基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)問題及加固對策

1、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院 工程碩士課程作業(yè)課程名稱 基礎(chǔ)工程 任課教師 柯翰 專業(yè)年級 2013級交通工程（橋梁工程）姓 名 李川 成 績 目錄1橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型31.1橋梁基礎(chǔ)作用31.2橋梁基礎(chǔ)類型42國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題621國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀62.2基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題73橋梁基礎(chǔ)加固對策、方案的介紹73.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法73.1.1特點(diǎn)及適用條件73.1.2加固施工工序、方案83.2增補(bǔ)樁基加固法93.2.1特點(diǎn)及適用條件93.2.2加固施工工序、方案103.3高壓旋噴注漿加固法113.3.1特點(diǎn)及適用條件113.3.2加固施工工序、方案12

2、4案例分析124.1雅回一橋病害分析及加固對策134.2垂陽橋病害分析及加固對策164.3溫溪大橋病害分析及加固對策204.4塘下金互通立交橋病害分析及加固對策22基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)問題及加固對策橋梁是道路交通的咽喉，是重要的基礎(chǔ)設(shè)施，由于橋梁結(jié)構(gòu)反復(fù)承受著車輪的磨損、沖擊，遭受暴雨、洪水、風(fēng)沙、冰雪、日曬、凍融等自然因素的侵蝕破壞，特別是我國交通量和重型汽車的不斷增加，加之建筑材料的性質(zhì)衰變，以及由于設(shè)計(jì)和施工留下的一些缺陷，必然造成道路橋梁使用功能和承載能力的日趨退化。與此同時(shí)，基礎(chǔ)沉降對橋梁結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響，每年因?yàn)榛A(chǔ)沉降造成的橋梁垮塌事件很多，基礎(chǔ)沉降現(xiàn)在是橋梁結(jié)構(gòu)中比較嚴(yán)

3、重的危害之一；本文將對基礎(chǔ)沉降引起橋梁下部結(jié)構(gòu)各病害進(jìn)行總結(jié)分析，同時(shí)提出相應(yīng)的加固對策。本文分四個(gè)部分，第一部分簡述橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型，第二部分簡述國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題，第三部分為橋梁加固對策與各加固方法的介紹，第四部分為實(shí)際案例分析。1橋梁基礎(chǔ)的作用及基礎(chǔ)類型1.1橋梁基礎(chǔ)作用由于不同橋梁基礎(chǔ)類型對相應(yīng)的橋梁結(jié)構(gòu)所造成的影響不同，故首先對橋梁基礎(chǔ)的作用，橋梁基礎(chǔ)的類型做一些簡單的介紹。橋梁基礎(chǔ)的作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的全部荷載，并把它們和下部結(jié)構(gòu)荷載傳遞給地基。因此，為了全橋的安全和正常使用，要求地基和基礎(chǔ)要有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性。與一般建筑物基礎(chǔ)

4、相比，橋梁基礎(chǔ)埋置較深，其原因是：由于作用在基礎(chǔ)上的荷載集中而強(qiáng)大，加之淺層土一般比較松軟，很難承受住這種荷載，故有必要把基礎(chǔ)向下延伸，使置于承載力較高的地基上；對于水中墩臺基礎(chǔ)，由于河床受到水流的沖刷，橋梁基礎(chǔ)必須有足夠的埋深，以防沖刷基礎(chǔ)底面（簡稱基底）而造成橋梁沉陷或傾覆事故。一般規(guī)定橋梁的明挖、沉井、沉箱等基礎(chǔ)的基底按其重要性和維修加固難易，應(yīng)埋置在河床最低沖刷線以下至少25米。對于凍脹土地基，基底應(yīng)在凍結(jié)線以下至少0.25米。對于陸地墩臺基礎(chǔ)，除考慮地基凍脹要求外，還要考慮生物和人類活動及其他自然因素對表土的破壞,基底應(yīng)在地面以下不小于1.0米。對于城市橋梁,常把基礎(chǔ)頂置于最低水位或

5、地面以下,以免影響市容?；斊矫娉叽鐟?yīng)較墩臺底的截面尺寸大，以利施工。在水中修建基礎(chǔ)，不僅場地狹窄，施工不便，還經(jīng)常遇到汛期威脅及漂流物的撞擊。在施工過程中如遇到水下障礙,還需進(jìn)行潛水作業(yè)。因此，修建水中基礎(chǔ),一般工期長，技術(shù)復(fù)雜，易出事故，工程量大，造價(jià)常常占到整個(gè)橋梁造價(jià)的一半，故橋梁基礎(chǔ)的修建，在整個(gè)橋梁工程中占有很重要的地位。1.2橋梁基礎(chǔ)類型按構(gòu)造和施工方法不同，橋梁基礎(chǔ)類型可分為：明挖基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)和管柱基礎(chǔ)。明挖基礎(chǔ)，也稱擴(kuò)大基礎(chǔ)，系由塊石或混凝土砌筑而成的大塊實(shí)體基礎(chǔ)，其埋置深度可較其他類型基礎(chǔ)淺，故為淺基礎(chǔ)。它的構(gòu)造簡單，由于所用材料不能承受較大的拉應(yīng)力，故

