[12-11 16:59:29] 来源:http://www.tmgc8.com 桥梁工程 阅读:3590次
2.2.2计算分析方法二
根据现有桥梁受力状态,建立由盖梁、墩柱、系梁和桩基构成的有限元刚架模型;将地面线以下的桩柱根据桩周不同土体分段设置弹性约束;依据法国Boussinesq的解答确定半空间内的任意点处应力;选用桥梁检算程序,检算桩基承载力、允许侧移量并评价桩基安全性。
2.2.2.1有关检算数据
(1)有关检算参数选定。
选取位移量最大的右幅39#桩基进行检算。桩的计算宽度:0.5倍桩径;砼标号:桩基、系梁取C20,墩柱、盖梁取C30;桩周土层比例系数(或地基系数)依据地层资资料设定。
(2)强度检算。
考虑土压力、桥梁自重和车辆活载作用,桩身弯矩最大位置为桩与系梁结合部及系梁底约13m处,对不同荷载组合进行检算,桩与系梁结合部桩基荷载弯矩超出抗力弯矩(有关受力检算数据本文从略)。
(3)侧移量检算。
以极限承载能力为临界点,通过试算法计算容许侧移量为51mm,右幅38#桥墩实际最大位移量为102.5mm,相当于容许侧移量的2倍。
(4)检算结论。
现有侧移量已超出容许侧移量,现有状态下桥梁桩基承载能力不满足运营要求,应对桥梁下部结构进行加固处理。
2.3桩基低应变动力检测
2.3.1检测基本思路
通过桩基振动信号的拾取与分析,得到桩基的动力特性,并通过与其它同类型基础的振动检测结果对比分析,判别被检桥梁基础工作状况。除对受推挤的28根桩基外,还选取了6根其它完好桩基对比检测。
2.3.2低应变动力检测方法
低应变动力检测激振采用18磅重锤人工敲击方式进行,信号拾取采有速度传感器,信号分析采用PDB软件。经反复比选,采用盖梁顶部对应桩基中心的位置激振、盖梁顶部接收信号的方案。激振方向为墩柱竖向轴线方向,传感器布设于待检测的桩基中心对应的盖梁顶部,距激振点约40cm,信号接收方向平行于墩柱竖向轴线。有关布设详见图1。
图1 检测示意图www.tmgc8.com
2.3.3检测结论
经桩基低应变动力检测分析,青芝高架桥左右幅38~44#墩桩基桩身较为完整,未见明显断裂。
1 病害处治设计与施工
3.1下部结构加固
3.1.1加固设计方案
根据监测资料及有关检测成果,对变形较大的38~40#桥墩共16根桩基进行加固。在原有系梁处加设圆形顶托承台,原有桩基处沿桩周圈布置4根锚杆静压桩,以部分托换原桩基上的荷载。
3.1.1.1锚杆静压桩设置
锚杆静压桩截面300mm*300mm,桩端持力层为强风化花岗岩,桩长约30m,单桩承载力要求不小于500 kN。
3.1.1.2顶托承台设置
圆形顶托承台高度100cm,采用C30砼。承台上均匀设置4个压桩孔及必要的压桩反力预埋件。承台设置放射受力筋,与墩柱主筋隔根焊接及植筋锚固。承台底部设环向分布筋,以植筋方式锚固于原系梁。要求凿除新旧砼结合处砼并加涂专用界面剂。
3.1.2施工注意事项
(1)压桩前采用工程钻机进行引孔,引孔直径为φ250~300mm,引孔深度进入残积土不少于2m。
(2)压桩应对称、平衡进行,以避免形成土体单侧推挤。桩节采用外包角钢进行刚性连接;桩位平面偏差不得超过+20mm,桩节垂直度偏差不大于1%。
(3)每处压桩应分段连续施工。因故必须停压时桩底应置于软弱层,且停压时间不宜超过24h。
(4)为避免桩体反弹削弱承载力,压桩后应监测桩位反弹量。在桩顶埋设千分表进行监督。对反弹量超过2cm的,在封桩前应施压预压力。
3.2上部结构纠偏复位
3.2.1纠偏标准及纠编量确定
在不中断桥面交通、不改变现有桥梁下部侧移现状的条件下,对左右幅第七联梁体进行竖向顶升和横向纠偏。以前后两联的梁面中线为参照线,对拟纠偏桥梁轴线进行拟合,计算确定横向纠偏量(详见表1)。同时,根据拟合后梁体回轴线位置,调整支座垫石位置,确保支座均匀受力。
3.2.2竖向顶升力和横向顶推力计算
30m跨径上部结构自重为5392.2kN/孔,视为均布荷载:q=5392.2/30=179.74kN/m。按一联六跨进行桥梁支点反力影响线分析,计算全联梁部支点反力影响系数c。按公式:R=c×q×L计算支点反力值即竖向顶升力。其中c为反力影响线系数www.tmgc8.com,q为均布荷载,L为梁跨度。按四氟乙烯板与不锈钢板接触的选用摩擦系数,取μ=0.06。按公式F=μ×R计算横向顶推力。经计算,最大顶升力和顶推力均位于39#、43#支座处,顶升力值R为6118 kN,顶推力值为367 kN。各墩顶升(推)力值见表1。
有关数据计算表 表1
墩号