橋梁樁基礎(chǔ)的加固設(shè)計
2016-10-17
引 言
橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計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。但是在進行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計是要注意遵循相關(guān)的原則，并且要利用好橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的幾個主要方法，以充分的保障橋梁基礎(chǔ)加固設(shè)計的質(zhì)量，促進橋梁高質(zhì)量的施工和安全的使用。
1 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的必要性及需要注意的問題分析
1.1 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的必要性分析
橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計關(guān)系著整個橋梁的使用安全性，橋梁樁基礎(chǔ)一旦出現(xiàn)問題，便會導(dǎo)致整個橋梁的穩(wěn)定性及安全性降低。在橋梁樁基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，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，直接會影響到橋梁樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，進而影響橋梁的使用安全性。橋梁樁基礎(chǔ)的機構(gòu)病害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①混凝土碳化是橋梁樁基礎(chǔ)施工過程中常見的結(jié)構(gòu)病害之一。正常情況下，因為混凝土的堿性屬性，可以形成一層堿性的保護膜，附著在混凝土的表面，以避免酸性的介質(zhì)對鋼筋產(chǎn)生侵蝕作用。而如果混凝土發(fā)生碳化，則會使自身的堿性降低，保護膜無法形成，介質(zhì)侵入對鋼筋產(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)計中的重要問題。堿骨料問題會嚴(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，也會對混凝土的結(jié)構(gòu)造成一定的破壞，最終引起混凝土強度降低，影響橋梁使用的安全性。這些混凝土的結(jié)構(gòu)病害勢必會導(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，要及時的對混凝土樁基礎(chǔ)進行加固設(shè)計，避免因混凝土結(jié)構(gòu)病害而造成橋梁質(zhì)量問題，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)計需要注意的問題分析
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，要對橋梁樁基礎(chǔ)進行合理的加固設(shè)計。在對橋梁的樁基礎(chǔ)進行加固設(shè)計時，要注意以下幾個問題：首先，一定要注意橋梁加固的性質(zhì)。設(shè)計基于詳細(xì)的資料收集及調(diào)查研究，在對橋梁進行樁基礎(chǔ)設(shè)計之前，要對橋梁樁基礎(chǔ)的病害進行分析，并對橋梁樁基礎(chǔ)進行病害檢測，在詳細(xì)了解橋梁樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)情況的基礎(chǔ)上，對橋梁實施加固設(shè)計。一般可以將橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計分為強度加固、剛度加固以及耐久性加固三種，三種加固方式所針對的橋梁基礎(chǔ)情況不同。其中，強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已經(jīng)出現(xiàn)損傷的部位，對損傷的部位進行修復(fù)處理，阻止結(jié)構(gòu)病害的進一步發(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，在進行橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計時要注意控制成本，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用性，并且能夠通過加固方法及加固技術(shù)的使用來起到保障橋梁穩(wěn)定安全的作用。因此，要根據(jù)實際情況來選擇加固技術(shù)及加固方法，避免簡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。
2 橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的方法分析
2.1 增補樁基加固設(shè)計的方法
增補樁基加固設(shè)計是橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的方法之一。這種加固設(shè)計主要是針對橋梁樁基礎(chǔ)的承載能力不足的狀況。增補樁基加固設(shè)計可以通過擴大承臺來將墩臺的壓力分散，而且對提高樁基礎(chǔ)的承載能力有一定的作用。增補樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的主要方法是在原有的灌注樁周圍，補加新的鉆孔灌注樁，以擴大原來的承臺，同時，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)計方法，可以提高加固的效果，而且這種加固方法不需要進行水下作業(yè)，因此被應(yīng)用的較為廣泛。但是在實施這種加固方法時，會對交通運行情況造成一定的影響。在不是特別影響交通運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)計的方法
微型樁加固設(shè)計的方法在橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計中也比較常用。這種加固設(shè)計方法主要是通過一些直徑比較小的鋼管混凝土樁，來將原有的樁基礎(chǔ)進行加固處理。在采用這種樁基礎(chǔ)加固設(shè)計方法時，一定要根據(jù)圖紙的設(shè)計要求進行平面定位，然后將鋼管植于原來的樁基礎(chǔ)側(cè)面，完成植筋以后，進行混凝土澆筑。要注意在加固過程中及時排水，并且保障封底混凝土的澆筑質(zhì)量。同時，采用逐樁處理的方式進行施工操作，避免對原有的樁基礎(chǔ)過分的擾動。這種加固方法的承載能力較強，而且施工時不會占用太大的面積，再加上施工時的沉降量也比較小，對原來樁基礎(chǔ)的擾動不大。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 樁身補強加固設(shè)計的方法
樁身補強加固設(shè)計的方法也是橋梁樁基礎(chǔ)加固中值得推廣的方法。這種方法主要是對混凝土進行補澆，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，通過樁身補強來增加樁身的強度，使樁身具有更好的抗彎能力和抗腐蝕性。在實施樁身補強加固方法時，要先確定樁身補強的范圍，通常情況下是先對樁基礎(chǔ)破損的程度進行測算，通過測算結(jié)果確定補強范圍。補強范圍確定以后，將補強的鋼筋和樁身內(nèi)部的鋼筋牢固的焊接到一起，注意在焊接時一定要按相關(guān)的規(guī)范要求進行。同時進行模板的安裝，并澆筑混凝土。這種加固方法的加固效果比較好，經(jīng)過加固之后的樁身強度會顯著增加，在修復(fù)強度較低的橋梁樁基礎(chǔ)及受到破壞的橋梁樁基礎(chǔ)時效果非常好。
2.4 擴大基礎(chǔ)加固設(shè)計的方法
擴大基礎(chǔ)加固對橋梁樁基礎(chǔ)加固的效果也比較好。這種方法主要是通過擴大基礎(chǔ)面積，使得樁基礎(chǔ)周圍的基礎(chǔ)面積擴大后可以和樁基形成一個統(tǒng)一的整體，從而增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進行樁基礎(chǔ)加固處理之前，要先對基礎(chǔ)的埋置高程進行確定，而后按相關(guān)規(guī)范對埋置深度進行確定，按連接驗算的結(jié)構(gòu)進行嵌入深度的確定，最終按確定的嵌入深度進行可靠的連接。在采用擴大基礎(chǔ)加固設(shè)計方法時，一般擴大基礎(chǔ)的材料為混凝土，對混凝土的要求一定要按工程的實際情況來確定。這種加固方法的效果也比較好，尤其是針對樁基礎(chǔ)上出現(xiàn)空洞、蜂窩或者露筋問題時，這種加固方法不僅可以改善樁基礎(chǔ)出現(xiàn)的問題，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
通過本文的分析，明確了橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的重要性，并且了解了橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計中需要注意的相關(guān)問題，對橋梁樁基礎(chǔ)加固設(shè)計的主要方法進行了探討。為橋梁施工的進一步完善及橋梁質(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
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