得不到及时妥善的治理, 势必会导致整个桥体的内部应力不平衡, 大大削弱桥梁整体的稳定性, 甚至会因为加固治理过晚而造成桥体坍塌的后果。

产生桥梁钢筋水泥裂缝的原因有: (1) 在桥体结构编制中, 设计数据和具体现场施工参数差距较大, 特别是当温度上升较高时, 桥体铺板的阴角部位极易发生缩减形变, 这种条件下非常容易出现45毅角的斜向裂缝。 (2) 当桥体梁的高度超出铺板的厚度很多时, 整个截面因温度变化而发生尺寸改变, 当梁的截面偏大时, 其受温度的影响要比板迟钝, 梁与板的形变亦差异较大, 因为温度应力的作用, 必将引发板中呈现拉伸的应力, 因而导致裂缝的出现[1]。 (3) 因为水泥在凝固过程中产生形变, 所以所用水泥量大时也会产生裂缝。

2 老桥加固施工技术的具体应用分析

2.1 对老桥裂缝的填补加固

我们通过一定填补技术进行对老桥加固, 老桥本身的质量就不是很好, 所以在填补时必须使用很好的材料对老桥进行加固, 通过科学合理的技术将我们所需要的水泥浆和环氧树脂浆按照合理的比例进行混合, 然后使用喷浆机对老桥的裂缝进行一定量的填补, 将所形成的缝隙填满, 这可对老桥的整体结构起到很大作用, 将填塞裂缝在一定的程度上能够避免对钢筋锈的腐蚀。裂缝对桥梁的危害是最严重的, 产生裂缝的原因很多, 也很复杂。桥梁一旦出现了裂缝, 就会使整个桥梁失去平衡, 这就说明了桥梁的受力面积不均, 会造成坍塌问题, 受力有效面变小, 承载重量的能力也就降低。老桥一般都会出现一些裂缝 (见图1) , 这些裂缝如果不管的话就会造成很严重的后果。然而, 混凝土所能够造成的桥梁裂缝问题也是很多的, 必须一一分析, 找出对策。裂缝的成因复杂而繁多, 它们所出现的问题也是差不多一个接着一个, 如果一个问题的出现就会有其他的问题也是跟着出现。因此, 我们可以从这些关系中找出一些线索来分析这些出现的原因, 每一条裂缝都不仅仅是一个原因造成的, 是由很多原因形成的。从混凝土桥梁裂缝的种类来做些分析, 就可以得到这几个原因:温度变化引起的裂缝、施工材料质量引起的裂缝、荷载引起的裂缝、地基础变形引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、冻胀引起的裂缝、收缩引起的裂缝、施工工艺质量引起的裂缝等。一座桥梁从建成到使用, 牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面。

2.2 对老桥的上部结构进行加固

在调查研究老桥具体情况的基础上, 经过技术、经济比较, 采用充分利用原桥进行拼宽, 利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法使其满足超限运输的要求。拼宽原桥对验算不能满足超限运输要求的老桥, 经技术经济比较后, 按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁, 以确保超限运输安全。确定处理方案时, 应考虑与原桥协调, 拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与老桥相同, 荷载按超重车考虑。利用原桥台改拱式结构为板式结构。对于小跨径石拱桥, 由于拱圈厚度不能满足超限运输要求, 或因地基较差发生不均匀沉降, 致使拱圈开裂, 降低承载能力, 可采用此办法。

2.3 对老桥桥面铺装层的加固

1) 重视桥面铺装层的设计和选材

对于老桥的加固, 一般都采用桥面加固, 对桥面进行重修, 要使用先进的技术, 不能再采用以前的修桥方法, 以前的修桥方法是以沥青混凝土作为主要材料, 这种材料较硬, 长年使用会有裂痕, 如果铺在表层, 这将会使桥处于不利的受力状态, 将会承受着很大的反复拉应力, 这将会导致桥面产生裂痕。所以, 在加固的过程中, 应使用较好的混凝土作为原材料。这种材料不易破损, 在长年的使用中也可以保持很好, 而且对这样的桥进行维修, 也是很容易的, 只需要直接将这样的混凝土铺在表面就行了[2]。因此, 国家也非常看重对桥面的科学合理的方案设计以及在选用材料方面进行多次的试验和考察, 希望老桥重修后可以保持很好的承载能力和良好的变形能力, 对预防铺装层的早期损坏具有重要的作用。

2) 桥面铺装层的加固

开工后, 首先要清除或刨洗桥梁原铺装层。在清除过程中注意处理的厚度等。在使用机械清除时, 尤其注意不得损坏老桥的预制梁板、伸缩缝等构造。其次, 认真清洗老桥面。对已毕的老桥铺装层及时外运, 用人工清扫废旧料, 用高压水冲洗梁板顶面, 使之清洁并干燥。另外, 加强公路老桥的管理并进行维修和加固, 使其处于正常的工作状态。充分发挥老桥的作用是交通管理部门的一项主要任务。对于经常过超载超限车辆的路段应对改路段上的大小桥梁进行重点检查和管理, 收集老桥原始档案资料, 掌握其动态, 针对其技术和承受能力, 编制相应的加固处理方案。为此, 以下简要介绍对于混凝土材料的桥梁检测强度评判标准, 如表1 所示。

2.4 对拱片支撑牛腿补强加固并设置橡胶支座及伸缩缝

由于长时间、超载荷的运营, 导致微弯板主梁和拱片支撑牛腿间的沥青油毡柔性垫层退化且失去韧性, 造成两体之间硬性接触;再有供片支撑牛腿出现了数条裂缝, 衔接部位水泥亦碎化, 钢筋裸露生锈, 减弱了牛腿的承压本领, 危及桥梁安全。为排除隐患, 对负载牛腿实施固化处理, 设置橡胶底座及膨胀缝。具体做法是: (1) 把整个牛腿水泥环外周切除, 但要保持牛腿结构内抵抗弯、剪应力的钢筋不受损坏。并且, 在其根部设置增补的抵抗弯、剪应力的钢筋, 各自和钢筋结构中的十四、十五号钢筋焊接, 依照大的牛腿直径实施水泥浇筑。 (2) 依照拟定的预埋件, 利用板式橡胶支座类型, 实施支座设置。组装预埋件时, 要找好水平, 和牛腿钢筋焊接稳固, 切实保证在水泥振捣过程中稳定不动。预埋件外凸部位应做防腐保护, 利用镀锌及防锈漆涂刷。在两间支跨的一头设置C类毛勒膨胀缝[3]。

2.5 制定合理的加固施工计划

众所周知, 老桥一旦出现问题, 将会使整个桥梁瘫痪, 或其中结构受到破坏, 使桥变得不稳定, 如果是桥梁坍塌将会给国家的经济带来很大的损失, 对人民的生命造成安全问题。所以, 我们要制定一个合理的老桥加固施工计划, 运用科学的方法来提高桥梁建设的施工技术水平, 采用合理的施工技术和施工方法对老桥进行加固, 以便能够更好地改善老桥的现状。

3 结语

总体而言, 对老桥的加固工程, 一定要实施科学的勘测, 完整的设计, 周密的施工, 做好质量监管工作, 优化建设程序, 以便让加固完的桥梁更稳固。随着科技的发展, 要不断创新、不断完善老桥加固技术。

摘要：就老桥存在的安全隐患进行了简要的阐述, 进而分析了老桥加固施工技术。

关键词：老桥,安全隐患,加固施工,工艺技术

参考文献

[1]周建庭, 谭兴丰, 等.模糊层次分析方法在石拱桥加固方案优选中的应用研究[J].公路交通科技, 2008 (1) :111-115.