6、基礎(chǔ)的厚、寬比要足夠大，使之形成所謂剛性基礎(chǔ)，受力時(shí)不致產(chǎn)生撓曲變形。為了節(jié)省材料，這類基礎(chǔ)的立面往往砌成臺階形，平面將根據(jù)墩臺截面形狀而采用矩形、圓形、T形或多邊形等。 建造這種基礎(chǔ)多用明挖基坑的方法施工。在陸地開挖基坑，將視基坑深淺、土質(zhì)好壞和地下水位高低等因素，來判斷是否采用坑壁支持結(jié)構(gòu)襯板或板樁。在水中開挖則應(yīng)先筑圍堰。明挖基礎(chǔ)適用于淺層土較堅(jiān)實(shí)，且水流沖刷不嚴(yán)重的淺水地區(qū)。由于它的構(gòu)造簡單,埋深淺，施工容易,加上可以就地取材，故造價(jià)低廉，廣泛用于中小橋涵及旱橋。中國趙州橋就是在亞粘土地基上采用了這種橋基。樁基礎(chǔ)，由許多根打入或沉入土中的樁和連接樁頂?shù)某信_所構(gòu)成的基礎(chǔ)。外力通過承臺分配

7、到各樁頭，再通過樁身及樁端把力傳遞到周圍土及樁端深層土中，故屬于深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)適用于土質(zhì)深厚處。在所有深基礎(chǔ)中，它的結(jié)構(gòu)最輕，施工機(jī)械化程度較高，施工進(jìn)度較快，是一種較經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。有些橋梁基礎(chǔ)要承受較大的水平力，如橋墩基礎(chǔ)要承受來自左右方向的水平荷載，其樁基多采用雙向斜樁；而一些梁式橋的橋臺主要承受來自一側(cè)的土壓力，多采用單向斜樁。如樁徑很大，像常用的大直徑鉆孔樁，具有相當(dāng)大的剛度，則可不加斜樁而做成垂直樁基。橋梁基礎(chǔ)多置于水中，故要求樁材不僅強(qiáng)度高，而且要耐腐蝕。在橋梁中常用的樁材為木材、鋼筋混凝土和鋼材。由于木材長度有限，強(qiáng)度和耐腐蝕性較低，故木樁多用于中小橋梁，且樁頂必須埋在低水位以

8、下，才能長期保存。鋼筋混凝土樁的強(qiáng)度和耐久性均較木樁為優(yōu)，多用于較大或重要橋梁，但當(dāng)遇到含鹽量較高的水文地質(zhì)條件，也有腐蝕問題，應(yīng)采取防護(hù)措施。中國在19081912年修建津浦（天津浦口）鐵路洛口黃河橋時(shí)，其基礎(chǔ)就采用了外接圓直徑為50厘米的正五邊形鋼筋混凝土預(yù)制樁，樁長1517米。自50年代以后，曾廣泛采用工廠預(yù)制的鋼筋混凝土空心的管樁、樁外徑多為40和55厘米，如19531954年在武漢修建的漢水鐵路橋和公路橋，以及60年代修建的南京長江橋引橋的大部分基礎(chǔ)均采用這種樁基。此外,鋼筋混凝土鉆孔灌注樁(也稱鉆孔樁),近幾十年在世界范圍內(nèi)發(fā)展很快，如1972年在中國山東北鎮(zhèn)建成的黃河公路橋,采用

9、直徑1.5米、最大入土深達(dá)107米的鋼筋混凝土鉆孔樁;70年代末在阿根廷建成跨巴拉那河的兩座斜張橋,全部采用直徑達(dá)2.0米，最大入土深達(dá)73米的鋼筋混凝土鉆孔樁。至于鋼樁主要是鋼管樁及H形鋼樁,其強(qiáng)度甚高,在土中穿透能力強(qiáng),在工業(yè)發(fā)達(dá)國家使用較多，在中國有少數(shù)橋梁（如上海黃浦江橋）也使用過。沉井基礎(chǔ)，是一種古老而且常見的深基礎(chǔ)類型，它的剛性大，穩(wěn)定性好，與樁基相比，在荷載作用下變位甚微,具有較好的抗震性能,尤其適用于對基礎(chǔ)承載力要求較高，對基礎(chǔ)變位敏感的橋梁。如大跨度懸索橋、拱橋、連續(xù)梁橋等。沉箱基礎(chǔ)，在橋梁工程中主要指氣壓沉箱基礎(chǔ)。它主要用于大型橋梁，當(dāng)水下土層中有障礙物而沉井無法下沉，樁無

