高速公路管理

高速公路管理第1頁/共91頁

養(yǎng)護是為了使結構物保持完整、牢固、穩(wěn)定、不發(fā)生傾斜，并減少行車震動和基礎沖刷。墩臺基礎的養(yǎng)護第2頁/共91頁第3頁/共91頁第4頁/共91頁第5頁/共91頁（一）墩臺基礎的養(yǎng)護1、應采取措施保持橋梁墩臺基礎附近河床的穩(wěn)定。橋梁上下游各200m的范圍內(nèi)（當橋長的1.5倍超過200m時，范圍應適當擴大）應做到：（1）應適時地進行河床疏浚。（2）在橋下樹立警告示牌，禁止任何人或單位在上述范圍內(nèi)挖砂、取土、采石、傾倒廢棄物，禁止進行爆破作業(yè)及其他危及橋梁安全的活動。（3）不得任意修建對橋梁有害的建筑物，因搶險、防汛需要修筑堤壩、壓縮或拓寬河床時，應事先報經(jīng)交通主管部門或公路管理機構同意，并采取有效的防護措施。第6頁/共91頁（一）墩臺基礎的養(yǎng)護2、若基礎沖刷過深或基底局部掏空，應立即拋填塊石、片石、鉛絲石籠等進行維護。3、橋下河床鋪砌出現(xiàn)局部損壞時應及時維修。若砌塊損壞，可補砌或采用混凝土修補。4、對設置的防撞、導航、警示等附屬設施應經(jīng)常檢查、維護，保持良好狀態(tài)。第7頁/共91頁（二）墩臺的修理與加固第8頁/共91頁墩（臺）身的病害墩臺出現(xiàn)裂縫水平裂縫、橫向裂縫、豎向裂縫及網(wǎng)狀裂縫墩臺混凝土剝落與脫離墩臺受自然力等作用產(chǎn)生裂縫、剝落、銹蝕等病害第9頁/共91頁1、表面風化剝落

深度在3㎝以內(nèi)的可噴刷10號以上的水泥砂漿修補；如損壞面積較大，深度超過3㎝的須澆注混凝土層予以裹覆?；炷寥睋p補缺

1、鋼筋網(wǎng)；2-牽釘間距；3-模板第10頁/共91頁①由于橋臺臺背填土遇水膨脹而變形應挖去膨脹土，檢修排水設施填以砂礫，修好損壞部位。②由于凍脹原因，應挖去凍土，填以礦碴砂礫等，并封閉表面不使其滲水，修好損壞部位。③屬于砌筑不良的，應鑿去或拆除變形部分，重新砌筑或澆筑。④由于砌筑填縫不實，墩臺有空洞的，可擇空洞部位附近，開鑿通眼，以壓漿機壓注水泥砂漿或環(huán)氧樹脂修補。

2.墩臺出現(xiàn)變形第11頁/共91頁①裂縫小于規(guī)定值，應以水泥砂漿封閉。②裂縫大于規(guī)定值，應做好記錄，觀察其變化，如無發(fā)展，可擴縫灌以水泥砂漿或環(huán)氧樹脂。③石砌圬工出現(xiàn)通縫和錯縫不足時，應拆除部分石料，重新砌筑。④由于活動支座失靈而造成墩臺拉裂應修復或更換支座，并處理裂縫。3、裂縫第12頁/共91頁⑤由于基礎不均勻沉降而產(chǎn)生的自下而上的裂縫，應先加固基礎，再視裂縫發(fā)展程度，確定灌縫或加固墩臺。⑥對已貫通墩臺的裂縫，可用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進行加固3、裂縫第13頁/共91頁鋼筋混凝土套箍加固橋墩技術簡介:鋼筋混凝土套箍加固橋墩。如果橋梁墩臺出現(xiàn)貫通裂縫，為防止裂縫的繼續(xù)發(fā)展，使之能正常使用而采取的一種加固方法。原橋墩環(huán)形筋現(xiàn)澆混凝土第14頁/共91頁①增建輔助墻法加固挖去臺背填土，加厚橋臺胸墻，增強擋土能力4.水平位移和傾斜第15頁/共91頁②支撐法加固小跨徑簡支梁橋可在臺間加設鋼筋混凝土支撐梁，頂住橋臺，以平衡臺后土壓力4.水平位移和傾斜第16頁/共91頁③減輕荷載法筑于軟土地基上的橋臺，常由于填土較高，而受到較大側向土壓力作用，從而使橋臺前移，以致發(fā)生傾斜。一般可更換臺背填土，減小土壓力。4.水平位移和傾斜第17頁/共91頁4.水平位移和傾斜拱橋橋臺產(chǎn)生位移和轉(zhuǎn)動時，可選擇下列加固方案：①在橋臺兩側加厚翼墻②當橋臺的位移轉(zhuǎn)動尚未穩(wěn)定時，在臺后增設小跨引橋和增設摩阻板第18頁/共91頁

