CN208632983U - 一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构 - Google Patents
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Abstract
一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，包括桥墩；在所述桥墩的表面带有凿毛结构；所述桥墩的表面还带有钻孔，所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋；还包括桥墩基础，所述桥墩基础的顶部表面带有凿毛结构，所述桥墩基础的表面开有竖向钻孔，所述竖向钻孔中植入有竖向分布的抗拉钢筋。有效避免了现有技术中外包混凝土加固桥墩处理不当新老结构粘结处将出现严重问题、混凝土容易产生收缩、徐变变形，新老混凝土之间会脱离、桥墩的承载力降低达不到应有的加固效果的缺陷。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程抗震与加固技术领域，也属于桥墩加固技术领域，具体涉及一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，能够提高基础的约束能力，同时能够提高桥墩的刚度及抗震能力。
背景技术
这些年来世界各地发生了几次重大桥梁事故，1994 年韩国圣水大桥灾难性破坏，2007 年美国明尼阿波利斯市告诉公路大桥倒塌，1999 年台湾集集地震中发生大量桥墩破坏导致桥梁侧塌事故，同时随着交通量的迅猛增加，大吨位车辆越来越多，许多钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁和港口码头等由于承载力不足，桥墩受车船撞击，地震荷载作用下的剪切破坏，及日常营运中环境中混凝土的开裂剥落，尤其是海洋环境中的腐蚀破坏，混凝土结构不同程度的出现了露筋、锈蚀、剥落、老化、磨损、锈蚀等等问题从而导致桥梁受力体系中桥墩的破坏从而引起桥梁的全部或局部破坏亦或是降低了桥梁结构整体延性能力和承载力，严重影响了结构的耐久性，存在工程事故隐患。因此对其的加固问题已渐成为国内外广泛关注的焦点。
由于早期建设的铁路桥墩普遍采用混凝土扩大基础，在常年流水的冲刷影响下，导致基础埋置深度不足，基础约束力下降，另外随着铁路桥梁电气化改造及铁路提速的大规模应用，在役桥墩普遍存在基础偏心超限、结构承载力及刚度不足等问题，使桥梁存在安全隐患。由于历史经济条件的限制，我国高烈度地区依然存在大量的低配筋或无筋重力式桥墩，桥墩抗震性能较差。目前，对于桥墩的加固多基于修复的目的，但有时存在一定的问题，例如外包混凝土加固桥墩，如果处理不当新老结构粘结处将出现严重问题，因为新增混凝土的强度要高于原混凝土等级，混凝土的弹性模量不同，混凝土容易产生收缩、徐变变形，新老混凝土之间会脱离，桥墩的承载力降低，对结构的加固会适当其反，达不到应有的加固效果。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构及其方法，有效避免了现有技术中外包混凝土加固桥墩处理不当新老结构粘结处将出现严重问题、混凝土容易产生收缩、徐变变形，新老混凝土之间会脱离、桥墩的承载力降低达不到应有的加固效果的缺陷。
为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供了一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构及其方法的解决方案，具体如下：
一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，包括桥墩4；
在所述桥墩4的表面带有凿毛结构；
所述桥墩4的表面还带有钻孔，所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋5；
还包括桥墩基础2，所述桥墩基础2的顶部表面带有凿毛结构，所述桥墩基础2的表面开有竖向钻孔，所述竖向钻孔中植入有竖向分布的抗拉钢筋7。
所述凿毛结构为用凿子凿成的凹凸不平状的结构，所述凿毛结构的凹陷部分的深度不小于6mm。
所述竖向分布的抗拉钢筋7上绑扎着环向箍筋8。
在所述桥墩4的表面挂置着钢筋网片一6，在所述桥墩4的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述竖向抗拉钢筋7、环向箍筋8与原桥墩4之间浇筑有钢纤维混凝土二9。