[2]张克波, 朱建华.基于价值工程与变权综合评价的服役桥梁维修加固方案决策[J].中外公路, 2006 (1) :121-124.

施工中如何处理老桥基础篇3

某大桥要在拆除老桥的基础上进行扩建, 由主桥、引桥及两头引道组成, 该桥址处地质状况较好, 主要为亚粘土层, 原有桥梁为钢筋混凝土桁架拱桥, 新桥施工前老桥上部结构已被拆除。通过施工实测和多方调查, 确定老桥墩墩身以下为钢筋混凝土承台, 承台以下为打入桩基础。新桥施工前, 已通过水下爆破拆除墩身, 爆破后, 部分混凝土残渣散落在河床表面, 也给新桥基础施工造成一定难度。

2 施工方案拟定

根据墩址处地质水文文件, 考虑后序工序施工要求, 老桥桩基础清除必须做到以下几点: (1) 一次性成功, 桩体须全部消除, 以利钻孔灌注桩施工, 不能出现断桩, 使部分桩体留地下。 (2) 拔除方桩过程中, 尽可能保持桩四周土体的稳定性, 以确保灌注桩施工质量。 (3) 新桥主跨桥墩为三桩式墩身, 待清除老桥打入桩距新桥灌注桩, 因此, 在桩体清除过程中, 尽可能减少对附近土体产生冲击力, 避免对新桥已成桩体造成损害。所以, 施工方案拟定采取从土体中剥离桩体, 施加外力拔除的方法。该方案实施安全可靠, 一次性拔除, 对已成桩及周围土体影响较小。打入桩拔除后, 及时封填土, 短期内可进行钻孔灌注桩施工。

3 施工方法

3.1 待拔桩位

设钢护筒, 待拔桩在钢护铜内, 以偏移钢护筒中心40cm为佳。钢护筒打入河床表面以下, 打入深度根据河床土质密实情况而定, 使钢护筒在钻孔过程中能随承受一定高度的静水压力。

3.2 待拔桩侧四周孔位连通

连通后, 进行清孔作业。清孔主要目的是促进待拔桩侧土完全剥离, 减小拔桩摩阻力。清孔由钻杆或其它管具送进高压水, 水流出口向着桩侧, 顺序由上向下进行。沉淀在孔底的沉渣随同泥浆由护筒口流进沉淀池, 部分沉积在大直径孔底。清孔时泥浆浓度控制在120g/cm3, 并注意保持护筒内承压水头高度, 以防清孔过程中坍孔现象的发生。

3.3 待拔桩与钢护筒壁

在待拔桩与钢护筒壁距离最大处钻大直径孔, 孔深超过待拔桩尖以下不少于20m, 孔径不小于80cm, 并使待拔桩侧面紧贴孔壁上, 以便潜水员从大直径孔孔口处入水, 检查待拔桩周围土质剥离情况, 固定捆绑千斤绳。在待拔桩周围, 与大直径孔壁接合处起, 连续钻小直径孔, 小直径孔深不少于待拔桩长, 孔径20cm~40cm, 先后孔位应连续, 以保证待拔桩与四周土完全分离。

3.4 清孔结束

清孔结束, 潜水员由大直径孔内下潜一定深度, 检查桩四周土剥离情况, 固定捆绑千斤绳, 进行拔桩作业。

4 实施步骤

4.1 埋设钢护筒

钢护筒采用厚度10mm钢板卷制而成, 内径20m, 为方便使用, 护筒加工成单节长20m, 各节之间法兰连接, 最底节底口。钢板切割成45°坡口, 以利护筒夯击下沉。护筒就位应准确, 满足大小直径孔钻孔需要。就位前应用冲抓锥清除待拔桩四周河床混凝土残块及其它杂物、淤泥, 使待拔桩顶高出护筒内河床面30~50cm, 以利钢护筒准确就位。就位时, 钢护筒由钻架吊起, 直立拼接下沉, 待护筒底口切入河床后, 再整体吊起, 由潜水员引导护筒准确就位。夯击下沉过程中应采取措施确保钢护筒不偏位, 就位后最大倾斜度不得大于1%。护筒底口穿过河床表面淤泥, 切入较稳定亚粘土层15~20m, 根据经验能够满足钻孔需要。钢护筒就位后, 用直径50cm冲抓锥沿钢护筒内壁四周抓捞护筒内淤泥层中混凝土残块, 冲抓锥落距不能太大, 控制在25m左右。冲抓过程中, 应避开待拔桩, 以防造成桩头混凝土破碎, 桩体钢筋向四周散开, 增加水下切割难度。若护筒内淤泥层太厚, 冲抓效果不够理想, 应清除护筒内淤泥。

4.2 钻孔剥离待拔桩四周土层

护筒就位并固定后, 进行钻机就位和校正。先在桩一侧钻大直径孔, 钻孔前应有潜水员引导, 准确定孔位。大直径孔壁与待拔桩侧面应有不小于5cm的间隔, 避免钻孔过程中钻头碰及桩体, 造成斜孔和机械事故发生。为确保护壁效果, 泥浆浓度一般控制在130~140g/cm3之间, 或采用膨润土造浆护壁。钻进过程中, 应根据具体情况, 合理控制钻孔进度。小直径孔钻孔方法, 也采取泥浆正循环, 成孔直径30cm, 孔壁距相邻孔及待拔桩侧面应有5cm左右间距, 避免钻孔过程中钻头偏移或碰及混凝土桩身。发生此情况, 应移动钻机偏离相邻孔位或待拔桩一定距离, 再继续钻进。每一孔成孔后, 即时清除孔内沉渣, 清孔采用钻机自配设备, 从钻杆底端射水, 由上至下, 钻杆下移速度0.5m/min左右。水流尽可能射向待拔桩侧, 流向与桩侧面成45°角向下, 防止水流直接冲击待拔桩侧相对孔壁, 造成坍孔, 影响桩侧土剥离效果。四周孔清孔完毕, 进行拔桩准备工作。

4.3 搭设拔桩工作平台

工作平台是桩体拔除过程中主要承重体系, 本身应有足够的承载力和稳定性。工作平台采用打入钢管桩作基础, 钢管桩用直径180mm, 壁厚6mm钢管加工制成。钢管桩沿新桥桥墩中线两侧分双排布置, 每排桩间距15~20m, 排间距160m。近墩身两排桩间距40m, 满足钻孔灌注桩和拔桩施工要求。钢管桩桩顶用槽钢连成一整体, 槽钢焊接在桩顶上, 增加施工平台整体稳定性。槽钢顶面纵向布置"工"字钢, 作为荷载分配梁。为满足钻孔灌注桩施工需要, 整个施工平台搭成长220m, 宽750m, 共打入钢管桩44根, 根据河床土质情况计算和经验估算, 施工平台能承担竖向荷载约350t, 满足施工需要。

