⑴ 什麼是圍堰
什麼是圍堰?
是指在水利工程建設中,為建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建築物的修建位置,以便在圍堰內排水,開挖基坑,修築建築物。一般主要用於水工建築中,除作為正式建築物的一部分外,圍堰一般在用完後拆除。
圍堰分類
按材料分
圍堰
用土堆築成梯形截面的土堤,迎水面的邊坡不宜陡於1:2(豎橫比,下同),基坑側邊坡不宜陡於1:1.5,通常用砂質粘土填築。土圍堰僅適用於淺水、流速緩慢及圍堰底為不透水土層處。為防止迎水面邊坡受沖刷,常用片石、草皮或草袋填土圍護。在產石地區還可做堆石圍堰,但外坡用土層蓋面,以防滲漏水。
木板樁圍堰
深度不大,面積較觸的基坑可採用木板樁圍堰。為了防滲漏,板樁間應有榫槽相接。當水不深時,可用單層木板樁,內部加支撐以平衡外部壓力。水較深時,可用雙壁木板樁,雙壁之間用鐵拉條或橫木拉緊,中間填土。其高度通常不超過6~7米。
木籠圍堰
在河床不能打樁、流速較大,同時盛產木材和石料的地區,可用木籠做圍堰的堰壁。最常用的形式是用方木做成透空式木籠,迎水面設多層木板防水,就位後,在籠內填石。為減少與河床接觸處的漏水,一般用麻袋盛土或混凝土堆置在木籠堰壁外側。近代也有用鋼筋混凝土預制構件裝配搜滾的籠式圍堰。
鋼板樁圍堰
是最常用的一種板樁圍堰。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼,其截面有直板形、槽形及Z形(圖1)等,有各種大小尺寸及聯鎖形式。常見的有拉爾森式,拉克萬納式等。其優點為:強度高,容易打入堅硬土層;可在深水中施工,防水性能好;能按需要組成各種外形的圍堰,並可多次重復使用,因此,它的用途廣泛。在橋梁施工中常用於沉井頂的圍堰,管柱基礎、樁基礎及明挖基礎的圍堰等。這些圍堰多採用單壁封閉式圍堰內有縱橫向支撐,必要時加斜支撐成為一個圍籠。如中國南京長江橋的管柱基礎,曾使用鋼板樁圓形圍堰,其直徑21.9米,鋼板樁長36米,待水下混凝土封底達到強度要求後,抽水築承台及墩身,抽水設計深度達20米。在水工建築中,一般施戚漏渣工面積很大,則常用以做成構體圍堰。它系由許多互相連接的單體所構成,每個單體又由許多鋼板樁組成,單體中間用土填實。圍堰所圍護的范圍很大,不能用支撐支持堰壁,因此每個單體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。
鎖口管柱圍堰
中國1957年在湖北省明山水庫,將有鎖口的直徑1.55米的鋼筋混凝土管柱聯成一排,作為防滲牆。60年代以後,日本發展的鋼鎖口管柱圍堰是將鋼管柱聯鎖成為一個整體,可建成任何形狀。若將它作為永久基礎使用,則稱鋼鎖口管柱沉井基礎,如1978年開始建造的大和川斜張橋,水中三個主墩就是用鎖口鋼管柱圍成直徑30~33米,入土深40~50米的這種基礎。
工程示意圖鋼筋混凝土
或預應力混凝土,板樁圍堰,一般在圍堰建成後仍需長期保留時才使用。板樁截面兩側用榫槽或鋼件連接,樁底部向一面傾斜,便於打入地內,同時易使兩相鄰樁密合。主要用於港灣碼頭的駁岸及水工建築的截水牆等。 鋼筋混凝土地下連續牆 ,其法是用特製鑽機自地面向下以泥漿護壁鑽挖成不連續的孔壁,再鑽挖連通成一道連續孔壁,放入鋼筋混凝土預製件,再灌以混凝土使之成牆。這種方法應用於城市土建工程中,作為開挖基坑的圍堰,可以靠近已有建築物施工,又可作承重的基礎,截面形狀不受限制。已應用於水工建築物如碼頭、防滲牆及橋梁施工中。
混凝土圍堰
一般在河床無覆蓋層的巖面,且水壓較高處使用。它的主要特點是耐沖刷,安全性大,防透水性好,可以考慮作為永久性結構物的一部分,但......
圍堰是什麼意思,用在什麼工程?