10、法穿透時(shí)；或地基為不平整的基巖且風(fēng)化嚴(yán)重，需要人員直接檢驗(yàn)或處理時(shí)，常采用沉箱基礎(chǔ)。但沉箱工程需要復(fù)雜的施工設(shè)備，人在高氣壓下工作，既不安全,效率也低，其水下下沉深度也受到一定限制,故現(xiàn)今一般較少采用。管柱基礎(chǔ)，是主要用于橋梁的一種深基礎(chǔ)，管柱外形類似管樁，其區(qū)別在于：管柱一般直徑較大，最下端一節(jié)制成開口狀，在一般情況下，靠專門設(shè)備強(qiáng)迫振動或扭動，并輔以管內(nèi)排土而下沉，如落于基巖，可以通過鑿巖使錨固于巖盤；而管樁直徑一般較小，樁尖制成閉合端，常用打樁機(jī)具打入土中，一般較難通過硬層或障礙，更不能錨固于基巖。大型管柱的外形又類似圓形沉井，但沉井主要是靠自重下沉，其壁較厚，而管柱是靠外力強(qiáng)迫下沉，其

11、壁較薄。管柱基礎(chǔ)適用于較復(fù)雜的水文地質(zhì)條件，尤其在某些特殊條件下，更能顯示其廣泛適應(yīng)性。如中國武漢長江橋橋址的水文地質(zhì)條件為：持力層在水面之下深達(dá)40米而洪水期長達(dá)8個(gè)月,顯然對氣壓沉箱不利；河床覆蓋層很淺，不能用管樁基礎(chǔ)；基巖表面不平，在同一墩位處高差達(dá)56米，也不能用沉井基礎(chǔ)。在此情況下，以管柱基礎(chǔ)最為適宜，它不受水深限制，且下端可錨固于巖盤，無需較厚的覆蓋層維持柱體穩(wěn)定，而基礎(chǔ)是由分散的柱體支承于巖面，故巖面不平也易于處理。橋梁基礎(chǔ)除了上述幾種類型外，還可根據(jù)不同地質(zhì)和水文條件而采用一些組合型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。如中國杭州錢塘江橋正橋715號墩基礎(chǔ),是在沉箱下接木樁；南京長江橋正橋2號和3號墩，則

12、是鋼沉井套預(yù)應(yīng)力混凝土管柱基礎(chǔ)。2國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀與基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題21國內(nèi)橋梁管養(yǎng)現(xiàn)狀橋梁結(jié)構(gòu)問題已經(jīng)成為相關(guān)管養(yǎng)部門重點(diǎn)檢測、養(yǎng)護(hù)對象，但管養(yǎng)同時(shí)也碰到很多阻礙和困難，與國際先進(jìn)水平相比，仍然存在較大差距，主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面：（1）思想認(rèn)識不適應(yīng)。受不正確的政績觀的影響，特別是在高速公路和農(nóng)村公路建設(shè)的雙重壓力下，一些地方?jīng)]有把“建養(yǎng)并重”的公路工作方針落到實(shí)處，“重建輕養(yǎng)”現(xiàn)象在一些地方還普遍存在。除此以外，長期以來形成的矯正性、被動型、突擊性和單純以橋面為中心等粗放、單一的養(yǎng)護(hù)模式還相當(dāng)普遍、無法適應(yīng)新的發(fā)展要求。（2）通行保障能力不適應(yīng)。目前，大量的國省干線和農(nóng)村公

13、路服務(wù)水平偏低，公路基礎(chǔ)設(shè)施的安全水平、通行能力、耐久性、抗災(zāi)能力較弱，橋梁安全形勢日益嚴(yán)峻，截止2010年年底，我國共有公路橋梁65.8萬座，其中危橋有9.3萬座，占總數(shù)的14.1%，主要集中在力量較為薄弱的農(nóng)村公路上。（3）資金投入不適應(yīng)。相對公路建設(shè)而言，養(yǎng)護(hù)管理資金投入嚴(yán)重不足。全國國省干線公路中每年能安排大中修的比例不足10%，大量農(nóng)村公路失養(yǎng)失修，尚未實(shí)現(xiàn)有路必養(yǎng)，尤其是橋梁的養(yǎng)護(hù)工作，資金投入不足仍是制約橋梁養(yǎng)護(hù)管理事業(yè)發(fā)展的重要因素。（4）養(yǎng)護(hù)管理技術(shù)水平不適應(yīng)。養(yǎng)護(hù)管理領(lǐng)域的科技主導(dǎo)作用仍顯不足，科技成果推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化水平急需提高。專業(yè)技術(shù)人員在所有養(yǎng)護(hù)管理職工中的比例較低

14、，橋梁養(yǎng)護(hù)管理的專業(yè)技術(shù)人才匱乏是橋梁的養(yǎng)護(hù)管理水平難以快速提高的一個(gè)主要原因。 （5）管理體制機(jī)制不適應(yīng)。事權(quán)不清、權(quán)責(zé)不一的狀況在橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作中普遍存在，部分高速公路、收費(fèi)公路橋梁游離于交通部門行業(yè)管理之外，養(yǎng)護(hù)監(jiān)管薄弱，另外農(nóng)村公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理體系不健全，養(yǎng)護(hù)管理長效機(jī)制尚未建立，統(tǒng)一開放、競爭有序的橋梁養(yǎng)護(hù)市場尚未形成。2.2基礎(chǔ)沉降引起的橋梁結(jié)構(gòu)主要問題 橋梁結(jié)構(gòu)的主要問題基本為各橋梁構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性裂縫，但由基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致的橋梁結(jié)構(gòu)問題主要體現(xiàn)在下部結(jié)構(gòu)，本文也重點(diǎn)對此問題進(jìn)行研究、分析，下部結(jié)構(gòu)的主要病害有重力式橋臺臺身豎、橫向裂縫，水平裂縫，橋臺側(cè)墻豎、斜向裂縫，實(shí)體墩身豎向裂縫

