高速公路管理

1、三、桥梁结构物的维修保养 四、涵洞的养护、维修与加固 第五节 桥涵的维修保养 养护是为了使结构物保持完整、牢固、 稳定、不发生倾斜，并减少行车震动和基础冲 刷。 墩台基础的养护 （一）墩台基础的养护 1、应采取措施保持桥梁墩台基础附近河床的稳 定。桥梁上下游各200m的范围内（当桥长的 1.5倍超过200m时，范围应适当扩大）应做到： （1）应适时地进行河床疏浚。 （2）在桥下树立警告示牌，禁止任何人或单位 在上述范围内挖砂、取土、采石、倾倒废弃物， 禁止进行爆破作业及其他危及桥梁安全的活动。 （3）不得任意修建对桥梁有害的建筑物，因抢 险、防汛需要修筑堤坝、压缩或拓宽河床时， 应事先报经交通

2、主管部门或公路管理机构同意， 并采取有效的防护措施。 （一）墩台基础的养护 2、若基础冲刷过深或基底局部掏空，应立即抛填块石、片石、铅丝石笼等进行维 护。 3、桥下河床铺砌出现局部损坏时应及时维修。若砌块损坏，可补砌或采用混凝土 修补。 4、对设置的防撞、导航、警示等附属设施应经常检查、维护，保持良好状态。 （二）墩台的修理与加固 墩（台）身的病害 墩台出现裂缝 水平裂缝、横向裂缝、竖向裂缝及网状裂缝 墩台混凝土剥落与脱离 墩台受自然力等作用产生裂缝、剥落、锈蚀等病害 1、表面风化剥落 深度在3以内的可喷刷10号以上的水泥砂浆修补；如损坏面积较大，深 度超过3的须浇注混凝土层予以裹覆。 混凝土

3、缺损补缺 1、钢筋网；2-牵钉间距；3-模板 由于桥台台背填土遇水膨胀而变形应挖去膨 胀土，检修排水设施填以砂砾，修好损坏部 位。 由于冻胀原因，应挖去冻土，填以矿碴砂砾 等，并封闭表面不使其渗水，修好损坏部位。 属于砌筑不良的，应凿去或拆除变形部分， 重新砌筑或浇筑。 由于砌筑填缝不实，墩台有空洞的，可择空 洞部位附近，开凿通眼，以压浆机压注水泥 砂浆或环氧树脂修补。 2. 墩台出现变形 裂缝小于规定值，应以水泥砂浆封闭。 裂缝大于规定值，应做好记录，观察其变化，如无发展，可扩缝灌以水泥砂浆或 环氧树脂。 石砌圬工出现通缝和错缝不足时，应拆除部分石料，重新砌筑。 由于活动支座失灵而造成墩台拉

4、裂应修复或更换支座，并处理裂缝。 3、裂缝 由于基础不均匀沉降而产生的自下而上的裂缝，应先加固基础，再视裂缝发展程 度，确定灌缝或加固墩台。 对已贯通墩台的裂缝，可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固 3、裂缝 v钢筋混凝土套箍加固桥钢筋混凝土套箍加固桥 墩墩 技术简介技术简介: :钢筋混凝土套钢筋混凝土套 箍加固桥墩。箍加固桥墩。如果桥梁如果桥梁 墩台出现贯通裂缝，为墩台出现贯通裂缝，为 防止裂缝的继续发展，防止裂缝的继续发展， 使之能正常使用而采取使之能正常使用而采取 的一种加固方法。的一种加固方法。 原桥墩原桥墩 环环 形形 筋筋 现现 浇浇 混混 凝凝 土土 增建辅助墙法加固 挖去台背填土，

5、加厚桥台胸墙，增强挡土 能力 4. 水平位移和倾斜 支撑法加固 小跨径简支梁桥可在台间加设钢筋混凝土 支撑梁，顶住桥台，以平衡台后土压力 4. 水平位移和倾斜 减轻荷载法 筑于软土地基上的桥台，常由于填土较 高，而受到较大侧向土压力作用，从而使桥台 前移，以致发生倾斜。 一般可更换台背填土，减小土压力。 4. 水平位移和倾斜 4. 水平位移和倾斜 拱桥桥台产生位移和转动时，可选择下列加固方案： 在桥台两侧加厚翼墙 当桥台的位移转动尚未稳定时，在台后增设小跨引桥和增设摩阻板 结构强度不足或桩柱有被碰撞折断等损坏 桩柱式墩台结构的整体稳定性不足时,可采用加固整个桩柱式墩台的方法 5、桩式墩台 桩柱

