桥台基础

桥台基础（精选9篇）

桥台基础 篇1

明挖的方法在扩大基础中运用的比较广泛的, 如果地基土质较为坚实, 开挖后能保持坑壁稳定可不比设置支撑, 采取放坡开挖。但实际上常因土质疏松, 基坑开挖较深, 放坡受到用地或施工条件的限制, 需要进行各种坑壁支撑。

1 旱地上的基坑开挖

旱地上基坑的开挖, 对于一般小桥涵的基础, 基坑工程量不大, 可用人力开挖;对于大中桥基础, 基坑深, 平面尺寸较大, 挖方量大, 可用机械开挖或机械与人力开挖相结合的施工方法。常用的机具多位于坑顶由起吊机操纵的挖土斗和抓土斗等。大土方量的特大基坑, 也可用铲式挖土机、铲运机和倾卸车等。施工时应根据土质条件、基坑深度、施工期限及地下水情况因素采用适当的开挖方法。

1.1 坑壁不加支撑的基坑

1.1.1对于在干涸无水河滩、河沟中, 或有水经改河或筑堤能排除地表水的河沟中, 在地下水位低于基底, 或渗透量少, 不影响坑壁稳定;以及基础埋置不深, 施工期较短, 挖基坑时, 不影响邻近建筑物安全的施工场所, 可考虑选用坑壁不加支撑的基坑。

1.1.2黏土在半干硬或硬塑状态, 基坑顶缘无活荷载, 稍松土质基坑深度不超过0o5m, 中等密实 (锹挖) 土质基坑深度不超过1.25m, 密实 (镐挖) 土质基坑深度不超过2o0m时, 均可采用垂直坑壁墓坑。基坑深度在5m以内。土的湿度正常时, 采用斜坡坑壁开挖或按坡度比值挖成阶梯形坑壁, 每梯高度为0.5~1.Om为宜, 可作为人工运土出坑的台阶。基坑深度大于5m时, 坑壁坡度适当放缓, 或加做平台。土的湿度影响坑壁的稳定性时, 应采用该湿度下土的天然坡度或采取加固坑壁的措施。当基坑的上层土质适合敞口斜坡坑壁条件, 下层土质为密实黏土或岩石可用垂直坑壁开挖, 在坑壁坡度变换处, 应保留有至少为0.5m的平台。

基坑施工过程中应注意以下几点:

1.1.2.1在基坑顶缘四周适当距离处设置截水沟, 并防止水沟渗水, 以避免地表水冲刷坑壁, 影响坑壁稳定。

1.1.2.2坑壁缘边应留有护道, 静荷载距坑边缘不少于0.5m, 动荷载距坑边缘不少于1.0m;垂直坑壁边缘的护道应适当增宽;水文地质条件欠佳时应有加固措施。

1.1.2.3应常注意观察坑边缘顶面土有无裂缝, 坑壁有无松散塌落现象发生, 以确保安全施工。

1.1.2.4基坑施工不可延续时间过长, 自开挖至基础完成, 应抓紧时间连续施工。

1.1.2.5基坑底面尺寸一般应比基础底面尺寸每边大0.5m~1.0m, 以便设置基础模板和砌筑基础。

1.1.2.6如用机械开挖基坑, 挖至坑底时, 应保留不少于300m的厚度, 采用人工挖除并修整, 以保证地基土结构不受破坏。

1.2 坑壁有支撑的基坑

1.2.1当基坑壁坡不易稳定并有地下水, 或放坡开挖场地受到限制, 或基坑较深、放坡开挖工程数量较大, 不符合技术经济要求时, 可根据具体情况, 采取加固坑壁措施, 如挡板支撑、钢木结合支撑、混凝土护壁及锚杆支护等。

1.2.2喷射混凝土护壁。根据经验, 一般喷护厚度为5~8cm, 一次喷护约需1~2h。一次喷护如达不到设计厚度, 应等第一次喷层终凝后再补喷, 直至要求厚度为止。喷护的基坑深度应按地质条件决定, 一般不宜超过10m。

2 水中基坑的开挖

桥梁墩台基础常常位于地表水位以下, 有时流速还不较大, 施工时总希望在无水或静水的条件下进行, 因此需要围堰。

围堰的结构形式和材料要根据水深、流速、地质情况、基础形式以及通航要求等条件进行选择。但不论任何形式和材料的围堰, 均必须满足下列要求。

2.1围堰顶高出施工期间最高水位50cm~70cm。

2.2围堰的外形应适应水流排泄, 大小不应压缩流水断面过多, 以免壅水过高危害围堰安全, 以及影响通航、导流等。围堰内形应适应基础施工的要求。檐身断面尺寸应保证有足够的强度额稳定性, 使基坑开挖后, 围堰不致发生破裂、滑动或倾覆。

2.3应尽量采取措施防止或减少渗漏, 对围堰外围边坡的冲刷和筑围堰后引起河床的冲刷均应有防护措施。

3 基坑排水

基坑坑底一般多位于地下水位以下, 而地下水会经常渗进坑内, 因此, 施工过程中必须不断地排水, 以保证基坑的干燥, 便于基坑挖土和基础的砌筑与养护。目前常用的基坑排水方法有集水坑排水法和井点排水法两种。

3.1 集水坑排水法

集水坑排水法亦称明排水法, 其实质是在基槽 (坑) 逐层开挖过程中, 沿坑边设置排水沟, 坑底设置超前集水坑, 水通过排水沟流入集水坑, 再用水泵将水抽出坑外。

这种排水方法设备简单、费用低, 一般土质条件下均可采用。但当地基土为饱和粉砂、细砂土等粘聚力较小的细粒土层时, 由于抽水会引起流沙现象, 造成基坑破坏和坍塌, 因此当基坑为粉细砂土质时, 应避免采用集水坑排水法。

3.2 井点排水法

所谓井点, 是指以降低地下水位为目的而打入地下的直径5~7.5cm的集水管下端部的开孔部分。井点施工法, 是按1~2m间隔, 将一系列井点埋设在地下水面以下, 使用强力真空泵, 强制性地吸取地下水的施工法。吸引的水从吸水管通过旋转接头集聚在井点总管进行排水。井点施工适用于透水性稍低 (透水系数10-4cm/s) 的地层, 抽水的可能深度, 一般控制在6~8m左右。需要超过上述扬程时, 应使用多级设置, 或采用深井施工法。

4 地基加固

当桥涵所在位置的土层为压缩性大、强度低的软弱土层时, 除可采用桩基、沉井等深基础外, 也可视具体情况不同采取相应的加固处理措施, 提高其承载力, 以求获得缩短工期、节省投资的经济效果。对于一般软弱地基土层的处理方法主要有以下几种。

4.1 换填土

软弱土层深度在2m内时, 可将其全部挖除, 换以力学性质较好的砂类土或中、粗砂, 并分层, 夯实度应达到最佳密度的90%~95%。

4.2 砂砾垫层

砂砾垫层是路面结构的次要承重层, 主要起透水、防冻的作用, 厚度一般不宜少于15厘米。老路状较好的也可不设垫付层。农村公路交通量较小, 技术等级低, 垫层可采用天然砂砾、石渣、矿渣等透水性材料。砂砾垫层主要适用于山区农村公路, 既充分利用了当地丰富的砂砾资源, 又降低了工程造价。其施工比较简单, 可组织沿线农民在专业技术人员的指导下进行施工。

4.3 生石灰桩

生石灰桩一般桩径为20cm, 间距为80cm。桩的造孔方法与袋装砂井相同, 孔中灌以生石灰块, 桩顶用粘土封闭夯实。生石灰吸水发热、膨胀, 使软土脱水挤实, 起到固结地基作用。

4.4 真空预压法

真空预压法是近年使用的一项新技术。施工时应在砂浆层上铺以比地基稍大的3层塑料薄膜, 使膜下形成70kPa的负压, 负压使软土沉降值达到设计要求后, 软土地基加固处理即完成。