15、，樁柱式墩（臺）蓋梁豎向裂縫，樁柱式墩立柱豎向裂縫等。3橋梁基礎(chǔ)加固對策、方案的介紹3.1 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法3.1.1特點(diǎn)及適用條件橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方法，稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺，而墩臺又是磚石或混凝土剛性實(shí)體基礎(chǔ)時(shí)的情況。當(dāng)構(gòu)造 物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降， 并且地基土質(zhì)比較堅(jiān)實(shí)時(shí)，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行加固。而對于擴(kuò)大部分基礎(chǔ)底部的地基承載力不足的問題，可采取在擴(kuò)大部分基礎(chǔ)下打入一定數(shù)量的樁以提高地基承載力，樁的數(shù)量根據(jù)地基變形計(jì)算來加以選定。在剛性實(shí)體式基礎(chǔ)周圍加石砌圬工或混凝土，以擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載面積3.1.2加固施工工序、方案一、墩臺擴(kuò)大基礎(chǔ)加固的施

16、工順序如下： （1）在加寬的范圍內(nèi)打板樁圍堰，如墩臺基礎(chǔ)土壤不好時(shí)，應(yīng)作必要的加固。 （2）對圍堰內(nèi)土壤，挖至必要的深度（注意墩臺的安全）。 （3）在堰內(nèi)把水抽干。 （4）按照設(shè)計(jì)要求，在原墩臺側(cè)面鑿孔并置入錨固鋼筋。 （5）立模，澆筑混凝土并養(yǎng)生至設(shè)計(jì)強(qiáng)度。二、加固施工方案：擴(kuò)大墩臺基礎(chǔ)加固主要注意新老基礎(chǔ)應(yīng)結(jié)合牢固，以防止發(fā)生裂縫，并且能使加固后的擴(kuò)大基礎(chǔ)能與原結(jié)構(gòu)共同受力。其具體措施如下： （1）將舊墩基礎(chǔ)混凝土側(cè)面鑿毛，然后再注入新加部分的混凝土； （2）若原墩臺身為漿砌片石砌體，則可將原墩身對應(yīng)于新加部分的一面拆除表層的一部分石塊，然后再砌新砌體，使新舊砌體犬牙交錯(cuò)，互相咬碼； （3

17、）有條件可制作一個(gè)強(qiáng)勁的鋼筋混凝土箍把新舊兩部分統(tǒng)一箍緊。在其新舊結(jié)合處附近局部加設(shè)加強(qiáng)鋼筋，以保證該處不會產(chǎn)生縫裂。 （4）對于拱橋，可在橋臺兩側(cè)加設(shè)鋼筋混凝土實(shí)體耳墻，并將耳墻與原橋臺用鋼銷聯(lián)結(jié)起來，從而達(dá)到增大橋臺基礎(chǔ)面積，提高橋臺承載力的目的。加固后耳墻與原橋臺聯(lián)結(jié)在一起，因此，即增加了豎向承壓面積，又由于耳墻的自重而增加了抗水平推力的摩阻力。3.2增補(bǔ)樁基加固法3.2.1特點(diǎn)及適用條件當(dāng)?shù)鼗休d力不夠，為提高地基承載力，對樁式基礎(chǔ)可增基樁（鉆孔樁或打入樁）并擴(kuò)大原承臺，使墩臺的壓力部分傳遞至新樁基。在樁式基礎(chǔ)的周圍補(bǔ)加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁并擴(kuò)大原承臺，并將承臺與樁頂連接在一起

18、，以此提高基礎(chǔ)承載力，增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性，這種方法叫增補(bǔ)樁基加固法（見圖17）。這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè)，且加固效果顯著。其缺點(diǎn)是需搭設(shè)打樁架和開鑿橋面，對橋頭原有架空線路及陸上、水上交通均有一定影響。增補(bǔ)樁基的加固方法適用于以下情形： 當(dāng)橋梁采用樁基礎(chǔ)，改造拓寬項(xiàng)目，通過增加樁的數(shù)量，擴(kuò)大承臺面積，提高基礎(chǔ)承載力； 橋梁墩臺基底下有軟弱層，墩臺發(fā)生深陷，而樁的深度不足； 由于風(fēng)蝕、水蝕或沖刷等原因使樁基外露或發(fā)生傾斜時(shí)。對單排架樁式橋墩采用打樁（或鉆孔灌注樁）加固法，如原有樁距較大（在45倍樁徑時(shí)），可在樁間插樁，如原有樁距較小且通航凈跨允許縮小時(shí)，可在原排架兩側(cè)增加樁數(shù)

