橋梁樁基礎加固設計論文

時間:2022-02-07 10:59:51

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橋梁樁基礎加固設計論文

摘要:橋梁樁基礎作為橋梁的重要組成部分,設計過程中應綜合考慮各方面因素的影響,分析了橋梁樁基礎加固設計的重要性及其注意事項,重點介紹了樁基礎加固設計的方法,并對其常見問題進行了分析。

關鍵詞:橋梁,樁基礎,加固設計

1橋梁樁基礎加固設計注意事項

1.1橋梁樁基礎設計的重要性。橋梁樁基礎是整個橋梁及其上部荷載的支撐結構,其承載力和穩定性關系到整個橋梁的質量。在進行樁基礎設計中,首先要選擇樁基礎的類型。橋梁樁基礎的穩定性和承載力關系到整個橋梁的質量和安全,必須進行全面綜合的考慮。對樁基礎的受力情況進行準確計算,選擇合適的樁基尺寸,滿足對承載力的要求。為了更好的滿足橋梁使用過程中對橋梁樁基礎的要求,采取科學合理的方法對樁基礎進行加固設計,并充分考慮各種外界因素的影響。1.2橋梁樁基礎加固設計需要注意的問題。在進行橋梁樁基礎設計之前,應結合橋梁工程特點和地質情況,盡可能減少橋梁結構病害,防止加固設計濫用,根據需要采取正確方法進行樁基礎加固設計。在進行橋梁樁基礎加固設計時,還應注意以下問題:1)確定橋梁樁基礎加固的形式。橋梁樁基礎的加固形式主要包括耐久性加固、剛度加固和強度加固三種,應根據需要進行選擇。在設計人員開展橋梁樁基礎加固設計前,應對橋梁工程資料進行全面分析,并結合施工現場工程地質和水文地質情況正確選擇加固形式。重點是對橋梁樁基礎的常見病害進行分析,有針對性的選取加固形式。對已經破損部位的修復,應選擇耐久性加固。為了保證橋梁樁基礎使用功能的預防性加固方法,應選擇剛度加固。為了延長樁基礎的使用壽命,提高橋梁的強度和穩定性,也應采用強度加固。2)必須考慮加固設計的科學性和可行性。在進行橋梁樁基礎加固設計時,必須結合施工現場的實際情況,選擇科學可行的加固方法。而不是簡單的套用類似工程的加固方法,以防止造成工程浪費,導致施工成本增加,且不能起到加固作用。3)充分考慮工程成本,防止超出預算。橋梁樁基礎加固設計應遵循成本最小化的原則,在確保工程質量的前提下,盡量選擇性價比高的材料和低成本的施工方法,節約工程成本。4)避免加固技術的濫用。雖然橋梁樁基礎加固可以提高基礎的強度、耐久性和剛度等性能,對橋梁結構具有很多益處,但是也不能盲目濫用。橋梁樁基礎加固設計具有其科學性,應該根據橋梁結構的需要進行設置,不可生搬硬套,以免造成不必要的浪費。

