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桥梁加固养护|桥梁加固|重庆毅实加固

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桥梁加固养护|桥梁加固|重庆毅实加固

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碳纤维在公路隧道衬砌补强中的应用意义

   碳纤维*补强技术的特点

   工程实践表明,碳纤维维*补强混凝土结构具有很多优于传统方法的特点,是混凝土结构*补强技术的一个新发展。

  (1)施工简便迅速

  用碳纤维片*补强混凝土结构只需将修补部位的混凝土表面修补打磨平整,表面净涂刷特定的环氧树脂,然后粘贴碳纤维片,在涂刷一层环氧树脂自然固话养护即可。不需任何夹具、模版的支撑,施工既简便又迅速。必要时可不中断交通。

  (2)不增加结构重量

   碳纤维片的重量仅200~300g/m2,设计厚度0.111~0.167mm,加上环氧树脂的重量也仍然很轻,对结构自重的影响甚微,桥梁加固,可忽略不计。

  (3)能适应各种结构外形的补强

   碳纤维片的厚度很薄,可以裁剪成所需形状,顺应结构的外形粘贴在混凝土表面,如变截面梁、曲线梁、拱形结构,均可方便地粘贴。

  (4)可以多层粘贴

  根据补强设计的要求,碳纤维片可以在一个部位重叠粘贴,即贴一层后上面再贴一层,连续贴很多层,充分满足补强的要求。

  (5)能有效地封闭混凝土的裂缝

  碳纤维片粘贴在混凝土的表面,不仅封闭了混凝土的裂缝,碳纤维片高强高模量的特性还约束了混凝土构件的整体刚度。

  (6)不影响结构的外观

  碳纤维片的厚度很薄,粘贴固化后表面还可涂刷于原结构颜色一致的涂料,而不影响结构的外观。

  (7)耐久性好

  碳纤维片和环氧树脂的化学稳定性都非常好,耐酸、碱和盐类的腐蚀,还可以防水。在重复荷载作用下的疲劳性能也优于金属及混凝土材料。可长期经受*和紫外线照射。在-54℃~82℃温度环境条件下使用,强度不降低。经加速老化试验,可历时40年性能不变,且在表面涂装后,其耐久性将更为突出。








隧道围岩预加固的主要方法及加固机理

  1 小导管

  超前小导管注浆,在岩土稳固性差的隧道施工,沿隧道周边钻孔,外倾角8°~10°,孔深4m左右。小导管由 32mm~60mm的钢管制成,带有径向交错布置的注浆小孔,其结构如图1所示。

  小导管能起到双重作用:一是起超前锚杆作用;二是起注浆管的作用,通过注浆加固软弱围岩。其加固目的是在隧道周围形成一个加固圈,****围岩的自稳能力,****掘进中的坍塌和过大变形。其作用机理主要是:梁效应、加固效应、隔断效应、防渗效应。

  小导管超前注浆可以形成管棚(或锚杆)与围岩联合的预支护体系。如若间距合适,注浆饱满搭接,则能在隧道轮廓线以外形成一定厚度的结构。这样既能加固一定范围的围岩,铁路桥梁加固,又能支托围岩。

  2 管棚

  在开挖工作面的上半段面(呈扇形)或全部沿全断面周边间隔一定距离用大型水平钻机钻孔,然后向孔内压入钢管(直径Φ98~Φ225)而形成密集钢管棚架,采用型钢钢架进行支撑固定。同时为****管棚的刚性,可向管内灌注混凝土或设钢筋笼注入水泥砂浆。

  管棚,实质上其结构及布置型式基本同小导管,加固机理与小导管类似。区别是管棚所用的钢管直径较大,长度亦较长,外插角不能过大(一般≤5°)。与小导管相比,其刚度更大。

  管棚支护体系形成是动态的,其支护机理为柔性的棚架体系,对应的沉降指标为棚架体系的变形和施工中的地层损失。其具有较大的刚度,加固效果理想,这一点己被国内外众多的工程实践所证实。