19、，成為三排式的墩柱。 當(dāng)橋臺垂直承載力不足時(shí)，一般可在臺前增加一排樁并澆筑蓋梁，以分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的壓力。打樁（或鉆孔樁）時(shí)可利用原有橋面做腳手架，在橋面上開洞插樁。增澆的蓋梁可單獨(dú)受力，也可聯(lián)結(jié)在一起，使舊蓋梁、舊樁及新樁一起受力。 在對一些結(jié)構(gòu)良好的老橋采用增補(bǔ)樁基實(shí)施下部結(jié)構(gòu)的加固時(shí)，往往受橋下凈空影響，不能滿足常規(guī)機(jī)械的進(jìn)入，可利用老橋的上部結(jié)構(gòu)自重，以手動大噸位千斤頂，將預(yù)制樁無振動無噪音地嵌入土中。壓入樁的承臺與施工反梁合二為一，既有為靜壓施工傳遞上部恒載的反梁，又為加固的橋墩提供一個(gè)新老樁基共同受力的承臺。3.2.2加固施工工序、方案（1）鉆孔樁設(shè)計(jì)直徑（即鉆頭直徑）不宜小于80

20、cm； （2）混凝土等級，對于鉆孔樁不低于C15，水下混凝土不應(yīng)低于C20；對于打入樁不低于C25； （3）鋼筋混凝土沉樁的樁身配筋應(yīng)按運(yùn)輸、沉入和使用各階段內(nèi)力要求通長配筋。樁的兩端或接樁區(qū)箍緊或螺旋筋的間距需加密； （4）加樁與原樁可采用對稱布置； （5）采用摩擦樁時(shí)，鉆孔灌注樁中距不得小于成孔直徑的2.5倍，打入樁在樁尖處的中距不得小于樁徑（或邊長）的3.4倍，且在承臺底面處的中距均不得小于樁徑（或邊長）的1.5倍； （6）采用柱樁時(shí)，樁基中距不宜小于樁徑（或邊長）的2.02.5倍； （7）邊樁外側(cè)與承臺邊緣的距離，對于直徑（或邊長）1m的樁，不得小于0.5倍樁徑并（或邊長）不小于25c

21、m；對于直徑（或邊長）1m的樁，不得小于0.3倍樁徑并不小于50cm。 加樁時(shí)，可以擴(kuò)大原來承臺尺寸或在原有承臺上再加一層新承臺，把上部傳來的荷載通過新承臺傳遞到新樁。為使上部荷載由墩身很好地傳遞給新建承臺，可在新建承臺與既有承臺接觸范圍內(nèi)，將原承臺鑿成鋸齒狀剪力鍵，設(shè)置釬釘；也可采用植筋法連接新老承臺，即通過植入的鋼筋承接和傳導(dǎo)彎矩及剪力，并使新舊混凝土形成有機(jī)整體，以達(dá)到擴(kuò)大原承臺尺寸的目的。 為加強(qiáng)新舊混凝土的結(jié)合，應(yīng)把原承臺有蜂窩或空洞缺陷部分盡可能鑿除，并對新承臺下的加樁頂部分進(jìn)行鑿毛處理，使之露出新鮮混凝土，讓混凝土表面保持濕潤、清潔，在完成以上工作后，立即在鋼筋及其周圍的混凝土上

22、涂抹一層水泥漿液或其它膠粘劑， 把漿液仔細(xì)地涮進(jìn)混凝土內(nèi)并均勻地涮到鋼筋上，同時(shí)，在漿液涂抹尚未凝固時(shí)，立即澆筑新的混凝土。3.3高壓旋噴注漿加固法3.3.1特點(diǎn)及適用條件高壓旋噴注漿，就是先利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置，旋轉(zhuǎn)并以一定的速度提升，同時(shí)將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體，高壓流切割并攪碎土層，使其成顆粒狀分散， 一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，從而對地基進(jìn)行加固的一種加固方法。旋噴注漿加固法的特點(diǎn)如下： （1）使用范圍較廣，即可用于工程新建之前，又可用于工程修建之中，特別是用于

23、工程落成之后。 （2）施工簡便。 （3）漿液集中，流失較少。旋噴時(shí)，除一小部分漿液由于采用的噴射參數(shù)不適，沿著管壁冒出地面外，大部分漿液均聚集在噴射流的破壞范圍內(nèi)，很少出現(xiàn)在土中流竄到很遠(yuǎn)地方的現(xiàn)象。冒出地面的漿液經(jīng)沉淀、去砂和析出清水過濾后，即可重復(fù)使用。 （4）固結(jié)體形狀可控制。為滿足工程需要，在旋噴過程中，可調(diào)整旋噴速度和提升速度，增減噴射壓力或更換噴嘴孔徑改變流量，使固結(jié)體成為設(shè)計(jì)所需要的形狀。 （5）確保固結(jié)體強(qiáng)度。根據(jù)采用不同的漿液種類和配方，即可獲得所需的固結(jié)體強(qiáng)度。 （6）有較好的耐久性。在一般軟弱地基中加固，和其他工藝相比，因其加固結(jié)構(gòu)和適用范圍不同，加固效果雖不能一概而論，

