橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計(jì)
2016-10-17
引 言
橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)在橋梁施工中有著非常重要的作用，不僅可以保障橋梁樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全性，而且對(duì)避免橋梁的結(jié)構(gòu)病害，保障橋梁的使用安全性有著重要的作用。但是在進(jìn)行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)是要注意遵循相關(guān)的原則，并且要利用好橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要方法，以充分的保障橋梁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的質(zhì)量，促進(jìn)橋梁高質(zhì)量的施工和安全的使用。
1 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的必要性及需要注意的問(wèn)題分析
1.1 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的必要性分析
橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)關(guān)系著整個(gè)橋梁的使用安全性，橋梁樁基礎(chǔ)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性及安全性降低。在橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于橋梁的結(jié)構(gòu)材料基本上都是鋼筋混凝土，因此在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中非常容易發(fā)生結(jié)構(gòu)病害，而結(jié)構(gòu)病害一旦發(fā)生，直接會(huì)影響到橋梁樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，進(jìn)而影響橋梁的使用安全性。橋梁樁基礎(chǔ)的機(jī)構(gòu)病害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①混凝土碳化是橋梁樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)病害之一。正常情況下，因?yàn)榛炷恋膲A性屬性，可以形成一層堿性的保護(hù)膜，附著在混凝土的表面，以避免酸性的介質(zhì)對(duì)鋼筋產(chǎn)生侵蝕作用。而如果混凝土發(fā)生碳化，則會(huì)使自身的堿性降低，保護(hù)膜無(wú)法形成，介質(zhì)侵入對(duì)鋼筋產(chǎn)生侵蝕，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂等現(xiàn)象，從而影響樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。②堿骨料吸收水分而發(fā)生膨脹，從而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，這也是混凝土樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。堿骨料問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重破壞混凝土的結(jié)構(gòu)，使得混凝土結(jié)構(gòu)開裂，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性會(huì)受到很大的破壞。③如果混凝土中被滲入了水，并且在低溫下水結(jié)冰膨脹，也會(huì)對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，最終引起混凝土強(qiáng)度降低，影響橋梁使用的安全性。這些混凝土的結(jié)構(gòu)病害勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致混凝土樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受到影響，橋梁的安全性和穩(wěn)定性遭到破壞。因此，要及時(shí)的對(duì)混凝土樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，避免因混凝土結(jié)構(gòu)病害而造成橋梁質(zhì)量問(wèn)題，以保障橋梁的安全性和穩(wěn)定性。
1.2 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)需要注意的問(wèn)題分析
為了避免橋梁樁基礎(chǔ)發(fā)生結(jié)構(gòu)病害而影響橋梁的安全性及穩(wěn)定性，要對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行合理的加固設(shè)計(jì)。在對(duì)橋梁的樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：首先，一定要注意橋梁加固的性質(zhì)。設(shè)計(jì)基于詳細(xì)的資料收集及調(diào)查研究，在對(duì)橋梁進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之前，要對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)的病害進(jìn)行分析，并對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行病害檢測(cè)，在詳細(xì)了解橋梁樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)情況的基礎(chǔ)上，對(duì)橋梁實(shí)施加固設(shè)計(jì)。一般可以將橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)分為強(qiáng)度加固、剛度加固以及耐久性加固三種，三種加固方式所針對(duì)的橋梁基礎(chǔ)情況不同。其中，強(qiáng)度加固保障了橋梁結(jié)構(gòu)的整體安全性，剛度加固主要是為了保障橋梁結(jié)構(gòu)的正常工作，而耐久性加固則主要針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)損傷的部位，對(duì)損傷的部位進(jìn)行修復(fù)處理，阻止結(jié)構(gòu)病害的進(jìn)一步發(fā)展。三種加固方式都是為了提高橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性及耐久性。其次，在進(jìn)行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)時(shí)要注意控制成本，一方面要保障橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，另一方面則需要盡量考慮降低橋梁施工的成本，避免因樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)而超出預(yù)算的成本，從而保障橋梁工程的整體效益不受影響。再者，橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還要注意避免不合理加固方法及加固技術(shù)的使用，確保加固技術(shù)具有科學(xué)性，且加固方法具有可行性及實(shí)用性，并且能夠通過(guò)加固方法及加固技術(shù)的使用來(lái)起到保障橋梁穩(wěn)定安全的作用。因此，要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇加固技術(shù)及加固方法，避免簡(jiǎn)單套用其它工程加固技術(shù)及加固方法而留下的安全隱患及資源浪費(fèi)。