定義1:圍護水工建築物施工基坑,為旱地施工而修建的臨時擋水建築物。
應用學科:電力(一級學科);水工建築(二級學科)
定義2:圍護水工建築物的施工場地,使其免受水流或波浪影響的臨時擋水建築物。
應用學科:海洋科技(一級學科);海洋技術(二級學科);海洋工程(三級學科)
定義3:圍高悄護水工建築物的施工場地,使其免受河道水流或洪水影響的臨時擋水建築物。
應用學科:水利科技(一級學科);水利工程施工(二級學科);施工導流(三級學科)
詳情請查看網路:ke./view/260827
圍堰與支護有什麼區別
圍堰是指在水利工程建設中,為建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建築物的修建位置,以便在圍堰內排水,開挖基坑,修築建築物。一般主要用於水工建築中,除作為正式建築物的一部分外,圍堰一般在用完後拆除。圍堰高度高於施工期內可能出現的最高水位。
支護為地下硐室開挖後的穩定及施工安全,而採取的支持、加強或被覆圍巖的構件或其他措施的總稱。採用傳統礦山法施工時,支護類型有保留礦柱、架設支架、加固岩石三種。採用新奧法施工時,按支護作用效果可分臨時支護和永久支護兩類,包括噴錨支護、鋼木支撐、混凝土襯砌、注漿支護等多種類型。
什麼叫橋梁的圍堰
在橋梁基礎施工中,當橋梁墩、台基礎位於地表水位以下時,根據當地材料修築成各種形式的土堰;在水較深且流速較大的河流可採用木板樁或鋼板樁(單層或雙層)圍堰,目前多使用雙層薄壁鋼圍堰。圍堰的作用既可以防水、圍水,又可以支撐基坑的坑壁。
什麼是圍堰?
概述
圍堰:是指在水利工程建設中,為建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構。其作用是防止水和土進入建築物的修建位置,以便在圍堰內排水,開挖基坑,修築建築物。一般主要用於水工建築中,除作為正式建築物的一部分外,圍堰一般在用完後拆除。
在橋梁基礎施工中,當橋梁墩、台基礎位於地表水位以下時,根據當地材料修築成各種形式的土堰;在水較深且流速較大的河流可採用木板樁或鋼板樁(單層或雙層)圍堰,目前多使用雙層薄壁鋼圍堰。圍堰的作用既可以防水、圍水,又可以支撐基坑的坑壁。
圍堰分類
按材料分:
土石圍堰、砼圍堰、鋼板樁格型圍堰、木籠圍堰、草土圍堰
按圍堰與水流方向的相對位置分:
橫向圍堰、縱向圍堰。
按導流期間基坑是否允許淹沒:
過水圍堰、不過水圍堰。
圍堰的工作特點及對圍堰的要求
1.圍堰的工作特點:臨時性擋水建築物
2.要求:
①結構上要求穩定、防滲、抗沖
②施工上構造簡單,便於施工、維修、撤除方便
③布置上使水流平順
④經濟合理
⑵ 橋梁基礎怎麼建
橋梁基礎分類及修建方法:
1、明挖基礎
也稱擴大基礎,系由塊石或混凝土砌築而成的大塊實體基礎,其埋置深度可較其他類型基礎淺,故為淺基礎。它的構造簡單,由於所用材料不能承受較大的拉應力,故基礎的厚、寬比要足夠大,使之形成所謂剛性基礎,受力時不致產生撓曲變形。為了節省材料,這類基礎的立面往往砌成台階形,平面將根據墩台截面形狀而採用矩形、圓形、T形或多邊形等。 建造這種基礎多用明挖基坑的方法施工。在陸地開挖基坑,將視基坑深淺、土質好壞和地下水位高低等因素,來判斷是否採用坑壁支持結構──襯板或板樁。在水中開挖則應先築圍堰。
明挖基礎適用於淺層土較堅實,且水流沖刷不嚴重的淺水地區。由於它的構造簡單,埋深淺,施工容易,加上可以就地取材,故造價低廉,廣泛用於中小橋涵及旱橋。中國趙州橋就是在亞粘土地基上採用了這種橋基。
2、樁基礎
由許多根打入或沉入土中的樁和連接樁頂的承台所構成的基礎。外力通過承台分配到各樁頭,再通過樁身及樁端把力傳遞到周圍土及樁端深層土中,故屬於深基礎。
樁基礎適用於土質深厚處。在所有深基礎中,它的結構最輕,施工機械化程度較高,施工進度較快,是一種較經濟的基礎結構。有些橋梁基礎要承受較大的水平力,如橋墩基礎要承受來自左右方向的水平荷載,其樁基多採用雙向斜樁;而一些梁式橋的橋台主要承受來自一側的土壓力,多採用單向斜樁。如樁徑很大,像常用的大直徑鑽孔樁,具有相當大的剛度,則可不加斜樁而做成垂直樁基。
