史洪玲
摘 要:我國的工程橋梁事業(yè)在不斷的發(fā)展,橋梁的數(shù)量在不斷的增加,但是橋梁工程施工還存在著一些問題,橋梁會受到橋側(cè)堆載或者是滑坡體的影響,導(dǎo)致土體發(fā)生側(cè)向位移或者是沉降,在這樣的情況下,橋梁樁基受力水平就會下降,對于整個工程的施工是極其不利的,而且在側(cè)移土體的相關(guān)作用下,整個土體結(jié)構(gòu)會發(fā)生水平位移,這樣就會對橋梁的樁基產(chǎn)生一定的擠壓,使得樁基在水平作用力下發(fā)生變形,使橋梁的上部結(jié)構(gòu)和橋墩發(fā)生損傷。本文就是對土體側(cè)移引起橋梁結(jié)構(gòu)損傷的加固提出具體的加固對策,為相關(guān)的研究提供參考。關(guān)鍵詞:土體側(cè)移;橋梁結(jié)構(gòu);加固對策
橋梁在施工的過程中幾中意會受到一側(cè)堆載或者是滑坡體的影響,樁側(cè)土?xí)艿酵馏w位移的影響,使得樁基產(chǎn)生負(fù)摩擦力,在土體側(cè)移的作用下,就會降低安全性和穩(wěn)定性,使得樁基的穩(wěn)定性下降,樁基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)固,在上部結(jié)構(gòu)或者是橋墩處就會發(fā)生一系列的變形,從而影響到整個橋梁的上部結(jié)構(gòu)和橋墩。本文就是根據(jù)實際的工程實例來進(jìn)行相應(yīng)的分析,對于橋梁結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行加固。
1 工程實例
橋梁結(jié)構(gòu)在使用的過程中經(jīng)常會受到一些人為因素或者是自然因素的影響,在這樣的情況下就會發(fā)生橋梁結(jié)構(gòu)損傷這一質(zhì)量通病。土體側(cè)移也是經(jīng)常見到的一種影響因素,這樣就對整個橋梁的結(jié)構(gòu)帶來了不良的印象。樁側(cè)的土體也會在樁基的影響下產(chǎn)生一定的摩擦阻力,在摩擦阻力的影響下,安全性就會降低。樁基是橋梁的核心結(jié)構(gòu),在橋梁使用的過程中扮演著重要的角色,因此必須要保證樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固。除此之外,樁基側(cè)土也會影響著樁基的整體結(jié)構(gòu),在樁基側(cè)土發(fā)生水平位移的情況下,樁基也會發(fā)生水平位移,這主要是由于樁基積壓導(dǎo)致的,從而導(dǎo)致樁基產(chǎn)生扭曲。以下對工程實例進(jìn)行詳細(xì)的分析。
1.1 工程概況
某一高速公路在施工的過程中,會受到地形的影響,這一影響因素是樁基發(fā)生變形的重點。本文選擇的是某高速公路中的最大的橋梁作為研究的對象,對于這一橋梁的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了充分的分析,這一橋梁的具體情況如下:整個橋梁使用的結(jié)構(gòu)是T型的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁,而且整個橋梁的長度是240m,這一橋梁的下部主要是混凝土矩形的橋墩,根據(jù)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn),車輛荷載是20級,但是掛車是120級,上述就是這一橋梁的基本情況。但是經(jīng)過了一段時間的運行發(fā)現(xiàn),這一橋梁結(jié)構(gòu)在運行的過程中,受到了T量位移的影響,橋梁產(chǎn)生了大量的伸縮縫,而且整個橋面上的伸縮縫的膠條也出現(xiàn)了拉斷的現(xiàn)象,使得橋面出現(xiàn)了一定的變形,在整個工程施工的過程中,經(jīng)過了檢查可以發(fā)現(xiàn),這一橋梁的整個橋面已經(jīng)發(fā)生了比較嚴(yán)重的變形和裂縫,在橋梁上也發(fā)現(xiàn)了滑動的痕跡,而且T梁產(chǎn)生了前進(jìn)位移,不利于橋梁的安全運行,給我國的橋梁安全造成了嚴(yán)重的安全隱患。
1.2 橋梁結(jié)構(gòu)損傷分析