4.5 粉体喷射搅拌法

分体喷射搅拌法是一项新技术, 在软土地集中加入粉体改良材料如水泥、矿渣、粉煤灰等, 与原桩位的土用搅拌混合, 使原桩位的土与改良材料进行化学反应, 以提高土的稳定性和强度指标。

实际工程中应根据软弱土层的厚度和物理力学性质、承载力大小、施工期限、施工机具和材料供应等因素, 就地取材, 因地制宜予以选择。

5 结束语

综上所述, 扩大基础的施工一般是采用明挖的方法进行的, 在基坑开挖过程中有渗水时, 则需要在基坑四周挖边沟和集水井以便排除坑基积水。在水中开挖基坑时, 通常要在基坑周围预先修筑时性的挡水结构物, 而后将堰内水排干, 再开挖基坑。基坑开挖至设计要求, 应及时采取措施加以补救直至变更地基或基础设计。基底检验合格后应抓紧进行坑底的清理和整平工作, 然后砌筑基础。

参考文献

[1]吴强.深港皇岗-落马洲人行通道桥J3墩扩大基础钢板桩围堰施工[J].铁道建筑, 2005, (04) .

[2]王爱国.深水扩大基础圆型单壁钢围堰施工技术[J].铁道工程学报, 2000, (04) .

[3]赵彤.一种新型的结构底部隔震系统[J].油气田地面工程, 1995, (02) .

[4]岑信明.扩大基础的围堰作业及排水[J].中南公路工程, 2000, (04) .

桥台基础 篇2

一、工程概况

团山子中桥中心桩号为K128+907，3-16m，设计交角为55°，桥梁全长48m。上部采用预应力空心板梁，下部结构采用重力式桥台，柱式墩，钻孔灌注桩基础。全桥共有搭板4个，每个搭板尺寸为长度8m×宽度10.75m×厚度0.35m。

二、工期及人员安排

1、工期安排

桥台搭板施工工期计划为10天，其中前期准备1天，施工期8天，后续收尾1天。

2、人员安排

搭板施工共安排人员15人，其中现场技术负责人1名，测量人员1名，结构施工人员13人。

三、施工技术方案

1、施工准备

先进行施工放样，确定搭板的位置并标出，按照放样点位定出模板位置，用水准仪测量出搭板顶高程；现场测量完成后报工程部复核。

2、模板

模板和钢筋安装工作应配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。安装模板时，应防止模板位移和凸出等变形。复核无误后经检验合格后，方可立模。为增加模板刚度，减少结构变形量，模板外加设间距1m的水平双排横杆，用蝶形卡与模板连接牢固，再在横杆外加竖向双排、间距1m的竖杆。以防止砼振捣过程中发生“跑模”现象，影响砼的外观质量。模板立好后按要求检查其位置、尺寸、稳定性及各种预埋件的设置情况，监理工程师认可后方能进行下道工序施工。

3、钢筋加工及安装

钢筋加工

（1）进场钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格分别堆放，不得混杂，并设有识别标志；同时要抽样进行力学性能检测，合格后方可用于施工。

（2）钢筋使用前表面应干净、无锈，如有油渍、漆皮等应清除干净。

（3）钢筋加工设置集中加工场，加工场地要硬化，搭设钢筋加工棚，现场加工成品集

中堆放，各种型号及位置的钢筋要明显分开，实施“下垫上盖”措施，避免钢筋锈蚀，影响工程质量。

（4）钢筋焊接采用电弧焊，采用双面焊缝时接头的长度不小于5d，采用单面时，焊缝接头的长度不小于5d（d钢筋直径），钢筋搭接端部应先预弯，保证焊接钢筋

成品轴线在一条直线上。钢筋焊接技术工人有上岗证，施工前先试焊试件，经试验合格后，再正式施焊。

钢筋安装

（1）钢筋骨架绑扎结实，并有足够的强度，在砼浇筑过程中不发生松动。

（2）主线跨大纳改线桥搭板主要用的钢筋为HRB335Φ

25、HRB335Φ20、HRB335Φ

16、HRB335Φ

12、HPB235Φ8，钢筋绑扎数量及位置应符合施工图纸的要求，钢筋与模板之间要设置塑料垫块，以保证钢筋保护层的厚度，防止发生漏筋现象，确保砼外观色泽一致。

4、混凝土浇注

混凝土统一由拌合站集中拌合，混凝土罐车运输。混凝土送入模后，采用插入式振动器振捣。振捣时振动棒应与模板保持5-10cm距离，先四周均匀插捣，快插慢拔，振捣至混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆，即振捣密实。振捣时应避免振动棒碰撞模板、钢筋。根据搭板设计，可一次浇筑成型，并浇筑至设计标高。

5、养生

搭板浇筑完成后，待强度达到设计要求的75%以上方可拆除模板，模板拆出后应及时养生，确保混凝土表面保持湿润状态。养生七天以上，直至混凝土强度达到设计要求。

四、质量方针及保证措施

（一）、质量目标

开工必优，一次成优，合格率100%，优良率95%以上。创全线优质样板工程。

（二）、保证措施

1、健全质量保证体系，严格质量管理制度，做到优必奖，劣必罚。

2、推行ISO9000族系列国际标准，按编制的质量管理手册做好各项工程的质量工作。推行全面质量管理，实行项目分解及目标管理。加强对“QC”小组的领导，对重大技术问题组织“QC”小组攻关，并强化施工与科研相结合，积极推广新技术、新工艺、新材料。

3、严格施工前的技术交底，对作业人员定期进行质量教育和考核，教育作业队人员应严格按设计及规范要求施工，确保工程质量。

4、严格控制施工工序，上道工序不合格决不进行下道工序，严格执行“三检”制度，即施工队自检、技术复检、监理工程师检查，对于特别工序实行岗位责任制，使每个过程

均受控。

5、规范化管理，是保证质量的有效手段，坚持作业人员持证上岗制，工地作业人员持牌制，质量“三检制”：自检、互检、专检。质量“三工序”制：检查上道工序质量，保证本道工序质量，创造或提供为下道工序的质量条件。

6、实行工程质量持牌管理，增强施工人员责任感。将工程规模，开工日期，质量目标，岗位负责人一一明示，以利于增强透明度和责任感。

7、严把原材料采购、进场、使用、检验关。

（1）进场材料必须有出厂合格证及质量保证书，无合格证的材料不行进入工地。

（2）每批进场的水泥要提供供货抄件，说明厂名、水泥品种，标号、数量和出厂日期，并要提供出厂合核证及试验报告。每批水泥进场后，要对水泥作抽样检查试验，如试验不合格，严禁使用。

（3）细骨料应按规定作筛分试验，符合要求再使用，并且不得含团块、软质或针片状颗粒、粗骨料必须作筛分和强度试验，符合要求后才能使用。

（4）砼及砂浆拌合用水，必须进行有害物质化学分析，水质化验符合要求，方可使用。

（5）运到工地的每批钢筋都必须抽样试验。试验按国家标准或工程师同意的试验规程进行，包括强度、伸长率和弯曲试验。试验必须符合要求，若不符合要求，不得使用或经试验后降级使用。

8、灌注砼应在无雨天施工，若施工中遇到大雨要马上覆盖已灌注的砼，以保证砼灌注质量。若气温较高时，要对灌注完成的砼表面以草帘覆盖并洒水保持其湿润来进行养生，养生期一般不得少于7天。