6、式墩加固 1-槽钢式角钢；2-螺栓；3-钢板箍；4-联结钢板 迎水侧桩、柱被船只或流冰等碰撞损伤，以至折断 a.将损伤或折断的桩柱，凿除松动部分混凝土、添加必要的钢筋，立模浇筑混凝土 按原式修复。 b在桩柱损伤处，将原混凝土凿毛，外面加设钢筋混凝土围带，使损伤部位得以 加强。 5、桩式墩台 （三）基础的维修与加固 水深在3m以下，可筑围堰，将水抽干，以砌石或混凝土填补冲空部分。 1基础局部被冲空 水深3m以上时，在四周打板桩或其他方法作坝围堰，灌注水下混凝土防护；用 编织袋盛装干硬性混凝土，分层填塞冲空部分 1基础局部被冲空 当基础置于风化岩上，基底外缘已被冲空，应及时清除表面严重风化部分。在

7、浅 水时，填以混凝土，并将周围风化地基用水泥砂浆封闭；在深水时，要采取潜水 作业，并铺以袋装干硬性混凝土。 1基础局部被冲空 基础周围被冲空范围较大时，除填补基底被冲空部分外，应在基础四周采 取防护措施： 打梅花桩，桩间块、片石砌平卡紧。 浆砌块、片石或混凝土预制块 用铁丝、毛竹石笼，或以长鲜柳枝、荆条编成捆，内装片石或卵石 1基础局部被冲空 墩台周围河床冲刷严重，危及基础的，除修补被冲空的基础外，必须在洪 水期过后，采取防护措施，以防再次被冲坏。 2.严重冲刷 冬季冰层厚度变化，容易发生浅桩冻拔， 深桩环状冻裂，采取的防护方法： 冰冻开始时，墩台周围凿沟，沟内填充雪、干草或麦秆等材料保温。

8、冰层很厚，可打入套管或板桩，中间填以保温材料。 将周围的土挖至冰冻线，基础和桩的表面涂以沥青，填重新拌和的粗砂和砾石， 上面盖粘土；或用矿渣置换冰冻线以上的土，顶部易做水泥混凝土封层。 3.严寒地区 为防止桥墩台被流冰和漂浮物撞击，设置菱形破冰体，以保护桥墩。 4、防撞 5基础沉降和位移的允许限值 （1）墩台的均匀总沉降值（不包括施工中的沉 陷）： （2）相邻墩台的均匀总沉降差值（不包括施工 中的沉降）： （3）顶面水平位移值： 注：L为相邻墩台间最小跨径长度，以m计，跨 径 小于25m仍以25m计算。 2.0 L cm 1.0 L cm 0.5 L cm 1）扩大基础加固法： 在刚性实体式基

9、础周围加石砌圬工或混凝 土基础，以扩大基础的承压面。 刚性基础加固 1-扩大基础；2-新旧基础结合；3-丁石；4-原基础 6墩台基础的加固 1）扩大基础加固法： 通常在必须加宽的范围内打板桩围堰，如墩台基底土质不好时，应作必要的加固。 挖去堰内填土，直挖至必要的深度(注意墩台的安全）。 在堰内把水抽干后，铺砌石块（浆砌），或作混凝土基础。 新旧基础要注意牢固结合，施工时，可加设连系（锚固）钢筋或插以钢销，以使 加固扩大基础牢固地结合成一体。 6墩台基础的加固 2）增补桩基加固法 桩式基础周围加钻孔灌注桩或打入钢筋混凝土 桩，并扩大原承台 增补桩基加固 1-原承台；2-新承台；3-原桩基；4-新

10、桩基 6墩台基础的加固 6墩台基础的加固 2）增补桩基加固法 对单排架桩式桥墩采用打桩（或钻孔灌注桩）加固时，如原有桩距较大 （在45倍桩径时），可在桩间插桩。如原有桩距较小，且通航净跨允许缩小时， 可在原排架两侧增加桩数，成为三排式的墩桩。 v增补桩基加固法增补桩基加固法 技术简介技术简介: :在桩式基础的周围补桩在桩式基础的周围补桩 并扩大原承台，以此提高基础承载并扩大原承台，以此提高基础承载 力、增加基础稳定性。力、增加基础稳定性。 增补桩增补桩 3）人工地基加固法 加固地基土 6墩台基础的加固 3）人工地基加固法 砂桩法 将钢管或木桩打入基础周围的软土层中，然后将桩拔出，灌入 经过干燥