在本次橋梁工程中,整個橋梁的上部結(jié)構(gòu)都已經(jīng)發(fā)生了變形,變形情況比較嚴(yán)重,整個橋梁都發(fā)生了比較嚴(yán)重的位移,左右兩側(cè)的主體橋梁移動跨度大約為5cm,而右側(cè)的的橋梁發(fā)生了1.8cm的位移,尤其是在施工建設(shè)的過程中,如果右側(cè)發(fā)生了嚴(yán)重的位移,那么主體的橋梁結(jié)構(gòu)就會有著一定的不良影響,導(dǎo)致主梁的縱筋出現(xiàn)比較嚴(yán)重的橫向位移和縱向位移,縱向位移比較嚴(yán)重。在這樣的情況下,下部結(jié)構(gòu)就極容易出現(xiàn)變位和開裂的現(xiàn)象,而且橋墩作為整個橋梁工程的重點,在蓋梁的狀態(tài)良好的情況下,底部就會出現(xiàn)嚴(yán)重的變形,并且出現(xiàn)一定的傾斜,,在作用力的影響下,整個橋梁結(jié)構(gòu)就會導(dǎo)致伸縮縫和施工縫出現(xiàn)裂縫,有些位置的伸縮縫橡膠條就會出現(xiàn)一定的拉斷。
2 橋梁結(jié)構(gòu)損傷的計算分析以及加固對策
2.1 橋墩損傷計算分析
橋墩在施工的過程中,需要對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行相應(yīng)的計算,在計算的過程中,需要對全橋的實際情況進(jìn)行科學(xué)的模擬,在這樣的情況下,就可以對橋梁的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的分析:通過對本橋梁工程進(jìn)行模擬,橋梁工程在壓力荷載的作用下,就可以對整個變形的形態(tài)和彎矩結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的測定,從而導(dǎo)致壓力荷載對于整個橋梁會產(chǎn)生不良的影響,根據(jù)具體的橋梁情況,對損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算。本橋樁頂主要指向的是0號臺方向偏右方的斜向土,在壓力上的作用下,墩柱發(fā)生與土壓力方向一致的變位。墩柱頂部變形由于受到主梁的約束使墩柱產(chǎn)生橫向和縱向彎矩,墩柱土壓力作用側(cè)表面受壓,遠(yuǎn)離土壓力作用側(cè)表面受拉,墩柱的保山側(cè)和右側(cè)拐角處出現(xiàn)最大拉應(yīng)力,檢測發(fā)現(xiàn)立柱開裂形態(tài)與受力分析一致。由于左幅橋立柱承受彎矩大于右幅橋彎矩,左幅橋立柱開裂較右幅橋相對嚴(yán)重,與檢測情況一致。
2.2 加固對策
2.2.1 加固思路
滑坡體移動和堆載的影響,使橋墩基樁受土體擠壓,造成結(jié)構(gòu)變位和損傷??紤]到橋梁結(jié)構(gòu)變位較小,裂縫寬度較窄,損傷不嚴(yán)重,在通車情況下,較長時間病害沒有進(jìn)一步發(fā)展。因此加固重點在對滑坡體的處治,以及對樁側(cè)的土體水平推力進(jìn)行卸載,降低橫橋向水平推力,對病害嚴(yán)重的支座、伸縮縫及擋塊等進(jìn)行更換或修復(fù),恢復(fù)其使用功能。
2.2.2 滑坡治理
結(jié)合勘察剖面情況,在不穩(wěn)定斜坡坡體橋梁左側(cè)10m處設(shè)置1排18根2.0m×3.0m抗滑樁,樁長約14~22m,樁心距約6m,抗滑樁按埋頭樁進(jìn)行設(shè)計。對滑坡體范圍內(nèi)采取優(yōu)化截、排水設(shè)施的措施,修復(fù)已受損的截水溝,將積水引至距橋梁30m外當(dāng)?shù)嘏潘到y(tǒng)。清除橋梁兩側(cè)的棄方堆載。設(shè)置變形縫:在左幅4~7號墩和右幅5~8號墩承臺靠N號臺側(cè)和左側(cè)側(cè)面開挖深4m的變形縫,變形縫的開挖需在抗滑樁施工完成后,逐墩依次開挖,不得同步。變形縫開挖深度一方面按考慮最大程度釋放墩柱水平推力,另一方面按考慮施工安全。
2.2.3 下部結(jié)構(gòu)
加固橫橋向在原有樁基的兩側(cè)各增加1根直徑2.2m的基樁,新增基樁通過新增的橫系粱和承臺與原有樁基及承臺相連。橋墩雙柱植筋后順橋向外包20cm厚混凝土、橫橋向外包50cm厚混凝土,橫橋向外包混凝土需將傾斜度不滿足要求的墩柱調(diào)直。
3 結(jié)論
總之,對結(jié)構(gòu)損傷較輕的結(jié)構(gòu),可以在消除不良地質(zhì)影響后采用設(shè)置變形縫的措施來卸載水平推力。對損傷嚴(yán)重的結(jié)構(gòu),采用增設(shè)基樁、承臺和橫系梁的加固措施,形成排架樁保證力向新樁的傳遞,提高橋墩整體橫向的剛度和強度的同時,也有利于提高縱向承載力,加固效果良好。對上部結(jié)構(gòu)發(fā)生的變位,通過千斤頂頂升和側(cè)推可以復(fù)位,恢復(fù)使用功能。
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