所述桥墩基础2的表面挂置着钢筋网片二11，在所述桥墩基础2的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述桥墩基础2的表面浇筑有钢纤维混凝土一3。
所述桥墩基础2的周边表面设置有凿毛结构和植筋结构10。
浇筑的钢纤维混凝土一3的高度要高出所述桥墩基础2的顶壁。
所述抗剪钢筋的深度为100mm~300mm。
所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋5的结构为：钻孔内植入环氧树脂类植筋胶，在植入了环氧树脂类植筋胶的钻孔中植入横向抗剪钢筋5。
本实用新型的有益效果为：
该结构能够增加扩大基础的约束能力，同时能够增加既有铁路桥墩的刚度和抗震性能，保证桥墩的正常运营，适用于受常年流水冲刷的扩大基础，也适用低配筋、抗震能力不足的重力式桥墩。
具体的效果如下：
（1）通过在原有的桥墩基础周围浇注钢纤维混凝土，并且浇筑至基底一定深度，能够对既有扩大桥墩基础和基底岩层起到约束作用，增加基础约束能力。
（2）在既有桥墩混凝土表面凿毛，钻孔植筋并挂置钢筋网片，同时在桥墩混凝土表面涂刷水泥净浆，能够有效增强新老混凝土的粘结，同时在新浇注混凝土掺入钢纤维，能够增加混凝土的延性、抗裂性能、强度、刚度，同时能够减小混凝土的收缩、徐变。
（3）在原有的桥墩基础上竖向钻孔，植入抗拉钢筋，并布置环形箍筋，能够增加桥墩的延性，同时植入的竖向抗拉主筋增加了桥墩的配筋率，抗震能力有所提高。
（4）采用此结构加固桥墩，施工工法简单，现场不需要大型的施工机械，对交通影响小，施工迅速，成本低。
附图说明
图1为本实用新型加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构的正视图。
图2为图1的侧视图。
图3为图1的俯视图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步地说明。
如图1-图3所示，加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，包括原有的桥墩4；
在所述桥墩4的表面带有凿毛结构；
所述桥墩4的表面还带有钻孔，所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋5；
还包括原有的桥墩基础2，所述桥墩基础2的顶部表面带有凿毛结构，所述桥墩基础2的表面开有竖向钻孔，所述竖向钻孔中植入有竖向分布的抗拉钢筋7。这样能提高桥墩的配筋率，进而增加桥墩的抗震性能。
所述凿毛结构为用凿子凿成的凹凸不平状的结构，所述凿毛结构的凹陷部分的深度不小于6mm。
所述竖向分布的抗拉钢筋7上绑扎着环向箍筋8。能够增加桥墩的延性，同时植入的竖向抗拉主筋增加了桥墩的配筋率，抗震能力有所提高。
在所述桥墩4的表面挂置着钢筋网片一6，在所述桥墩4的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述竖向抗拉钢筋7、环向箍筋8与原桥墩4之间浇筑有钢纤维混凝土二9。能够有效增强新老混凝土的粘结。这样形成的结构，增加桥墩的横向刚度，减小振幅。
所述桥墩基础2的表面挂置着钢筋网片二11，在所述桥墩基础2的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述桥墩基础2的表面浇筑有钢纤维混凝土一3。
所述桥墩基础2的周边表面设置有凿毛结构和植筋结构10。在原有桥墩基础表面进行凿毛、植筋、挂置钢筋网片并涂刷水泥净浆，浇筑钢纤维混凝土，形成结构，增加原桥墩基础的约束力。
浇筑的钢纤维混凝土一3的高度要高出所述桥墩基础2的顶壁。以此加强对竖向分布的抗拉主筋7的锚固。
所述抗剪钢筋的深度为100mm~300mm。
所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋5的结构为：钻孔内植入环氧树脂类植筋胶，植筋胶一般采用A级胶，在植入了环氧树脂类植筋胶的钻孔中植入横向抗剪钢筋5。
所述加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构的构造方法如下：