4.4 拔除钢筋混凝土方桩

4.4.1 拔桩要克服的阻力

(1) 由于桩侧摩阻力与桩侧土剥离情况有关系, 估算桩侧摩阻力, 要弄清桩侧土层剥离效果。从具体施工中知道, 采用桩侧钻孔闭合方法剥离土层, 剥离效果一般在50%~60%, 且桩体上半部分剥离效果较好, 在80%以上, 下半部因土质坚硬, 并夹有大量结核性物质, 造成钻位偏离, 影响剥离效果。 (2) 待拔桩体及附着土自重, 根据桩体截面形状和长度计算。 (3) 桩体拔动瞬间, 在桩尖及桩侧四周形成真空, 产生真空引力。这是一个变力, 随着桩体拔动, 桩侧土被破坏, 真空引力减小消失。在具体实施过程中, 不计真空引力, 根据桩侧土层剥离情况, 估算待拔桩摩阻力及桩体和附着土重之和约为600~750k N。所有设备提供的总牵引力不得小于桩侧摩阻力和桩体自重之和的15~20倍。

4.4.2 拔桩具体步骤

(1) 在工作平台上组拼两排平行的立体桁架梁, 桁架梁跨越桩位, 间距70cm, 其上布置4排20cm×20cm×220cm双层方木, 作为拔桩时施工加上拔力的作用点。拔桩采用4套20t手拉葫芦和1套牵引力为35t的滑轮组共同施加。 (2) 在已剥离土层的方桩上端固定捆绑千斤绳, 千斤绳应捆绑牢固, 防止上拔桩过程中上脱。同时根据千斤绳的位置和方向固定手拉葫芦及牵引滑轮组。在每一根受力千斤绳同一平面位置拴一根红色信号绳, 判定拔桩过程中方桩的位移情况。 (3) 手拉葫芦施力应均衡。施加总的牵引力达到估算的桩侧摩阻力和桩体及附着土自重之和时, 停止施力, 持荷10~15h, 并注意观察钢丝绳及各施力设备的工作情况, 此后, 牵引力每增加15%, 停止并持荷10~15h, 以减小桩尖及桩侧产生真空引力影响, 直至拔出桩体10~15m。

5 束结语

在老桥原位重建工程, 新桥基础施工常受到老桥原有基础影响, 能否顺利处理, 是影响新桥施工顺利进行的关键, 以上工程中的措施可为今后的施工提供借鉴

参考文献

浅析公路老桥维修加固施工技术篇4

安庆市长江汽车轮渡码头大桥是公路桥, 左幅桥为21×9.3m简支空心板桥结构, 桥梁全长196m, 桥面宽度12.5m;右幅桥为21×9.3m实腹式石拱桥结构, 桥梁全长198m, 桥面宽度8.1m, 施工工期为100天。

1.1左桥维修加固内容

1.1.1对混凝土局部破损、剥落、露筋、空洞和峰窝等病害采用聚合物砂浆或砼进行处理;对1-5#空心板梁底2处破损露筋、钢筋锈蚀严重部位进行修补加固处理;对混凝土表面裂缝进行封闭修复处理。

1.1.2凿除原桥面铺装层, 植入抗剪钢筋, 重新浇筑C40钢纤维防水砼。

1.1.3在0、21号台及5、10、15号墩处重新安装伸缩缝, 其余墩处设桥面连续。

1.1.4对原栏杆缺陷进行修复、凿除原人行道砂浆抹面改为厚4cm C25小石子砼浇筑 (内置钢筋网片) 。

1.1.5拆除开裂侧墙, 采用C20砼重新浇筑。

1.1.6凿除原桥面后对铰缝进行压浆 (环氧树脂胶液) 处理并对梁底铰缝脱落部位重新勾缝。

1.2右桥维修加固内容

1.2.1对拱圈裂缝进行压注环氧胶液进行加固处理。

1.2.2凿除现有桥面铺装层, 将原拱上填料换填为二灰填料及二灰碎石, 桥面采用厚18cm C40现浇防水混凝土并加装钢筋网片, 以增大铺装层整体强度、提高桥梁的承载能力。

1.2.3拆除开裂的侧墙, 采用C20砼重新进行浇筑。

1.2.4在拱脚附近侧墙下端增设侧墙泄水管。

1.2.5对拱圈砂浆脱落部分采用M10砂浆重新勾缝。

2施工方案总体安排

为了保证通车, 汽车轮渡码头大桥维修工程左桥与右桥分期施工, 左桥施工结束后再考虑右桥施工。为了保证车辆行车安全, 委派专职交通安全人员, 每天24小时值班指挥交通, 在施工现场设置交通安全标志, 确保工程施工安全。桥梁工程总体施工顺序:场地清理及平整→测量定位→封闭左桥交通→左桥拆除工程施工→左桥修复工程施工→开放左桥交通→封闭右桥交通→右桥拆除工程施工→右桥修复工程施工→开放右桥交通

3施工方案

3.1拆除工程

3.1.1桥面铺装凿除

用劈裂枪打孔, 插入分裂枪, 分裂混凝土桥面铺装, 破坏桥面铺装混凝土结构后依断裂层拆除。用挖机等机械设备快速清渣, 在个别石块经开裂机分裂后仍很紧, 挖机无法装运时, 风镐进行敲击, 可迅速破碎大块混凝土。

3.1.2拆除栏杆、墩台侧墙圬工

栏杆、墩台侧墙采用人工凿开拆除、拆除要注意对称拆除, 保证拱圈受力均匀。

3.2搭设支架、挂蓝及锈蚀钢筋处理

3.2.1搭设支架、挂蓝

对于桥梁压浆、修复侧墙、破损钢筋处理及修补裂缝、桥梁滴水施工时可考虑搭设支架及挂篮组织施工。

支架采用万能杆件搭设, 由主杆、扫地杆、纵横水平杆、剪刀撑、可调底托、顶托等组成满堂支架, 支架的搭设要求稳定可靠, 为了方便进行桥梁维修处理施工, 支架工作台应铺好脚手板。

菱形桁架式挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、内外侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成。

3.2.2锈蚀钢筋处理

将开裂、破碎、松动、脱层的混凝土和浮浆部分修凿干净, 达到坚实的混凝土层为止。然后用钢丝刷刷去浮土, 清凿后露出的钢筋、钢材, 用砂纸钢刷磨擦除尘, 清凿后露出的钢筋、钢材, 用砂纸钢刷磨擦除锈, 并用压力水冲洗凿面, 风干。面积较小时, 用环氧树脂砂浆材料进行修复前, 用干净的丙酮棉球清洗干净, 再进行修复;面积较大时, 先对工作面用干净的丙酮棉球清洗干净再用细粒式环氧混凝土进行修补。