橋梁基礎多置於水中,故要求樁材不僅強度高,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。由於木材長度有限,強度和耐腐蝕性較低,故木樁多用於中小橋梁,且樁頂必須埋在低水位以下,才能長期保存。鋼筋混凝土樁的強度和耐久性均較木樁為優,多用於較大或重要橋梁,但當遇到含鹽量較高的水文地質條件,也有腐蝕問題,應採取防護措施。中國在1908~1912年修建津浦(天津—浦口)鐵路洛口黃河橋時,其基礎就採用了外接圓直徑為50厘米的正五邊形鋼筋混凝土預制樁,樁長15~17米。自50年代以後,曾廣泛採用工廠預制的鋼筋混凝土空心的管樁、樁外徑多為40和55厘米,如1953~1954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均採用這種樁基。此外,鋼筋混凝土鑽孔灌注樁(也稱鑽孔樁),近幾十年在世界范圍內發展很快,如1972年在中國山東北鎮建成的黃河公路橋,採用直徑1.5米、最大入土深達107米的鋼筋混凝土鑽孔樁;70年代末在阿根廷建成跨巴拉那河的兩座斜張橋,全部採用直徑達2.0米,最大入土深達73米的鋼筋混凝土鑽孔樁。至於鋼樁主要是鋼管樁及H形鋼樁,其強度甚高,在土中穿透能力強,在工業發達國家使用較多,在中國有少數橋梁(如上海黃浦江橋)也使用過。
3、沉井基礎
是一種古老而且常見的深基礎類型,它的剛性大,穩定性好,與樁基相比,在荷載作用下變位甚微,具有較好的抗震性能,尤其適用於對基礎承載力要求較高,對基礎變位敏感的橋梁。如大跨度懸索橋、拱橋、連續梁橋等。
4、沉箱基礎
在橋梁工程中主要指氣壓沉箱基礎。它主要用於大型橋梁,當水下土層中有障礙物而沉井無法下沉,樁無法穿透時;或地基為不平整的基岩且風化嚴重,需要人員直接檢驗或處理時,常採用沉箱基礎。但沉箱工程需要復雜的施工設備,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,故現今一般較少採用。
5、管柱基礎
是主要用於橋梁的一種深基礎,管柱外形類似管樁,其區別在於:管柱一般直徑較大,最下端一節製成開口狀,在一般情況下,靠專門設備強迫振動或扭動,並輔以管內排土而下沉,如落於基岩,可以通過鑿岩使錨固於岩盤;而管樁直徑一般較小,樁尖製成閉合端,常用打樁機具打入土中,一般較難通過硬層或障礙,更不能錨固於基岩。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,而管柱是靠外力強迫下沉,其壁較薄。
管柱基礎適用於較復雜的水文地質條件,尤其在某些特殊條件下,更能顯示其廣泛適應性。如中國武漢長江橋橋址的水文地質條件為:持力層在水面之下深達40米而洪水期長達8個月,顯然對氣壓沉箱不利;河床覆蓋層很淺,不能用管樁基礎;基岩表面不平,在同一墩位處高差達5~6米,也不能用沉井基礎。在此情況下,以管柱基礎最為適宜,它不受水深限制,且下端可錨固於岩盤,無需較厚的覆蓋層維持柱體穩定,而基礎是由分散的柱體支承於岩面,故岩面不平也易於處理。
⑶ 橋梁結構損害和加固方法分析
一.引言
我國通俗的道路施工中,只是將混凝土岩石或者瀝青鋪設於道路上,這樣的工程沒有考慮到路面的承重、路面的強度與穩定性,並且沒有系統的設計參數和原理,使得路面工程在短的時間內瓦解,給政府乃至國家造成經濟損失。橋梁的結構是承受負荷重力的主要載體,同時也是確保橋梁安全的重要支柱。隨著使用時間的增加,在橋梁結構中產生了一些損害,導致橋面結構發生功能缺陷,威脅橋梁安全。
二.橋梁結構受到損害的原因隨著時間的推移,橋梁結構會受到不同程度的損害,造成這些損壞的原因主要有:建築材料性能降低、橋梁結構負荷重力過大、環境影響、自然災害、人為事故損害、設計不合理、施工過程中的不利因素影響等。建築材料性能降低。橋梁結構使用時間越長,建設這些橋梁結構所使用的建築材料就會受到越多的磨損,其性能就會降低,從而使得橋梁結構受到不同程度的損害,影響橋梁結構的使用。橋梁結構負荷重力過大。我國目前的橋梁結構很多是按照80年代左右的設計標准設計建造的,那時公路運輸量較低,所以橋梁結構的負荷能力較低,近年來隨著經濟的發展,我國機動車數量急劇增加,公路運輸量的不斷增大,尤其是工程用重型運輸車的頻頻出現,使得橋梁結構負荷重力也不斷增大,導致橋梁結構經常處於超載狀態,從而使得沿線道路以及橋梁結構受到不等同程度的損害。