  3 超前锚杆

  超前锚杆预支护,按支护部位不同分两类:一类是拱部超前锚杆,用于支护上部临空围岩,起插板作用;另一类为边墙超前锚杆,将起拱线附近岩土体承受的较大拱部荷载传递至深部围岩,****围岩稳定性。

  作用机理为在隧道纵向、横向两个平面均能与上部*裂块体组成多级三维承载拱从而充分地发挥围岩自承能力,形*为拱效应,并随时在外部的扰动下进行微小的新调整来达到支护的目的。



湿陷性黄土隧道基底加固处理技术

  多数湿陷性黄土隧道通过的地层为第四纪松散风积粉细砂和冲积黄土质粘砂土(新黄土),垂直节理发育隧底自重湿陷性黄土层很厚,地层基本承载力低,围岩条件非常差。按《铁路隧道设计规范》规定,桥梁加固养护,应用荷载――结构模型计算,底板所受的压力亦即基底应具有承载力,计算得出了隧道基底所需承载力,与原地基承载力进行比较,多数湿陷性黄土隧道在墙拱脚及仰拱区域的地基承载力不能满足隧道基底所需的承载力。得出现有地基不满足满足隧道修建要求的结论,必须对该区域隧道地基进行加固处理。

   就湿陷性黄土地基处理而言,我国有较为成熟的技术和实践经验,主要的处理方法有:碾压、换填、强夯、动力/振动挤密桩、静力挤密(预制)桩、CFG桩、注浆、高压灌浆、高压旋喷桩等。这些方法是在隧道以外的土木工程中形成,并得到广泛的应用,桥梁加固工程,但尚缺乏在隧道开挖后洞内处理实施的实例。湿陷性黄土隧道基底处理施工场地受隧道掌子面开挖的影响和洞室的限制,断面开挖一断面稳定一基底加固一开挖面支护之间在时间上和空间上的相互影响和干扰。湿陷性黄土隧道基底处理常用的方法有水泥挤密桩和树根桩等。

   水泥挤密桩是湿陷黄土隧道基底处理方法中比较常用的方法之一。水泥土挤密桩的桩体变形模量远远大于桩间土的变形模量及桩间土侧向约束作用,地基承受荷载一半由水泥土挤密桩承担,从而降低桩间土的应力,限制土的侧向移动,使地基更加稳定,不受荷载的影响。施工前进行土方、成孔、夯填和挤密效果试验,确定有关施工技术参数,并对试桩进行测试承载力和挤密效果等。试桩数量应符合设计要求且不得少于14根。通过试桩确定水泥土挤密桩施工作业的工艺流程、人员*、设备选型和操作要点以及相应的施工技术参数,明确工艺标准和施工配合比,并根据桩体质量、桩间土挤密系数和湿陷性指标以及地基承载力等试验结果验证复合地基的处理效果,为优化设计及施工作业控制提供依据。确定原装土的各种参数,如****干密度、有机质含量、含水量等重要数据。施工前应****行工艺试验性施工,确定施工控制参数,同时要严格操作工艺,确保水泥土在初凝时间内完成拌和及回填。严禁使用过时、过夜水泥土。对已成好的孔要及时回填夯实,不得长时间空孔放置。湿陷性黄土由于其大孔隙性和欠压密性而具有湿陷性。水泥挤密桩就是夯击挤密消除其大孔隙进而消除湿陷性,并对地基起一定的加筋作用。桩锤夯扩成孔成桩的过程中,桩孔中原有土被强制性侧向挤出,桩周一定范围内的土被压缩、扰动和重塑。针对道湿陷性黄土地段隧道施工的特点:隧道内施工作业面小、振动对围岩的影响要求有限等,对基底加固技术中挤密桩的桩身材料、挤密桩施工机械的选择、桩间距的选择需做一定优化。通过优化,确定适合黄土隧道基底湿陷性黄土加固处理的方法、措施、施工机械、施工工艺、设计参数、检验方法和标准。



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