3.3构件缺损修补

针对混凝土构件面层出现的保护层开裂、露筋、空鼓、崩裂等破损现象, 采用环氧砂浆或环氧混凝土进行修补。施工时考虑搭设桥梁支架进行修复。施工流程为:旧混凝土凿毛→钢刷除污→涂刷钢筋防锈剂→用清水清洗→基面涂刷界面剂→改性环氧树脂砂浆修补→养护。

3.4裂缝修补

由于混凝土桥梁结构裂缝处的钢筋容易被雨水或湿气侵蚀而产生锈蚀。所以必须对混凝土桥梁结构裂缝进行认真仔细的处理, 以保证桥梁的耐久性及安全性。对桥梁裂缝进行处理的基本原则:对宽度大于或等于0.2mm的裂缝, 采用注浆补缝办法;对宽度小于0.2mm的裂缝, 采用直接封闭方法。

3.5植筋

植筋标准施工流程为:划线定位→钻孔→清除孔尘→灌注结构胶→钢筋处理→植入钢筋→养护固化→质量检验。

3.6压浆

本项目压浆主要包括绞缝压浆、拱圈裂缝压浆及墩台侧墙压浆, 施工时考虑搭设桥梁支架进行压浆。先使用砂轮、钢丝刷或类似工具除去混凝土表面裂缝两边宽约5厘米范围内的污物、灰尘等。然后用1:2的无收缩水泥砂浆将裂缝表面封闭, 密封后进行养生直到凝固硬化。并每隔40CM设留压浆孔, 待表面封缝砂浆硬结后, 用环氧树脂胶液注裂缝, 压浆压力为0.4-0.6m Pa。压浆时, 压浆孔为排气孔, 待到气孔回浆后, 封堵压浆孔和排气孔。压浆作业完成后, 再对灰缝进行勾缝处理并进行养护。

3.7拱上填料及侧墙施工

侧墙采用组合钢模立模, 混凝土采用购买商品混凝土, 砼输送泵车运输并泵送砼浇筑侧墙砼, 拱上填料其作用能扩大车辆荷载分布面积、减小车辆荷载的冲击作用, 所以采用二灰填料+20cm二灰碎石。拱上填回填工作在侧墙混凝土强度达到设计强度的70%以上时才开始进行。施工时二灰填料及二灰碎石均采用厂拌, 拱上填料施工时应对称、均匀地摊铺, 确保拱圈受力均匀。填筑时对称分层填筑压实, 每层压实厚度控制在20cm以内, 密实度要达到98%以上。施工完成后应及时对拱上填料进行养护。

3.8桥面系施工

3.8.1桥面铺装施工

桥面铺装关系到工程总体质量, 行车是否舒适的一项关健项目, 为了保证其平整度, 先在两侧护栏边浇筑0.5m宽混凝土桥面带作为振动梁行走标准, 浇筑桥面混凝土带时应严格按设计标准测量、立模、浇筑混凝土。浇筑完成强度达到设计强度80%时, 则可进行中间宽桥面钢筋铺设和混凝土浇筑, 混凝土浇筑采用泵送, 平板振动器和振动梁组合振实, 浇筑时应经常检查混凝土拌制情况, 钢筋网保护层情况等, 浇筑后采用托滚大致托平混凝土表面, 再以人工用直尺刮平, 确保混凝土表面的平整度符合要求。

3.8.2防撞护栏施工

右桥桥面铺装采用墙式防撞护栏, 桥面铺装砼强度达到设计强度85%以上后, 方可浇筑防撞栏。用δ=6mm钢板制作成刚度大、尺寸准确、平整度好的钢模板。安装时要注意对模板的固定, 采用支撑和对拉结合的方法, 确保浇注混凝土过程中不跑模。同时采用同一规格品种的集料配制混凝土, 从而达到护栏线条顺直、表面光洁、色泽一致的要求。

3.8.3人行道及栏杆工程施工

左桥施工时, 根据施工图对原栏杆进行修复, 凿除原人行道砂浆抹面改为厚4cm C25小石子砼浇筑 (内置Φ4钢筋网片 (6cmx6cm) ) 。

桥面人行道凿除采用人工凿除, 清理并清洗干净人行道后放置Φ4钢筋网片 (6cmx6cm) , 然后进行小石子砼浇筑, 浇筑完成后要做好砼养护工作。

栏杆构件采用后场预制, 现场安装, 为了保证原桥面保持较好的连接, 采用植筋。桥栏栏杆安装构件外形轮廓应清晰, 线条直顺, 不得有翘曲现象, 安装后线形应直顺美观。

3.8.4伸缩缝安装

伸缩缝安装前必须对梁板端缝及表面进行清理, 测量出各控制点标高, 放出伸缩缝安装位置线, 确保安装后标高与位置正确。需要焊接处应焊接牢固按规定要求安装完成后, 即可浇筑伸缩缝两侧混凝土桥面。

4结束语

通过对汽车轮渡码头大桥的维修加固, 经过两年的试运营, 加固质量良好, 未出现裂缝等质量问题。从使用效果来看, 加固桥梁能够满足正常使用要求;从经济效益来看, 不仅能降低建设费用, 而且还节约大量的资源。总之, 对老桥的加固利用, 必须经过科学的检测, 合理的设计, 精心的施工, 严格质量检测, 并选择先进的施工方案, 才能使加固的后桥梁更安全。

摘要：由于以前桥梁设计荷载偏低, 随着交通量的增大, 桥梁在使用过程中会产生病害, 为保持桥梁长期运营的安全性, 必须对旧危桥进行维修加固改造。笔者对公路老桥维修加固施工技术进行了介绍, 具有一定的参考价值。

关键词：公路桥梁,加固改造,破损修补,植筋,施工技术

参考文献

[1]JTG/T J23-2008.公路桥梁加固施工技术规范[S].

[2]傅家林.旧桥加固改造的典型工程实例[J].中国港弯建设, 2008 (2) :14-16+26.

[3]于志国, 张国民.柳林铺大桥加固改造技术及工程总结[J].石家庄铁道学院学报, 1992 (2) :86-91.