環境影響。環境影響主要是指溫度和濕度的影響。溫度和濕度的變化會給橋梁結構帶來不同程度的損害。自然災害。自然災害主要是指風、雨、洪水的侵蝕,雷電的襲擊,地震、滑坡等。自然災害會導致橋梁結構受損變形。人為損害。人為損害主要是指車輛、船舶等的碰撞等。人為事故會給橋梁結構帶來直接性的損害。設計不合理。設計不合理主要包括橋型結構設計不合理、設計假定不盡、設計論證過程中缺乏合理的監測等。這些設計的不合理都可能成為橋梁結構本身存在的缺陷。施工過程中的不利因素影響。施工過程中的不利因素影響主要包括施工過程中難以控制的不利因素以及施工不合理產生的不利因素。這些不利因素,都會對橋梁造成損害,前者難以控制,但後者卻是可以避免的。
三.橋梁結構加固原則
1.總體效應原則。在結構加固中,應當考慮到加固之後整體結構系統會發生何等轉變。在設計橋梁結構加固案例時,應對橋梁的總體進行綜合淺析,以保證橋梁結構的整體性能不被破壞。
2.設計案例的優化原則。在確定加固案例之前,要通過優化原則來加以斷定。這其中應該盡量滿足工程的綜合經濟指標,考慮加固施工的特點和加固技術的水平,在加固案例的設計和施工組織上採取恰當的手段,減少對外界環境和局部構件的影響,盡可能地縮短工期。在確定橋梁結構加固設計案例之前,應該對已有結構進行全面檢查和可靠性淺析,在掌握已有結構的性能、構造以及缺陷等資料的同時,對結構的受力情況與持力水平進行淺析,為之後確定加固設計案例奠定基礎。
3.最大化利用的原則。在路橋梁結構加固時,應盡可能地降低對原橋梁結構的損壞,以保證原有結構的利用性能不被破壞;對於那些已有的結構或構件,在經過結構檢測與可靠性鑒定的淺析之後,對其結構構造與承載性能有了全面了解的基礎之上,應該盡量地保留並利用[1]。
四.橋梁加固方法
1.面鋪裝加固法。橋面鋪裝加固法主要包括局部修復鑿補法、重新澆築混凝土面板加固法和橋面補強層加固法。局部修復鑿補法是對鋪裝層出現的碎裂、脫落、洞穴等進行局部修復的方法,這里要注意的是:修復前要先進行鑿毛,而且鑿毛要使骨料露出,然後再用水泥混凝土修補經潤濕的孔,塗刷上粘結材料以加強新舊混凝土間的粘結性;重新澆築混凝土面板加固法適合無法修補的橋面板,其方法是將原有的行車道鋪裝全部拆除,採取重新澆築混凝土面板進行加固;橋面補強層加固法不但能達到修補的效果,還能增強梁板的抗彎能力,提升其承載力,其具體方法是在舊有橋面上重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。
2.加大截面法。加大截面加固法又稱外包混凝土加固法,它是在鋼筋混凝土受彎構件受壓區加混凝土現澆層,增大原混凝土構件截面面積,以而提升構件正截面抗彎,達到加固補強的目的,我們可以通過加厚橋面板或者加大主梁梁肋的高度和寬度來實現。其施工工藝比較簡單,適應性比較強,施工手法成熟,能顯著提升橋梁剛度,能取得比較好的加固效果,能廣泛對一般建築的梁、板、柱、牆等混凝土結構進行加固。但是這種方法也有著一些缺點,如施工的濕作業時間比較長,加固之後的建築物凈空有一定減少,且嵌入的鋼筋銹蝕和混凝土劣化的危險性很大。
3.碳纖維加固法。碳纖維加固法,全稱為粘貼纖維增強塑料加固法,它是通過採取專門的樹脂將碳纖維粘貼於混凝土結構受拉表面,碳纖維與原結構形成新的受力整體,使它和被加固截面一同抗拉,以而使結構達到了加固和補強效果。碳纖維片材技術性能指標應滿足要求。
這種方法幾乎不會增加結構自重與截面尺寸,也不會轉變凈空高度,施工比較方便,對原始的道路橋梁結構幾乎不會造成新的損傷,具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能,根據受力淺析可以進行多層粘貼進行補強,其方向性也可以靈活掌握,比如說高強高效,可以大幅度地提升混凝土結構的延性與承載性能,由此適用范圍非常之廣[2]。
4.粘鋼加固法。所謂的粘鋼加固方法,就是在鋼筋混凝土結構構件承載力不足的區段表面粘貼一定數目的鋼板。這種方法適用於各種大、中、小型的橋梁加固,能夠很好地保護原混凝土構件,而且在案例設計及結構計算方面都非常之簡單。但實施歷程中,由於鋼板重量過大,操作上比較復雜,而且固化劑在結硬以後脆性較強,難以保證其粘結的耐久性,此外,鋼板和膠體界面還有著一些潛在的銹蝕。