結構強度不足或樁柱有被碰撞折斷等損壞①樁柱式墩臺結構的整體穩(wěn)定性不足時,可采用加固整個樁柱式墩臺的方法5、樁式墩臺第19頁/共91頁樁柱式墩加固1-槽鋼式角鋼；2-螺栓；3-鋼板箍；4-聯(lián)結鋼板第20頁/共91頁②迎水側樁、柱被船只或流冰等碰撞損傷，以至折斷a.將損傷或折斷的樁柱，鑿除松動部分混凝土、添加必要的鋼筋，立模澆筑混凝土按原式修復。b．在樁柱損傷處，將原混凝土鑿毛，外面加設鋼筋混凝土圍帶，使損傷部位得以加強。5、樁式墩臺第21頁/共91頁（三）基礎的維修與加固第22頁/共91頁①水深在3m以下，可筑圍堰，將水抽干，以砌石或混凝土填補沖空部分。1．基礎局部被沖空

第23頁/共91頁②水深3m以上時，在四周打板樁或其他方法作壩圍堰，灌注水下混凝土防護；用編織袋盛裝干硬性混凝土，分層填塞沖空部分1．基礎局部被沖空

第24頁/共91頁③當基礎置于風化巖上，基底外緣已被沖空，應及時清除表面嚴重風化部分。在淺水時，填以混凝土，并將周圍風化地基用水泥砂漿封閉；在深水時，要采取潛水作業(yè)，并鋪以袋裝干硬性混凝土。1．基礎局部被沖空

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基礎周圍被沖空范圍較大時，除填補基底被沖空部分外，應在基礎四周采取防護措施：①打梅花樁，樁間塊、片石砌平卡緊。②漿砌塊、片石或混凝土預制塊③用鐵絲、毛竹石籠，或以長鮮柳枝、荊條編成捆，內(nèi)裝片石或卵石1．基礎局部被沖空

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墩臺周圍河床沖刷嚴重，危及基礎的，除修補被沖空的基礎外，必須在洪水期過后，采取防護措施，以防再次被沖壞。2.嚴重沖刷第27頁/共91頁

冬季冰層厚度變化，容易發(fā)生淺樁凍拔，深樁環(huán)狀凍裂，采取的防護方法：①冰凍開始時，墩臺周圍鑿溝，溝內(nèi)填充雪、干草或麥稈等材料保溫。②冰層很厚，可打入套管或板樁，中間填以保溫材料。③將周圍的土挖至冰凍線，基礎和樁的表面涂以瀝青，填重新拌和的粗砂和礫石，上面蓋粘土；或用礦渣置換冰凍線以上的土，頂部易做水泥混凝土封層。3.嚴寒地區(qū)第28頁/共91頁

為防止橋墩臺被流冰和漂浮物撞擊，設置菱形破冰體，以保護橋墩。4、防撞第29頁/共91頁5．基礎沉降和位移的允許限值（1）墩臺的均勻總沉降值（不包括施工中的沉陷）：（2）相鄰墩臺的均勻總沉降差值（不包括施工中的沉降）：（3）頂面水平位移值：注：L為相鄰墩臺間最小跨徑長度，以m計，跨徑小于25m仍以25m計算。第30頁/共91頁1）擴大基礎加固法：在剛性實體式基礎周圍加石砌圬工或混凝土基礎，以擴大基礎的承壓面。剛性基礎加固1-擴大基礎；2-新舊基礎結合；3-丁石；4-原基礎6．墩臺基礎的加固第31頁/共91頁1）擴大基礎加固法：①通常在必須加寬的范圍內(nèi)打板樁圍堰，如墩臺基底土質(zhì)不好時，應作必要的加固。②挖去堰內(nèi)填土，直挖至必要的深度(注意墩臺的安全）。③在堰內(nèi)把水抽干后，鋪砌石塊（漿砌），或作混凝土基礎。④新舊基礎要注意牢固結合，施工時，可加設連系（錨固）鋼筋或插以鋼銷，以使加固擴大基礎牢固地結合成一體。