老桥利用篇5

芙蓉北路捞刀河大桥跨越捞刀河, 是长沙市南、北向城市Ⅰ级主干道芙蓉路重要组成部分, 此处原建有一座24m宽桥, 因原建的老桥设计荷载、设计水位偏低, 桥梁宽度也不能满足地区和道路本身规划要求, 而且现病害严重, 即使维修加固, 也不能长久使用, 因此决定拆除重建。重建桥梁分为东、西辅桥、中间主桥三幅。为保证芙蓉北路的交通通行, 重建桥梁分为三部分:先施工东、西辅桥, 同时保证原主桥局部通行;待辅桥施工完通车后, 进行原主桥的拆除;原主桥拆除后进行新主桥的施工。

1.1 周边环境

本桥位于捞刀河下游芙蓉北路, 中心桩号约为K4+560, 距湘江入口1 km左右。东侧距京广铁路上行线跨捞刀河桥约68 m, 两桥平行且墩位对应;西南侧距在建住宅工地约100 m;西北侧距在建住宅工地约80 m;北桥头以北约60 m修建了一座宽46 m的三跨连续箱梁桥。人员流动频繁, 施工难度巨大, 工期十分紧迫。

1.2 老桥结构

老桥全长196.99 m, 宽24 m, 为预应力钢筋混凝土连续箱梁桥, 其老桥立面图如图1所示。已施工完东西辅桥后原主桥与辅桥关系横断面如图2所示。

(1) 上部结构箱梁。

老桥上部结构箱梁的底板宽5.4 m, 顶板宽12.0 m, 梁高为2.19 m (箱梁中心线处) ;顶板两侧悬臂长3.0 m, 悬臂根部为0.45 m;箱梁顶板厚度0.28 m, 底板厚度0.20 m, 腹板厚度为0.28～0.34 m。箱梁普通钢筋设置情况为ϕ16和ϕ12的钢筋, 间距15 cm。

(2) 基础及下部结构。

①0、6号桥台:0、6号桥台基础为桩基础, 其中0号台为双排桩基础, 桩顶设承台, 承台顶设肋板, 上设台帽;6号桥台为单排桩基础, 基础顶面设置台帽;②1、2、3、4、5号桥墩:桥墩顶面为钢筋混凝土墩帽, 墩帽顶横桥向宽度为7.5 m, 顺桥向宽度为2.6 m。墩身横桥向宽度为4.0 m, 顺桥向厚度为1.5 m。墩身钢筋布置情况为:主筋为Φ22钢筋, 间距为10 cm。桥墩基础分为扩大基础和桩基础两种, 其中1、2、3号墩基础为扩大基础, 4、5号墩基础为单排2根桩基础。

2老桥拆除方案

2.1 方案来源

方案一:采用顶推拆除的方法。老桥上部结构为预应力顶推连续箱梁, 施工时由北向南顶推, 拆除时采用反向顶推方法进行拆除。

方案二:采用爆破拆除的方法。定向爆破墩身使梁体与墩身按照指定的方向倾倒于河床上后, 在河床上再对梁体和墩身进行解体拆除。

方案三:箱梁采用分段切割吊装拆除的方法。

2.2 方案比选

通过三种施工方案优缺点的对比, 结合具体的施工环境、条件及拆除要求, 决定采用采用切割吊装、机械凿除和爆破相结合的方法。其具体方法。首先将岸滩边跨 (0～1、5～6号墩跨) 箱梁整跨的1/2采用液压炮机 (或爆破) 的方法破碎解体, 并运出现场;然后将中跨 (2～3号墩跨) 采用在梁面拼装支架, 利用支架上的起吊装置将整跨箱梁, 分3段吊装于水中驳船上运出现场解体 (分段长度可根据吊装条件确定为8 m左右) ;最后将1～2和3～5号墩跨拆除, 在墩身根部适当位置采用定向控制爆破的方法使桥墩和箱梁一起与现通航孔为中心分别向南北两岸方向倾倒落下于地面或岛面上, 在地面或岛面上采用液压炮机破碎解体运出现场。

3定向爆破施工技术

3.1 预处理

在桩柱式桥墩内, 钢筋笼是由竖向钢筋、箍筋和环向撑筋所组成。由于箍筋没有接口, 故无法被爆炸力扯开;墩柱的横截面是椭圆形, 故整个钢筋笼只能产生微小的横向扩张变形。当装药量偏小时, 墩柱的混凝土表皮被剥落, 钢筋笼仍紧紧地包裹着开裂的混凝土, 继续支撑着桥体, 使之处于危险状态。因此在爆破设计时, 为使混凝土脱离钢筋, 钢筋屈服失稳的速度加快, 降低堆积物的高度, 在爆破的破坏高度和炸药单耗适当加大的同时, 爆破前对倒塌方向割除部分钢筋。

3.2 爆破参数设计

(1) 定向爆破参数设计。

1) 爆破部位与爆破高度。

爆破部位:按照定向爆破设计, 在1、2、3、4、5号墩身根部 (水面位置) 钻爆破孔、装药。待上部结构和倒塌的墩身清碴完后进行余下墩身和基础的爆破。

爆破高度:桥墩爆破足够高度后, 上部结构便会塌落。为确保桥梁可靠倒塌, 桥墩的爆破高度不小于4 m, 即HP≥4 m。将该高度内的混凝土破碎, 并将其抛离钢筋骨架, 以保证桥墩的钢筋弯曲失稳, 失出承载能力而倒塌。

2) 炮孔参数设计。

①最小抵抗线 (W) :爆破钢筋混凝土圬工体时, W=0.3～0.5 m, W取0.4 m。

②炮孔直径 (d) :一般选择直径38～42 m m的钻头钻凿炮孔。

③钻孔深度 (l) :钻孔时可按l=δ-W计算, δ为桥墩厚度。取l为1.2 m。

④孔距 (a) :a= (1.0～1.5) W, 取a为45 cm。

⑤排距 (b) :b= (0.8～1.2) W, 取b为45 cm。

⑥单排孔数 (n) :undefined个。

⑦排数 m:undefined排。

以1号桥墩单柱 (东侧) 为例, 孔数N= m×n=10×8=80个。

(2) 装药结构设计。

以1号桥墩为例, 第1～10排药孔孔深1.2 m, 内装2个装药, 各排装药结构见图3所示设计, 每孔的2个装药, 用导爆索串联起来, 用导爆管雷管起爆第一个装药和导爆索, 此种装药结构中间不填塞炮泥, 减少了作业量, 也减少了导爆管雷管的数量。

(3) 装药量计算。

单孔装药量按体积公式计算:

Q=qV

式中 q—炸药的单耗, 钢筋混凝土结构q取1.0～1.5 kg/ m3;

V—单孔药量的爆破体积, m3。

以1号桥墩为例:Q=qabδ= (1.0～1.5) ×0.45×0.45×1.5=0.3～0.45 kg, 取单孔装药量Q=0.45 kg。

单柱装药量:Q柱=0.45kg/孔×8孔/排×10排=36.0 kg。

单墩装药量:Q墩=36.0kg/柱×2柱/跨=72.0 kg。

(4) 起爆网络设计。

①起爆方式:采用导爆管起爆系统和电起爆相结合的多段微差起爆方式。为了保证桥梁依次逐跨倒塌, 减少一次起爆的药量、降低爆破震动和上部结构落地时的震动, 确定采用多段延时起爆技术, 实现一次性同时点火, 按设计的时间间隔、预定的顺序逐座桥墩起爆, 使上部结构向岸边逐跨倒塌;②起爆顺序:按1号桥墩→2号桥墩→5号桥墩→4号桥墩→3号桥墩顺序依次起爆。