5.錨噴技術。隨著施噴機具的進展和速凝劑的利用,現代技術獎噴射礆與鋼筋網、錨桿配合利用,逐漸改善錨噴技術的。它可以盡量不利用側向模板,而且其運輸、澆注、搗固合並為一道工序、佔地面積小且設備簡單、施工機械化程度高、效率高、節省勞動力,在實施歷程中可以不中斷交通。
6.外部預應力加固法。這種方法也叫反彎矩法,主要是藉助於「預應力」作用完成的一種加固方式。通過在構件外對預應力鋼筋進行張拉,不但能夠增加主筋,提升構件的截面強度,還能減少橋墩底部沉降的幅度,可以說是一種十分積極的加固手段,對受拉區施加預加壓力,可以抵消部分自重應力,起到卸載、防止裂縫的作用,延長了橋結構的利用壽命。
五.案例分析
某橋梁下部結構擴大基礎和樁基礎維修加固措施3]。
1.工程概述。
該橋梁總長583m,上部結構採用30m標准跨徑預應力T梁和16m鋼筋混凝土空心板。上部結構採用結構簡支、橋面連續。0號-7號墩台范圍橋梁為主橋,跨越主河道,跨徑組成為(330+430)m的T梁組成,其餘跨均為16m鋼筋混凝土空心板引橋。0號主橋台採用擴大基礎肋板式橋台,1號-2號橋墩採用擴大基礎雙柱墩,其餘主橋墩採用雙柱式墩柱嵌岩樁,主橋墩柱直徑均為1.5m,引橋橋台採用三柱式樁柱橋台,引橋橋墩均採用雙柱式樁柱橋墩,引橋墩柱直徑均為1.2m。
2.0號-6號墩台基礎病害。
該橋於1997年建成通車,由於河道大量采砂,河床下降嚴重,0號-6號墩台范圍為跨越主河床跨,目前橋位處河床地面相比橋梁竣工時高程平均下降3m左右,最深處達4m。其中尤以1號墩、2號墩的擴大基礎病害嚴重。下面逐一敘述分析0號-6號墩台基礎病害。
(1)0號橋台基礎病害。0號台為肋板式橋台,檢查發現橋台已無護坡防護橋台,橋台覆土被大量沖刷,擴大基礎外露,基礎局部脫空,地層岩基面基本裸露。分析護坡破壞原因有二點:一是多年洪水沖刷護坡損毀所致;二是橋台處公路排水溝排出雨水常年沖刷橋墩台護坡,導致傾斜岩基外露。護坡損壞降低了橋台穩定性,加快基礎底部岩基穩定性和強度。
(2)1號-2號橋墩基礎病害。1號-2號墩下部結構為擴大基礎雙柱式橋墩,檢查發現柱側存在施工時留下的沉井未拆除,沉井底部比擴基底部高程稍高。1號橋墩擴大基礎底部有懸空現象,底部持力層呈倒梯形。1號墩靠近岸側基礎下部落在基岩上,靠近河心側基礎下部沒有完全落在基岩上,基礎下部局部為砂土。2號橋墩基礎處於河水中,但水上河心側沉井出現明顯的傾斜,該處側牆混凝土出現較寬開裂現象。目前1號墩和2號墩立柱還未出現明顯傾斜現象。
基礎沖刷原因:一是河道采砂嚴重,導致河床沖刷下降所致;另一原因為公路排水溝流水直接沖擊1號墩柱基礎附近土層,導致1號墩基礎底部沖刷尤為嚴重。
擴大基礎底部呈倒梯形原因:施工期間沉井下沉時岸側先接觸基岩,而另一側沉井基岩線較深,此時沉井改側未達到基岩,僅在砂土層,而沉井岸側受岩基阻礙已不能下沉,於是施工單位便在沉井中澆築擴大基礎,造成部分基礎沒有落在基岩上,由於擴大基礎上部尺寸比下部尺寸大,基礎下部土體被沖刷掏空後,基礎底部就呈現場看到的倒梯形形狀。
沉井出現傾斜開裂可能原因:在洪水沖刷下,河床不斷降低,造成沉井下部支承土體被掏空,造成沉井側翻,不均勻沉降受力,局部出現開裂,並不斷傾斜。
從沉井傾斜、基礎脫空、地質鑽探結果分析,擴大基礎和沉井底部未完全接觸傾斜基岩面。土層沖刷後,造成沉井傾斜,擴基懸空,造成擴大基礎有效傳力面積減少,穩定性降低。
(3)3號-6號橋墩基礎病害。3號-6號墩為樁柱式橋墩,現場檢查發現3號-6號墩基礎沖刷嚴重。該處地面沖刷平均深度達4m。原設計樁基嵌岩2m,經計算樁基各項力學指標安全系數較小,特別是樁側土壓應力已超標。
3.實施維修加固方法
根據0號-6號墩結構、病害以及鑽探資料,結合專家組意見,對各墩台進行不同方法的維修加固處理。對0號台基礎主要進行矩形擋土牆防護,並設置排水溝引流。對1號-2號墩基礎主要進行封閉方體箱形嵌岩護牆防護,對牆內土體進行壓漿,為減小施工對基礎擾動,保留原沉井,對2#墩傾斜沉井基礎以上部分進行切除。對3號-6號墩樁基礎採取兩種方法:一是利用橢圓形封閉箱形嵌岩護牆防護樁基免於沖刷,二是新增加承台和鑽孔樁基分擔原有基礎荷載。
