CN209307882U - 一种用于改进桩基加固基础的承台装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于改进桩基加固基础的承台装置,在扩大基础的表面和桥墩墩身的表面分别凿出三角形槽和楔形槽,同时横向植入抗剪钢筋,并布置钢筋网片,增加了新老混凝土结构的粘结和整体性;在承台底部均布置两层水平抗拉钢筋网,并将部分抗拉钢筋锚入扩大基础,满足承台装置的“撑杆——系杆法”的系杆要求;在承台结构表面布置钢筋网片,能够提高承台的抗裂性,满足混凝土耐久性要求;承台结构用混凝土为钢纤维混凝土,钢纤维混凝土的抗拉、抗冲切性能优于普通混凝土,承载力较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于桩基的承台技术领域,也属于工程加固技术领域,具体涉及一种用于改进桩基加固基础的承台装置。
背景技术
在地层修建桥梁工程,地层承载能力较差,且容易出现不均匀沉降;对于桥梁结构而言,持力层的承载能力是影响桥梁结构竖向和水平承载能力的重要原因;而薄弱地层是造成桥梁结构不均匀沉降的主要原因,一方面将导致轨道结构的不平顺性,另一方面使上部结构产生过大附加应力。
而自1997年以来,我国铁路进入到提速阶段,截至目前已经提速6次,在提速过程中也伴随着重载铁路的发展,即轴重大,行车密度大。随着铁路行车速度和荷载的不断提高及铁路桥梁电气化的改造,铁路线基础出现的损害概率也越来越大,严重影响行车安全。
列车提速后,桥跨结构及其基础受到的冲击作用加大,行车过程中桥跨结构及其基础不仅要承受上部结构静荷载作用,还要承受车辆移动时冲击、振动作用,进而会引起墩台基础倾斜和不均匀沉降等病害。另外处于河流之中的墩台基础又要受到常年河流的冲刷影响,在寒冷地区,冬季又收到冰的冻胀作用,因此墩台基础又出现基础埋深和稳定性不足、混凝土开裂等病害,尤其是埋置深度较浅的扩大基础,以上病害较为明显,而早期建设的铁路桥墩普遍采用混凝土扩大基础,此类基础在列车提速中受到的影响较大,对于该类桥梁的加固处理已迫在眉睫,增补桩基加固是该类桥梁最常用的加固方法,但是在加固设计时如果对结构的构造、设计处理不当,所产生的后果会适得其反。
发明内容
为解决上述问题,本实用新型提供了一种用于改进桩基加固基础的承台装置,有效避免了现有技术中加固设计时对结构的构造、设计处理不当引起铁路线基础出现的损害概率也越来越大以及严重影响行车安全的缺陷。
为了克服现有技术中的不足,本实用新型提供了一种用于改进桩基加固基础的承台装置的解决方案,具体如下:
一种用于改进桩基加固基础的承台装置,包括若干桩基3;
所述桩基3的顶部设置着承台结构4;
所述承台结构4中设置有扩大基础2;
所述扩大基础2的顶部设置有桥墩墩身1。
所述扩大基础2为其底部以上的填土被去除后的扩大基础,桥墩墩身1与扩大基础2为由一样的混凝土材料构成,所述桥墩墩身1的表面上开有三角形槽5,所述扩大基础2的表面上开有楔形槽6,所述角形槽5的深度与楔形槽6的深度均为30cm。
所述桥墩墩身1的表面上与所述扩大基础2的表面上还开有植筋孔,所述植筋孔中横向植入有抗剪钢筋7。
所述抗剪钢筋7与植筋孔之间填充有环氧树脂类植筋胶。
所述环氧树脂类植筋胶为A级胶。
所述植筋孔的个数在同一个横断面上不超过三个,所述植筋孔的深度取值为100mm~300mm。
所述桥墩墩身1的表面上与所述扩大基础2的表面上挂置有钢筋网片一8。
所述承台结构4的顶面与底面上设置有钢筋网片二9;所述承台结构4的底部设置有抗拉钢筋10。
所述承台结构4的材料为混凝土,所述承台结构4的表面涂刷水泥净浆后浇筑有钢纤维混凝土,该钢纤维混凝土要比所述桥墩墩身1与所述扩大基础2的混凝土材料的强度等级要提高一级,且不能小于C30等级,该钢纤维混凝土高于所述扩大基础2的顶面。
本实用新型的有益效果为:
本实用新型的用于改进桩基加固基础的承台装置,其结构能够有效处理新增的承台结构与原有结构的粘结,同时在传力上能够满足“撑杆——系杆法”理论计算承台时的系杆作用,受力合理,能够提高扩大基础的稳定性和承载力,减小扩大基础的不均匀沉降。相对于其他结构对新增的承台结构进行处理时,有明显优势,表现如下:现行常见的新增的承台结构与既有结构的粘结紧靠横向植入抗剪钢筋,新增饿承台结构的体积大、重量大,同时收缩、徐变效应大,紧靠植入钢筋来维持粘结性不足,另外常见的承台结构往往在承台底部布置一层水平抗拉钢筋,但是钢筋在既有结构上进行锚固处理,不能有效进行传力,按照“撑杆——系杆法”计算时系杆的作用达不到。该结构都避开了以上缺陷,进行了加强处理,效果显著。
附图说明
图1为本实用新型增补桩基-承台加固正视图
图2为图1中Ⅰ-Ⅰ剖面图
图3为图1中Ⅱ-Ⅱ剖面图
图4左半部分为图1中Ⅲ-Ⅲ半剖面图,图4右半部分为图1中Ⅳ-Ⅳ半剖面图。
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4所示,用于改进桩基加固基础的承台装置,包括若干形状大小一致的桩基3;桩基3的顶部设置着承台结构4;承台结构4中设置有扩大基础2;扩大基础2的顶部设置有桥墩墩身1。扩大基础2为其底部以上的填土被去除后的扩大基础,桥墩墩身1与扩大基础2为由一样的混凝土材料构成,桥墩墩身1的表面上开有三角形槽5,扩大基础2的表面上开有楔形槽6。桥墩墩身1的表面上与扩大基础2的表面上还开有植筋孔,植筋孔中横向植入有抗剪钢筋7。抗剪钢筋7与植筋孔之间填充有环氧树脂类植筋胶。环氧树脂类植筋胶为A级胶。植筋孔的个数在同一个横断面上不超过三个,植筋孔的深度取值为100mm~300mm。桥墩墩身1的表面上与扩大基础2的表面上挂置有钢筋网片一8。承台结构4的顶面与底面上设置有钢筋网片二9;承台结构4的底部设置有抗拉钢筋10。承台结构4的材料为混凝土,承台结构4的表面涂刷水泥净浆后浇筑有钢纤维混凝土,该钢纤维混凝土要比桥墩墩身1与扩大基础2的混凝土材料的强度等级要提高一级,且不能小于C30等级,该钢纤维混凝土高于扩大基础2的顶面。
这样基于常年流水状态下,或处于提速改造和重载铁路的扩大基础,尤其是扩大基础出现的基础稳定性不足、基础发生倾斜和不均匀沉降,提出一种用于改进桩基加固基础的承台装置,该结构能够达到良好的传力效果,并且能够保证和既有结构粘结的整体性,新增的承台结构能够提高既有基础的约束强度和承载力,增加扩大基础的稳定性,适用于受常年流水冲刷造成埋深不足、承载力下降的扩大基础,也适用桩身埋深不足、发生倾斜的桩基础。
该用于改进桩基加固基础的承台装置的制造方法如下:
(1)将扩大基础2底面以上的填土清除干净,设置桩基完成后,人工采用凿子分别在扩大基础底部和承台结构底部凿出三角形槽和楔形槽,采用高压水枪冲洗扩大基础的混凝土表面和桥墩墩身1的混凝土表面,让扩大基础的混凝土表面和桥墩墩身1的混凝土表面处于湿润状态,但不得有积水;
(2)在扩大基础的表面和桥墩墩身1表面定位出抗剪钢筋7植筋孔,并采用电钻进行钻孔,抗剪钢筋7的深度按照构造规定取值为100mm~300mm,水平抗拉钢筋的锚固深度需满足相关规范的要求;钻孔过程中钻进方向尽量垂直于扩大基础的表面和桥墩墩身1的表面,需要注意的是在原桥墩1和原基础2上钻孔时,同一个横断面不宜超过3个;
(4)钻孔完成以后,采用高压水枪清除桥墩墩身1表面和扩大基础2钻孔内的粉末,钻孔内用高压气泵吹干,植入环氧树脂类植筋胶,一般采用A级胶,横向植入抗剪钢筋7,承台结构4的底部也钻孔设置抗拉钢筋10,并在扩大基础的表面和桥墩墩身1的表面挂置钢筋网片一8,并在承台结构的侧面和顶面布置钢筋网片二9;