3.3 墩身和基础爆破参数设计

炮孔排列方式采用单排孔和多排孔相结合的布孔方式, 采用多排孔时, 炮孔成梅花形布置, 采用小台阶式斜孔爆破法, 有时亦可在台阶底部辅以倾斜炮孔。

(1) 爆破参数。

炮孔直径 (d) :钻孔可选用风动凿岩机等设备, 孔径为36～42 mm。炸药选用2#岩石硝铵炸药或乳化炸药, 药卷直径为32 mm。

炮孔深度 (L) :L=H, 式中:L为炮孔深度, m;H为台阶高度, m;注意:超深超过设计标高约0.3 m。

最小抵抗线 (W) :W=0.5-0.7 m

炮孔间距 (a) :a= (1.0-1.5) W, a=0.7-1.0 m。

列距 (b) :b= (0.8-1.0) a, b=0.7-1.0 m;

单孔装药量: (Q) :Q=Vq

式中, V为单位体积, m3, V=abH;q为单位用药量, kg·m-3, q=0.4～0.6 kg/ m3。

如a取1.0 m、b取1.0 m、H取2.0 m、q取0.5 kg· m-3时, 则单孔装药量Q=1.0 kg。

(2) 装药和填塞。

1) 装药。

装药前先要验孔, 孔内有水时, 采用乳化炸药。每个孔装一个检查合格的电雷管。装药结构见图4。

2) 填塞。

填塞长度l=W=0.5-0.7 m, 用粘土填塞。填塞作业应保护好电雷管 (导爆管雷管) 的引出线。

4爆破安全校核及安全防护措施

4.1 爆破飞石飞散距离估算及防护

飞石的飞散距离计算, 根据无覆盖条件飞石与单位用药量之间的关系式计算:

L=70QL0.53

式中 L—无覆盖条件下拆除爆破飞石的飞散距离, m;

QL—为拆除爆破单位用药量, kg/ m3。

如QL=1.0～1.5 kg/ m3时, 计算得:L=70.0～86.8 m。

可见, 爆破时必须采取防护措施。安全防护措施主要采用近体防护与间接防护相结合, 装药完成后, 被爆破桥墩用多层稻草、钢丝网和彩条布直接紧贴防护, 在离桥墩2～2.5 m用脚手架和竹夹板搭设防护墙进行间接遮挡防护, 防护墙高6 m。采用切实有效的防护措施后, 爆破飞石可控制在50 m以内。

4.2 爆破震动速度校核

根据我们多次的实测结果, 对萨道夫斯基公式适当修正后, 得到的经验公式为:

undefined

式中 Q—为单段起爆用药量, Q=18kg;

R—爆破中心与被保护建筑物的距离, 取被爆体与建筑物不同距离;

K′、K、α—为根据不同结构、不同爆破方法及地质条件取值的有关系数或衰减指数, 本工程中取K′=0.25、K=70～135、α=1.5。

按《爆破安全规程》 (GB6722-2003) 中的规定:一般砖房、非抗震的大型砌建筑物, 安全允许振速为2.0～3.0 cm/s;钢筋混凝土结构房屋, 安全允许振速为3.0～5.0 cm/s。经计算对两侧桥墩的爆破振动V=2.55 cm/s。小于规程的要求, 因此爆破震动不会对已建成的桥墩和周围建筑造成影响。

5结束语

某老桥新建斜腿钢构桥施工技术篇6

关键词：老桥改造,斜腿钢构,施工技术

1 工程概况

某市政改造工程地处南京市主城东片偏南, 其中桥梁工程 (即中和桥) 位于光卡路上, 横跨秦淮河。中和桥桥南处于大明路和中和桥路交叉口。本工程为老桥翻建项目, 桥梁全长111m, 其中主桥长96m, 桥梁路面横断面宽45m, 共分配为三箱六室。每箱为一座桥梁, 施工时由东向西按三座桥梁实施, 前两座施工完成后, 拆除老桥, 新桥铺设钢筋混凝土桥面铺装作为施工便桥并组织交通。

新桥上部结构为三箱六室预应力斜腿刚构, 采用边跨压重以平衡斜腿的水平力, 中跨跨中厚度1.45m (箱体厚度1.3m) , 斜腿顶板箱体厚度约3.4m, 单箱底宽8.8m, 桥梁外挑臂宽4.0m, 箱体之间净距5.3m, 施工时留1.0m湿接缝, 与横梁一起现浇, 将桥梁横向联为一体。桥梁纵断面如图一所示。

斜腿为上大下小的钢筋混凝土空心箱体, 与主箱体同宽。

桥梁采用钢筋混凝土群桩基础, 基桩采用Φ120cm钢筋混凝土钻孔灌注桩。承台尺寸:长×宽×高=13.947×11.8×2.6m, 承台相互独立, 在上部结构连接后浇筑系梁增加承台的横向连接, 增加基础变形协调性。

桥梁设计无独立桥台, 以边跨配重的混凝土兼作桥台, 桥台后设搭板。

荷载标准:城-A级。

地震烈度:7度。

接线道路等级为城市I主干道。

计算行车速度为50km/h。

2 地质条件

主要有以下几种:

(1) 2-1:亚粘土:灰黄色, 软塑, 夹亚砂土及薄层粉砂。

(2) 2-2:淤泥质亚粘土:灰色, 流塑, 夹薄层粉砂。

(3) 2-3:亚粘土:灰色, 流塑, 夹粉砂, 局部为亚砂土夹亚粘土。

(4) 2-4:亚粘土:青灰色, 软塑, 含氧化铁斑, 欠均一。

(5) 3-1:亚粘土:灰色~褐黄色, 硬塑, 含少量铁锰结核及灰色高岭土条带、浸斑。

(6) 3-2:亚粘土:灰黄~灰色, 软塑, 夹亚砂土。

(7) 4-1:钙质泥岩 (强风化) :紫褐色, 原岩经强烈风化呈砂土、粘土夹碎石状。

3 主要施工方法

3.1 钻孔桩施工

根据地质情况, 本工程桩基础采用Ф1.2m冲击钻孔桩施工。

3.2 沉井施工

经测量靠岸侧基坑的开挖深度最大达11.5m, 如采用全面放坡开挖, 基坑开挖面积太大, 很容易造成对老桥基础的影响, 且在标高1.0~3.0m之间土层为淤泥质土, 很容易造成基坑坍方, 承台基坑采用沉井支护。

3.3 斜腿刚构0号段施工

斜腿刚构0号段采用斜腿钢桁架和平衡架的施工方法, 通过设置后锚墩, 设计临时预应力束张拉, 成功的完成了斜腿0#段的施工。

斜腿刚构0号段施工时分三次浇筑砼成型, 第一次浇筑至标高8.68米处 (距斜脚根部约5.5m) , 第二次浇筑至箱梁底板, 第三次0#段浇筑完毕。为防止斜腿根部出现砼开裂, 在第二次混凝土浇筑前, 利用斜腿后侧平衡刚架及承台上现浇的钢筋混凝土锚墩对斜腿进行张拉, 张拉之前用型钢 (2[32a]对斜腿进行横向支撑。