6．墩臺基礎的加固第32頁/共91頁2）增補樁基加固法樁式基礎周圍加鉆孔灌注樁或打入鋼筋混凝土樁，并擴大原承臺

增補樁基加固1-原承臺；2-新承臺；3-原樁基；4-新樁基6．墩臺基礎的加固第33頁/共91頁6．墩臺基礎的加固2）增補樁基加固法對單排架樁式橋墩采用打樁（或鉆孔灌注樁）加固時，如原有樁距較大（在4~5倍樁徑時），可在樁間插樁。如原有樁距較小，且通航凈跨允許縮小時，可在原排架兩側增加樁數(shù)，成為三排式的墩樁。第34頁/共91頁增補樁基加固法技術簡介:在樁式基礎的周圍補樁并擴大原承臺，以此提高基礎承載力、增加基礎穩(wěn)定性。增補樁第35頁/共91頁3）人工地基加固法

加固地基土6．墩臺基礎的加固第36頁/共91頁3）人工地基加固法①砂樁法

將鋼管或木樁打入基礎周圍的軟土層中，然后將樁拔出，灌入經(jīng)過干燥的粗砂進行搗實，做成砂樁，達到提高土的密實度的目的。在含水飽和的砂土或粉砂土中，由于容易塌孔，灌砂困難，也可采用砂袋套管與振沖法加固地基。6．墩臺基礎的加固第37頁/共91頁3）人工地基加固法②注漿法在墩臺基礎之下，向墩臺中斜向鉆孔或打入壓漿管，壓注水泥砂漿、加熱的瀝青、土的固化劑等提高地基承載力，加固范圍和深度應通過計算確定。6．墩臺基礎的加固第38頁/共91頁維修加固實例第39頁/共91頁日照楊店子橋設計實例與荷載試驗:工程概況：日照楊店子橋上部構造采用每聯(lián)5孔16米單箱12室的鋼筋混凝土薄壁箱形變截面連續(xù)梁，橋?qū)?3米，由于橫向配筋不足導致較為嚴重的縱向裂縫。板底出現(xiàn)縱向裂縫第40頁/共91頁加固設計要點：粘貼橫向纖維條帶抑制縱向裂縫粘貼縱向纖維條帶抑制橫向裂縫縱向裂縫走向示意板底碳纖維布布置圖第41頁/共91頁荷載試驗—加載車輛第1級荷載第2級荷載第3級荷載第42頁/共91頁荷載試驗——試驗準備與數(shù)據(jù)采集位移計檢測儀器接線第43頁/共91頁試驗結果與結論：在相同的試驗荷載作用下，加固前，最大裂縫寬度增量為0.4mm，加固后，裂縫寬度未見明顯變化；加固有效提高了上部結構的縱橫向整體剛度，改善結構的工作性能。第44頁/共91頁空心板加固橋面鋪裝補強橋梁加固實例-1第45頁/共91頁橋梁加固實例-2增加邊主梁橫向連接構件補強第46頁/共91頁四、涵洞的養(yǎng)護、

維修與加固第47頁/共91頁涵洞涵洞（culvert）橫穿路基的小型泄水構筑物。用于跨越天然溝谷洼地排泄洪水，或用于橫跨大小道路作為人、畜和車輛的立交通道，或用于農(nóng)田灌溉作為水渠。由于涵洞在公路路線中的數(shù)量較多，如損壞，不能使水流順暢通過，會沖壞路堤邊坡，破壞路堤的穩(wěn)定性。

第48頁/共91頁洞身、洞口、基礎

a)洞口b)縱斷面涵洞的組成第49頁/共91頁涵洞的組成

基礎位于地面以下，防止沉陷和沖刷；洞身由若干管節(jié)組成，是涵洞的主體。它埋在路基中，具有一定的縱向坡度，以便排水；洞口包括端墻、翼墻、護坡等。端墻和翼墻位于入口和出口及兩側，起擋土和導流作用，同時還可以保護路堤邊坡不受水流沖刷

第50頁/共91頁涵洞的分類

按建筑材料可分為：磚涵、石涵、混凝土涵、鋼筋混凝土涵按構造形式可分為：管涵（常用圓管）、蓋板涵、拱涵、箱涵按洞頂填土高度分為：

暗涵（洞頂填土H≥0.5m)、明涵（洞頂填土H＜0.5m)