9、施工资料与施工进度同步，做到工完，资料清，实事求是。

10、砼振捣在钢筋密集的地方要振捣充分，保证砼密实。强度未达到规范规定的强度不得承重或拆模。

11、服从业主，尊重监理。

五、安全目标及措施

（一）、安全目标

无任何伤亡及机械事故。

（二）、安全措施

1、抓生产，首先抓安全，建立安全保证体系，严格安全管理制度，做到违规必纠，有章可依。

2、对安全生产的有关规定，利用各种宣传工具，采取多种形式，教育职工树立安全第一的观念，强化全员安全意识。

3、落实承包责任制，单位第一管理者对本单位安全生产全面负责，职权明确，责任到人。把安全生产与每位职工的切身利益挂起钩来，对安全生产中作出突出贡献的人员进行重奖。

4、安全第一、预防为主，必须配备足够的防护用品，加强劳动保护。根据国家、部、局有关文件，开展好“百日安全无事故”、“安全月”等活动。坚持周一安全讲话，班前安全讲话，周末安全检查，设立安全监督岗，发现问题及时处理。

5、所有临时结构必须进行安全技术交底，使操作人员明白操作要领，熟悉各个环节。大型结构必须进行安全鉴定，鉴定验收合格后方可投入使用。大型设备进场前对机械运转、便道进行保养和调查，确保安全。

6、各种施工机械必须有安全操作牌，使所有操作人员能按安全操作规程操作。定期进行安全大检查，检查出来的事故隐患要书面通知作业班组，并及时消除隐患。

7、按照“三不放过”的原则处理所发生的事故，使职工吸取事故教训，防止类似事故再发生，对新工人进行‘三级教育”，特种作业人员必须进行专门培训，合格后发证，严禁无证上岗。

8、进入工地必须戴安全帽，高空作业必须系安全带。做好工地用电管理，电器开关必须设防雨棚，配触电保护器。卷扬机提升时设联系信号，由专人指挥，严禁违章指挥、违章作业。

9、所有支架及提升设备须经检算和验收后方可使用。

10、严格遵守公路交通制度，跨公路施工设施工标志。

六、文明施工及环境保护措施

1、建立健全管理组织机构。工地成立以项目经理为组长，各部长和生产班组为成员的文明施工和环保管理组织机构。

2、强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环保意识。

3、制定各项规章制度，并加强检查和监督。

4、合理布置施工场地，合理定置各种施工设施。

5、挖基土用自卸汽车车集中外运到指定地点。

轻型桥台设计问题探讨 篇3

1 关于轻台斜度的问题

以往的设计轻台斜度不大于45°,但在实际工程中,有个别轻台斜度大些,产生了扭转,使桥台整体变形,导致结构破坏。本规范规定斜度不大于15°。笔者理解,不大于15°的轻台是针对跨径13m而言,小于13m的斜度可大些。但大多少合适,根据斜度产生的扭转情况看。见图1。

图中ê段在台后土压力的作用下,对全桥产生扭矩。如桥宽较小,斜度大很容易出现结构变形。

对13m跨径:

从以上可确定关于斜度和跨径的关系,理解规范规定的是最大跨径13m的斜度。跨径小斜度可取大些,如孔数增加斜度可减少一些。

2 关于孔数和桥长的问题

规范规定桥全长不大于20m,不能多于3孔。按单孔跨径不大于13m,做2孔桥只能是小于等于10m,3孔桥为6m以下。由于轻台结构是四铰框架体系,孔数多,整体结构不稳定,所以按规范执行。轻台结构在设计中应控制在3孔之内,但考虑斜度因素,做多孔桥设计,斜度应比单孔小5°为宜。

3 关于支撑条件

上下部之间支撑条件,轻台小桥上部一般为板式结构,支座设置规范没有明确,但从桥梁使用的角度看,设置支座对桥的使用寿命会增长,在板端由于外荷产生转角,板和桥台之间没有支座会阻止变形,会使板或桥台产生局部破坏,笔者建议在设计中设置支座,一般采用h=21mm就可以。下部支撑条件,支撑梁规范规定间距为2～3m,怎样选取可以这样理解:跨径大,斜度大,可用2m间距,例如10m跨径轻台,斜度20°时用2m;正桥可用2.5m,其他跨径支承梁的间距可按此思路设置。对于支撑梁的钢筋布置,建议最好伸入桥台以保证支承梁和桥台结合牢固。斜桥的斜端都要做成混凝土支撑板。

4 其他措施

轻台为四铰框架结构,上部板一定要用锚栓和桥台锚死,这样上部板和支承梁和桥台就形成了框架结构。对于抗震要求板搭入墩台长度为70+1/2×L的规定,由于上部做了锚固,可不受此条的约束,一般板搭入桥台长度为40cm,即支座中心至背墙为20cm。板和背墙间用沥青木板和沥青麻絮填充。一般轻台小桥不做伸缩装置。

支承梁的埋置深度不足冰冻要求,下边要放砂垫层,以防冰冻隆起导致破坏。

5 关于薄壁台的选用

有时桥址地基承载不足,不能做轻台基础,可选用薄壁台。但此时要注意,桩基只是解决承载能力问题,其配筋属构造配筋,不能抵抗弯矩,支承梁一定要加上。斜度和孔数也要按浅基台情况处理。一般情况尽量少用薄壁台,可加双层基础换砂和小跨径时用整体式基础,施工简单,也比较经济。做薄壁台时也要注意八字墙或锥坡围墙的地质承载能力问题。

6 轻台的计算

对于轻型桥台的计算就本身强度进行二种验算,一是把轻台当成竖梁,二是轻台的平面弯曲。

6.1 竖梁计算

轻型桥台当成竖梁验算最不利的情况是桥上无车,台后布载,这样汽车和土压力的作用对桥台产生的弯矩最大。由于上边有上部支撑,下边有支撑梁,桥台就形成了一个竖梁。(见图2)

竖梁的计算跨径为上部板h1/2和支撑梁作用中心。计算出(1)和(2)处的土压力,然后对轻台进行计算。

由材料力学知:

从(1)、(3)式比较,(3)的应力比(1)小,小了N/A,就是说偏心受压要比受弯安全得多。

计算弯矩时先要确定弯矩最大位置hM。求图中的hM按下式计算

计算出hM截面积弯矩,求偏心,e=M/N,然后按规范公式计算

Φ为受压构件弯曲系数。

此时e要大于0.6S,但由于轻台是四铰框架结构,没有倾覆稳定的问题,可不受此限制,对于上部自重产生的弯矩,计算中可以考虑。计算Υ值时,上边按铰下边按固定处理。

6.2 轻台平面弯曲计算

对于轻台面弯曲计算首先要计算系数,然后进行判断。

αL<1.2刚性短梁

1.2<αL<4有限长梁

αL>4无限长梁

其中,L为桥台长度。

若是刚性短梁,则不必按平面弯曲计算,有限长梁则按下式进行计算

其中自由项四个函数称为克雷洛夫函数,可直接用公式计算,不必再查表。

7 结语

一种简单的砌石桥台综合加固技术 篇4

一种简单的砌石桥台综合加固技术

结合深汕高速公路西段砌石桥台维修与加固的工程实践,介绍一种简单的`砌石桥台综合加固新技术.通过对桥台地基持力层压浆和对台身砌体小孔及台后填土注浆,从控制变形、确保强度和维持稳定性3个方面进行综合加固.实践证明,该方法能有效治理砌石桥台常见病害,可为同类桥台的加固与维修设计及施工实践提供参考.