24、但從使用的漿液性質(zhì)來看，能預(yù)期得到穩(wěn)定的加固效果并有較好的耐久性能。 （7）使用材料來源廣，價(jià)格低廉。噴射的漿液以水泥為主，化學(xué)材料為輔。除在要求速凝超早強(qiáng)時(shí)使用化學(xué)材料外，一般的地基工程中均使用料源較廣、價(jià)格低廉的325或425普通硅酸鹽水泥。此外，還可在水泥中加入一定數(shù)量的粉煤灰，既利用了廢料，又降低了注漿材料的成本。 （8）設(shè)備簡單、管理方便。旋噴的全套設(shè)備均為我國定型產(chǎn)品或?qū)ｉT設(shè)計(jì)制造的。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、機(jī)動性強(qiáng)，占地少，能在狹窄和低矮的現(xiàn)場施工，施工管理簡便，在旋噴過程中，通過對噴射的壓力、吸漿量和冒漿情況的量測，即可間接地了解旋噴的效果和存在的問題，以便及時(shí)調(diào)整旋噴參數(shù)或改變工藝

25、，保證固結(jié)質(zhì)量。 （9）生產(chǎn)安全。高壓設(shè)備上有安全閥或自動停機(jī)裝置，當(dāng)壓力超過規(guī)定時(shí)，閥門便自動開啟泄?jié){降壓或自動停機(jī)，不會因堵孔升壓造成爆炸事故。 （10）旋噴注漿使用的機(jī)具的振動很小，噪音也低，不會對周圍建筑物帶來振動的影響和產(chǎn)生噪音公害。此外注漿材料以水泥為主，更不存在污濁水域、毒化飲用水的問題。高壓旋噴注漿法適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)粘土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基，但對于土中礫石直徑過大，礫石含量過多及有大量纖維質(zhì)的腐植土，則應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果確定其適用程度。主要用于增加地基強(qiáng)度、擋土圍堰及地下工程建設(shè)、增大土的摩擦力及固著力， 減小振動防止砂土液化、降低土的含水量

26、、防止洪水沖刷和防滲帷幕等七類工程。3.3.2加固施工工序、方案主要是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置，旋轉(zhuǎn)并以一定的速度提升，同時(shí)將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體，高壓流切割并攪碎土層，使其成顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體。4案例分析針對由于基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致的下部結(jié)構(gòu)的一系列病害，如重力式橋臺臺身豎向裂縫，水平裂縫，橋臺側(cè)墻豎、斜向裂縫。實(shí)體墩身豎向裂縫，樁式墩（臺）蓋梁豎向裂縫，樁式墩立柱豎向、環(huán)向裂縫。本文將重點(diǎn)介紹5個(gè)案例進(jìn)行病害原因分析及養(yǎng)護(hù)加固對策。4.1雅回一橋病害分析及

27、加固對策雅回一橋位于平陽縣境內(nèi)G104京福線，橋梁建成于1999年8月，橋梁中心樁號為K1975+566，本橋全長13m，共1跨，橋梁縱向布置為：1´6m，橋梁橫向布置為：0.75m(護(hù)欄)+4m(非機(jī)動車道)+15.5m(行車道)+4m(非機(jī)動車道) 0.75m(護(hù)欄)。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用普通鋼筋混凝土空心板梁，下部結(jié)構(gòu)采用U型橋臺，擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋面鋪裝采用水泥混凝土。橋梁設(shè)計(jì)荷載等級為汽-20級。橋臺主要病害為0、1#臺帽豎向裂縫12條，總長6.75m，最大寬度1.0cm，8條超規(guī)范限值（0.3mm），Dmax=3cm；0、1#橋臺臺身前墻砌縫脫落、開裂5條，Dmax=4.5cm，橋

28、臺右側(cè)墻橫向開裂2條，Dmax=3cm。表1 雅回一橋橋臺缺陷表跨徑編號構(gòu)件編號病害位置病害描述第1跨0#橋臺臺帽距左14.3m處豎向開裂，L=0.7m，Dmax=1.0cm臺帽距左21.0m處豎向開裂，L=0.65m，Dmax=0.96mm臺帽距左6.0m處豎向裂縫1條并滲水鈣化，L=0.6m，Dmax=0.08mm臺帽距左6.6m處豎向裂縫1條并滲水鈣化，L=0.6m，Dmax=0.14mm臺帽距左11m處豎向裂縫1條，L=0.6m，Dmax=6.0mm（距上邊緣0.5m）臺帽距左12.2m處豎向裂縫1條，L=0.3m，Dmax=0.28mm臺帽距左13.2m處豎向裂縫1條，L=0.4m，

29、Dmax=1.16mm（距上邊緣0.4m）右側(cè)墻橫向開裂，L=1.4m，Dmax=1cm臺身前墻距左4.0m砌縫橫向開裂，L=4.0m臺身前墻距右5.516m砌縫橫、斜向開裂，L=14.0m臺身前墻距右4.5m砌縫橫向開裂，L=4.5m，Dmax=3cm 第1跨1#橋臺臺帽距右3.1m處豎向裂縫1條并滲水鈣化，L=0.7m，Dmax=1.09mm臺帽距右5.3m處豎向裂縫1條并表面滲水鈣化，L=0.7m臺帽距右8.0m處豎向裂縫1條，L=0.75m，Dmax=2.15mm臺帽距右15.0m處豎向開裂，L=0.7m，Dmax=1.0cm臺帽距右19.0m處豎向裂縫1條，L=0.65m，Dmax=