按水力性質(zhì)分為：

無壓力式、半壓力式、壓力式

第51頁/共91頁涵洞定位第52頁/共91頁涵洞基坑第53頁/共91頁洞身施工第54頁/共91頁澆筑臺帽第55頁/共91頁蓋板吊裝第56頁/共91頁涵背回填第57頁/共91頁（一）涵洞養(yǎng)護的一般規(guī)定確保涵洞行車安全、排水順暢和排放適當；保持涵洞結構及填土完好；維護涵洞表面清潔、不漏水。涵洞開挖維修時，應維持好交通，并設立安全標志及護欄。第58頁/共91頁（二）涵洞的檢查經(jīng)常檢查定期檢查第59頁/共91頁經(jīng)常檢查每月至少進行兩次，在洪水、冰雪前后及行洪期間應加強檢查。內(nèi)容；進水口是否堵塞、沉砂井有無淤積、洞內(nèi)有無淤塞及排水不暢；洞口周圍是否有雜物堆積，涵洞是否清潔、漏水；周圍路基填土是否穩(wěn)定和完整；涵洞結構是否有損壞發(fā)現(xiàn)排水堵塞或有較大損壞需要維修，應做好記錄并及時報告。第60頁/共91頁進入主汛期，養(yǎng)路工正在集中排查、清理涵洞第61頁/共91頁結冰涵洞第62頁/共91頁定期檢查每年至少進行一次，在接到較大損壞情況的報告后應增加檢查。內(nèi)容：檢查涵洞的過水能力，包括涵洞的位置是否恰當，孔徑是否足夠，涵底縱坡是否合適。若過水能力不足，經(jīng)常造成內(nèi)澇及路基損毀的，應考慮改造。進水口鋪砌、翼墻、護坡、沉砂井等是否完整，洞口連接是否平整順適。出水口鋪砌、翼墻、護坡、等是否完整，排水是否順暢。第63頁/共91頁定期檢查側墻是否滲漏水、開裂、變形或傾斜，墻身砌體砂漿是否脫落、石塊是否松動，基礎是否松動，基礎是否沖刷淘空。頂部蓋板或拱頂是否開裂、漏水、變形，拱頂砌塊是否松動脫落。涵底是否淤塞阻水，涵底鋪砌是否完整。洞口附近填土是否有滲水、沖刷、空洞，填土是否穩(wěn)定。洞頂路面是否開裂、下沉。行車是否安全。第64頁/共91頁定期檢查當場填寫“涵洞定期檢查表”實地查明損壞情況，根據(jù)涵洞的技術狀況及排水適應狀況，參照橋梁技術狀況評定標準相關結構類型，對涵洞的技術狀況評為：好、較好、較差、差、危險第65頁/共91頁核子密度儀

用核子密度儀對涵洞進行密實度檢驗第66頁/共91頁（三）涵洞的養(yǎng)護與維修第67頁/共91頁（三）涵洞的養(yǎng)護與維修磚石涵洞的表面如發(fā)生局部風化、輕微裂縫及磚灰縫剝落等現(xiàn)象，應用水泥砂漿勾縫或修補封面。洞頂漏水，必須挖開填土，用水泥砂漿或石灰砂漿修理其損壞部分，并襯砌膠泥防水層。第68頁/共91頁（三）涵洞的養(yǎng)護與維修混凝土管涵的接頭處和四餃涵管餃點接縫處發(fā)生填縫脫落時，應用干燥麻絮浸透瀝青后填實，不宜用灰漿抹縫，以免再次碎裂脫落。木涵洞上螺栓鐵件如有遺失、損壞、松動、銹蝕，應分別擰緊和補充更新，木涵洞構件有輕微損壞應進行修理，有較大損壞應予更換，或?qū)⑵涓慕橛谰眯院础５?9頁/共91頁（三）涵洞的養(yǎng)護與維修倒虹吸管在長期流水壓力作用下容易破裂漏水，造成路基軟化。應注意檢查，如虹頂路面出現(xiàn)濕斑，應及時修理。洞底鋪砌層、洞口上下游路基護坡，引水溝、泄水槽、害井和沉砂井發(fā)生變形或沉陷時，均須及時修理。第70頁/共91頁（三）涵洞的養(yǎng)護與維修四餃涵管的變形如很輕微，其變形不大于直徑的1/20，并不繼續(xù)發(fā)展時，即認為不致影響涵洞強度。處于山谷高填土的涵洞，其出水口的跌水設施須與洞口緊密結合，尤其在濕陷性黃土地區(qū)，應采用"遠接遠送"的方針設置排水溝。第71頁/共91頁該段涵洞長360米，寬7.5-9.5米，淤泥堆積嚴重，最深達1.5米。第72頁/共91頁（四）涵洞的加固

