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淺基橋梁水毀壓漿加固探討
2013-04-25 來源:維普網(wǎng)
1、前言

  棗莊市20世紀(jì)60、7O年代修建的淺基礎(chǔ)橋涵相當(dāng)多,占全市公路橋涵總數(shù)的20%左右,這些橋涵在國民經(jīng)濟的發(fā)展中曾經(jīng)起到重要作用。但是隨著歷年來的洪水沖刷及重型車輛的通行,有些橋涵淺基礎(chǔ)勾縫脫落、部分基石沖走,造成橋臺脫空懸起,承載能力嚴(yán)重降低。加固這些橋涵,對于保證車輛正常暢通,延長橋涵的使用壽命,保障人民生命財產(chǎn)的安全和國防建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

  2、工程概論

  省道新(泰)一棗(莊)公路山亭段127K+532小北莊橋建于1978年,為9孔一8 m實腹式拱橋,橋面凈寬7.8 m,設(shè)計荷載:汽一15,掛一80,橋軸線與河流中心線夾角85。,橋墩采用10#漿砌塊石重力式橋墩,長10 m,寬1.4 m,高2.87 m;墩臺基礎(chǔ)采用漿砌片石剛性擴大基礎(chǔ),長12.0 m,寬2.4 m,深1.2 m,埋置深度2.1 m;座落在紅色頁巖及沉積河卵石上。

  1998年7月發(fā)生了50年一遇的特大洪水,該橋8#、9撐墩基礎(chǔ)及10#橋臺基礎(chǔ)經(jīng)山洪沖刷,基底懸空平均長度2.5 m,約占橋?qū)?/3,基礎(chǔ)最深沖空1.0 m (見圖1,單位cm),當(dāng)時采取拋石填充方法作為搶險措施。

  

  大汛過后對該橋作了全面特殊檢查,主拱圈沒發(fā)現(xiàn)明顯的裂縫變形,上部結(jié)構(gòu)完好,墩臺基礎(chǔ)未發(fā)生變形;但是發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)底部過水,說明基底部分已淘空,按照橋梁管理系統(tǒng)CBMS評價為四類橋梁。按以往加固措施采用擴大淺基礎(chǔ),俗話說的“穿靴子”,基礎(chǔ)外部也只是砌石鑲嵌,里面始終無法充實;即使上游增加了消力池,橋下增加鋪砌,仍然無法根本解決基礎(chǔ)變形下沉問題,治表不治本。借鑒砼路面采取壓漿技術(shù)解決板底脫空技術(shù),決定將壓漿技術(shù)運用到解決淺基懸空問題,利用灰漿在一定壓力下具有流動性的特點,起到對橋墩甚至橋臺進(jìn)行加固的作用。在不中斷交通的情況下,花費較少的資金,短時問內(nèi)使橋梁墩臺恢復(fù)其承載能力。

  3、壓漿前的準(zhǔn)備工作

  首先為壓漿做好施工準(zhǔn)備工作,要加固的橋梁墩臺需要設(shè)置圍堰,抽干基坑,對風(fēng)化巖剔舊見新,然后立模澆注長12 m,寬0.4 m,高1.4~2.2 m的25#砼護(hù)墻。澆注前預(yù)埋4~5個072,彎角為90~l10。的厚壁鋼管,一端深入基礎(chǔ)拋石部位,另一端露出砼外0.5m,澆注后的護(hù)墻待養(yǎng)生達(dá)到設(shè)計強度后即可壓漿(詳見圖2)。

  

  4、水泥灰漿的配比及壓漿

  漿體的配料選為水泥、粉煤灰、早強劑、膨脹劑、水。壓漿前各種材料在實驗室經(jīng)過嚴(yán)格的配比,做好的試塊養(yǎng)生后,進(jìn)行抗壓試驗,其抗壓強度不低于5 MPa,最后選定配比為:水:水泥:粉煤灰:早強劑:膨脹劑=24:35:35:4:2。粉煤灰為球磨灰嚴(yán)防結(jié)塊,最大粒徑不大于1 mm,以便在壓漿管中減少磨擦;水為人畜飲用水;膨脹劑可用鋁粉代替;水泥選用425#硅酸鹽水泥;早強劑選用建筑常用的jk24型。壓漿設(shè)備由一臺灰漿攪拌機(JW180L型)和一臺壓漿泵(濟南產(chǎn)UB~3A型)組成,工作壓力為5 MPa,水平輸送150 m,垂直輸送40 m。壓漿過程應(yīng)該均勻進(jìn)行,密切觀察壓力表,將拌和均勻的漿體從壓漿管壓人,如漿體從另一側(cè)壓漿管噴出,要及時用木塞堵住繼續(xù)壓漿,直到壓力表的讀數(shù)達(dá)1.5 MPa時,有時可以看到漿砌墩臺脫縫處出漿,此時停止壓漿。每個橋墩臺基礎(chǔ)需制作灰漿試塊3塊,試模采用三聯(lián)帶底砂漿試模,試塊養(yǎng)護(hù)7 d(正常養(yǎng)護(hù)6 d,飽水ld),抗壓強度不得低于5 MPa。

  5、施工注意事項

 ?。?)壓漿管外端應(yīng)用布包好,防止石塊或其它雜物進(jìn)入管孑L,影響壓漿流暢,內(nèi)端需放到拋石空隙內(nèi)部,以防壓漿被堵塞,造成壓漿管報廢。

 ?。?)每根壓漿管在壓漿過程中要一氣呵成,中途停止,漿液很快凝固堵塞管孔。

 ?。?)膨脹劑摻拌時間,拌和應(yīng)先將水泥、粉煤灰與早強劑放入拌和設(shè)備干拌兩遍,然后加水,膨脹劑最后放入以防止稠度太大,過早形成結(jié)塊,造成壓漿不流暢。

  (4)壓漿機管頭與壓漿管靠膨脹螺絲的摩擦力結(jié)合在一起的,在壓漿管壓力過大或膨脹螺絲沒上牢固時,可能騰空噴漿,工作人員不要靠近接頭。

  6、措施

  把壓漿技術(shù)用于加固淺基具有以下優(yōu)點:不需要斷絕交通;施工工藝簡便易行,因地取材、材料堅固耐久,施工安全有保障;為國家節(jié)約大量養(yǎng)護(hù)資金;壓漿用于橋梁淺基加固,充分利用漿體流動性好、干縮性小、短時間的速凝性、凝固后的耐久性來加固橋涵基礎(chǔ)。通過實驗證明,橋涵基礎(chǔ)底部的空隙全部充滿漿體,且試塊抗壓強度不低于5.0 MPa,使橋梁在較短時間恢復(fù)其承載能力,具有良好的經(jīng)濟效益和科學(xué)的使用價值。
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