江边肖1号桥9＃桥墩加固方案
2012-12-04 来源：百度文库
一、 工程简介
1. 江边肖1号桥总体设计
江边肖1号桥属土建第5合同段，桥梁中心桩号K63+752.0，桥梁墩台中心线与路线设计线的右偏角为50o，全桥上部结构为10×16m后张预应力砼1m板宽的简支空心板，桥面连续；下部为钻孔灌注桩基础，柱式墩台；桥梁建筑宽度为28.0m。
江边肖1号桥设计规范采用交通部《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）、《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》（JTJ022-85）、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）。
桥梁设计荷载采用汽车－超20，验算荷载为挂车－120；计算行车速度采用120km/h；地震基本烈度六度。
左幅9＃桥墩温州方向侧桥下有中心桩号为K63+808的6.0×2.7m的机通道路一条，福州方向侧有填土高度约为4m的桥头锥坡一个。本桥墩墩身为3?100cm圆柱，基础为3?120cm钻孔灌注桩，桩中心间距为620cm，盖梁斜长×宽×厚＝1762×130×110cm。
2. 江边肖1号桥工程地质概况
本桥地貌类型属冲海积平原区，地势平缓开阔，地面标高2.5 ～4.5 m。表部主要为海积的软塑状粘土，厚度一般1.0～2.0m，下伏为工程地质极差的淤泥软土层，厚度从29.0～35.0m不等，中部为淤泥质粘土，厚度从10.0～16.0m不等，下部为工程地质较好的冲积、冲洪积粘性土和卵石层等。桥位所属路段属软土路段，该软土为高含水量（W=60～80%）、高孔隙比、低强度、固结缓慢；极限填土高度一般为2m左右，沉降大、稳定性差。
江边肖1号桥桥墩单桩容许承载力为3730kN，并要求桩尖应穿透粘土夹层，落入卵石层上。其中9＃桥墩桩基桩长设计为53.3m，进入卵石层深度约为7.5m。桩基地质钻孔记录及分析；详见现场桩基施工记录报告。
二、 裂缝状况及检测成果
1. 江边肖1号桥左幅9＃桥墩盖梁裂缝产生时间及裂缝稳定性
2. 现场裂缝描述
左幅9＃桥墩外侧柱顶盖梁上缘裂缝根数、长度及裂缝宽度描述。中间柱顶盖梁上缘裂缝根数、长度及裂缝宽度描述。
3. 现场桥梁检测数据、盖梁裂缝成因分析与结论
桥墩桩基完整性检测、桩底沉淀土厚度确认、横向桥墩3个桩基沉降量检测。
三、 桥墩盖梁验算
1. 根据检测报告实测的桩基沉降量，进行盖梁承载能力极限状态抗弯及抗剪验算。（如有不均匀沉降）
2. 根据检测报告实测的桩基沉降量，盖梁正常使用极限状态钢筋应力及裂缝宽度验算。（如有不均匀沉降）
3. 软弱地基，10号桥台台后填土对9号桥墩桩基的影响。（有可能）
4. 盖梁验算结论。
四、 桥墩盖梁加固方案
1. 方案一：根据桩基检测结论，若沉降已稳定，桩基承载力满足设计要求，对盖梁裂缝建议灌注环氧树脂进行裂缝封闭处理，并可在盖梁侧面贴碳纤维（钢板）加固。碳纤维加固通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力；并采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算。在构件达到受弯承载能力极限状态前，碳纤维片材与混凝土之间不发生粘结剥离破坏；在构件达到受弯承载能力极限状态时，碳纤维片材的拉应变按截面应变保持平面的假定确定。当考虑二次受力影响时，应根据加固时的荷载状况，按截面应变保持平面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变。
2. 方案二：锚杆静压桩加固施工方案
锚固静压桩作为一种沉桩方法，是利用桩基础承台及上部结构传递来的重量作为压桩反力，通过预埋的锚杆、反力架、千斤顶等压桩设备，将桩段从压桩孔处压入地基中，然后将桩与承台连接成整体，使新桩基与原桩基础共同承担荷载，提高原桩基础的承载力。锚杆静压桩施工的优点：对老桩的影响小，对桥梁使用的干扰小；传递荷载过程和受力性能非常明确，可直接测得每根桩的实际压桩力和桩入土深度，对施工质量有可靠保证；施工过程中无震动、无噪声、无污染，对周围环境影响小；施工设备轻便、简单、移动灵活，操作方便，可在较小空间内进行压桩作业。
因本桥桥下地质条件限制，且不能封闭交通，对该桥基础进行钻孔或打桩补桩困难。结合本桥实际情况，决定对该桥基础进行静压混凝土桩方案进行加固维修以提高该桥基础承载力和整体性。该方案属主动加固，利用静压反力系统能使新增桩基直接分担原有桩基承受的荷载，提高桥梁安全系数；加固不影响桥梁的交通行车。静压混凝土桩加固内容包括：新增承台、静压混凝土桩。
新承台采用哑铃式承台，高为150cｍ，纵桥向布置承台，将桩柱接头处凿毛并植筋，使设置新承台与原墩身连接，然后浇微膨胀混凝土C30（预留压桩孔）。承台两侧各布设4根采取分段压入的钢筋混凝土桩。待压桩结束后封桩：焊接钢板、钢棒、主筋，利用千斤顶通过钢棒对桩基施加预加力，浇注C30微膨胀混凝土，待压桩孔混凝土达到设计强度后，拆除千斤顶，承台表面割掉多余的钢棒，对钢棒截面作防腐处理。
3. 方案三：根据桩基检测结论，若沉降仍未稳定，桩基承载力不满足设计要求，则采用加桩加固方案。
根据检测结果，确定不合格桩基础，对相应桩基础进行加桩处理。每加固1根桩基需采用2根?100cm扁担桩。该方案要求封闭左幅通行，同时需移掉桥梁上部结构为钻机提供施工空间,施工工期长，交通影响大。（若采用打入预应力砼管桩，可减少桥墩下部结构施工时间，但打入桩对周边的桩基的影响需综合考虑。）
五、 加固费用估算
1. 方案一：
贴碳纤维方案：环氧树脂裂缝封闭总长度30m×单价260元/m＝7800元；碳纤维总面积38 m2×2层×单价800元/m2 ＝60800元；合计7800元+60800元＝￥6.86万元。
（贴钢板方案：环氧树脂裂缝封闭总长度30m×单价260元/m＝7800元；钢板总面积28 m2×单价1600元/m2 ＝444800元；合计7800元+44800元＝￥5.26万元。）
2. 方案二：
钢筋砼钻孔灌注桩加桩方案：扁担桩2根?100cm。承台钢筋砼16.6 m3×单价700元/m3＝11620元；桩基钢筋砼85m3×单价980元/m3＝83300元；合计11620元+83300元＝￥9.492万元。
（预应力砼管桩加桩方案：扁担桩8根?40cm。承台钢筋砼21.6 m3×单价700元/m3＝15120元；预应力砼管桩总长400m×单价140元/m＝56000元；合计15120元+56000元＝￥7.112万元。）
六、 问题与建议
建议建立长期的桥墩沉降观测点，看加固后是否有桩基的不均匀沉降，发现问题及时处理。