(1).0號橋台基礎維修加固措施。0號台主要採取護坡防護,為排水溝預留空間兼造價考慮,在外露橋台基礎水平距離外緣1.5m處做C30混凝土擋土牆,擋土牆截面為矩形(主要考慮基岩面不平,矩形狀易於施工),平面繞橋台成矩形進行布置,護坡基礎嵌岩深度不小於2m。後在擋土牆上做混凝土護坡,坡度為1:1。同時對公路排水溝進行整治,防止流水侵蝕護坡,在護坡邊做排水溝。
(2).1號-2號橋墩基礎加固措施。1號墩—2號墩主要採取防護兼加固方法,利用新嵌入基岩護牆對擴大基礎進行防護。步驟是:簽於擴基底部已出現脫空,施工前首先採用採用片石混凝土壓實基礎脫空部分,用鋼板樁圍堰對擴大基礎進行施工期間臨時支護。然後對基礎與板樁圍堰所圍砂土進行雙液壓漿,灌實基礎下緣土體。做好基礎施工期間支護後,在護牆外側區域做護牆施工砂袋圍堰,護牆基岩面清理好後指定位置採用12.7cm地質鑽機鑽孔基岩2m,嵌入鋼管混凝土灌注樁,同時保證護牆根部嵌岩0.2m,立模綁扎護牆鋼筋、澆築混凝土後,澆注混凝土,使護牆與鋼管混凝土樁成為整體。回填基礎周圍覆土後完成擴大基礎維修處理。
(3).3號-6號橋墩基礎加固措施。原橋樁基設計嵌岩深度2m,基礎承載能力滿足規范。但由於沖刷較為嚴重,安全系數較低。為保證橋梁持續正常使用對樁基進行維修加固處理,加固措施有兩條:
a.利用新增樁基進行加固。沿3號-6號墩系樑上緣位置向下增設2.4m高承台,新增承台與樁基、系梁接觸面植筋。為增加立柱向承台傳遞荷載途徑,在承台上緣沿原柱周新增1.5m高圓柱,在界面處植筋。由於新增高樁承台對河道泄洪能力影響較大,因此承台尺寸設計盡量小型化、線條平順化。承台下新設計四根樁基支撐承台,新增設樁基嵌岩4m,樁徑1.2m。新增樁基以及與原有樁基中距不小於樁徑2倍。
該方法可以較大程度提高下部基礎承載能力,但需要對原有樁柱進行較多量的植筋,對原結構有一定損傷,造價較高,樁基施工需要操作空間較大,施工不方便。
b.新增護牆防沖刷。由於樁基承載能力有一定安全度,可在樁四周直接做施工用砂袋圍堰,在指定位置採用12.7cm地質鑽機鑽孔入基岩2m,嵌入鋼管混凝土樁,同時保證護牆根部嵌岩0.2m,立模綁扎混凝土護牆鋼筋、澆築混凝土,使護牆與鋼管混凝土樁成為整體。在護牆內外回填覆土後完成樁基礎防護處理。
該方法可以永久防護樁基免於沖刷,並較少對原結構產生損傷和擾動,但對基礎承載能力增加有限。施工中3號-6號橋墩基礎維修最後採取第二種維修加固方法。
六.結束語
橋梁結構損害是多種因素共同作用的結果,對橋梁結構進行加固,要根據損害特點、構成原因及損害的程度,選擇合適的加固方法,確保橋梁安全。
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⑷ 以鋼板樁為例,論述圍堰施工的方法,流程及施工控制要點(不少於1000字)
鋼板樁圍堰施工方法
1、施工准備將鋼板樁運到工地後,鋼板樁在拼組前必須對其進行檢查、丈量、分類、編號,同時對兩側鎖口用一塊同型號長2~3m的短樁作通過試驗,以2~3人拉動通過為宜,或採用卷揚機拖拉。鎖口通不過或樁身有彎曲、扭曲、死彎等缺陷,採用冷彎,熱敲(溫度不超過800~1000℃),焊補、鉚補、割除、接長等方法加以整修。同時接頭強度與其它斷面相等,接長焊接時,用堅固夾具夾平,以免變形,在焊接時,先對焊,再焊接加固板,對新樁或接長樁、在樁端製作吊樁孔。
插打鋼板樁之前須檢查振動錘。振動錘是打拔鋼板樁的關鍵設備,在打拔前一定要進行專門的檢查,確保線路暢通,功能正常。且功率達到40KW以上,而夾板牙齒磨損不宜太多。
2、第一層支承設置在插打鋼板樁前需設定位樁及定位橫梁。定位樁採用鋼管樁,定位樁可利用水上施工平台四周的鋼管。定位橫梁延承台外側四周,距承台邊沿1.5處布置,也是鋼板樁圍堰的第一層圍菱支護,採用2I40工字鋼。定位橫梁的位置須嚴格遵照設定的標高布置。定位橫梁安放在定位鋼管四周側,與鋼管相連接,四角設兩道2I30斜撐,斜撐與橫梁呈45度夾角,採用焊接固結連接,然後安裝縱向φ300內支承鋼管,鋼管支承兩端頭處加焊鋼板作為支承面,直接支撐在定位橫樑上,鋼管與橫梁連接設一定的加勁塊。
3、插打鋼板樁在第一層定位支承安裝完成後即可進行插打鋼板樁施工。