作 者：潘健 莫志锋 PAN Jian MO Zhi-feng 作者单位：华南理工大学土木与交通学院,广东,广州,510640刊 名：汕头大学学报(自然科学版)英文刊名：JOURNAL OF SHANTOU UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：200924(2)分类号：U443.21关键词：砌石桥台 裂缝 注浆 加固效果

重力式桥台施工技术分析 篇5

某简支梁桥的U形重力式桥台, 平面尺寸为29.8m×28.4m, 厚度为5m, 采用C30混凝土, 共3657.7m3, 属于大体积混凝土结构。选择确定的施工程序为:施工准备→定位放线→基坑开挖、清理→垫层混凝土→钢筋骨架绑扎→模板安装→混凝土浇筑→养护→桥台附属结构施工。施工中依据大体积混凝土的特性, 进行了严格的施工控制。从施工的结果来看, 取得了很好的效果。

2 施工方法

2.1 施工准备

为了满足施工的基本条件, 在施工准备阶段完成交通便道畅通;清除杂物, 场地平整, 场地面积满足桥台放样要求;施工用水、动力电源到位;履带式挖掘机、混凝土运输搅拌车、混凝土输送泵、振捣器等机械设备进场整修完毕, 设备运转正常;施工队伍进驻现场, 机构组建完善;满足施工进度要求的工程材料已完备。

2.2 定位放线

测定桥台的中心桩, 每个桥台各设一组十字控制桩, 用以控制纵轴和横轴。施工中各种桩位控制点都应标注清楚。测定桥台的横、纵轴中心线, 并埋设不少于两个控制桩保留至施工结束。按测量中心线放出开挖边线及基底界线, 根据现场土质和桥台的实际埋深确定开挖基坑的边坡, 边坡坡度确为1∶0.33, 计算和放样出基坑开挖的上口尺寸。

2.3 基坑开挖、清理

基坑使用人工配合挖掘机开挖。在地面上按照测量放样的尺寸边线, 以1∶0.33的边坡坡度机械分层开挖。开挖过程中, 在基础范围以外, 沿四周设置0.5m×0.5m临时排水沟, 四个角处设置0.8m×0.8m的集水坑, 坑底中心和排水沟引向集水坑的坡度为0.1%~0.2%, 若有积水及时用水泵排除, 以确保坑底无水。实行跟踪测量, 严格控制开挖的位置尺寸和坑底标高, 当达到设计标高以上20cm~30cm时, 采用人工开挖、修整, 以防止超挖。

2.4 垫层混凝土

基底验收合格后, 进行垫层混凝土施工。垫层混凝土标号C15, 厚度15cm, 抹平养护。待垫层混凝土达到一定强度后 (大于5MPa) , 放出桥台边缘线 (弹墨线) , 在适当位置预埋钢筋头, 以便下一步支撑模板加固之用。

2.5 钢筋骨架绑扎

钢筋必须使用有出厂质量证书, 并且复试合格的产品, 钢筋表面油渍、油漆、鳞漆、泥浆等污物清除干净, 平直无局部弯折, 有损伤、锈蚀严重剔除不用。

钢筋加工前, 对弯曲钢筋调直处理, 当采用冷拉法进行调直时, 其冷拉率控制在:Ⅰ级钢筋≤2%, Ⅱ级钢筋≤1%。钢筋无裂纹, 断伤和刻痕。然后按照配筋施工图, 对钢筋加工, 加工成型的钢筋形状尺寸、钢筋直径、钢号等符合设计要求。

钢筋绑扎前, 作好测量工作, 正确放样, 在下层混凝土上用墨线弹出结构尺寸。钢筋的交叉点应采用铁丝扎牢, 必要时亦可用点焊焊牢。钢筋纵向连接, 采用绑扎或焊接, 接头与弯曲处的距离不小于10倍的钢筋直径, 也不宜位于构件的最大弯矩处。在钢筋与模板之间设置垫块, 垫块与钢筋扎紧, 并互相错开。钢筋焊接方法为闪光对焊或电弧焊, 在焊接时注意在受力钢筋之间的接头应互相错开, 在焊接接头中心至长度为钢筋直径的35倍且不小于500mm区段内不能有2个接头, 有接头钢筋的截面积占受力钢筋总面积的百分率要≤50%。

钢筋的位置准确, 牢固、不偏位。钢筋安装时使用特制的钢筋支架支撑, 支架支撑在下层钢筋上, 不得直接支设在模板上, 安装好的钢筋有足够的刚度和稳定性, 使钢筋位置在灌注混凝土时不致变动。钢筋制作绑扎严格按图纸和规范 (JTJ041-2000) 和 (DBJ01-46-2001) 要求进行。

2.6 模板安装

桥台模板采用多层板拼装, 多层板的厚度为15mm, 模板与竖向支撑之间10cm×10cm厚的方木, 中心间距平均为20cm布设;竖向支撑采用10#槽钢, 中心间距60cm步设;用直径为20mm的对拉螺栓将模板固定。模板接缝采用密封海绵条, 模板拼装前刷脱模剂。模板安装要求接缝紧密不漏浆, 内侧光滑平整, 直顺度满足要求。模板安装完毕后, 对其平面位置, 顶部标高、节点联系及纵横向稳定性进行检查, 验收合格后, 方能浇筑混凝土。

2.7 混凝土施工

重力式桥台属于大体积混凝土结构, 通过大体积混凝土配合比、水泥水化热试验, 保证温控效果, 控制温度裂缝的产生。桥台混凝土温度控制标准:混凝土的上下层温差应不超过20℃, 混凝土内表温差应不超过2℃, 混凝土降温速率不超过2℃/d。

选用水化热低的粉煤灰硅酸盐水泥, 掺入高性能缓凝减水剂, 延缓混凝土的初凝时间。得出混凝土的性能指标要求混, 凝土抗压强28d强度大于设计标号C30, 弹性模量 (28d) E>3.25×10MPa, 坍落度l6cm~1 8 cm, 含气量<3.5%。

水泥提前6d入罐, 延长水泥的存放时间, 降低水泥的拌和温度;预冷集料, 堆高骨料, 堆放时间为5d以上, 避免骨料在日照下温度回升;采用地下水拌和混凝土;加快混凝土运输和人仓速度, 减少混凝土在运输和浇筑过程中的温度回升;选择低温时段浇筑, 混凝土浇筑尽量安排在夜间或阴天施工。

混凝运送土须与施工进度相适应, 以保证从搅拌混凝土到灌注混凝土的时间, 不得超过混凝土初凝时间。混凝土到达现场后, 检查混凝土的和易性和坍落度, 坍落度控制在16cm~18cm之间, 混凝土采用泵车入模浇筑。桥台混凝土浇筑时, 竖向分两次浇筑, 每次浇注高度为2.5m, 第二次浇筑剩余2.5m。水平分层浇筑, 每层铺筑厚度不超过30cm, 并始终保持由一侧向另一侧方向浇筑, 且下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。使用插入式振捣器, 振捣移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍, 与侧模应保持5cm~10cm的距离, 插入下层混凝土5cm~10cm。混凝土内埋设冷却水管通水冷却, 压泵压水进人冷却水管, 每根冷却水管的通水流量为16~20L/min, 确保降温效果。混凝土浇筑一层即通水冷却一层, 冷却水管内通水时间14h左右, 内外温差小于25℃。在通水冷却完毕后, 采用同标号的水泥净浆压人冷却管内。

2.8 混凝土表面蓄水、保温养护

为使混凝土表面缓慢降温, 确保混凝土内表温差控制在设计范围内, 混凝土终凝后顶面开始蓄水养生, 水深不小于10cm, 下层蓄水养护时间2d~3d, 上层蓄水养护时间4d~5d。桥台顶面蓄水养护完毕后, 覆盖塑料薄膜保湿并加盖双层土工布或双层草袋保温养护, 养护时间不少于20d。桥台周边模板拆除后, 混凝土表面贴塑料薄膜然后回填土进行保湿和保温养护。

3 结语

本桥梁工程的重力式桥台, 按照上述施工程序、施工方法和控制措施进行施工, 施工质量得到了有效的保障。桥台混凝土结构尺寸准确, 无裂缝出现, 并且达到了一次性验收合格的标准。尤其是通过对大体积混凝土的材料选用、施工配合比设计、混凝土拌合与浇注、内部通水冷却、保湿保温养护等措施降低混凝土内外温差, 从而有效地防止了裂缝的产生。

摘要：重力式桥台属于大体积混凝土结构, 选择合理的施工程序和施工方法进行施工, 能够保证桥台结构尺寸;采取科学的施工控制措施, 可以有效防止大体积混凝土裂缝的产生。

