桥梁桩基础的加固设计

１ ． １ 混 凝 土碳 化
在对桥梁桩基础进行加 固设计 的过程 中， 应当尽可 能以 最小的投入获得最大的产 出， 简单来讲就 是要在确保满 足桩 基础加固要求的基础上 ， 尽 可能降低成 本 ， Ｌ 、 此来 获取最大 的经济效益。
２ ． ３ 合 理 性 原 则
通 常情况下 ， 混凝土本 身属于碱 性材料 ， 其 能够在 钢筋 桥 梁桩基础加 固设计 应当遵循合理性原则 ， 即采用 的加 表面形成一层碱性保 护膜 ， 可以确保钢筋免遭酸性介 质的侵 固技术应 当科学合理 、 切 实可行 ， 并且 还应符合 被加 固桥梁 蚀 。当混凝土发生碳化 反应时 ， 其 自身的碱 性会显著 降低 ， 的需要 ， 绝对不可套用其他 工程 中使用 的加 固技 术 ， 必 须 以 这样一来就会造成钢筋保护膜被破坏 ， 在水 分及其 它介质 的 实 际加 固情况确定加 固技术 ， 这样不仅能够进一步提高加 固 侵入下 ， 钢筋便会很快被锈蚀 ， 从而导致混凝土结构开裂 。 当 效果 ， 而且还 能有 效地降低 成本 。 裂缝发展严重时 ， 桩基结构的稳定 性便会受 到影 响。 ３ 桥梁桩基础加 固设 计方法 １ ． ２ 碱 骨料 反 应 为 了便于本文的研究 ， 下面通过几个工程实例对桥 梁桩 当水泥中的碱与骨料 中所含的活性硅发生反应时 ， 便会 基础加 固设计方法进行研究 。 生成凝胶 ， 在这一过程中， 碱骨料会吸收大量的水分 ， 从而形 ３ ． １ 增补桩基加 固设计 法 成膨胀压力 ， 当该压力超 出混凝 土极 限承受力 时 ， 便 会导致 当桥梁桩基 础的承载力不足时 ， 为了进 一步提高其承载 混凝土结构 开裂 。碱骨料对 混凝土结 构的破坏 要 比一些耐 能力 ， 可通过增加基桩并扩大承 台来分散墩 台的压力 。具体 久性破坏发展 的更快 ， 造成的后果也更加严重 。一旦该情况 来讲 ， 就是在原有的桩基础周 围 ， 补加新的钻孑 Ｌ 灌注桩 ， 并对 发生 ， 很难获得有效 控制 ， 短则 １ 年， 长则 ２年 ， 便会使 混凝 原承台进行扩大 ， 再将之与桩顶紧密连接到一起 ， 借此来提 土结构出现 明显 的开裂现 象 ， 结 构稳 定性 也会 随之 大受 影 高桩基 础的承载能力 ， 增 加其稳 定性 ， 这便 是增补桩 基加 固 响。 法。这 种加 固设计方 法具有 以下优 点 ： 无 需水 下作业 、 加 固 １ ． ３ 冻融循环破坏 效果 良好 ， 唯一的缺点是会对交通运行情况造成影响。下面 当水渗人到混凝 土中以后 ， 其便会在低温的作用 下结冰 通过工程实例对该加 固设 计方法进行分析。 膨胀 ， 这样一来便会造成 混凝 土内部结构被破坏。如果在 多 某桥梁兴建于 １ ９ ９ ９年 ， 因当时资金有限 ， 故将其 建设成 次冻融循环的作用下 ， 那 么会 使混凝 土的强 度大 幅降低 ， 从 为漫水桥 。桥梁上部结构为装 配式 空心板 ， 桩基础为钢筋混 而出现剥落酥裂 的现象 。由该原因引起的混凝土剥落 ， 在 最 凝土灌注桩 。 目 前， 该桥梁无 法满 足输水 要求 ， 需对其进 行 初 时粒径仅为 ２—３ ｍｍ， 伴 随着使 用年 限 的不 断增加 ， 剥 落 改造 ， 由于桥面整体抬高 、 加宽 ， 加 之设计 荷载增 大 ， 使 得原 的直径也会随之不断 扩大 ， 其 发展速 度非常快 ， 若 是处理 不 有 的桩基础无法满足要求 。为此 ， 决定对桩基础进行 加固处 及 时， 则会引发严重的后 果。 理 。