（1）将原有的桥墩基础2以上的填土清除干净，用打磨机清除原有的桥墩4表面和原有的桥墩基础2顶面的混凝土浮浆，以打磨到露出混凝土新鲜石子为准，然后人工采用凿子将打磨好的混凝土表面凿成凹凸不平状，凿毛结构的深度不小于6mm。
（2）在处理好的原有的桥墩4表面和原有的桥墩基础2顶面分别定位出植入横向抗剪钢筋5和竖向抗拉主筋7的作为植筋孔的钻孔。抗剪钢筋的深度取值为100mm~300mm。
（3）确定出各植筋孔的植筋深度以后，用电钻在确定好的植筋位置进行钻孔，钻孔过程中钻进方向尽量垂直于原桥墩4和原有的桥墩基础2的混凝土表面，需要注意的是在原桥墩4和原有的桥墩基础2上钻孔时，同一个横断面不宜超过3个，另外当遇到原结构内部的钢筋时要适当避开适当的距离再行钻孔。
（4）钻孔完成以后，采用高压水枪清除原有的桥墩4表面和原有的桥墩基础2的顶面及钻孔内的粉末，钻孔内用高压气泵将其吹干，钻孔内植入环氧树脂类植筋胶，植筋胶一般采用A级胶，植入横向抗剪钢筋5，并在原桥墩4表面挂置钢筋网片一6，之后植入竖向分布的抗拉钢筋7，待植筋完全牢固后，在竖向抗拉钢筋上绑扎环向箍筋8。
（5）凿除原有的桥墩基础2周围由于冲刷造成的松散岩层1，凿除深度直至露出新鲜的岩面位置，在原桥墩基础2的混凝土表面进行凿毛、植筋10，将表面粉末清除干净，在混凝土表面涂刷水泥净浆、挂置钢筋网片11，支模板，浇筑钢纤维混凝土一3，浇注高度要高出原有的桥墩基础2顶面，加强对竖向抗拉主筋7的锚固。
（6）钢纤维混凝土一3初凝之前，支模板浇筑竖向抗拉钢筋7和环向箍筋8与原桥墩4之间的钢纤维混凝土二9。
浇筑的钢纤维混凝土一3与钢纤维混凝土二9较原有的桥墩4和原有的桥墩基础2的混凝土强度等级要提高一级，浇筑完成以后，待混凝土强度达到规范要求后，拆除模板，按规范进行养护。
以上以用实施例说明的方式对本实用新型作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本实用新型的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。
Claims (9)
1.一种加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，包括桥墩；
在所述桥墩的表面带有凿毛结构；
所述桥墩的表面还带有钻孔，所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋；
还包括桥墩基础，所述桥墩基础的顶部表面带有凿毛结构，所述桥墩基础的表面开有竖向钻孔，所述竖向钻孔中植入有竖向分布的抗拉钢筋。
2.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述凿毛结构为用凿子凿成的凹凸不平状的结构，所述凿毛结构的凹陷部分的深度不小于6mm。
3.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述竖向分布的抗拉钢筋上绑扎着环向箍筋。
4.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，在所述桥墩的表面挂置着钢筋网片一，在所述桥墩的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述竖向抗拉钢筋、环向箍筋与原桥墩之间浇筑有钢纤维混凝土二。
5.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述桥墩基础的表面挂置着钢筋网片二，在所述桥墩基础的表面涂刷有水泥净浆，并在涂刷有水泥净浆的所述桥墩基础的表面浇筑有钢纤维混凝土一。
6.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述桥墩基础的周边表面设置有凿毛结构和植筋结构。
7.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，浇筑的钢纤维混凝土一的高度要高出所述桥墩基础的顶壁。
8.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述抗剪钢筋的深度为100mm~300mm。
9.根据权利要求1所述的加固既有桥梁扩大基础和桥墩的结构，其特征在于，所述钻孔中横向植入有抗剪钢筋的结构为：钻孔内植入环氧树脂类植筋胶，在植入了环氧树脂类植筋胶的钻孔中植入横向抗剪钢筋。
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