11、的 粗砂进行捣实，做成砂桩，达到提高土的密实度的目的。 在含水饱和的砂土或粉砂土中，由于容易塌孔，灌砂困难，也可采用砂袋 套管与振冲法加固地基。 6墩台基础的加固 3）人工地基加固法 注浆法 在墩台基础之下，向墩台中斜向钻孔或打入压浆管，压注水泥砂浆、加热 的沥青、土的固化剂等提高地基承载力，加固范围和深度应通过计算确定。 6墩台基础的加固 u日照杨店子桥设计实例与荷载试验日照杨店子桥设计实例与荷载试验: : 工程概况：工程概况：日照日照杨店子桥上部构造采用每联杨店子桥上部构造采用每联5 5孔孔1616米单箱米单箱 1212室的钢筋混凝土薄壁箱形变截面连续梁，桥宽室的钢筋混凝土薄壁箱形变截面连

12、续梁，桥宽1313米，米， 由于由于横向配筋不足横向配筋不足导致较为严重的导致较为严重的纵向裂缝纵向裂缝。 加固设计要点：加固设计要点： 粘贴横向纤维条带粘贴横向纤维条带 抑制纵向裂缝抑制纵向裂缝 粘贴纵向纤维条带粘贴纵向纤维条带 抑制横向裂缝抑制横向裂缝 纵向裂缝走纵向裂缝走 向示意向示意 板底碳纤维布布置图板底碳纤维布布置图 荷载试验荷载试验加载车辆加载车辆 荷载试验荷载试验 试验准备与数据采集试验准备与数据采集 位移计位移计 检测仪器接线检测仪器接线 试验结果与结论：试验结果与结论： 1.1.在相同的试验荷载作用下，在相同的试验荷载作用下， 加固前，加固前，最大裂缝宽度增量为最大裂缝宽度

13、增量为0.4mm0.4mm， 加固后，裂缝宽度加固后，裂缝宽度未见明显变化未见明显变化； 2.2.加固有效提高了上部结构的纵横向整体刚度，改善结构的工作性能。加固有效提高了上部结构的纵横向整体刚度，改善结构的工作性能。 空心板加固 桥面铺装补强 桥梁加固实例-1 桥梁加固实例-2 增加边主梁 横向连接 构件补强 四、 涵洞的养护、 维修与加固 涵洞 涵洞（culvert）横穿路基的小型泄水构筑物。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水， 或用于横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或用于农田灌溉作为水渠。 由于涵洞在公路路线中的数量较多，如损坏，不能使水流顺畅通过，会冲坏路堤 边坡，破坏路堤的稳定性。

14、 洞身、洞口、基础 a)洞口 b)纵断面 涵洞的组成 涵洞的组成 基础位于地面以下，防止沉陷和冲刷； 洞身由若干管节组成，是涵洞的主体。它埋在路基中，具有一定的纵向坡度， 以便排水； 洞口包括端墙、翼墙、护坡等。端墙和翼墙位于入口和出口及两侧，起挡土和 导流作用，同时还可以保护路堤边坡不受水流冲刷 涵洞的分类 按建筑材料可分为： 砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵 按构造形式可分为： 管涵（常用圆管）、盖板涵、拱涵、箱涵 按洞顶填土高度分为： 暗涵（洞顶填土H0.5m)、明涵（洞顶填土H0.5m) 按水力性质分为： 无压力式、半压力式、压力式 涵洞定位 涵洞基坑 洞身施工 浇筑台帽 盖板吊装

