[发明专利]修复U型桥台纵向开裂的螺纹式锚杆加固法

摘要

本发明涉及一种修复U型桥台纵向开裂的螺纹式锚杆加固法。当桥台挡墙沿横桥向的厚度为1950-2350mm时，用以修复纵向开裂的U型桥台其桥台雉墙、桥台挡墙和桥台立墙部位。在施工之前，已使用压浆式锚杆加固法修复了桥台侧墙和桥台填土部位，使U型桥台处于安全状态。在施工时，在桥台雉墙中打入一列沿横桥向的水平锚杆，从桥台挡墙向桥台立墙中打入群体的倾斜锚杆，将纵向裂缝两侧的钢筋混凝土锚固在一起；在纵向裂缝其末端线的所在处，剔除破碎和风化的混凝土，割掉锈蚀和断裂的原构造钢筋，补焊新构造钢筋，灌注饱满的水泥砂浆，使U型桥台的外观和使用功能得以恢复。本发明的操作方法简单，工程造价低，修复质量高，在整个施工期间无须中断桥面交通。

主权项

一种修复U型桥台纵向开裂的螺纹式锚杆加固法，当U型桥台出现纵向裂缝〔15〕时，用于修复其桥台雉墙〔10〕、桥台挡墙〔12〕和桥台立墙〔13〕部位；U型桥台的桥台立墙〔13〕和桥台雉墙〔10〕都沿横桥向设置，桥台雉墙〔10〕位于桥台立墙〔13〕之上的后部，其正面通过伸缩缝与桥体主梁〔14〕相连接；支座安装在桥台立墙〔13〕顶面的前部，支撑着桥体主梁〔14〕；在桥体主梁〔14〕的左右两侧，在桥台立墙〔13〕的顶面，各竖立着一座桥台挡墙〔12〕；在桥台雉墙〔10〕和桥台立墙〔13〕的背后，左右两侧的桥台侧墙〔11〕都与之垂直相交；在桥台侧墙〔11〕和桥台立墙〔13〕之下，是一块矩形底板；U型桥台的主体呈一个整体浇注的钢筋混凝土壳体结构；在桥台雉墙〔10〕和桥台立墙〔13〕之后，在左右两侧的桥台侧墙〔11〕之间，顶部是400mm厚的路基垫层，余下的是密实的桥台填土；所述的纵向裂缝〔15〕沿横桥向与水平面呈45度夹角，沿纵桥向贯通于整个U型桥台；它向上并向里侧延伸割断桥台雉墙〔10〕的混凝土，向下并向外侧延伸割断桥台立墙〔13〕和桥台侧墙〔11〕的混凝土；在纵向裂缝〔15〕的上下两侧，混凝土破碎和风化严重，原构造钢筋〔7‑1〕锈蚀甚至断裂；由于桥面渗水的冲刷，在桥台填土中形成了大量空洞；纵向裂缝〔15〕的起始线〔15‑2〕位于桥台立墙〔13〕与桥台挡墙〔12〕的交汇处，其斜向线〔15‑1〕位于桥台立墙〔13〕的正面，其末端线位于桥台立墙〔13〕的侧面和桥台侧墙〔11〕的表面；所述的桥体主梁〔14〕为预应力连续箱形梁，桥台挡墙〔12〕沿横桥向厚1950‑2350mm、沿纵桥向宽1000mm，纵向裂缝〔15〕的末端线低于桥台雉墙〔10〕和桥台侧墙〔11〕的顶面3500‑4000mm；按照本发明施工，在桥台雉墙〔10〕中打入一列沿横桥向的水平锚杆〔3〕，从桥台挡墙〔12〕向桥台立墙〔13〕中打入群体的倾斜锚杆〔4〕，将纵向裂缝〔15〕两侧的钢筋混凝土锚固在一起；在此之前，已使用压浆式锚杆加固法修复了桥台侧墙〔11〕和桥台填土部位；本发明的特征在于：(1)所述的桥台雉墙〔10〕沿纵桥向宽320mm，沿横桥向的长度等于U型桥台的宽度；将风钻〔5〕架设在其外侧，沿着其横桥向的竖向中垂面，自上而下以415mm为间距钻制1列水平锚孔〔1〕；顶部水平锚孔〔