《实例3 顺德龙江大桥水下桩基维修加实例(加典型图纸)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实例3 顺德龙江大桥水下桩基维修加实例(加典型图纸)（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 1 实例实例 3 3 顺德龙江大桥水下桩基顺德龙江大桥水下桩基维修加固维修加固 （水下桩基础增大截面法水下桩基础增大截面法） 1 1 桥桥梁梁概况概况 龙江大桥位于广湛公路（X494）大水线 K26+647 公里处，于 1983 年 04 月 竣工，横跨龙江。大桥全长 554.3m，桥面宽 1.5m +9m+1.5m，桥面纵坡 3%，竖 曲线半径 4666.67m。主桥上部结构由预应力钢筋混凝土 T 型刚构加 25.0m 挂梁 组成，共两孔，跨度为 52.5m，下部结构为钢筋混凝土实体桥墩，沉井基础；引 桥为 14 孔跨径 30.0m 预应力混凝土简支梁，下部结构为柱式桥墩，直径 1.5m
2、的 钻孔灌注桩基础，其中 13 号墩为嵌岩桩。 图图 1 1- -1 1 龙江大桥龙江大桥远景远景 2 2 存在的问题存在的问题 根据龙江大桥水下桩基础检测报告，龙江大桥水下桩基础存在以下病害： (1) 3 号墩桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工时的混 凝土护筒下端外露，有混凝土护筒包裹的区段，混凝土护筒外径约为 1.90m，满 足设计要求的 1.50m 桩径，混凝土护筒壁厚 6cm，但是由于该墩处河床面冲刷下 切严重，施工用的混凝土护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的 区段，由于桩基施工的因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，虽然桩基的 实际直径达到设计要
3、求的 1.50m；但是由此造成 3-1 和 3-2 号桩的无护筒段桩基 有大面积钢筋笼外露现象，同时也说明这两棵桩的钢筋笼在施工时有很大的偏 移，详见图 2-12-5。 2 图图 2 2- -1 31 3 号墩示意图号墩示意图 图图 2 2- -2 32 3- -1 1 号桩无护筒桩柱下游缩径号桩无护筒桩柱下游缩径 19cm19cm （水下照片）（水下照片） 图图 2 2- -3 33 3- -1 1 号桩外露钢筋情况号桩外露钢筋情况 （水下照片（水下照片） 3 图图 2 2- -4 4 3 3- -2 2 号无护筒桩柱下游缩径号无护筒桩柱下游缩径 3 30cm0cm 处处 （水下照片（水下照
4、片） 图图 2 2- -5 5 3 3- -2 2 号桩外露钢筋情况号桩外露钢筋情况 （水下照片（水下照片） (2) 3 号墩横系梁及桩柱结合部位由于施工和冲刷的因素造成有淘空和露筋。 (3) 4 号墩桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工时的混凝 土护筒下端外露，有混凝土护筒包裹的区段，混凝土护筒外径约为 1.90m，满足 设计要求的 1.50m 桩径，但是由于该墩处河床面冲刷下切严重，施工用的混凝土 护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由于桩基施工的因 素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，4-1 桩基的实际直径 1.30m 已达不到 设计要求的 1.5
5、0m；由此造成 4-1 号桩的无护筒段桩基的钢筋笼全部外露现象， 详见图 2-62-8。 (4) 4 号墩的 4-2 号桩无混凝土护筒的区段，桩基的实际直径 1.49m 基本达 到设计要求的 1.50m，虽然桩基的实际直径达到设计要求，但是由于冲刷下切严 重和这根桩的钢筋笼在施工时有很大的偏移， 由此造成 4-2 号桩的无护筒段桩基 有半面钢筋笼外露和淘空现象，详见图 2-9、图 2-10。 (5) 4 号墩横系梁及桩柱结合部位由于施工和冲刷的因素造成有淘空和露筋。 (6) 5 号墩桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工时的混 凝土护筒下端外露，有混凝土护筒包裹的区段，混凝土