15、涵背回填 （一）涵洞养护的一般规定 确保涵洞行车安全、排水顺畅和排放适当；保持涵洞结构及填土完好；维护涵洞 表面清洁、不漏水。 涵洞开挖维修时，应维持好交通，并设立安全标志及护栏。 （二）涵洞的检查 经常检查 定期检查 经常检查 每月至少进行两次，在洪水、冰雪前后及行洪期间应加强检查。 内容；进水口是否堵塞、沉砂井有无淤积、洞内有无淤塞及排水不畅；洞口周围是 否有杂物堆积，涵洞是否清洁、漏水；周围路基填土是否稳定和完整；涵洞结构是 否有损坏 发现排水堵塞或有较大损坏需要维修，应做好记录并及时报告。 进入主汛期，养路工正在集中排查、清理涵洞 结冰涵洞 定期检查 每年至少进行一次，在接到较大损坏情

16、况的报告后应增加检查。 内容： 检查涵洞的过水能力，包括涵洞的位置是否恰当，孔径是否足够，涵底纵坡是否 合适。若过水能力不足，经常造成内涝及路基损毁的，应考虑改造。 进水口铺砌、翼墙、护坡、沉砂井等是否完整，洞口连接是否平整顺适。 出水口铺砌、翼墙、护坡、等是否完整，排水是否顺畅。 定期检查 侧墙是否渗漏水、开裂、变形或倾斜，墙身砌体砂浆是否脱落、石块是否松动， 基础是否松动，基础是否冲刷淘空。 顶部盖板或拱顶是否开裂、漏水、变形，拱顶砌块是否松动脱落。 涵底是否淤塞阻水，涵底铺砌是否完整。 洞口附近填土是否有渗水、冲刷、空洞，填土是否稳定。 洞顶路面是否开裂、下沉。 行车是否安全。 定期检查

17、 当场填写“涵洞定期检查表” 实地查明损坏情况，根据涵洞的技术状况及排水适应状况，参照桥梁技术状况评 定标准相关结构类型，对涵洞的技术状况评为：好、较好、较差、差、危险 核子密度仪 用核子密度仪对涵洞进行密实 度检验 （三）涵洞的养护与维修 （三）涵洞的养护与维修 砖石涵洞的表面如发生局部风化、轻微裂缝及砖灰缝剥落等现象，应用水泥砂浆 勾缝或修补封面。洞顶漏水，必须挖开填土，用水泥砂浆或石灰砂浆修理其损坏 部分，并衬砌胶泥防水层。 （三）涵洞的养护与维修 混凝土管涵的接头处和四饺涵管饺点接缝处发生填缝脱落时，应用干燥麻絮浸透 沥青后填实，不宜用灰浆抹缝，以免再次碎裂脱落。 木涵洞上螺栓铁件如有

18、遗失、损坏、松动、锈蚀，应分别拧紧和补充更新，木涵 洞构件有轻微损坏应进行修理，有较大损坏应予更换，或将其改建为永久性涵洞。 （三）涵洞的养护与维修 倒虹吸管在长期流水压力作用下容易破裂漏水，造成路基软化。应注意检查，如 虹顶路面出现湿斑，应及时修理。 洞底铺砌层、洞口上下游路基护坡，引水沟、泄水槽、害井和沉砂井发生变形或 沉陷时，均须及时修理。 （三）涵洞的养护与维修 四饺涵管的变形如很轻微，其变形不大于直径的1/20，并不继续发展时，即认 为不致影响涵洞强度。 处于山谷高填土的涵洞，其出水口的跌水设施须与洞口紧密结合，尤其在湿陷性 黄土地区，应采用远接远送的方针设置排水沟。 该段涵洞长36

19、0米，宽7.5-9.5米，淤泥堆积严重，最深达1.5米。 （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。如属高填土而拱涵净空较大时 可采用拱下加拱的方法加固。 钢筋混凝土盖板涵的加固，除加固涵台外，可将原盖板面凿毛，洗刷干净，再浇 筑混凝土或钢筋混泥土。 在加宽路基时，利用原有涵洞接长部分的基础，一般宜与原涵台基础同深，并注 意断缝，以免新旧砌体发生不均匀沉陷。 （四）涵洞的加固 当路基加高不多时，可以用加高涵洞上下游端墙的方法来提高路基，但必须同时 增加端墙的长度，以保护路基不致埋设洞口。如洞口为八字翼墙，也应把翼墙加 高和接长。新旧砌体的接合处，必须交错砌筑。 对具有帽石的