1〕比桥台雉墙〔10〕的顶面低350mm，根部水平锚孔〔1〕比纵向裂缝〔15〕的末端线低300‑500mm；底部的两个水平锚孔〔1〕其长度皆为400mm，余下的水平锚孔〔1〕其孔底都越过纵向裂缝〔15〕600mm；(2)将风钻〔5〕架设在所述的桥台挡墙〔12〕的外侧，从其侧面向桥台立墙〔13〕中钻制15个相互平行的倾斜锚孔〔2〕；这些倾斜锚孔〔2〕以450mm为间距呈五排，以300mm为间距呈三列；顶排倾斜锚孔〔2〕的孔口都比桥台挡墙〔12〕的顶边低250mm，它们的纵向中轴线都与纵向裂缝〔15〕的起始线〔15‑2〕相距100mm；所有倾斜锚孔〔2〕的孔底都越过纵向裂缝〔15〕600mm；(3)将风钻架设在所述的桥台立墙〔13〕的外侧，向桥台立墙〔13〕中钻制12个水平锚孔〔1〕；这些水平锚孔〔1〕以415mm为间距呈四排，以300mm为间距呈三列；这其中，自上而下第二排水平锚孔〔1〕的孔底都越过纵向裂缝〔15〕600mm，余下的三排水平锚孔〔1〕其深度皆为400mm，底排水平锚孔〔1〕都比纵向裂缝〔15〕的末端线低300‑500mm；(4)所述的螺纹式锚杆分为水平锚杆〔3〕和倾斜锚杆〔4〕两种，它们都是用直径为22mm的螺纹钢筋制作，并分别位于水平锚孔〔1〕和倾斜锚孔〔2〕的正中部位；在每一个锚孔中，锚杆的顶端都与孔底相接触，其尾端皆凹入U型桥台表面25mm；所有的锚杆都用锚固包浆液锚固。(5)在所述的桥台雉墙〔10〕、桥台挡墙〔12〕和桥台立墙〔13〕的侧面，沿着水平锚杆〔3〕和倾斜锚杆〔4〕尾端的各横向连线和各竖向连线，在混凝土保护层中分别设置横向开挖槽〔6‑1〕和竖向开挖槽〔6‑2〕；该开挖槽〔6〕的宽度为62‑72mm、深度为45mm，在混凝土保护层较薄的部位，它们将钢筋混凝土中的原构造钢筋〔7‑1〕割断；(6)在所述的桥台立墙〔13〕的侧面，沿纵向裂缝〔15〕的末端线，所开挖的特殊深槽〔6‑3〕其宽度为150‑200mm、深度为80‑100mm、长度等于桥台立墙〔13〕沿纵桥向的宽度；在桥台立墙〔13〕的正面，沿纵向裂缝〔15〕的斜向线〔15‑1〕，所开挖的斜向深槽〔6‑4〕其开口宽度为100‑150mm、深度为600‑800mm、长度等于斜向线〔15‑1〕的长度。(7)在所述的各横向开挖槽〔6‑1〕与各竖向开挖槽〔6‑2〕中，在水平锚杆〔3〕及倾斜锚杆〔4〕尾端的两侧，都加焊一根连接钢筋〔8〕；在所述的特殊深槽〔6‑3〕内，以75‑100mm为间距加焊两根横向连接钢筋〔8‑1〕；在各开挖槽〔6〕内，在每一根原构造钢筋〔7‑1〕的被割断之处，都加焊一根新构造钢筋〔7‑2〕；(8)在所述的开挖槽〔6〕的槽帮和槽底，在各锚杆的尾端及每一根连接钢筋〔8〕和构造钢筋〔7〕的表面，都涂抹一层水泥胶；在桥台挡墙〔12〕、桥台雉墙〔10〕和桥台立墙〔13〕的侧面架设钢模板，在桥台挡墙〔12〕和桥台立墙〔13〕的正面亦架设钢模板；向钢模板内灌注水泥砂浆〔9〕，使之填满所有的开挖槽〔6〕；(9)当所灌注的水泥砂浆〔9〕达到设计强度后，拆除钢模板；用电动打磨机对水泥砂浆〔9〕的灌注部位进行打磨，使U型桥台恢复原状。