6、护筒外径约为 1.90m，满 足设计要求的 1.50m 桩径，但是由于该墩处河床面冲刷下切严重，施工用的混凝 土护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由于桩基施工的 因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，5-1 号桩基的实际直径 1.36m 已达 不到设计要求的 1.50m；由此造成 5-1 号桩的无护筒段桩基的钢筋外露现象，详 4 见图 2-112-12。 图图 2 2- -6 6 4 4 号墩示意图号墩示意图 图图 2 2- -7 7 4 4- -1 1 号桩无护筒桩柱下游缩径号桩无护筒桩柱下游缩径 3030cmcm （水下照片）（水下照片） 图图 2 2- -8 8 4
7、 4- -1 1 号桩外露钢筋号桩外露钢筋锈蚀锈蚀情况情况 （水下照片（水下照片） 5 图图 2 2- -9 9 4 4- -2 2 号无护筒桩柱下游缩径号无护筒桩柱下游缩径 2222cmcm 处处 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1 10 0 4 4- -2 2 号桩外露钢筋情况号桩外露钢筋情况 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1111 5 5- -1 1 号无护筒桩柱下游缩径号无护筒桩柱下游缩径 2626cmcm 处处 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1212 5 5- -1 1 号桩外露钢筋情况号桩外露钢筋情况 （水下照片（水下照片） (7) 6 号墩 6-
8、1 号桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工 时的混凝土护筒下端外露，有混凝土护筒包裹的区段，混凝土护筒外径约为 1.90m，满足设计要求的 1.50m 桩径，但是由于该墩处河床面冲刷下切严重，施 工用的混凝土护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由于 桩基施工的因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，6-1 号桩基的实际直径 1.48m 已达不到设计要求的 1.50m；但未发现破损、露筋现象。 (8) 6 号墩 6-2 桩基实际直径为 1.40m 已达不到设计要求的 1.50m，由于桩基 施工的因素，施工用的混凝土护筒被拆除，由于该墩处河床面冲刷下切严重，在
9、 6 桩基无混凝土护筒的情况下，造成 6-2 号桩基的钢筋笼全部外露和有的淘空现 象，详见图 2-13、图 2-14。 图图 2 2- -1313 6 6- -2 2 桩钢筋淘空锈蚀桩钢筋淘空锈蚀 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1414 6 6- -2 2 号号桩钢筋外露锈蚀断裂桩钢筋外露锈蚀断裂 （水下照片（水下照片） (9) 7 号主桥墩桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工时 的混凝土护筒下端外露， 有混凝土护筒包裹的区段， 混凝土护筒外径约为 1.90m， 满足设计要求的 1.50m 桩径，但是由于该墩处河床面冲刷下切严重，施工用的混 凝土护筒下端已基本外
10、露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由于桩基施工 的因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，4 棵桩基的实际直径都已达不到 设计要求的 1.50m；由此造成 4 根无护筒段桩基的钢筋笼全部外露和严重淘空现 象，详见图 2-15、2-16。 图图 2 2- -1515 7 7- -1 1 号无护筒桩柱上游缩径号无护筒桩柱上游缩径 32cm32cm 处处 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1616 7 7- -2 2 号号桩钢筋掏空锈蚀桩钢筋掏空锈蚀 （水下照片（水下照片） 7 (10) 8 号桥墩为底节钢壳沉井基础主桥墩，由于该墩处河床面冲刷下切严 重，由此造成沉井基础的底节钢壳外露于