经多方面研究后 ， 决定 采用增桩 加 固法 ， 这 样一方 面能 ２ 桥 梁桩基础加固设计原则 够使原有的桩基础得到充分利用 ， 另一方面能够有效地降低 桥梁的桩基础一旦 出现病害 ， 便需要及 时对其进行加 固 成本。考虑该桥梁经受河水 冲刷情况严重 ， 并且桩基础所 在 处理 。然而 ， 由于桩基 础埋于地 下 ， 所 以必须 确定 出科学合 位置存在地震可液化土层 ， 为了进一步确保桥梁结构 的安 全 理、 切实可行的加固方案 。基 于此点 ， 在对桥 梁桩基 础进行 性和稳定性 ， 在设 计时将新增 的桩基 础深入到强风化岩 ２ ｍ 加 固设计时 ， 应当遵 循以下原则 。 的位置处。经过本 次加 固处 理后 ， 该桥 梁并 未 出现任 何 问 ２ ． １ 应分清加 固性质 题， 加 固效果 良好 。 在对桥梁桩基础进行加固设 计前 ， 应 当认真做好病害检 ３ ． ２ 微 型 桩加 固法 测分析 ， 并根据鉴定 评价 结果 ， 确 定具 体 的加 固设 计方 案。 该 方法 主要指利 用一些 直径较 小的钢 管混凝土 桩对原 较为常见的桥 梁桩基 础加 固设计 主要 有 以下几 种 ： 强度 加 有的桩基础进行加 固处理 。其 具有 以下优 点 ： 承载能力 高 、 固、 刚度加固、 耐久性加固。其中强度加固主要是为了确保 施工占地面积小、 沉降量小、 孔径小、 对原桩基础扰动小等 结构的整体安全性 ． 网 ０ 度加 固则是为了确保桥梁结构的正常 等。下 面通过工程实例对该加 固设 计方法进行分析 。 工作需要 ； 耐久性加 固是对 已经 出现损伤 的部位进 行修 复 ， 某桥梁为公路 桥 ， 桥宽 ５ ． ５ ｍ上 部 结构 为预应 力 空心 以此来避免病害情况的继续发展 ， 有助于提高结构的可靠 性 板 ， 桩基础为混凝 土钻孔 灌 注桩 ， 直径 １ ． ５ ｍ。因该桥 梁所
（ 德州市公路勘察设计院 ）
摘Hale Waihona Puke 要： 自改革开放以来 ， 我 国经济得到 了快速发展 ， 这在一定程 度上带 动了交通 业 的发展 ， 各类公路 、 桥梁
工程随之不断增多 。然而 ， 由于某些原 因的影 响 ， 使得我 国早期兴建 的桥 梁结 构安 全性 和稳定 性都相 对较 差， 特别是桩基础结构 的桥 梁 ， 问题更为明显。为了进一步提 高桥 梁结构 的整体 稳定性 ， 必 须对存在 问题的 桥梁桩基础进行加 固处理。基于此点 ， 桥梁桩基础的加 固设计进行浅谈 。 关键 词： 桥梁； 桩基础 ； 加 固技术 中图分类号 ： Ｕ ４ １ ２ 文献标识码 ： ｃ 文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ １ ０ ５— ０ ２ 并延长其使用年限 。
２ ０ １ ３ 年 第３ 期 （ 总第 ２ ２ ９ 期）
黑龙 江交通 科技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮＧｄ ｌ ＡＮＧ ｄ ｌ ＡＯＴＯＮＧ ＫＥ Ｊ Ｉ
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桥 梁 桩基 础 的加 固设 计
李瑞云， 马亚军
２ ． ２ 经 济性 原 则
ｌ 桥梁结构桩基础病害的原 因分析 桩基础是整个桥梁结构最为重要的组成部分之一 ， 一旦 其 出现问题 ， 势必 会对 桥梁 的整体 稳定 性 和安全 性造 成影 响。然而 ， 由于我 国的桥梁桩基础基本采用的都是钢筋混凝 土结构 ， 从而使得桩基础很容易发生病害 。下面重点对桥梁 桩基础病 害的产生原因进 行分析。