在插打過程中,加強測量工作,發現傾斜,及時調整,為保證插樁順利合攏,要求樁身垂直,並且圍堰周邊的鋼板數要均分,在整個鋼板樁圍堰施打過程中,開始時可插一根打一根,即將每一片鋼板樁打到設計位置,到剩下最後一部分時,要先插後打,若合攏有誤,用倒鏈或滑車組對拉,使之合攏。合攏後,再逐根打到設計深度,在用倒鏈或滑車組對拉時不要過猛,以防止合攏段縫隙過大。在整個鋼板樁插打過程中必須保證合攏密實,以防漏水。
在施工過程中,鋼板樁如需拼接時,兩端鋼板樁要對正,可先在一端上面焊接一塊限位板然後將另一端緩緩放下並進行對焊,再焊接加強板。焊接時必須保證焊接面平整且焊縫有足夠厚度。
插打鋼板樁要充分採取止水措施,以防鋼板樁圍堰大量漏水。
4、鋼板樁圍堰抽水及安裝內支承安裝內撐與抽水交替進行。
第一次抽水後水面達到第一層支承底4m以下即可安裝第二層內支承。安裝第二層內支承前先按確定的標高位置在鋼板樁內壁焊上三角托架,托架採用槽鋼,安裝托架一定要採取措施保證頂面位於同一水平面上。然後安裝2I50工字鋼內支承橫梁及斜撐,最後安裝縱向鋼管支撐,安裝方式同第一層內支承。
第二層內支承安裝完成後,然後進行第二次抽水,接著進行第三層支護,最後進行第三次抽水,第三次抽水要全部將鋼板樁圍堰內的水抽干。
鋼板樁圍堰內抽水完成後,將露出承台底面部分的鋼護筒全部切割拆除。
鋼板樁圍堰抽水過程中要加強鋼板樁的止水堵漏措施。
5、鋼板樁圍堰封底將圍堰內水抽完後,將定位鋼管拔出,然後進行基底處理。
首先,由於承台底面懸空,先在圍堰內基底拋填約30~50cm厚片石,然後回填一定量河砂找平基底面至承台底面下50cm,然後基底干封50cm厚C30砼。封底前在底部鋼板樁四周用編織袋或土工布將鋼板樁與封砼隔離,以便將來鋼板樁順利拔除。
封底後標高不能高於承台底設計標高,封底砼頂面保證基本平整。
封底砼採用泵送,按一般砼施工進行。封底時由一邊向另一邊推進,但保證連續、不間斷、不留接縫、一次性完成。
6、內支承拆除與拔樁水中大體積混凝土承台根據實際情況計劃分三次澆築,最底下5m分兩次澆築,頂上加台部分另再進行性一次澆築。內支承依次分三次拆除。第一層承台澆築完成後,在承台與鋼板樁間回填沙,然後拆除底層內支承;第二層承台澆築完成後,在承台與鋼板樁間回填沙,然後拆除第二層內支承;最後一層承台施工全部完成後,拆除底層內支承,最後拔除鋼板樁。
拔樁時,盡量使板樁下部與混凝土脫離,然後再進行拔樁。先略錘擊振動各拔高1~2m,然後挨次將所有鋼板樁均拔高1~2m,使其松動後,再挨次拔除,對樁尖打卷及鎖口變形的樁,可加大拔樁設備的能力,將相鄰的樁一齊拔出。
質量控制及注意事項
1、在拼接鋼板樁時,兩端鋼板樁要對正頂緊夾持於牢固的夾具內施焊,要求兩鋼板樁端頭間縫隙不大於3mm,斷面上的錯位不大於2mm,使用新鋼板樁時,要有其機械性能和化學成份的出廠證明文件,並詳細丈量尺寸,檢驗是否符合要求。
2、對組拼的鋼板樁兩端要平齊,誤差不大於3mm,鋼板樁組上下一致,誤差不大於30mm,全部的鎖口均要塗防水混合材料,使鎖口嵌縫嚴密。
3、為保證插樁順利合攏,要求樁身垂直,並且圍堰周邊的鋼板數要均分,為保證樁身垂直,於第一組鋼板樁設固定於圍堰支撐上的導向鋼管樁,順導向鋼管樁下插,使第一組鋼板樁樁身垂直,由於鋼板樁樁組上下寬度不完全一致,鎖口間隙也不完全一致,樁身仍有可能傾斜,在施工中加強測量工作,發現傾斜,及時調整,使每組鋼板樁在順圍堰周邊方向及其垂直方向的傾斜度均不大於5‰。
4、在使用拼接接長的鋼板樁時,鋼板樁的拼接接頭不能在圍堰的同一斷面上,而且相鄰樁的接頭上下錯開至少2m,所以,在組拼鋼板樁時要預先配樁,在運輸、存放時,按插樁順利堆碼,插樁時按規定的順序吊插。
5、在進行鋼板樁的插打時,當鋼板樁的垂直度較好,一次將樁打到要求深度,當垂直度較差時,要分兩次進行施打,即先將所有的樁打入約一半深度後,再第二次打到要求的深度。
6、打樁時必須在樁頂安裝樁帽,以免樁頂破壞,切忌錘擊過猛,以免樁尖彎卷,造成拔樁困難。
7、同一圍堰的鋼板樁只能用同樣的鎖口,按設計尺寸計算出使用鋼板樁的數量,以確保夠用;
8、剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁;
9、剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤;
10、在接長焊接時,相鄰焊縫高度差不得小於1m.