3.3.1 支架

0号段平衡刚架采用2[32a (背焊) 加工成型, 单箱共设置5组平衡刚架。平衡钢架在场外按设计加工成形, 现场单件安装焊接, 组拼成型;同时进行斜腿钢桁架安装施工, 钢桁架单组在场外加工成型, 斜腿桁架上下弦杆采用2[25加工 (上下弦杆根部2m范围采用δ=1cm的钢板加固) 直杆及斜杆采用2[10加工。平衡钢架顶标高为8.18m, 从顶往下46cm设2[32a的对口撑, 并与斜腿上的预埋钢板焊接。斜腿断面中心预埋锚垫板, 钢绞线一端与锚垫板连接固定, 另一端通过锚墩进行张拉。钢绞线穿过斜腿部分通过预埋的波纹管 (波纹管与水平方向夹角为13度) 防止与砼的接触。

平衡架顶设28a工字钢作为分配梁, 间距60cm;分配梁顶搭钢管脚手架, 间距:60*60cm。0#段其余部分采用满堂脚手架施工, 间距:60*60cm。平衡架及斜腿桁架组与组之间均用[12设置剪刀撑。

3.3.2 斜腿临时张拉

0#段克服水平力张拉束共设置5束, 每束钢绞线设计7根, 采用7-φ15.24高强度低松弛钢绞线, 每根钢绞线受控力为19.53t (每根钢绞线张拉力按张拉至0.75Ry来控制) 。0#段第一次砼混凝土浇筑完毕, 混凝土等强至80%设计强度后, 进行应力张拉。张拉时, 先局部拆除槽口模板, 利用承台上的临时锚墩对斜腿进行单端张拉, 张拉顺序按从中间向两侧对称张拉。

3.3.3 模板

0号块采用竹胶模板作为外模, 由于斜腿靠河心侧砼与桁架之间净空只有23cm, 且桁架之间最大间距为2.2m。模板背带纵向采用5*8cm的方木, 间距25cm, 横向采用14mm槽钢加固, 间距30cm。靠河心侧斜腿模板立好之后, 绑扎斜腿钢筋及预埋各种预埋件;然后再施工靠河岸侧模板, 模板纵向背带方木, 横向采用钢管加固, 利用“3”形卡, 设置拉杆把斜腿两侧模板连接起来。

箱梁外模除底板采有胶合板外, 其余部位全部采用光面竹胶板。箱梁内模采用钢木组合型式。内模内框架采用5×10cm方木, 侧面及底面采用2cm厚木板, 顶面采用标准钢模板。

3.3.4 波纹管的定位与安装

普通钢筋绑扎成型后, 按照预应力束道的定位坐标, 由中向两端在底模上画好标线, 并编上号, 按每个断面预应力束道的竖向尺寸绑扎、焊接好定位箍筋, 再穿入波纹管, 绑扎牢固。

3.3.5 混凝土施工

砼采用搅拌站商品砼, 砼坍落度控制在16±2cm, 掺加早强缓凝剂, 砼初凝时间不得小于6h, 砼强度7天内达到设计强度的80%。

混凝土浇注在立面上分三次灌注:第一次灌注斜腿;第二次灌注箱梁底板, 第三次灌注箱梁腹板、顶板及翼板。箱梁混凝土采用泵送入模, 插入式振动器振捣。

3.4 斜腿刚构1号段施工

1#段斜坡段长9.414m, 分三次进行浇筑成型。为便于2#段支架搭设, 斜坡段每隔90cm设置一个小台阶, 并预埋钢筋。底模采用土模, 并按照设计坡度进行刷坡, 浇筑垫层混凝土。侧面采用胶合板, 背带方木, 并采用钢管撑加固。斜坡段浇注完毕之后, 进行1#段配重梁施工。

3.5 斜腿刚构2、3号段施工

3.5.1 支架

2号段箱梁底板支架采用钢管支架, 纵×横=90×60cm;翼板下支架:90×90cm。

3号段支架采用贝雷桁片组上设分配梁 (工25) , 间距75 cm;分配梁上搭设钢管支架。底板下采用75×90cm钢管支架, 腹板及隔板下支架间距50×50cm。

全桥共布置6排支撑桩, 从北至南依次编号为:A、B、C、D、E、F排, 各排均采用钢管桩, 钢管桩直径均采用Φ400mm, 壁厚10mm。通过对打入桩的静载试验及现场实际情况, 桩顶标高取值为:7.422m, 两座桥A排共需布置27根桩, 桩长13.6m;其中B排桩桩长12.3m, 布置27根;C排桩桩长12.8m, 布置31根;D排桩桩长13.2m, 布置31根;E排桩桩长13.3m, 布置27根, F排桩桩长14.4m, 布置27根。钢管桩上口采用2根35a工字钢作为分配梁, 工字钢上口纵向采用贝雷片桁架。

3.5.2 模板

箱梁外模全部采用光面竹胶板。在支架顶面纵向铺设15×15cm方木, 横向铺设10×10cm方木。铺设间距30cm。竹胶板用电钻打孔, 圆钉固定在方木上。模板分两次立模, 第一次为底板、挑臂及隔板, 第二次为箱梁顶板内模。

箱梁内模采用钢木组合型式。内模内框架采用5×10cm方木, 侧面及底面采用2cm厚木板, 顶面采用标准钢模板。内模预先在加工场加工成型, 接缝严密。

模板安装工艺同0号块。支架预压原理同0#段。

3.5.3 钢筋、混凝土及预应力施工

混凝土浇筑分一次进行。其他施工工艺同0号块。

3.6 斜腿刚构4号块施工

刚构4号段支架利用河中钢管支架及贝雷桁片作为施工平台, 其他施工工艺同3号块。

4 预应力施工

4.1 预应力筋的下料绑扎

下料前制作一个转盘, 把钢绞线卷套入转盘内, 上面用十字横杆卡住, 转动转盘拉出钢绞线, 按每束钢绞线的设计长度在下料槽内拉直, 放平用砂轮切割机切断, 并及时用扎丝将端部扎紧, 然后按每束钢绞线的根数进行编束, 编束时应先将钢绞线理顺, 用扎丝每隔1.0~1.5m把钢绞线束扎紧, 每根钢绞线的方位一致。

4.2 钢绞线安装

钢绞线在灌注砼前穿入, 穿入端头分三层制成锥形, 并套上穿束器, 通过牵引钢丝绳将钢绞线束从孔的一端拉到另一端, 至两端外露长度大致相等, 同时注意钢绞线不得扭转。

4.3 钢绞线的张拉工艺

4.3.1 张拉

为了校验预应力值, 在张拉过程中测出预应力筋的实际伸长值, 如与计算值相差±6%以上时, 必须检查其原因后, 再行张拉。

张拉程序:0→侨张拉初始力 (0.1σk) →σk控制力 (持荷2分钟) →锚固→回零。

4.3.2 孔道压浆

张拉完毕后, 及时进行孔道压浆, 以不超过24小时为宜, 以免引起预应力筋锈蚀或松弛。并及时将夹片周围预应力筋间隙用水泥砂浆封锚;封锚水泥砂浆强度不达到10MPa不得压浆。压浆泵输浆压力保持在0.5~0.6MPa, 以保证压入孔道内的水泥浆密实为准, 并有适当稳压时间 (一般30秒) 。水泥浆强度须保证在28天强度能达到设计要求或不低于35MPa, 水泥浆的试件强度达到15MPa时, 方能吊移, 并及时封锚。

结束语

通过此工法, 对于设置后锚墩, 采用斜腿钢桁架和平衡架的施工方法, 分段张拉, 比较成功的完成了斜腿钢构的施工。

参考文献

[1]邱式中.钢构桥结构新体系及其施工技术 (二) ——钢梁拱圈的施工建筑施工, 2003-07-30.

