旧桥基础加固实例

杨河大桥为一座钢筋混凝土T型梁桥,桩基为直径1.2m的钻孔灌注桩,桩基嵌入中风化粉砂质泥岩,平均桩长12.5m。由于河床段上下游长期人工取砂及严重冲刷,桥墩横系梁及桩基已经外露2～4m,桩基的外包混凝土部分钢筋外露锈蚀。河床面以下4～5m均为砂砾层,如河床进一步冲刷,将严重削弱桥梁的承载能力及影响桥梁的整体稳定,为保证桥梁的安全,对基础采用微型桩托换技术进行整体加固。     

云南德宏姐告大桥加固设计分析

本文介绍姐告大桥、姐告新大桥桩基加固设计,两座大桥处于瑞丽江河流上平行而建。由于上、下游河沙被大量采挖,河床线变迁较大且下切严重,覆盖层显著降低,导致桩基有效桩长减少,经有资质单位的检测,大桥评定为4类桥,必须立即对冲刷严重的桥梁桩基进行加固维修,保证桥梁结构处于安全状态。     

山洪对沿河在役桥梁桩基力学与变形特性影响的数值仿真分析

针对某沿河在役桥梁桩基产生的病害,基于数值计算方法研究了洪水冲刷作用下,漂浮物撞击与洪水冲刷共同作用下桥梁桩基的桩顶竖向位移、桩身水平位移、桩身轴力、桩侧土抗力、桩侧阻力及桩端阻力的变化规律。研究结果表明:洪水冲刷造成桩基竖向承载特性明显降低,变形增大,下部结构稳定性降低;洪水漂浮物的撞击使得桩基横向承载特性明显降低,变形增大,导致结构破坏;冲刷与漂浮物的共同作用使桩基产生了较大的水平位移,是沿河在役桥梁桩基发生偏位病害的主要原因。     

水下桥梁桩基础新型压入钢套箱加固技术

桥梁桩基长期受河水的冲刷,经常会出现很多的病害,如蜂窝孔洞、钢筋外露等,直接影响桥梁结构的承载能力和使用安全.针对某特大桥的桩基长期受潮水起落的冲刷,部分桩基病害严重的问题,提出新型压入钢套箱加固桩基技术.此技术集自反力体系与吊装设备于一体,利用静力压入技术,将节段焊接拼装的加固钢管沿桥墩、桩基础四周压入土中,形成四周围堰,将钢管与桥墩、桩基础间隙间的水抽去之后,灌注快凝混凝土对桥墩、桩基础实现加固,给出了加固的关键施工工艺,加固后桩基表面混凝土光滑,无孔洞、大面积蜂窝麻面现象,病害治理效果明显.     

冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验

为了研究河床冲刷效应对自由场和桩基桥梁地震反应的影响,设计并完成冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验。试验采用了层状剪切土箱,场地采用均一砂土土层来模拟,其相对密实度约为50%。桩基桥梁试件为2×2群桩基础单墩结构,墩顶固定4t的钢质量块来模拟桥梁上部结构,结构整体的一阶周期约为0.5s。试验共分为自由场、小冲刷深度试件和大冲刷深度试件3个工况,冲刷深度变化范围为0~8倍桩径。试验采用白噪声输入得到了场地和结构的特征周期,并通过Chi-Chi地震实测记录研究了场地土和结构的地震反应。结果分析阶段主要通过加速度计、位移计以及应变片的结果,分析了场地土和结构的动力特性、场地土的加速反应、结构的加速反应和曲率分布等。试验结果表明:冲刷条件下桩基桥梁的地震反应会受到结构和场地土2个因素的影响;场地土层会对基岩的地震动产生显著的放大效应;随着冲刷深度增大,桩基桥梁地震反应的最不利位置由桥墩向桩基础转移,且群桩基础的首次屈服位置会由桩身向桩顶转移。     

桩基非对称局部冲刷条件下土体应力变化解析解

传统桩基局部冲刷坑模型主要采用对称形态的坑体来分析,然而实际问题中局部冲刷坑体常为非对称,这使得桩基处于更不利的状态。评价桩基承载力的关键之一是合理计算冲刷坑造成的土体应力状态变化。而对于桩周形成非对称冲刷坑时土体应力变化,目前仍然没有较为完善和严格的理论分析方法。针对该问题,根据已有试验得到的非对称局部冲刷坑形态,提出非对称冲刷坑内土体应力计算的平面应变简化模型;并基于弗拉曼解在半无限空间中的应用,将冲刷坑以上土体看做荷载并引起土体内应力重分布,得到非对称冲刷坑下土体应力分布计算的平面应变解析解。通过有限元中的"生死单元法"模拟非对称局部冲刷坑的形成过程,并将有限元得到的冲刷坑内土体应力结果与解析解计算结果进行对比,验证解析解的正确性。随后基于该方法考虑桩尺寸的影响,得到非对称局部冲刷坑形成后桩周土体的垂直及水平有效应力计算方法,并与有限元计算结果进行了对比。结果表明：在考虑桩尺寸时,解析解计算结果略保守。在此基础之上,对非对称冲刷坑参数的敏感性进行分析,指出桩上、下游侧冲刷深度差值对桩周土体的应力影响较大,得到了非对称冲刷坑下桩周土体的垂直有效应力及水平有效应力差的变化规律,研究结果可为工程设计提供参考。     