30、0.88mm（距上邊緣0.1m）右側(cè)墻斜向開裂，L=3.2m，Dmax=1cm臺身前墻距右5.517m砌縫橫、斜向開裂，Dmax=4.5cm臺身前墻距右06.0m橫向開裂臺帽距右11.0m處（拼接部位）砼剝落，S=0.18m2 病害原因分析：橋臺臺帽豎向裂縫與臺身砌縫開裂是由于橋臺基礎(chǔ)不均勻沉降所致。養(yǎng)護(hù)加固建議：1、對臺帽豎縫，寬度小于0.15mm的裂縫進(jìn)行表面封閉處理，寬度大于0.15mm的裂縫注漿處理，對于超過規(guī)范限值的裂縫，除注漿處理外，應(yīng)加強(qiáng)定期觀測，必要時(shí)采用粘貼鋼板或碳纖維布加固。2、鑒于橋臺開裂較嚴(yán)重，采用擴(kuò)大原有基礎(chǔ)加固方法加固基礎(chǔ)。4.2垂陽橋病害分析及加固對策垂陽橋位于溫

31、州市平陽縣境內(nèi)G104京福線上，橋梁中心樁號為K1965+032，本橋全長14.2 m，全橋共2跨，橋梁縱向布置為：2´4.5m，橋梁橫向布置為：0.5m(護(hù)欄)+24m(行車道)+ 0.5m(護(hù)欄)=25.0m。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土空心板梁，下部結(jié)構(gòu)采用重力式U型橋臺，新橋部分為樁柱式墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，老橋部分為重力式墩，擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋面鋪裝采用瀝青混凝土。橋墩主要病害為立柱環(huán)向裂縫1條，長度為1.2m，砼剝落3處，面積S=0.54m²，蓋梁豎向裂縫6條，其中3條伴有鈣化，總長度為4.3m，最大寬度Dmax=0.5mm，6處銹脹、露筋，長3.0m。表2 垂陽橋橋墩缺

32、陷表跨徑編號構(gòu)件編號病害位置病害描述第1跨1-4#立柱距頂部0.5m環(huán)向裂縫L=1.2m，D=0.42mm1-5#立柱距頂部1.1m砼剝落，S=0.3×0.21-1#蓋梁距右4.0m豎向裂縫并伴有鈣化L=0.7m距右4.3m豎向裂縫并伴有鈣化L=0.6m距右10.5m豎向裂縫，L=0.7m，D=0.50mm距右12.5m，距上0.55m豎向裂縫，L=0.7m，D=0.50mm距右710m銹脹，露筋6條，總長L=3.0m 第2跨2-1#蓋梁距左7.0m砼剝落，S=0.4×0.3距左13.5m砼剝落，S=0.6×0.7距左10.5m豎向裂縫L=0.9m，D=3.0mm

33、距右4.0m豎向裂縫并伴有鈣化L=0.7m 橋臺主要病害為橋臺銹脹、露筋10條，總長1.7m，橋臺開裂8條，總長10.45m，砼開裂、破損3處，面積S=0.19m²。 表3-3 垂陽橋橋臺缺陷表跨徑編號構(gòu)件編號病害位置病害描述第1跨0#臺臺帽距右6.16.5m銹脹、露筋3條,L=0.6m臺帽距右10.3m砼開裂、破損S=0.1×0.3臺帽距右7.0m斜向開裂L=0.45m，D=6.0mm臺帽距左6.0m拼接處斜向開裂L=0.40m，D=6.0mm臺身距右9.8m砌縫脫落，豎向開裂L=1.3m臺身距右14m砌縫脫落，豎向開裂L=1.2m第2跨2#臺臺身距左10.5m砌縫脫落，

34、豎向開裂L=1.8m臺身距右8.5m砌縫脫落，豎向開裂L=1.8m臺身距左66.5m砌縫脫落，橫向開裂L=1.6m臺身距右8.510m砌縫脫落，橫向開裂L=1.5m臺帽距右8.5m斜向開裂、破損L=0.4m，D=3cm臺帽距左1113m臺帽開裂、破損砼剝落S=0.8×0.2臺帽距右5.56.8m銹脹、露筋7條總長L=1.1m 病害原因分析：橋臺豎、斜、橫向開裂，蓋梁豎向開裂、立柱環(huán)狀裂縫主要為基礎(chǔ)的不均勻沉降所致。養(yǎng)護(hù)加固建議：1、對臺帽豎縫、蓋梁豎縫、立柱環(huán)狀裂縫，寬度小于0.15mm的裂縫進(jìn)行表面封閉處理，大于0.15mm的裂縫注漿處理，對于超過規(guī)范限值的裂縫，除注漿處理外，應(yīng)加