安全措施為確保施工中的安全,在進行鋼板樁圍堰施工時,必須將安全工作放在首位,預防為主
1、對操作人員進行安全思想教育,提高安全意識,實行持證上崗制度,不經培訓或無證者,不得進行上崗操作。
2、設專人負責日常檢查和養護工作,在施工過程中設專人指揮,避免人多時亂指揮,出現安全事故。
3、拔樁時要先震動1~2分鍾,再慢慢啟動振動樁錘拔樁。在有松動後再邊震邊拔,防止蠻干。
4、對所有滑輪和鋼絲繩每天進行檢查,特別是要注意滑輪的軸和鋼絲繩摩損情況,危及安全的要及時維修、更換。
5、水上作業操作人員必須穿救生衣,以防人員落水。
6、在鋼板樁圍堰外圍靠主航道側一定位置需設置防撞裝置,以保證船舶撞擊圍堰,造成安全事故。
⑸ 打樁的施工過程
1、重錘自由下落。先用卷揚設備將重錘提起,使其具有足夠的重力勢能,重錘釋放後作自由落體運動,其全部重力勢能轉變為動能。
2、重錘與樁的完全非彈性碰撞。由於重錘與樁之間相互作用的沖力極大,樁所受到地面的阻力可忽略,碰撞時重錘與樁的總動量保持守恆。根據動量守恆定律,有mv=(m+M)V,其中m與v為重錘的質量和其碰撞前的速度,M為樁的質量,V為重錘和樁在碰撞後的共同速度。
3、重錘與樁共同運動。它們共同的質量為m+M,初速度為V,所遇到的土壤阻力比其重力大很多,重力可忽略。利用碰撞後重錘與樁的剩餘動能,使它們克服土壤的阻力作功而進入土層。
(5)片石混凝土擋牆下的鋼板樁怎麼打擴展閱讀:
打樁的方法
1、錘擊法
利用樁錘的沖擊能量克服地基土對樁的阻力,而將樁打入到預定深度,適用於軟塑或可塑的粘性土層。使用的主要設備有樁架、樁錘、動力設備等。常用的樁錘有落錘、單動汽錘、雙動汽錘和柴油錘等四種。落錘的錘體用鑄鐵做成,重量為250~2000千克,用人力或卷揚機提升,靠錘體自由下落的沖擊能量打樁。
其優點是結構簡單,但打樁速度慢。單動汽錘是利用蒸汽或壓縮空氣的能量提升錘體,靠錘體自由下落的沖擊能量打樁;錘體重量為1500~10000千克,每分鍾錘擊次數為25~30次,是較為常用的一種樁錘。
雙動汽錘是汽缸固定在樁頂,靠蒸汽或壓縮空氣的能量推動錘體在汽缸內上下運動: 因其沖擊頻率高,不僅可打樁,還可拔樁,被廣泛應用於打樁施工。柴油錘有桿式和筒式兩種,其工作原理與柴油發動機汽缸的原理相似,打樁效率也較高,也是較為常用的一種樁錘。樁錘的重量是打樁施工中的重要參數。
打樁宜用重錘輕打,落距不宜太大,以免將樁頂打裂,或使樁頂以下1/3樁長范圍內產生水平裂縫;輕錘重打,錘擊動能很大部份被樁身吸收,工效低,還易於打碎樁頭。因此,錘重應根據土質、樁重和樁的類型慎重選用。
打樁時為避免先打入的樁被後打入的樁推擠而發生水平位移,要合理安排打樁順序。多排樁時,可逐排改變推進方向; 同一排樁,可間隔跳打;大面積打樁時,一般從中間先打,逐漸向四周推進。
2、振動法
打樁時,把大功率的振動打樁機安裝在樁頂上,利用振動力來減小地基土對樁的阻力。在沙土中打樁效率很高,也可用於沉、拔鋼板樁和鋼管樁。
3、射水法
也稱為射水沉樁法。是錘擊法與振動法的一種輔助方法。利用高壓水流,通過安裝在樁側面或空心樁內的射水管,沖松樁尖周圍的土層,達到減少樁下沉阻力的目的。一般用於沙土層中,效率很高。當樁尖下沉到距設計標高約1~1.5米時,應停止射水,用錘擊法或振動法將樁沉到設計標高。
4、壓樁法
藉助樁架自重及樁架上的壓重,通過滑車換向將樁壓入土中。壓樁法可以減少錘擊或振動打樁時噪音以及對地基土和鄰近建築物的振動,適用於較均質的軟土地基。在沙土及其它堅硬土層中,由於阻力過大而不宜採用。
由於壓樁架高度的限制,每一根樁需分節壓入,所以接頭較多,採用硫磺膠泥作為膠結劑的接樁新工藝,已獲得成功和推廣。