轻型薄壁桥台裂缝通病防控综述 篇6

薄壁桥台由于造型美观、施工便捷、圬工量省、造价较低等优点被各类公路中小桥广泛采用。

随着高等级公路的发展和车道数的增加, 薄壁台宽度相应增宽, 斜交角度大的桥台更甚, 薄壁台宽高比达到好几倍。工程实践中随着薄壁台结构尺寸和宽高比的增大, 其裂缝问题也相对突出, 尤其在干旱及温差大的地区较易出现竖向裂缝[2], 成为一种混凝土质量通病, 直接影响到台身外观、质量评定及耐久性, 严重者威胁结构安全。因此, 采取有效的防控措施遏制薄壁台裂缝成为当前桥梁混凝土质量通病治理的的重要任务之一。

文献[3]指出, 薄壁台大部分裂缝是由温度应力和砼收缩等非荷载因素引起的。主要探讨非荷载因素裂缝成因及防控措施。

1 薄壁台裂缝通病产生原因

1.1 设计原因

1.1.1 配筋不尽合理

桥台竖向钢筋是按受力配筋, 而水平钢筋则是按分布构造钢筋设置的。设计中水平筋配筋不足, 不能有效提高台身砼抗拉强度, 是竖向裂缝产生的主要原因之一。

1.1.2 分段宽度大

沉降缝、伸缩缝设置少、宽高比大, 导致台身体内拉应力过大而开裂。

1.2 材料原因

1.2.1 水泥

水泥用量大、水泥水化热过高, 台身内部混凝土温度升高产生显著的体积膨胀, 台身外表部随大气温度降低导致收缩产生较大的约束应力, 当应力超高当时混凝土抗拉强度时便产生温差裂缝;水灰比过大则使混凝土收缩系数增大导致收缩裂缝。

1.2.2 集料

砂中含泥量偏高或砂偏细会增大混凝土收缩系数、降低强度, 引起台身收缩裂缝。

1.3 施工原因

施工工艺流程掌握不好, 如振捣不密实、高温时段施工、台身施工与承台施工时间间隔过长、钢筋保护层偏差过大等均会成为薄壁台裂缝的诱因。

1.4 养护原因

养护不及时, 混凝土失水是造成薄壁台裂缝的重要因素。

1.5 环境原因

外界气温、湿度变化对混凝土质量有着不容忽视的影响, 掌握好薄壁台施工的环境温度对减少温差裂缝有着重要意义。

2 薄壁台裂缝防控对策

2.1 针对性设计

2.1.1 降低台身分段宽度

首先, 通过增设沉降缝、伸缩缝的方法分散降低台身分段宽度, 最好将宽高比降至2以下, 最大限度地分散降低台身拉应力。

其次, 避免斜交角度过大造成台身过宽。由于中小通道桥下多为被交线或小型河流渠道, 大部分情况下斜交角度过大的问题是可以通过调整得到较好解决的。

2.1.2 选择合理的配筋率

在薄壁台的拉应力区配置抗拉钢筋, 尤其是台底高应力区附近, 应根据台身分段宽度和应力计算增配钢筋, 采用合理的配筋率。规格型号与台身竖向受力筋相同, 根据计算间距可采用100mm, 3m高度以上抗拉钢筋间距可适当增大。台身两侧各设一片钢筋网, 水平抗拉筋应与竖向受力筋点焊成网。同时台身与承台接合处增设抗剪钢筋。

2.2 优选原材料, 优化配合比

2.2.1 优选各种原材料、严把材料质量关

首先选择名牌高品质低热水泥、慎用早强水泥, 有效减少水化热的产生。同时应注重优选质量稳定、口碑好、大厂生产的高效减水剂。

进场水泥除安定性、强度等各项指标经检测合格外, 使用中还需特别注意同一桥台必须使用同一批号水泥, 保证水泥原材料本身出厂龄期、强度形成、水化热、收缩性、颜色等参数一致, 克服水泥主材本身性能变异过大造成潜在危害。

集料应选用洁净坚硬、级配良好的碎石和砂, 严格控制砂的含泥量和细度模数。对每批进场材料严格检测, 确保内在质量和级配、含泥量等指标满足要求。

2.2.2 优化配合比设计, 严格控制施工配合比

施工准备期应在混凝土配合比选配上狠下功夫, 选择合理的水泥用量、水灰比、砂率、减水剂掺量, 试配强度富余量应保持适中, 尽量降低水化热, 同时降低砼收缩系数。

拌和中严格控制配料精度。水泥用量、水、外加剂误差不得超过±1%, 减水剂应杜绝漏加重加, 集料误差不得超过±2%。保证混凝土拌和时间, 一般不得低于90s。减少混凝土成品运输和等待浇筑时间, 避免坍落度损失, 保证现场砼施工和易性。

2.3 加强施工组织管理, 做到精细化施工

选择合适的时间段浇筑台身混凝土。宜尽量避开夏日中午等高温时段, 以降低混凝土浇筑和凝结温度, 减少温差的不利影响, 减少温差裂缝。

合理组织, 加快施工进展, 缩短施工间隔, 台身与承台施工间隔最好控制在一周以内, 以改善约束条件, 力争收缩同步, 减小混凝土收缩差。

加强浇筑振捣工艺控制。混凝土浇筑应保持水平分层, 分层浇筑厚度一般按30cm控制。注意设置多个性能良好的橡胶串筒, 保证浇筑、振捣面大致处于同一平面, 防止混凝土斜向流淌造成离析。

掌握插入式振捣技巧, 采取垂直轻插轻提的振捣方式, 禁止水平或倾斜拖动振捣棒, 避免因振捣工艺缺陷而出现易产生裂缝的砂浆带。插入式振动器移动间距不应超过其作用半径的1.5倍, 并与侧模保持50～100mm的距离;振捣器插入下层混凝土50～100mm。

采用适宜散热系数的模板, 使混凝土表面散热速度与混凝土凝结硬化速度相匹配, 避免混凝土的温度曲线变化过快, 以防砼表面出现裂缝。

严格控制钢筋定位、务必做好模板固定, 防止钢筋保护层超标和模板变形位移, 确保台身外观美观。

2.4 重视混凝土养护, 防止干缩裂缝

重视台身早期养护是防止混凝土表面裂缝和提高混凝土强度的重要环节。采取“早松模完拆模”的方法, 视砼凝结情况在不损伤砼表面的前提下, 尽早旋松模板固定螺母后暂不拆模, 沿松动缝隙进行早期补水养护, 同时防止因拆模过早而导致的砼表面风干以及砼表面急速降温产生大的温差。待期混凝土达到拆模强度后拆除模板继续湿养至养护期结束。

混凝土浇筑后7d内如遇天气突然降温, 应紧急采取覆盖保温措施。

另外为了减小台心与台身表面的温差, 减少收缩裂缝, 养护水温宜控制在接近台心温度。

整个养护期内必须有专人负责, 并做好巡视检查, 确保混凝土表面全天候湿润, 杜绝砼失水干裂。

2.5 避开不利环境, 改善不良环境

统筹安排施工组织设计, 避开薄壁台施工的不利气候环境。同时做好相关应急预案, 及时化解不利因素。如遇气温骤降, 及时采取覆盖保温措施;如根据天气变化情况, 在现场提前准备防雨设施, 使薄壁台不因突然降雨而中断施工。

3 薄壁台防裂工程实践

薄壁台抗裂课题组2009年在滚红高速公路选择六座通道桥进行了大量薄壁台抗裂对比试验, 取得了满意的效果。对比试验显示:高应力区增加水平抗拉钢筋配筋率、台身前侧增设工程抗裂钢丝网、台身背部增加横梁、混凝土掺加聚丙烯纤维、台身增厚10～20cm、控制养护水温度等措施对消除薄壁台裂缝效果明显;掺加膨胀剂对消除薄壁台裂缝效果不明显。