圬工拱涵的加固，一般可采用拱圈上加拱的方法。如屬高填土而拱涵凈空較大時可采用拱下加拱的方法加固。鋼筋混凝土蓋板涵的加固，除加固涵臺外，可將原蓋板面鑿毛，洗刷干凈，再澆筑混凝土或鋼筋混泥土。在加寬路基時，利用原有涵洞接長部分的基礎，一般宜與原涵臺基礎同深，并注意斷縫，以免新舊砌體發(fā)生不均勻沉陷。第73頁/共91頁（四）涵洞的加固當路基加高不多時，可以用加高涵洞上下游端墻的方法來提高路基，但必須同時增加端墻的長度，以保護路基不致埋設洞口。如洞口為八字翼墻，也應把翼墻加高和接長。新舊砌體的接合處，必須交錯砌筑。對具有帽石的石砌涵洞，如需加高路堤，亦可采用添加一層帽石或加砌護坡的方法來提高第74頁/共91頁（四）涵洞的加固涵洞出水口處沖刷嚴重，可采取以下兩種方法予以防治：（一）漿砌塊石鋪底，并加水泥砂漿勾縫，鋪砌長度視土質(zhì)和流速而定，鋪砌的末端應設置混凝土或漿砌塊石抑水墻。（二）當涵洞流速特別大時，應在出水口加做緩流設施，如消力檻、消力池等。消力檻的末端應設置混凝土或漿砌塊石抑水墻，也可作三級跳坎（欄）處理。第75頁/共91頁涵洞維修實例（一）農(nóng)灌涵被重載車輛壓塌，壓塌面積長6m，寬0.8m。為避免發(fā)生交通事故，對涵洞壓塌部位連夜修補，暫時用碎石進行填充。

塌陷涵洞用碎石填充第76頁/共91頁涵洞維修實例（一）由于該涵洞為農(nóng)灌涵，現(xiàn)正值農(nóng)灌期，涵洞過水量大，因涵洞淤塞導致積水無法排出，沖毀了公路邊坡和附近的鐵路路基。沖毀路基第77頁/共91頁涵洞維修加固實例（二）工程概況黃萬鐵路是河北黃樺至天津萬家新修的干線路，于05年建成，該聯(lián)體涵洞地下水埋深約1m左右。根據(jù)有關部門提供的地質(zhì)資料，2.9m以內(nèi)粉質(zhì)黏土層，表層0.3m夾植物根，2.9m-4.8m粉土，4.8-6.6m粉土含少量貝殼并與粉質(zhì)黏土互層，6.6m-13.6m粉質(zhì)黏土含少量貝殼與粉土互層。該處地質(zhì)條件含水量高，承載力低，由于地質(zhì)條件差，淤泥層厚等多種原因，造成了橋涵地基下沉約48mm。兩側墻變形縫加大，出現(xiàn)了明顯的不均勻沉降變形。第78頁/共91頁處理方案

為控制地基的繼續(xù)沉降，對基礎必須進行灌漿加固，為確保灌漿加固成功，經(jīng)多次設計與論證，最后確定實施垂直布孔灌漿與平行布孔灌漿的加固施工方案，采用了單液、雙液靜壓灌漿工藝來改善土體密度，增加強度，壓縮摸量，增加地基的承載能力。第79頁/共91頁灌漿加固部位1.進出洞口兩側墻四個角部的灌漿加固。2.混凝土底板下1500mm的土層加固。3.基底土層的孔隙及薄弱部位的灌漿加固。第80頁/共91頁

灌漿材料

1.單液

325#普通硅酸鹽水泥

水泥漿水灰比

0.65：1

膨脹劑（按水泥重量的3%）

初凝時間2小時

抗壓強度28天11Mpa2.c—s漿液（雙液）

水泥漿水灰比

1：1

水玻璃：模數(shù)3.2濃度40Be′

水泥漿水玻璃體積比

1：1

凝結時間：60s—90s

抗壓強度：7h11.3Mpa

第81頁/共91頁施工工藝

1.垂直灌漿

對出入洞口側墻的四個角部采用垂直注漿，每角設三個灌漿孔，引孔深度至地面以下8m處與攪拌樁底部平齊。灌漿壓力控制在0.2-0.5Mpa，每隔350mm為一灌漿段，到混凝土底板止，引孔時避開水泥攪拌樁。

在施工設計方案的基礎上，結合具體孔位特征，隨機調(diào)整注漿量，對邊緣孔位加大灌漿量，單孔最大灌漿量5.592ｍ3、最小灌漿量2.7ｍ3、平均灌漿量4.146ｍ3、平均灌入率26%。

第82頁/共91頁

1.垂直灌漿第83頁/共91頁施工工藝2.水平灌漿

對混泥土底版下1500mm的土層實施水平鉆孔灌漿。在出入口1側挖放置設備的基坑1個(8.4mx3mx3m)，坑內(nèi)有降水