11、河床高约 2m，沉井基础的结构完整， 未发现有破损、淘空、露筋现象。 (11) 9 号主桥墩桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以至使施工时 的混凝土护筒下端外露， 有混凝土护筒包裹的区段， 混凝土护筒外径约为 1.90m， 满足设计要求的 1.50m 桩径，但是由于该墩处河床面冲刷下切严重，施工用的混 凝土护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由于桩基施工 的因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，9-1、9-2、9-3 号桩基的实际直 径都已达不到设计要求的 1.50m；由此造成 3 棵无护筒段桩基的半面钢筋笼外露 和严重淘空现象；同时也说明这 3 棵桩的钢筋笼在
12、施工时有很大的偏移，详见图 2-172-19。 图 2-17 9 号墩示意图 8 图图 2 2- -1818 9 9- -2 2 号无护筒桩柱号无护筒桩柱下下游缩径游缩径 2727cmcm 处处 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -1919 9 9- -3 3 号号桩钢筋掏空锈蚀桩钢筋掏空锈蚀 （水下照片（水下照片） (12) 9 号主桥墩的 9-4 号桩无混凝土护筒的区段，桩基的实际直径 1.54m 基 本达到设计要求的 1.50m，虽然桩基的实际直径达到设计要求，但是由于冲刷下 切严重和这棵桩的钢筋笼在施工时有很大的偏移， 由此造成 9-4 号桩的无护筒段 桩基有半面钢筋笼外露和严重
13、淘空现象，详见图 2-20、图 2-21。 图图 2 2- -2020 9 9- -4 4 号无护筒桩柱号无护筒桩柱下下游缩径游缩径 2020cmcm 处处 （水下照片（水下照片） 图图 2 2- -2121 9 9- -4 4 号桩钢筋淘空锈蚀号桩钢筋淘空锈蚀 （水下照片）（水下照片） (13) 9 号墩承台广州面向的上游边角由于船只碰撞以至破损并外露钢筋，承 台底与桩柱结合部位的质量良好，未发现别的异常现象； (14) 10 号引桥墩的 10-2 号桩基实际直径为 1.90m，由于河床冲刷的程度以 至使施工时的混凝土护筒下端外露，有混凝土护筒包裹的区段，混凝土护筒外径 约为 1.90m，
14、满足设计要求的 1.50m 桩径， 但是由于该墩处河床面冲刷下切严重， 施工用的混凝土护筒下端已基本外露，因此在桩基下部无混凝土护筒的区段，由 9 于桩基施工的因素，在无护筒段存在不同程度的缩颈现象，10-2 号桩基的实际 直径 1.65m 满足设计要求的 1.50m；未发现破损、露筋现象。 (15) 三个主墩处的河床冲刷下切严重，特别是 7 号、8 号墩处检测时的河 床底面已超出设计的最大冲刷深度线 2m 左右，而最大冲刷线是指水位达到设计 洪水位时（百年一遇）的桥墩位处必须虑及的可能出现的最大冲刷，固本次检测 是在常水位下的正常作业，因此应对主墩处的河床冲刷情况加以足够的重视。 3 3 主
15、要病害原因分析主要病害原因分析 从检测报告来看，该桥于 1983 年竣工。由于河床冲刷程度较大，河床面冲刷 下切严重，以至使多数桩基础施工时的混凝土护筒下端外露在桩基下部，无护筒 段存在不同程度的缩颈现象以至桩基实际直径达不到设计要求， 并且部分桩基础 存在钢筋笼外露和严重掏空现象，对结构的安全性和耐久性带来危害，需立即进 行加固及补强处理。 4 4 加固设计原则加固设计原则 根据桩基础病害情况，本次加固遵循如下原则： （1）不压缩现有过水断面及满足通航条件的前提下，进行水下桩基础的耐久 性加固。 （2）修复混凝土护筒下端受损水下桩身、提高桩基础混凝土耐久性。 （2）对出露钢筋进行除锈、防锈处
16、理，补充受损的钢筋面积，并采取有效措 施进行保护，避免病害的进一步恶化。 （3）对桥墩基础应有防冲刷措施。 （4）维修加固后桥梁结构的安全性、耐久性应得到提高。 （5）加固设计应与施工方法紧密结合。 5 5 维修加固方案维修加固方案 5 5.1 .1 加固总体思路加固总体思路 根据桥梁检测报告分析，该桥桩基础缩颈，钢筋笼外露及掏空现象严重，河 床冲刷下切现象严重。针对以上主要结构病害，结合龙江大桥水文资料，提出三 种加固方案进行比较，推荐最优方案。 10 5 5.2.2 方案一方案一 玄武岩纤维网格加固玄武岩纤维网格加固 1) 1) 设计要点设计要点 根据检测报告及竣工图等相关资料，该桥桩基础病害均在水中，且桥位处常 水位较高、水深较深，同时在 7 号墩与 8 号墩之间和 8 号墩与 9 号墩之间为主航 道通航区，为了不压缩过水断面、不影响通航的前提下，顺利的完成桩基础加固 工作，本方案选择水下包裹玄武岩纤维网格加固施工,见图