4 结语

薄壁台产生裂缝的原因是多方面的。要较好的解决这一复杂问题, 必须通过大量的理论分析和工程实践, 针对性地采取多种综合措施, 逐个消除不利因素。设计中要跳出标准图的束缚, 做好结构尺寸、配筋率、混凝土强度验算;施工中要优选原材料、优化配合比, 加强施工管理, 改进施工工艺, 做到精细化施工, 重视混凝土养护工作, 注重改善施工环境。只有全面落实各项防控措施, 才能有效预防和减少薄壁台混凝土裂缝这一质量通病, 最终达到提高薄壁台抗裂、抗渗、抗侵蚀能力, 保证桥梁耐久性和结构安全的目的。

摘要：薄壁桥台由于自身特点被各类公路中小桥广泛采用。工程实践中随着薄壁台结构尺寸和宽高比的增大, 其裂缝问题也相对突出, 成为一种混凝土质量通病。分析了薄壁台非荷载因素裂缝的成因, 结合笔者近年来工程实践经验, 从设计、材料、施工、养护、环境等方面就薄壁台混凝土裂缝质量通病问题提出针对性防控措施, 为有效预防和减少薄壁台混凝土裂缝这一质量通病提供参考。

关键词：桥梁,薄壁桥台,裂缝,原因,防控措施

参考文献

[1]余诗泉.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]董清弘.薄壁或轻型台钢筋砼台身开裂原因分析[J].广东交通科技, 2005 (4) :40-44.

软土地基上桥台的病害分析 篇7

在软土地基上建桥时, 经常出现的问题有:一是软土地基压密下沉对基础的影响, 二是填土引起的软土地基的塑性流动对基础的影响, 根据以往施工实践和桥梁调查分析, 在软土地基上建造的许多桥梁中, 病害发生在桥台上的较多, 如:桥台下沉、桥台前倾、U型桥台前墙与侧墙撕裂分离、一字型桥台分段竖向开裂、桥台桩基前移或环状裂缝、桥头错台跳车、桥头高路堤滑坡等等, 有的桥台通车几年后就不能使用, 需要花上很多时间和经费处理, 给公路桥梁正常使用和养护带来极为不利的影响, 这些问题经过调查和分析, 主要原因是在桥台设计方面考虑不周和施工方法不妥造成的。本文就桥台病害分析、预防措施及做好桥台设计与施工分述如下。

1 软土地基上桥台的病害分析

软土地基上桥台的病害, 一般分为两种:桥台下沉和桥台前移。这两种病害有时单独出现, 也有同时发生和相继发生。而桥台的下沉有均匀下沉和不均匀下沉两种:桥台的前移还伴随着桥台整体倾斜或撕裂的情况, 这都影响到桥梁的使用性能和行车安全, 给养护管理带来许多困难。

1.1 桥台的下沉现象

桥台的下沉是由于地基压密下沉而引起的。在桥台和上部构造荷载的作用下, 引起土层的再固结, 基底被压密下沉, 导致桥台下沉。

桥台的下沉通常是地基中有一层或几层压缩性大的软土, 当桥台基础为浅基础时, 例:桥台台身和基础采取浆砌片石砌体或片石砼, 而施工时对地基做换填处理, 或打入钢筋混凝土桩等, 因自身重量较大, 并在上部荷载作用下, 久而久之, 桥台也出现下沉, 如桥台下沉是均匀下沉, 而下沉量不大时, 则是引起桥面产生裂纹和行车不舒适, 不会导致桥梁的破坏, 如下沉量过大, 就会影响桥梁的使用, 引起桥梁破坏, 甚至成为危桥。如桥台不均匀下沉, 通常会引起桥台基础和台身的竖向开裂, 其原因主要是桥台基础为石砌基础或砼基础, 且基础长宽比偏大, 基础底面的土体应力成马鞍形分布, 中间大, 两侧小, 从而引起中间下沉大, 两侧下沉小, 加上基础砌体的抗变形能力低, 基础中间容易被拉裂, 这种裂缝直接反射到台身上, 引起台身开裂。

1.2 桥台前移现象

修建在软土地基上的桥台, 若台背填土过高, 地基强度不足, 就会引起地基失稳出现塑性滑动, 产生作用于桥台的水平力, 使桥台产生水平位移和 (或) 倾斜。由于地基失稳滑动, U型桥台整体滑动或前墙前移和侧墙在连接处产生撕裂分离, 一字型桥台墙身前移产生分段开裂, 钻孔桩基桥台, 桩基上部偏移, 有的在桩基上部桥台前缘河心方向水平开裂, 裂缝深有半个桩基, 裂缝间距约20~50cm之间。因为桩身上部在地表下0~3m范围受到较大水平力所产生的挠曲而开裂。

由于桥台前移而引起的桥梁上部构造破坏, 一般有以下几种情况:

(1) 支座和墩台支承面破坏;

(2) 伸缩缝装置破坏和接缝宽度不够, 使伸缩机能受阻;

(3) 当移动量过大时梁端与台背紧贴, 严重时导致背墙破坏或梁端局部压碎。

2 桥台病害的预防措施

2.1 要防止桥台发生下沉现象, 应从以下两个方面考虑:

(1) 合理选用桥台型式和基础型式

宜选用体积轻巧、自重较小的轻型桥台, 如桩柱式、框架式和肋板式桥台等。至于基础的型式, 最好采用桩基础, 利用桩支托承台, 直接将桥台重量避开高压缩性软土, 传递到压缩性较低、强度较高的土层上, 从而减少高压缩性软土层的应力, 减少下沉。当然, 采用刚性扩大基础配合地基加固处理, 也能减少桥台下沉, 但不宜采用浆砌片石基础, 而应采用钢筋混凝土基础。

(2) 人工加固地基

若软土层位于地表, 且厚度不大, 在2~4m时, 将其全部挖除是最经济、最有效的办法。但当软土层埋深较大时, 则应根据桥梁跨径, 台后填土高度等因素确定加固方法。对于小桥涵, 后台填土高度不大时, 挖除部分软土, 换填沙砾, 可满足承载力的要求, 必要时可采用打入钢筋混凝土桩的方法等。对于大跨径的桥梁通常采用桩基础和沉井基础等才能满足承载力的要求, 若后台填土过高, 有可能引起地基的塑性流动, 则应采用诸如排水固结法或形成复合地基, 提高软基的承载能力和抗剪强度。

2.2 根据上述桥台前移原因分析, 防止桥台前移的方法有

(1) 严格控制填土高度, 因为填土越高, 台背承受土侧压力与高度成平方比例增大, 桥台就越危险。

(2) 合理选择桥台型式和基础型式, 选用埋置式桥台, 利用台前溜坡平衡台背的填土荷载, 必要时在台前作压重填土。大跨径的桥梁尽量采用桩基础, 并合理确定桩位和排数。

(3) 小跨径的桥梁可考虑设置支撑粱或将桥型改为箱型涵结构型式。

3 软土地基上桥台的设计方法

软土地基上桥梁墩台设计, 除了必须进行一般的强度和稳定性验算外, 还应进行地基变形的验算。但对桥台设计, 则对后一问题的研究更重要, 因为桥台受到台背填土偏心荷载的影响, 对于软土地基, 当台背填土超过一定的高度时, 将导致地基失稳产生塑性流动, 并由此引起作用于桥台的水平力, 使桥台产生水平位移和 (或) 倾斜。

在设计桥台时, 要根据实际情况, 经过技术和经济的比较, 选用合适的有效防止桥台下沉和前移方法, 通常几种方法配合使用, 才能得到理想的效果。软土地基上桥台的设计方法与一般的桥台设计方法不同之处是前者要对地基的稳定性进行验算, 从而判断桥台前移的可能性, 按照我国交通部颁布的《公路桥梁地基与基础设计规范》 (JTJ024-85) 第3.2.1条的规定, 当台背填土较高且地基土质不良时, 并应验算桥台与路堤可能一起沿弧面滑动的稳定性。