2橋梁樁基礎加固設計的方法

2.1擴大橋梁樁基礎加固法。擴大橋梁基礎加固法是在橋梁發生破壞或侵蝕的情況下進行的加固,屬于耐久性加固。擴大橋梁基礎加固法在實際應用中十分常見,它可有效處治橋梁樁基礎的空洞或者蜂窩,提高橋梁的穩固性。采用擴大橋梁基礎加固法進行修補加固時,首先應確定橋梁樁基礎的埋置高程,作為后期開展施工的基本依據。修補加固施工中所采用的混凝土必須嚴格要求,保證混凝土的質量,方可達到預期的加固目標。2.2橋梁樁基礎自身修補加固法。橋梁樁基礎自身修補加固法也屬于耐久性加固的一種,是對已經出現破損的橋梁樁基礎進行修補加固,恢復其原有的強度和使用性能。在進行修補加固前,首先對橋梁樁基礎進行現場調查,對橋梁樁基礎的破損情況進行分析調查,確定修補加固方案。對于破損嚴重的樁基礎,通常采用澆筑鋼筋混凝土對樁基礎進行封裝,這樣一方面可以對樁基礎的破損部位進行修補,還可以提高樁基礎的強度和使用性能,起到加固作用。2.3橋梁樁基自體加固法。該方法主要適用于樁徑較小的樁基礎加固,是在已有樁基礎上采用澆筑混凝土的方法進行加固。這種方法的施工工程量小、投資少,節約成本,可用于絕大部分小樁徑橋梁樁基礎的加固。2.4增加樁基加固法。對由于設計或其他原因引起的橋梁樁基承載力不足的情況,可選用增加樁基加固法進行加固。通過增加樁基礎的數量,可有效提高橋梁樁基側整體承載力,保證橋梁的穩固性和安全性。增加樁基加固法是在原有樁基周圍重新澆筑新樁,可以分散橋梁樁基的上部荷載,提高穩固性和安全性。這種方法主要用于陸地加固,會對周邊交通產生一定的影響。但其加固效果顯著,工程投資少,工程量小,在橋梁樁基礎加固中應用廣泛。2.5微型樁加固法。微型樁加固法是通過增加適當數量的樁徑較小的混凝土樁來提高橋梁的承載力,在橋梁樁基加固中應用較多。這種加固方法必須對增設微型樁的方位進行嚴格設計,確保其可以起到加固作用。設計與施工前應結合原有設計圖紙,對微型樁進行定位,并將其位置偏差控制在允許范圍內。施工中必須注意防水,以防止混凝土吸水膨脹。微型樁施工應逐個進行,不得大面積施工,以降低對原有樁基礎的影響。微型樁加固法可有效提高橋梁樁基的承載力,且其開挖孔徑小,對原有樁基的擾動小,加固效果好。

3橋梁樁基礎設計的相關問題

3.1樁基豎向力。橋梁樁基礎在使用過程中,會受到橋梁自重和外界荷載所產生的豎向力的作用。當橋梁樁基的承載力不足時,樁基底部的土體松動,豎向力會使其產生一定的偏移。同時,樁基與周邊土體的剪切力也會隨著偏移的增大而增大。當樁基礎出現的偏移超出一定范圍時,就會產生一定的沉降。如果不及時采取有效措施進行加固時,就會影響整個橋梁的穩定性。在樁基設計中,應對橋梁自重和上部荷載做準確的分析,并對樁基施工現場的工程地質和水文地質情況進行全面調查,保證將樁基放在穩固的持力層上。同時,應盡可能采用摩擦樁,因為摩擦樁對樁基持力層的要求較端承樁要低。另外,如出現橋梁樁基發生沉降的情況,應正確選擇加固方法進行修復。3.2橋梁樁基的承載力不足。在對橋梁樁基進行設計時,應結合橋梁自身荷載和外界荷載進行承載力計算,特別是要充分考慮交通荷載的增長和交通量組成的變化對橋梁承載力的要求。因此,在設計中應對橋梁的實際流量進行準確觀測,并通過分析其年增長率,根據設計使用年限對樁基承載力進行計算,以防止樁基在運營使用過程中沉降或者是偏移。另外,橋梁樁基承載力的設計還應充分考慮施工現場的土質特點及土層厚度,進行準確計算,確定樁基的設計參數。避免在設計中土層出現夾心層,否則在荷載作用下,易造成夾心層破損,造成較大的沉降。3.3樁基配筋的布置問題。橋梁樁基礎的配件是保證樁基礎施工質量的關鍵,也是影響混凝土澆筑的主要因素。在設計中,樁基豎向鋼筋的布置應從樁基頂部到最大彎矩部位,并留出足夠的錨固長度。采用這種布筋方式,可以有效提高軟土地區的樁基穩定性。但這種方式會增加鋼筋的消耗,容易造成成本增加,原材料浪費。因此,應該根據實際情況,合理選擇橋梁樁基礎的配筋布置方式,在保證樁基穩定的情況下盡量節約工程成本。

4結語

橋梁樁基礎加固設計是橋梁設計的一個重要環節,其設計質量直接關系到整個橋梁的穩定性和安全性。在加固設計中,應充分考慮各類因素的影響,合理選擇加固設計方法,在施工中切實起到加固作用。在樁基礎加固設計中,應盡可能采用先進的設計方法,提高加固設計質量,提高橋梁結構的穩固性。

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作者:楊波 單位:山西長治公路勘察設計院