(5)在承台结构对应的混凝土表面涂刷水泥净浆后浇筑钢纤维混凝土;浇筑的钢纤维混凝土比扩大基础和桥墩墩身的混凝土强度等级要提高一级,且不能小于C30,新浇筑的钢纤维混凝土一般高于扩大基础顶面,浇筑完成以后,待混凝土强度达到规范要求后,按规范进行养护,形成所述用于改进桩基加固基础的承台装置。
这样的实用新型的技术效果如下:
(1)在扩大基础上扩大形成新的承台结构,增大基底接触面积,进而提高基础的承载力,伴随新增桩基提高了扩大基础的约束强度和稳定性。
(2)在扩大基础和桥墩混凝土表面分别凿出三角形槽和楔形槽,钻孔植筋并沿混凝土表面挂置钢筋网片,同时在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性和整体性,避免了紧靠植入钢筋和凿毛来维持粘结性的不足。
(3)在承台结构底部布置两层钢筋网片,其中的部分钢筋通过钻孔植入既有基础内部,并满足锚固要求,该部分钢筋除能够增加新加承台与既有基础的粘结,同时能够满足桩基承台的传力途径和受力机理,受理合理。
(4)在承台侧面和顶面布置一层钢筋网片,防止承台结构开裂,增强承台结构的耐久性。
(5)新增承台结构用混凝土采用钢纤维混凝土,能够增加混凝土结构的延性、抗裂性能、强度、刚度,减小混凝土的收缩、徐变。另外钢纤维混凝土的抗拉、抗冲切性能优于普通混凝土,承载力较高。
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)
1.一种用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,包括若干桩基;
所述桩基的顶部设置着承台结构;
所述承台结构中设置有扩大基础;
所述扩大基础的顶部设置有桥墩墩身。
2.根据权利要求1所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述扩大基础为其底部以上的填土被去除后的扩大基础,桥墩墩身与扩大基础为由一样的混凝土材料构成,所述桥墩墩身的表面上开有三角形槽,所述扩大基础的表面上开有楔形槽,所述角形槽的深度与楔形槽的深度均为30cm。
3.根据权利要求1所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述桥墩墩身的表面上与所述扩大基础的表面上还开有植筋孔,所述植筋孔中横向植入有抗剪钢筋。
4.根据权利要求3所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述抗剪钢筋与植筋孔之间填充有环氧树脂类植筋胶。
5.根据权利要求4所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述环氧树脂类植筋胶为A级胶。
6.根据权利要求3所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述植筋孔的个数在同一个横断面上不超过三个,所述植筋孔的深度取值为100mm~300mm。
7.根据权利要求1所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述桥墩墩身的表面上与所述扩大基础的表面上挂置有钢筋网片一。
8.根据权利要求1所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述承台结构的顶面与底面上设置有钢筋网片二;所述承台结构的底部设置有抗拉钢筋。
9.根据权利要求1所述的用于改进桩基加固基础的承台装置,其特征在于,所述承台结构的材料为混凝土,所述承台结构的表面涂刷水泥净浆后浇筑有钢纤维混凝土,该钢纤维混凝土要比所述桥墩墩身与所述扩大基础的混凝土材料的强度等级要提高一级,且不能小于C30等级,该钢纤维混凝土高于所述扩大基础的顶面。
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