值得指出的是, 当必须采取防止措施时, 以采取加固地基和平衡填土减轻荷载二者并用较好, 采取加大桩径或桩排数的方法, 需要通过滑动稳定性验算来计算出桩的应力强度和位移量, 看其值是否都在容许值以内, 来判断实际效果, 应有可靠的计算方法。

4 软土地基上桥台的施工方法

桥台的破坏多发生在台背填土施工中及刚完工后, 故施工顺序得当, 就能在很大程度上减少破坏, 施工中应注意的事项有:

(1) 合理安排施工顺序, 在构筑桥台之前, 应先做好台背填土以外的填土, 设置反压护道, 桥台完工后再做台背填土, 也可以在台身施工时将台帽背墙留下, 待台帽背墙以下的填土完成后, 观测桥台变形稳定情况, 无变化再建台帽和背墙后进行第二次填土。

(2) 先安装上部板梁, 后进行台背填土。先安装上部构造, 后两侧对称进行台背填土, 可减轻台背填土压力对桥台的稳定影响。

(3) 缓慢填土。台背填土应缓慢进行, 避免快速施工, 因填土缓慢进行有利于软土地基固结稳定。

5 结束语

在桥梁建设实践中, 因桥台下沉或前移导致桥梁破坏的事例较多, 究其原因, 有的是在设计时对桥台下沉和前移的可能性估计不足, 未能预先提出行之有效的防止措施, 有的是由于施工方法不当, 特别是台背填土速度过快, 致使地基因强度不足而失稳, 从而引起桥台的破坏。一旦桥台发生下沉或前移, 通常只能采取加固措施进行处理, 并且几乎没有什么有效的办法使其恢复原状, 所以在设计和施工阶段应对桥台的下沉和前移可能性进行充分的研究调查, 以采取相应的对策。

摘要：对于桥梁工程建设施工而言, 出现软土地基带来的危害作用是十分广泛的。若施工单位不能及时采取针对性的处理措施, 将直接影响地基的稳定性, 严重时会因为构造物沉降过大或不均匀沉降而导致桥梁遭到巨大的破坏, 严重影响了桥梁的正常使用性能。基于此, 本文对桥梁软土地基的一些处理技术进行探讨。

片石混凝土桥台裂缝修补技术 篇8

1.1 施工过程中混凝土温度没有得到正确的降温措施致使温度裂缝产生

(1) 浅表性温度裂缝, 往往是因为表层混凝土与深层混凝土温度差过大导致的。例如混凝土在硬化的过程中, 会释放出大量的热量, 这就很容易导致混凝土表层与深层出现较大的温差;在进行降温的过程中, 比如说在冬季施工, 保温层覆盖的时间过短, 又或者是受到外界寒潮的影响, 都会引起混凝土的表层温度急剧下降收缩, 然而在深层混凝土的约束力之下, 较大的应力就会出现, 从而致使混凝土由于初期强度小而出现裂缝。因为这种大的温度差只在混凝土表层, 随着深度的加大而减小, 所以这种裂缝仅仅出现在表面, 而表面之下的混凝土则有比较完整的结构。

(2) 外部环境的约束是深层与贯穿温度裂缝产生的主要原因。例如刚性扩大基础、现浇桥台混凝土又或者是挡墙混凝土这类结构, 若是在承台之类的坚硬地基上浇筑时温度很高, 而且没有采用放松约束的手段 (如隔离) 并设置合理的收缩缝, 当水泥进行水化热过程中会释放出更多热量, 从而致使混凝土温度升高, 而当混凝土温度冷却收缩的时候, 部分混凝土结构受到地基或其他外部因素的约束, 致使结构内部拉应力过大而产生收缩裂缝。深层与贯穿温度裂缝一般在浇筑2至3个月或者是更长时间才出现, 如果裂缝所在部位较为深层, 还有可能会形成贯穿状。

1.2 施工因素产生的裂缝

由于施工因素而形成的裂缝, 一般出现在U形桥台的前墙和翼墙的交接处, 裂缝的走向则往往是从上往下延伸。如果桥台是耳墙式的话, 这种裂缝出现的位置则是在稚墙及耳墙的交接之处, 走向则是正好相反是由下往上延伸。 (见下图) 这种裂缝往往都较为严重, 会破坏整个桥台的整体性, 会危及到桥跨结构的稳定与安全。

施工裂缝产生的原因有四个方面的原因: (1) 如果施工裂缝出现在耳墙式桥台的话, 往往是由于在混凝土凝结的初期, 模板的支撑结构出现晃动或者是下降;或当冬季施工的时候, 在进行耳墙间填筑施工的时候混入了非渗水性土壤, 由于混凝土受到外界温度的影响在雉墙和耳墙交接的地方很容易出现由上往下的裂缝;而在U形桥台中, 往往由于桥台翼墙的填土含水量过大, 填土密度过大, 台后存在滞水等方面的原因, 导致填土部分温度下降膨胀或土侧受到较大压力, 从而对翼墙形成推挤的力量, 最终导致裂缝的出现。 (2) 当混凝土初步凝结之后, 模板出现晃动、变形、支撑下降, 就很容易在强度较小的混凝土上形成裂缝。 (3) 连续墙混凝土, 在实际施工的时候, 由于支架及模板的这两个部分的重量分布发生改变, 从而出现挠度变化, 此时裂缝往往就会出现在最先浇筑的混凝土结构上。 (4) 由于起隔离混凝土与预制构件模板作用的隔离剂实效, 导致模板与混凝土粘连在一起。当进行起吊模板施工的时候, 预制构件由于受力不均匀, 而导致纵向斜向的裂缝出现。

2 化学灌浆方式修补片石混凝土桥台裂缝的施工技术

使用化学灌浆的方法, 在裂缝中压入改性环氧树脂, 利用它的粘性把裂缝处的混凝土重新黏结成为一个整体。这种修补裂缝的方式可以把改性环氧树脂注入混凝土构件裂缝的深处, 将其内部的开裂部分完完全全消除。

2.1 主要技术内容

(1) 化学灌浆法修补裂缝的施工材料。此种修补裂缝方法的修补材料为EFN-1055E型弹性环氧树脂, 这种修补裂缝的材料的优先在于其具有优越的可灌性, 可以灌进最小为0.1mm的细小裂缝中。它最初的粘度可以达到13～16MPa·S, 只需要4至5天就可达到初凝状态, 当其完全固化以后可以有70～100Mpa的抗压强度, 还拥有百分之五十至百分之六十的压缩变形量。这种修补材料与混凝土黏结之后粘结强度甚至可以大于3.0Mpa。正是因为这样, 利用该种材料修补后的混凝土构件可以很快投入使用。这种修补材料曾经多次应用于建筑物或大型桥梁中, 有较多成功修补的经验。配套使用的材料与工具有:注浆嘴、手摇式试压泵、固化剂、1个500ml量杯与1个50ml量杯、小型空气压缩机、小勺、2～3个胶杯。 (2) 化学灌浆法修补裂缝施工技术

