基础沉降引起的桥梁结构问题及加固对策

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1、浙江大学建筑工程学院工程硕士课程作业课程名称基础工程任课教师柯翰专业年级2013级交通工程（桥梁工程）姓名李川成绩目录1桥梁基础的作用及基础类型31.1桥梁基础作用31.2桥梁基础类型42国内桥梁管养现状与基础沉降引起的桥梁结构主要问题62．1国内桥梁管养现状62.2基础沉降引起的桥梁结构主要问题73桥梁基础加固对策、方案的介绍73.1扩大基础加固法73.1.1特点及适用条件73.1.2加固施工工序、方案83.2增补桩基加固法93.2.1特点及适用条件93.2.2加固施工工序、方案103.3高压旋喷注浆加固法113.3.1特点及适用条件113.3.2加固施工工序、方案124案例分析12

2、4.1雅回一桥病害分析及加固对策134.2垂阳桥病害分析及加固对策164.3温溪大桥病害分析及加固对策204.4塘下金互通立交桥病害分析及加固对策22基础沉降引起的桥梁结构问题及加固对策桥梁是道路交通的咽喉，是重要的基础设施，由于桥梁结构反复承受着车轮的磨损、冲击，遭受暴雨、洪水、风沙、冰雪、日晒、冻融等自然因素的侵蚀破坏，特别是我国交通量和重型汽车的不断增加，加之建筑材料的性质衰变，以及由于设计和施工留下的一些缺陷，必然造成道路桥梁使用功能和承载能力的日趋退化。与此同时，基础沉降对桥梁结构有着非常重要的影响，每年因为基础沉降造成的桥梁垮塌事件很多，基础沉降现在是桥梁结构中比较严重的危

3、害之一；本文将对基础沉降引起桥梁下部结构各病害进行总结分析，同时提出相应的加固对策。本文分四个部分，第一部分简述桥梁基础的作用及基础类型，第二部分简述国内桥梁管养现状与基础沉降引起的桥梁结构主要问题，第三部分为桥梁加固对策与各加固方法的介绍，第四部分为实际案例分析。1桥梁基础的作用及基础类型1.1桥梁基础作用由于不同桥梁基础类型对相应的桥梁结构所造成的影响不同，故首先对桥梁基础的作用，桥梁基础的类型做一些简单的介绍。桥梁基础的作用是承受上部结构传来的全部荷载，并把它们和下部结构荷载传递给地基。因此，为了全桥的安全和正常使用，要求地基和基础要有足够的强度、刚度和整体稳定性。与一般建筑物基

4、础相比，桥梁基础埋置较深，其原因是：①由于作用在基础上的荷载集中而强大，加之浅层土一般比较松软，很难承受住这种荷载，故有必要把基础向下延伸，使置于承载力较高的地基上；②对于水中墩台基础，由于河床受到水流的冲刷，桥梁基础必须有足够的埋深，以防冲刷基础底面（简称基底）而造成桥梁沉陷或倾覆事故。一般规定桥梁的明挖、沉井、沉箱等基础的基底按其重要性和维修加固难易，应埋置在河床最低冲刷线以下至少2～5米。对于冻胀土地基，基底应在冻结线以下至少0.25米。对于陆地墩台基础，除考虑地基冻胀要求外，还要考虑生物和人类活动及其他自然因素对表土的破坏,基底应在地面以下不小于1.0米。对于城市桥梁,常把基础

5、顶置于最低水位或地面以下,以免影响市容。基顶平面尺寸应较墩台底的截面尺寸大，以利施工。在水中修建基础，不仅场地狭窄，施工不便，还经常遇到汛期威胁及漂流物的撞击。在施工过程中如遇到水下障碍,还需进行潜水作业。因此，修建水中基础,一般工期长，技术复杂，易出事故，工程量大，造价常常占到整个桥梁造价的一半，故桥梁基础的修建，在整个桥梁工程中占有很重要的地位。1.2桥梁基础类型按构造和施工方法不同，桥梁基础类型可分为：明挖基础、桩基础、沉井基础、沉箱基础和管柱基础。明挖基础，也称扩大基础，系由块石或混凝土砌筑而成的大块实体基础，其埋置深度可较其他类型基础浅，故为浅基础。它的构造简单，由于所用材料

6、不能承受较大的拉应力，故基础的厚、宽比要足够大，使之形成所谓刚性基础，受力时不致产生挠曲变形。为了节省材料，这类基础的立面往往砌成台阶形，平面将根据墩台截面形状而采用矩形、圆形、T形或多边形等。建造这种基础多用明挖基坑的方法施工。在陆地开挖基坑，将视基坑深浅、土质好坏和地下水位高低等因素，来判断是否采用坑壁支持结构──衬板或板桩。在水中开挖则应先筑围堰。明挖基础适用于浅层土较坚实，且水流冲刷不严重的浅水地区。由于它的构造简单,埋深浅，施工容易,加上可以就地取材，故造价低廉，广泛用于中小桥涵及旱桥。中国赵州桥就是在亚粘土地基上采用了这种桥基。桩基础，由许多根打入或沉入土中的桩和连接桩顶的

7、承台所构成的基础。外力通过承台分配到各桩头，再通过桩身及桩端把力传递到周围土及桩端深层土中，故属于深基础。桩基础适用于土质深厚处。在所有深基础中，它的结构最轻，施工机械化程度较高，施工进度较快，是一种较经济的基础结构。有些桥梁基础要承受较大的水平力，如桥墩基础要承受来自左右方向的水平荷载，其桩基多采用双向斜桩；而一些梁式桥的桥台主要承受来自一侧的土压力，多采用单向斜桩。如桩径很大，像常用的大直径钻孔桩，具有相当大的刚度，则可不加斜桩而做成垂直桩