广汉金鱼石亭江大桥桩基冲刷病害加固设计研讨

近年来洪灾频发,由于天然及人为原因,河床掏刷现象较严重。由于河床覆盖层显著掏刷降低,导致桩基埋置深度不足所引起的桥梁安全事故在我省已发生多起。以广汉市九高路金鱼镇石亭江大桥为背景,对桥梁桩基础冲刷病害的加固维修技术进行探讨。     

黄土地区沟谷地形梁桥下部结构病害与防护对策研究

本文针对黄土沟谷地区桥梁下部结构病害进行研究,对桥梁桩基被冲刷前和冲刷后的各种病害及其成因深入分析,并对针对性的防护对策进行研究,对工程实际具备一定的指导意义。     

冲刷效应对群桩基础抗震能力影响及改善措施浅析

以工程实例群桩基础为背景,采用Pushover分析方法,建立群桩基础弹塑性分析模型,分析了冲刷效应、设置斜桩、增加桩基配筋率三种因素对群桩基础抗震能力的影响.结果表明,群桩基础屈服和极限状态对应的侧向抗力与水平位移对冲刷深度有着较强的敏感性;设置斜桩和适当增加桩基配筋率能在一定程度上改善群桩基础的抗震能力.     

分离式桥梁整体抬桩加固技术研究

为提高因河床冲刷导致桩身外露的分离式桥梁基础的承载力,基于等效替代的理念,提出分离式桥梁整体抬桩加固方法。以G50沪渝高速太湖大桥加固工程为依托,开展了分离式桥梁整体抬桩加固设计方法、新增承台施工技术、新增桩基主动抬桩技术和施工安全评估研究,实现了不中断交通条件下的桥梁抬桩加固安全施工,提高了桥梁桩基承载力及整体稳定性,取得了良好的经济和社会效益,为我国大量的河床冲刷桩基外露的桥梁提供了加固技术参考。     

单壁钢围堰在大潮差桥梁桩基加固中的应用

桥梁水中桩基在江、河、海水的日益冲刷下出现混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,导致桩基缩径,极大地威胁着桥梁结构的安全性,这就需要对桩基进行维修加固。结合《大潮差桥梁桩基钢围堰施工技术研究》(S20130013)和温州市东瓯大桥桩基加固工程实例,介绍单壁钢围堰技术在处理水下桩基础破损露筋等质量问题中的应用,阐述了钢围堰加固桩基施工方案的实施和施工中应注意的几个关键技术。     

冲刷作用下水平承载单桩计算方法及承载特性

考虑冲刷作用对桩基承载力的影响,传统设计常采用忽略最大冲刷深度以上土体效应且认为冲刷线下土体物理力学特性不变的方法,此简化方法忽略了局部冲刷坑的尺寸效应和桩周土体应力历史的变化,设计桩长冗余度较大。为了充分考虑现场实际情况,在Reese的研究基础上,基于修正的p-y曲线进行砂土中单桩水平承载力的理论推导,为了验证结果正确性,随后进行了相应室内模型试验,且同时利用LPILE软件进行了模拟计算。结果表明：基于桩端点极限土抗力不变原则计算的等效冲刷深度公式可靠,相应的p-y曲线导入LPILE中计算值与试验值的误差在13%~17%,能够较好模拟现场冲刷情况;随着冲刷深度增加,单桩基础水平承载能力减弱,自由长度增大,桩身最大弯矩增大而土抗力影响深度减小,最大弯矩位置向桩端移动;修正的p-y曲线考虑冲刷坑底以上土体的有利作用,最大水平承载力计算值与试验值误差为3.6%~6.0%,桩顶最大水平位移误差为13.9%~23.5%,最大弯矩误差为2.9%~4.4%,最大弯矩点位置误差为3.3%~7.7%。最后进行冲刷深度、冲刷坡角和冲刷宽度的参数敏感性分析,结果表明三者的影响程度依次下降,试验条件下,相比无冲刷工况,冲刷深度为15 cm和30 cm时,桩顶位移增幅高达51%和106%。相应试验进一步证实了冲刷作用对桩基承载力的重要影响和理论计算的正确性,可为工程设计提供参考。     

椒江二桥钢护筒平台施工技术

该文介绍了浙江省台州椒江二桥主塔墩桩基施工平台直接利用桩基钢护筒作为平台的基础的施工技术。其与常规的钢管桩基础平台相比,具有结构设计新颖、缩短工期、节省材料等优点。根据钢护筒的设计特点,钢护筒的承载能力、防冲刷能力、安全性能、稳定性更由于钢管桩独立平台结构,可以在类似施工条件的工程中推广。     

钢护筒平台在水上钻孔平台施工中的运用

浙江省台州椒江二桥主塔墩桩基施工平台直接利用桩基钢护筒作为平台的基础,与常规的钢管桩基础平台相比,具有结构设计新颖、缩短工期、节省材料等优点,根据钢护筒的设计特点,钢护筒的承载能力、防冲刷能力、安全性能、稳定性更优于钢管桩独立平台结构,可以在类似施工条件的工程中推广.     