化学灌浆法修补裂缝施工的程序为清缝→埋设注浆口→封缝→注浆→外观清理。其中关键的步骤为埋设注

(1) 清缝。在注浆前需要对裂缝进行初步的清理, 清理的手法需要结合裂缝的实际情况而定, 表层裂缝清理可以采用表面处理法。当混凝土构件上的裂缝比较宽 (>0.2mm) 且较深时, 采用凿槽法。如果是深层次的裂缝, 则可以考虑使用钻孔法。 (2) 埋设注浆口。埋设注浆嘴的距离, 需要依据裂缝及浆液粘度的实际情况而最终决定。一般来说, 当裂缝宽度小于1mm的时候, 埋设注浆嘴的距离就应当选在350～500mm这个区间中;而当裂缝宽度超过1mm的时候, 则应当选择500～1000mm这个区间来进行布置埋设注浆嘴的距离。同时还需要在裂缝开端、钻孔地方、裂缝与裂缝的交接处等细微处布嘴。在一条缝上必须有进浆嘴、排气嘴及出浆嘴。 (3) 封缝。用封缝胶封闭注浆嘴之间的裂缝, 宽一般为5cm左右, 并对注浆嘴进行加固封闭。封缝胶的主要成分为E-44环氧树脂, 添加适量的填料和改性剂。固化剂为二乙烯三胺及改性剂和填料, 组成双组份固化体系, 其配合比为10:3。必要时可加少量水泥调至合适稠度。每次配胶量以100～200g为宜, 在15～20min内用完, 经过1.5～2h已固化, 4～6h即可注浆, 一般可耐0.4MPa以上压力。 (4) 注浆。首先将手摇式试压泵通过胶管与注浆嘴连接, 将EFN-1055E浆材按10:1比例添加固化剂搅拌均匀后, 倒入试压泵内的容器中, 摇动手摇式试压泵的摇杆将改性环氧树脂浆材从注浆嘴注入裂缝内。注入顺序一般为从下至上, 注浆压力约为0.3～0.4MPa。当相邻的注浆嘴开始冒浆, 或注浆压力增大超过0.4MPa时, 取下压浆管, 将已注好的浆的压浆嘴上的胶管弯折, 用铁丝绑扎好, 避免已注入缝内的浆外流。换至下一注浆嘴处按上述方式继续注浆, 直至所有孔注完浆。

2.2 工程应用实例

某二级路段的大桥, 其桥台均属于重力式U型桥台, 采用C20片石混凝土浇筑。该桥共出现4条裂缝, 分别位于右幅0号桥台、右幅9号、左幅10号桥台。最宽的裂缝有0.6mm, 最窄的仅0.1mm左右。其中右幅0号台台背已进行回填, 且有水裂缝处渗出, 证明该裂缝已贯穿。发现裂缝后, 我们对裂缝的长度和宽度进行了近半年的观测, 未发现裂缝有发展, 决定对裂缝进行处理。

经方案比选最后决定采用化学注浆法进行裂缝的修补, 修补施工之后检测人员对裂缝的宽度及长度进行了将近6个月的连续检测, 对比数据并没有发现裂缝出现发展的趋势。而原先0号桥台的渗水情况也因修补的完成而终结, 没有再次发现渗水的状况, 这说明此次修补施工的效果显著, 且与旧的修补方式相比较, 这种修补技术不仅施工简便, 便于操作, 而且还可以把裂缝进行粘合封闭, 具有推广的意义。

3 结束语

综上, 片石混凝土桥台在最初进行施工的时候, 就需要充分考虑到可能引起裂缝的各种因素, 从设计、施工、后期维护等方面采取有效措施尽可能将出现裂缝的概率降到最低

摘要：在片石混凝土桥台进行施工的时候, 如果施工的方法不对, 又或者是降温措施不利等原因, 都会导致桥台出现不同程度裂缝, 轻者引起钢筋过早锈蚀, 重者将降低其承载力, 破坏构建的整体性, 严重时甚至会危及桥跨结构的稳定与安全。本文结合实际工程经验, 分析片石混凝土桥台裂缝出现的原因及修补技术。

关键词：混凝土桥台,裂缝,原因,修补技术

参考文献

[1]刘永忠.桥台裂缝注浆处理方法探讨[J], 福建交通科技, 2012 (04) .

扶壁式桥台结构稳定性分析 篇9

扶壁式桥台是由扶壁式挡墙演化而来,其设计高度一般可达到10~15米,主要由台帽、耳墙、扶肋、胸墙、底板组成。扶肋间距一般为1/4~1/2墙高。每段中宜设置三个或三个以上的扶肋,扶肋厚度一般为扶肋间距的1/10~1/4,但不应小于0.3m。在大连东新路桥梁设计中,上部结构为一跨简支小箱梁结构,桥梁跨越厂区铁路,要求净空不小于7米,整个桥台高度达到14.7米高,详见下图:

下面笔者将对结构安全及稳定性进行验算:

1 桥台自身结构配筋计算

取4m肋中距中间墙体为分析对象:(土压力计算已含台后有车)

内力布置图如下图所示:

h0=2.8m,破坏棱体l0=6.3m,作用的车辆荷载为420KN。汽车荷载等代土层厚度,土压力合力值e0=280KN;σ0=e/4=70KN/m;h=17.3m,破坏棱体l0=7.29m,作用的车辆荷载为600KN。

汽车荷载等代土层厚度,土压力合力值eh=2174KN;σh=eh/4=544KN/m;σD=σ0+σh/2=342KN/m;恒载反力取8000KN;活载G汽=(10.5×30+280)*4*0.67/2=798KN;活载G人群=3*7*2*30/2=630KN。

水平弯矩计算:支点负弯矩;跨中正弯矩;根据纯弯构件配筋计算可知:按构造配筋即可。

竖向弯矩计算:土压力竖向负弯矩MD=-0.03(σ0+σ0)hl=-1009KN·m;土压力竖向正弯矩M=MD/4=252KN·m;考虑制动力弯矩:MZ=-330*(9.7+0.2)/7=-468KN·m;恒载偏心受压弯矩:MH=-8000*0.25/7=-286KN·m;活载偏心受压弯矩:M活=-(798+630)*0.25/7=-52KN·m;竖向弯矩合力值:∑M=1.4MD+1.4MZ+1.2MH+1.4M活=-2484KN·m(作用点为根部);按照纯弯构件计算可知,在负弯矩区需配置,实配。正弯矩区亦按构造配筋,均配。

2 构件整体抗倾覆验算

取桥台基础前点为抗倾覆验算点。台帽自重:G1=2.5*30*26=1950KN,力臂长l1=2.3m;墙面板自重:G2=10.9*1*30*26=8502Kn,力臂长l2=2.2m;肋板自重:G3=30.2*0.8*8*26=5205KN,力臂长l3=4.46m;底板自重:G4=8*1*0*26=6240KN,力臂长l4=4.0m;土自重:G5=5.3*(30-8*0.8)*13.7*18=30844Kn,力臂长l5=5.35m;上部恒载:G6=8000KN,力臂长l6=1.89m;倾覆力矩:Mq=1.4M土=1.4*66589=93225;抵抗力矩:Md=∑Gili=251713,Md/Mq=251713/93225=2.7叟1.5。抗倾覆验算满足要求。

3 构件整体抗滑移验算

4 基底应力验算

5 合力偏心距验算

截面核心半径。取底板中心轴为取矩点:台帽自重:G1=2.5*30*26=1950KN,力臂长l1=1.7m;墙面板自重:G2=10.9*1*30*26=8502Kn,力臂长l2=1.8m;肋板自重:G3=30.2*0.8*8*26=5205KN,力臂长l3=0.26m;底板自重:G4=8*1*30*26=6240KN,力臂长l4=0m;土自重:G5=5.3*(30-8*0.8)*13.7*18=30844Kn,力臂长l5=-1.35m;上部恒载:G6=8000KN,力臂长l6=1.9m;上部活载:G7=G汽车+G人群=798+630=1428KN,力臂长l7=1.9m;土压力弯矩值M土=66589KN·m;M合=∑Gili+M土=62835,N合=∑Gi=62169;合力偏心距验算合格。

6 结论

根据以上计算结果,可知在桥台高度不超过15米时,采用扶壁式桥台可以满足其结构安全的需要,并且由于底板受力面积大,对于基底的承载力需求仅为260Kpa,一般的地质条件就可满足其要求,无需设置桩基础,无需扩大基础,施工简单易行。以上粗浅认识仅作为笔者的一家之言,希望可以为相关工程提供一个设计思路,也希望广大专家学者提供宝贵意见。

摘要：笔者根据扶壁式挡墙的计算模式,摸索出扶壁式桥台的构造及计算过程,并在实际工程中应用,为广大桥梁设计者提供一个同类工程的设计思路。