20、石砌涵洞，如需加高路堤，亦可采用添加一层帽石或加砌护坡的方 法来提高 （四）涵洞的加固 涵洞出水口处冲刷严重，可采取以下两种方法予以防治： （一）浆砌块石铺底，并加水泥 砂浆勾缝，铺砌长度视土质和流速而定，铺砌的 末端应设置混凝土或浆砌块石抑水墙。 （二）当涵洞流速特别大时，应在出水口加做缓流设施，如消力槛、消力池等。 消力槛的末端应设置混凝土或浆砌块石抑水墙，也可作三级跳坎（栏）处理。 涵洞维修实例（一） 农灌涵被重载车辆压塌，压塌面积长6m， 宽0.8m。为避免发生交通事故，对涵洞 压塌部位连夜修补，暂时用碎石进行填充。 塌陷涵洞用碎石填充 涵洞维修实例（一） 由于该涵洞为农灌涵，现正值农

21、灌 期，涵洞过水量大，因涵洞淤塞导 致积水无法排出，冲毁了公路边坡 和附近的铁路路基。 冲毁路基 涵洞维修加固实例（二） 工程概况 黄万铁路是河北黄桦至天津万家新修的 干线路，于05年建成，该联体涵洞地下水埋深 约1m左右。 根据有关部门提供的地质资料， 2.9m以内粉质黏土层，表层0.3m夹植物根， 2.9m-4.8m粉土，4.8-6.6m粉土含少量贝壳并 与粉质黏土互层，6.6m-13.6m粉质黏土含少 量贝壳与粉土互层。该处地质条件含水量高， 承载力低，由于地质条件差，淤泥层厚等多种 原因，造成了桥涵地基下沉约48mm。两侧墙 变形缝加大，出现了明显的不均匀沉降变形。 处理方案 为控制地

22、基的继续沉降，对基础必须进行灌浆加固，为确保灌浆加固成功，经多 次设计与论证，最后确定实施垂直布孔灌浆与平行布孔灌浆的加固施工方案，采 用了单液、双液静压灌浆工艺来改善土体密度，增加强度，压缩摸量，增加地基 的承载能力。 灌浆加固部位 1.进出洞口两侧墙四个角部的灌浆加固。 2.混凝土底板下1500mm的土层加固。 3.基底土层的孔隙及薄弱部位的灌浆加固。 灌浆材料 1.单液 325#普通硅酸盐水泥 水泥浆水灰比 0.65：1 膨胀剂（按水泥重量的3%） 初凝时间2小时 抗压强度28天11Mpa 2. cs浆液（双液） 水泥浆水灰比 1：1 水玻璃：模数3.2 浓度40Be 水泥浆水玻璃体积比

23、 1：1 凝结时间：60s90s 抗压强度：7h 11.3Mpa 施工工艺 1.垂直灌浆 对出入洞口侧墙的四个角部采用垂直注 浆，每角设三个灌浆孔，引孔深度至地面以下 8m处与搅拌桩底部平齐。灌浆压力控制在0.2- 0.5Mpa，每隔350mm 为一灌浆段，到混凝土 底板止，引孔时避开水泥搅拌桩。 在施工设计方案的基础上，结合具体孔 位特征，随机调整注浆量，对边缘孔位加大灌 浆量，单孔最大灌浆量5.592、最小灌浆量 2.7、平均灌浆量4.146、平均灌入率 26%。 1.垂直灌浆 施工工艺 2. 水平灌浆 对混泥土底版下1500mm的土层实施水平钻孔灌浆。在出入口1侧挖放置 设备的基坑1个(

24、8.4mx3mx3m)，坑内有降水设施。以便于水平灌浆的实施。在 基坑内设置两排灌浆孔，呈梅花状，孔深与出入洞口平齐，约11000mm，灌浆 压力控制在0.2-0.5Mpa之间。每隔350mm 为一灌浆段，孔位最大灌浆量为 8.38m，最小灌浆量为4.5m，平均灌浆量为6.44，平均灌入率26%以上。 2. 水平灌浆 施工中出现的问题及解决办法 1.在施工中由于连降大雨，设备基坑内多次塌 方，因此，我们采用钢管打桩和用塑料编织袋 装土堆放护坡的形式来确保工程的正常施工。 2.在该联体涵洞两侧，各有一个直径1.5的 水泥管道过水涵，因此，在实施单液灌浆时， 浆液曾多次在过水涵处形成跑浆。因此，我们 采用了双液灌浆的方式有效的控制了这一现象 的发生。 3.对该联体涵洞的地基加固原设计为