2 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的方法分析
2.1 增補(bǔ)樁基加固設(shè)計(jì)的方法
增補(bǔ)樁基加固設(shè)計(jì)是橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的方法之一。這種加固設(shè)計(jì)主要是針對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)的承載能力不足的狀況。增補(bǔ)樁基加固設(shè)計(jì)可以通過(guò)擴(kuò)大承臺(tái)來(lái)將墩臺(tái)的壓力分散，而且對(duì)提高樁基礎(chǔ)的承載能力有一定的作用。增補(bǔ)樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的主要方法是在原有的灌注樁周圍，補(bǔ)加新的鉆孔灌注樁，以擴(kuò)大原來(lái)的承臺(tái)，同時(shí)，使其與樁頂?shù)倪B接更加緊密，從而增加了樁基礎(chǔ)的承載能力和穩(wěn)定性。這種橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法，可以提高加固的效果，而且這種加固方法不需要進(jìn)行水下作業(yè)，因此被應(yīng)用的較為廣泛。但是在實(shí)施這種加固方法時(shí)，會(huì)對(duì)交通運(yùn)行情況造成一定的影響。在不是特別影響交通運(yùn)行的道路橋梁工程中，可以采用這種橋梁樁基加固方法，以增加橋梁的安全性和穩(wěn)定性。
2.2 微型樁加固設(shè)計(jì)的方法
微型樁加固設(shè)計(jì)的方法在橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)中也比較常用。這種加固設(shè)計(jì)方法主要是通過(guò)一些直徑比較小的鋼管混凝土樁，來(lái)將原有的樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。在采用這種樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法時(shí)，一定要根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行平面定位，然后將鋼管植于原來(lái)的樁基礎(chǔ)側(cè)面，完成植筋以后，進(jìn)行混凝土澆筑。要注意在加固過(guò)程中及時(shí)排水，并且保障封底混凝土的澆筑質(zhì)量。同時(shí)，采用逐樁處理的方式進(jìn)行施工操作，避免對(duì)原有的樁基礎(chǔ)過(guò)分的擾動(dòng)。這種加固方法的承載能力較強(qiáng)，而且施工時(shí)不會(huì)占用太大的面積，再加上施工時(shí)的沉降量也比較小，對(duì)原來(lái)樁基礎(chǔ)的擾動(dòng)不大。因此，這種橋梁樁基礎(chǔ)加固方法也常被采用到橋梁樁基礎(chǔ)加固當(dāng)中，有效的保障橋梁的承載能力，提高橋梁使用的安全性和耐久性。
2.3 樁身補(bǔ)強(qiáng)加固設(shè)計(jì)的方法
樁身補(bǔ)強(qiáng)加固設(shè)計(jì)的方法也是橋梁樁基礎(chǔ)加固中值得推廣的方法。這種方法主要是對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)澆，并且增加樁頭的鋼筋，在修復(fù)受損的樁基礎(chǔ)中被廣泛應(yīng)用，通過(guò)樁身補(bǔ)強(qiáng)來(lái)增加樁身的強(qiáng)度，使樁身具有更好的抗彎能力和抗腐蝕性。在實(shí)施樁身補(bǔ)強(qiáng)加固方法時(shí)，要先確定樁身補(bǔ)強(qiáng)的范圍，通常情況下是先對(duì)樁基礎(chǔ)破損的程度進(jìn)行測(cè)算，通過(guò)測(cè)算結(jié)果確定補(bǔ)強(qiáng)范圍。補(bǔ)強(qiáng)范圍確定以后，將補(bǔ)強(qiáng)的鋼筋和樁身內(nèi)部的鋼筋牢固的焊接到一起，注意在焊接時(shí)一定要按相關(guān)的規(guī)范要求進(jìn)行。同時(shí)進(jìn)行模板的安裝，并澆筑混凝土。這種加固方法的加固效果比較好，經(jīng)過(guò)加固之后的樁身強(qiáng)度會(huì)顯著增加，在修復(fù)強(qiáng)度較低的橋梁樁基礎(chǔ)及受到破壞的橋梁樁基礎(chǔ)時(shí)效果非常好。
2.4 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的方法
擴(kuò)大基礎(chǔ)加固對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)加固的效果也比較好。這種方法主要是通過(guò)擴(kuò)大基礎(chǔ)面積，使得樁基礎(chǔ)周圍的基礎(chǔ)面積擴(kuò)大后可以和樁基形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行樁基礎(chǔ)加固處理之前，要先對(duì)基礎(chǔ)的埋置高程進(jìn)行確定，而后按相關(guān)規(guī)范對(duì)埋置深度進(jìn)行確定，按連接驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)進(jìn)行嵌入深度的確定，最終按確定的嵌入深度進(jìn)行可靠的連接。在采用擴(kuò)大基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法時(shí)，一般擴(kuò)大基礎(chǔ)的材料為混凝土，對(duì)混凝土的要求一定要按工程的實(shí)際情況來(lái)確定。這種加固方法的效果也比較好，尤其是針對(duì)樁基礎(chǔ)上出現(xiàn)空洞、蜂窩或者露筋問(wèn)題時(shí)，這種加固方法不僅可以改善樁基礎(chǔ)出現(xiàn)的問(wèn)題，而且可以增加樁基礎(chǔ)的承載力，保障橋梁使用的安全性。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)本文的分析，明確了橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的重要性，并且了解了橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)中需要注意的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)的主要方法進(jìn)行了探討。為橋梁施工的進(jìn)一步完善及橋梁質(zhì)量的提升做了有益的指導(dǎo)，也為保障橋梁使用的安全性奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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