35、強(qiáng)定期觀測，必要時(shí)采用粘貼鋼板或碳纖維布加固。2、鑒于橋臺開裂較嚴(yán)重，采用擴(kuò)大原有基礎(chǔ)加固方法加固基礎(chǔ)。4.3溫溪大橋病害分析及加固對策溫溪大橋建成于2004年，位于青田縣境內(nèi)S333省道K30+977處，橋梁全長687.0m。上部結(jié)構(gòu)為：11×20m（空心板）+1×36m+3×20m（空心板）+7×50m（T梁）+1×10m（空心板）。下部結(jié)構(gòu)：0#臺采用樁柱式臺、樁基礎(chǔ)，23#臺采用重力式U型臺、擴(kuò)大基礎(chǔ)，橋墩為雙柱式墩、樁基礎(chǔ)，橋面總寬9.0m，橋面在2#、5#、8#、11#、12#、15#、16#、18#、20#、22#墩處設(shè)置異型鋼伸

36、縮縫，橋面鋪裝采用水泥混凝土。橋臺主要病害結(jié)果：臺后路基斜向開裂，臺帽2條豎向裂縫，總長L=2.5m，立柱5條環(huán)向裂縫，總長L=7.1m。表3-5 溫溪大橋橋臺缺陷表跨徑編號構(gòu)件編號病害位置病害描述第1跨0#臺帽距右7.4m1條豎向裂縫，L=1.5m，D=0.10mm距右9.8m1條豎向裂縫，L=1.0m，D=0.06mm0#臺身0#臺處跳車0#臺路基側(cè)墻斜向開裂 1-0-1#立柱距頂部0.25m1條環(huán)向裂縫，L=1.8m，D=0.16mm距頂部0.85m1條環(huán)向裂縫，L=1.7m，D=0.12mm1-0-2#立柱距頂部0.25m1條環(huán)向裂縫，L=1.3m，D=0.10mm距頂部0.55m1條

37、環(huán)向裂縫，L=1.2m，D=0.12mm距頂部0.85m1條環(huán)向裂縫，L=1.1m，D=0.10mm病害原因分析：路基側(cè)墻開裂，臺帽豎向裂縫，立柱環(huán)向裂縫主要為基礎(chǔ)的不均勻沉降所致。養(yǎng)護(hù)加固建議：1、對臺帽豎縫，立柱環(huán)向裂縫進(jìn)行表面封閉處理。2、對路基側(cè)墻斜向開裂情況，可對路基注漿處理，或?qū)β坊_裂部分鑿除，重新砌筑。4.4塘下金互通立交橋病害分析及加固對策塘下金互通立交橋位于蕭山區(qū)境內(nèi)G104京福線上，建成于2000年12月，橋梁中心樁號為K1480+241，本橋全長611.04m，全橋共30跨，橋梁縱向布置為：2.0m(搭板)+ 16×20m+25m+22m+12×20

38、m +2.04m(搭板)，橋梁橫向布置為：0.5 m（護(hù)欄）+11.5m(行車道）+0.5m（護(hù)欄）=12.5m。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁，下部結(jié)構(gòu)為：雙柱式墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋臺為埋置式橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，橋面鋪裝采用瀝青混凝土。橋墩主要病害為蓋梁側(cè)面豎向裂縫及底面縱向裂縫，立柱豎向裂縫，總計(jì)194條，最大寬度Dmax=0.55mm，超規(guī)范限值（0.30mm）。表3-6 塘下金互通立橋墩缺陷表跨徑編號構(gòu)件編號病害位置病害描述第15跨15#蓋梁1#5#蓋梁鋼板橫向加固2-1#、2#4-1#3#5-1#3#立柱碳纖維加固蓋梁鋼板橫向加固第4跨4#蓋梁5-4#蓋梁，側(cè)面16條豎

39、向裂縫，Lmax=1.3m，Dmax=0.55mm5-4#蓋梁，底面7條橫向裂縫，Lmax=1.0m，Dmax=0.28mm 5-4#蓋梁側(cè)面豎向裂縫第5跨5#蓋梁5-5#蓋梁，側(cè)面10條豎向裂縫Lmax=1.1m，Dmax=0.26mm5-5#蓋梁，底面18條豎向裂縫Lmax=1.2m，Dmax=0.20mm6-5#蓋梁，側(cè)面13條豎向裂縫Lmax=0.9m，Dmax=0.25mm5-2#立柱，前側(cè)面2條豎向裂縫L1=2.2m，D1=0.06mmL2=0.5m，D2=0.04mm 5-2#立柱豎向裂縫 5-5#蓋梁豎向裂縫病害原因分析：蓋梁豎向裂縫，立柱豎向裂縫主要為基礎(chǔ)的不均勻沉降所致。養(yǎng)護(hù)加固建議：對蓋梁豎縫，立柱豎向裂縫進(jìn)行表面封閉處理，同時(shí)，對裂縫較多的蓋梁，可采用碳纖維或鋼板加固，對病害嚴(yán)重的立柱采用碳纖維整體加固。參考文獻(xiàn)1、CFRP材料在橋梁加固工程中的應(yīng)用 李杰 太遠(yuǎn)市政