[2]姚广成, 郑凤霞, 李晓鸿.一连续钢构桥主墩承台有限元分析.科技信息 (科学教研) , 2008-05-20

老桥利用篇7

1工程地质条件

该工程所处的水文地质情况为:地下水位标高为1.0～1.5 m, 地面以下3 m左右为杂填土, 3～16 m为灰色淤泥质黏土, 16 m以下为一般黏土。

2桥梁拆除及复建

本次需拆复的12座桥梁结构类型比较单一, 均为简支空心板梁桥。

桥梁拆除及复建顺序为在管线迁移工作做好之后, 封闭施工场地范围内的交通, 设立相关警示标志;拆除桥面铺装、栏杆等结构物, 吊离老桥板梁、切割盖梁或承台, 将废弃部分吊离;拔除与盾构有冲突的桩, 施工改建桥梁桩, 恢复盖梁或承台, 恢复桥面结构。

由于中山路为市区东西向交通主干道, 故老桥的拆除顺序与交通组织密切相关。

3施工期间交通组织

本文以西门板桥为例。西门板桥位于中山西路与望京路交叉口西侧, 1991年重建。桥跨16 m, 承台下为ϕ60 cm钻孔桩群桩基础, 桩长约20 m;北侧半幅为1996年扩建, ϕ60 cm钻孔桩, 桩长约18 m。现状桥面总宽43.5 m, 需拆除32 m桥面。

由于桥梁位于市中心区域, 且距离两侧交叉口不足50 m, 故交叉口的交通组织复杂, 成为中山路上的交通瓶颈之一。现状交通组织为两侧设人行道、非机动车道, 机动车道布置为由西向东3车道, 由东向西2车道。交通组织要求桥梁施工期间临时交通车道数不少于现状。

桥梁南侧由于土地原因不能架设便桥, 而北侧空间仅可架设1座2车道便桥, 加上原桥拆除范围较大, 如果一次性拆除盾构区间范围内的老桥, 即使将老桥人行道改造为车道, 也总共只有双向5车道, 所以满足不了此处交通流量的要求。因此, 考虑分两阶段拆除老桥, 第1阶段先拆除南侧老桥22.5 m, 北侧5.5 m人行道改造并拓宽为7.5 m车道, 加上北侧的2车道便桥, 由东向西一共4个车道;南侧剩余的13.5 m桥面也可布置成3个机动车道以及1个2 m宽非机动车道。这样基本满足交通流量的要求。第1阶段交通组织见图1。

第1阶段施工完成后, 将南侧的交通转移至新建桥梁, 北侧交通不变, 然后在转移出来的场合, 进行第2阶段施工 (见图2) 。

4老桥桩基拔除的关键技术

老桥拆除重建过程中, 拔桩是最为关键和复杂的。原钻孔灌注桩钢筋不是全长, 而桩周土的摩阻力较大, 一般不能直接拔除, 需采取技术手段破坏桩周土, 然后采用起重设备吊起桩, 否则可能会断桩。

国内目前地铁建设中遇到类似情况通常采用套管法拔桩工艺。方法是先下钢护管, 然后在护管内进行桩侧土体摩阻力破坏。工艺流程为钢套管套住旧桥桩后打入地下→高压水破坏周围土体, 使桩周土体形成泥水后流出→拔除旧桩→套管内回填复合材料→套管拔出。在清桩过程中及清除后, 还应保证不对周围建筑物产生较大影响。

1) 拔桩设备。

由全回转动力设备和套管两部分组成。其中:全回转动力设备主要是为套管360°回转、刀头切割障碍物等提供动力, 包括上下抱箍夹紧系统和1套竖向顶升系统。钢制桶式套管一方面将顶部驱动设备提供的扭矩和压力传递给刀头, 另一方面在钻进过程中起支护孔壁、防止孔壁坍塌的作用。根据需要钻进的深度情况分长度不同的若干节, 在管口布置刀头。

2) 套管钻进施工工艺。

设备安装及固定, 当灌注桩桩顶混凝土暴露后, 清除桩侧周围垃圾, 将第1节钢套管与灌注桩同心压入。由于钢套管是全回转钻进的, 端部刀头配置了负载控制装置, 可以确保刀头的负载在最合适的范围内, 且钻机在钻进的过程中可任意调节套管的回转扭矩、回转速度、压入力以及夹紧力等的最高值, 并可以根据地质和障碍物情况, 设定发动机的高速、中速、低速, 进行高效施工。沉完第1节钢管, 吊装第2节钢管;位置对准后, 用高强螺栓连接。第2节钢套管压入直至钢套管底部达到预定标高。

3) 高压水减摩。

为减少钢套筒钻入时的摩阻力, 钻入钢套筒时管内插高压水管, 以液化管内泥土, 边冲边下沉, 减少钢套管内侧摩阻力。采用高压水破坏土体时需严格控制水枪插入深度, 要求插入深度小于钢管插入深度2 m, 以确保管内底部土塞效应, 防止套管外侧土体进入管内, 引起地面沉降。

4) 拔桩。

当钢套管钻到桩底标高后, 将桩顶钢筋接长到地面并和锁口管底部焊接牢固, 随后利用全回转自身顶拔力将连带桩的锁口管拔起。为防止在拔除过程中桩底留出的空隙涌入流砂, 给周围环境带来影响, 在整个拔桩过程中持续注浆。

在拔桩过程中, 如起拔力过大, 无法将桩拔出, 则在钢套管内可采取继续用高压水枪冲刷的方法减摩, 直到将桩全部拔除。

5) 桩孔回填。

桩孔填充是本工程重要的一个施工环节。桩孔填充质量的好坏将直接影响到周边土体后期的沉降情况和盾构工程的正常施工。

桩拔除后一边拔除钢套管一边回填水泥土。土体采用塑性较好的盾构土, 填入前在土内掺加7%水泥。当钢套管全部拔除后, 水泥土也同时回填至地面。

5管线迁移工程

根据老桥拆复及交通组织情况, 制订管线迁移计划, 包括各专业管线迁移时间、迁移顺序、迁移范围划分等。管线迁移方案将尽量减少对周边居民影响。煤气、通信、电力采用顶管穿越河道, 给水管采用管线桥方式过河。

6老桥拆复设计中的关键问题

1) 部分桥梁半幅拆除重建, 重建部分与老桥的纵向接缝宜采用可伸缩式, 以满足新、老桥的变形不协调。