公路边坡施工期坡面冲刷量分析

在山区公路建设与养护运营中,坡面冲刷是一个较普遍的问题。特别是在边坡施工期,坡面冲刷较严重。坡面冲刷量在数值上等于坡面流挟沙量,包括推移冲刷和悬移冲刷2部分。以南方砂性土路堑边坡冲刷为例,对坡面冲刷量进行计算。     

近30年桥梁基础冲刷研究进展及关键问题

近年来，基础冲刷导致的桥梁灾害频发，冲刷已成为威胁涉水桥梁安全的重要原因。基于前人已有的成果，对近30年来桥梁基础冲刷领域的相关研究进行了系统分析。首先采用信息量化分析技术给出了近30年桥梁基础冲刷研究的创新研究成果参数，呈现了冲刷研究领域的知识结构体系，探索了其研究热点。研究结果表明：①桥梁基础冲刷研究论文数量呈现上升趋势，特别是最近几年论文数量增速加快，研究热度提高，其中一些主要文献表现出很高的被引用频率，受到研究人员的重点关注；②研究成果主要集中于桥梁基础冲刷机理、冲刷深度预测、现场监测方法和冲刷防护措施等方面；③研究的新兴热点涉及复杂桥梁基础周围的三维流场特性分析、基于不同算法和随时间演变的冲刷深度预测。此外，对跨海桥梁基础冲刷研究的进展进行了分析，总结了不同条件（水力特性、沉积物条件、基础结构形式及空间布置方式等）对跨海桥梁冲刷的影响；阐述了现有冲刷深度分析方法应用于跨海桥梁冲刷深度预测时存在的问题；对比分析了几种冲刷监测方法的优点、不足及精度影响因素；指出跨海桥梁基础冲刷需要加强对复杂海域环境下桩基冲刷机理、冲刷深度预测及冲刷安全监测评估方法的研究。最后提出：桩-土-潮流相互耦合作用的局部冲刷机理研究、排除水流及悬浮泥干扰的实时监测设备研发、考虑围垦等人类活动对跨海桥梁基础冲刷影响及包括冲刷在内的多灾害分析将是今后研究发展的趋势。     

杭州湾跨海大桥建设专辑

杭州湾跨海大桥地处世界三大强潮海湾之一的杭州湾，水文、地质、气象等建设条件复杂，大桥在建设条件上的主要难点为：潮大流急，流向紊乱，不利施工；受台风、热带风暴影响，小气候反常，施工作业时间短；地质条件比较复杂，冲刷严重；南岸浅滩存在浅层气分布，不利于桩基的施工；南岸滩涂受海潮涨落影响，大型施工船舶无法进入，施工组织困难等；同时大桥工程规模巨大，是一项庞大的系统工程。     

基于修正的Kerisel法桩基负摩阻力计算研究

负摩阻力问题广泛存在于软土场地的桩基工程中,若处理不当,将导致严重的桩基功能失效。因此,深入探讨桩基的负摩阻力分布规律及其计算方法,具有重要的工程实际意义。通过对修正的Kerisel法负摩阻力计算公式的分析,验证了该公式的有效性,可为工程设计中计算桩基负摩阻力值提供参考。     

群桩基础局部冲刷防护工程的关键技术研究

桥梁破坏多数是由洪水严重冲刷基础引起的,工程中需要采取防护措施以保证桥墩基础的安全性.提出了采用预防护和在防护区外形成有效护坦的冲刷防护理念,介绍了冲刷防护平面设计采用核心区、永久防护区和护坦区的平面分区方法,建议采用面层块石+中层碎石+底层砂袋的防护结构形式.现场监测结果表明,模型试验结果与实际最大冲刷深度基本一致,冲刷防护工程对局部冲刷起到了有效的防护作用.     

新建桥桩施工对既有设施结构桩基础的影响分析

新建桥梁桩基施工过程中会扰动桩周土体,使周围土体和既有设施结构桩基础发生相互作用,严重者将导致既有设施结构桩基随之发生移动和变形,从而引发重大安全事故。采用三维有限元方法,对某新建桥桩的施工过程进行模拟计算,研究在各步序施工条件下新建桩基施工对周围土体变形的影响,并分析了新建桩基各施工步序对既有排污管道桩基础与既有桥梁桩基变形的影响。结果表明,在充分考虑新建桩基施工对周围土体扰动的情况下,对既有设施桩基的变形影响有限,均在现行规范控制标准内。