专利名称：一种加固拱上侧墙的综合技术方法
技术领域：
本发明涉及一种加固实腹式拱桥拱上侧墙的综合技术方法，属于土木交通工程领域。
背景技术：
桥梁、渡槽是跨越河流、沟谷、道路的重要建筑物，是道路、输水等生命线工程中的喉结，它的安全和不间断工作是线路畅通的重要保障。我国是一个桥梁大国，拥有50多万座各类桥梁，输水渡槽的数量亦数以万计，其中实腹式拱式结构的数量占较大比重。这些结构或者由于受到修建当时经济技术条件的限制，存在先天不足，或者由于现在的运行荷载超出了修建当时的规范范围，属于超负荷运行，或者由于外界环境因素的长期作用使得很多存在病害问题，而拱上侧墙的外倾、开裂、局部外鼓均是常见病害。目前，针对拱上侧墙病 害的加固技术有拱上结构(含填料)拆除重建法、锚筋锚固法、外墙挂网喷浆法等。其中拱上结构拆除重建效果虽好，但工程量大、费用高、工期长，且需中断交通(或输水)，影响较大；后两种方法及其组合具有加固作业不影响建筑物正常使用的优点，但对于一些排水不良的实腹拱桥加固效果往往不尽如人意，主要原因是降雨等渗水不能及时排除，导致作用于侧墙的土压力加大，尤其是在我国北方入冬后天气寒冷，渗水作用下拱上填料为饱和土体，会因冻胀产生作用于侧墙的水平推力，从而在砌体抗剪强度较弱的部位或者距离锚筋较远的部位仍会继续产生向外侧的位移,再次形成病害。因此需要找到一种针对上述多种复杂病因的拱上侧墙综合加固技术方法。
发明内容
本发明的目的是针对采用传统的单一技术方案加固复杂因素(砌筑砂浆劣化、渗水作用及外荷载增大等)作用下的拱上侧墙结构效果不理想，出现病害继续发展或二次病害的缺陷，提供一种经济合理、简单可靠的多技术集成的综合加固方法。未解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种加固拱上侧墙的综合技术方法，其特征在于该方法包括以下步骤
(1)搭设脚手架；
(2)钻锚筋孔，即用水平钻机自阴面侧墙钻锚筋孔；
(3)钻孔灌浆与插筋锚固，即锚筋孔完成后插入塑料套管，并在孔内注入水泥砂浆，之后，立即插入锚筋，在需要铺设钢板的位置用环氧砂浆抹面找平，安装钢板，待环氧砂浆强度达到理论强度的50%左右时(一般为3天)，将锚固钢筋与钢板用螺栓连接，分三次紧固螺栓；
(4)排水孔施工，即在设计位置用直径60mm的冲击钻钻排水孔，深度为I.5^3. OmJf头部带透水孔的PVC管外包土工布后插入排水孔，用水泥砂浆封闭管口与钻孔的间隙；
(5)砌缝灌浆施工，即在病害较严重、砌缝砂浆强度较差的部位，沿砌缝每隔300mnT700mm钻一个灌衆孔,孔径10mnTl5mm,然后按自下而上、从左到右(或从右到左)的顺序逐孔灌注水泥-石粉浆，灌浆压力视情况控制在为0. 2^0. 3MPa。本发明具有的优点和积极效果是与传统的单一技术措施加固拱上侧墙的方案的不同之处在于，采用“锚筋对拉锚固+排水孔+砌缝灌浆”三位一体的综合加固技术方案。比较适用于多种复杂原因引起的拱上侧墙病害的加固，特别是对于拱上填料有渗水积存的情况，可以有效消除病因，防止因渗水作用直接加大土体侧压力或因饱和土体冻胀显著加大侧压力而引起加固后侧墙病害的继续发展或二次病害。
图I锚筋锚固简图。图2锚筋、钢板及排水孔布置简图。图3锚固大样图。
图中I为锚筋2为侧墙3为钢板4为环氧砂衆垫层5为排水孔。
具体实施例方式兹列举以下施工实例，并配合附图对本发明进行进一步说明。某山区公路上的一座三孔砌石实腹拱桥，1969年10月建成，设计标准为汽-15、挂-80,跨径7Q = 6m,矢高/Q = 3m, & / 70 = I / 2,桥面净宽8. 5m,桥长67m,桥面总宽8. 5m。主拱圈、拱上侧墙及台后挡墙采用M7. 5号砂浆砌筑。经现场调查发现该桥侧墙存在外倾、中鼓、开裂等病害现象，特别是阴面左边孔侧墙与主拱圈已发生相对滑移，且有进一步发展的趋势，应予加固改造。按以下步骤进行了侧墙加固。(I)搭设脚手架；
(2)钻锚筋孔从阴面侧墙施钻，要求钻机对中性好，晃动量小，每一、二个回次进尺测量一次，随时掌握孔向数据；
(3)钻孔灌浆与插筋锚固在锚筋孔打通后插入塑料套管，在孔内注入水泥砂浆，之后立即插入锚筋，在需要铺设钢板的位置用环氧砂浆抹面找平，安装钢板，待强度达到理论强度的50%时，将锚固钢筋与钢板用螺栓连接，分三次紧固，控制钢筋最大总伸长量为5mm ；
(4)排水孔施工在在拱上侧墙外张、侧鼓较严重的部位，用钻机钻孔径为80mm，长为
2.Om的水平孔，孔中安装塑料排水管，排水管深入填土中的部分为为透水花管，花管外包土工布；
(5)砌缝灌浆选用灌浆机HB系列灰浆泵，灌孔布置沿墙面砌缝布孔，孔距600mm，孔径15mm。施灌顺序沿墙体自下而上，从左到右直至灌毕。灌浆压力为0. 2MPa左右，逐孔施灌。堵孔材料选用粘性土，灌浆后砂浆饱满度大于80%。
权利要求
1.一种加固拱上侧墙的综合技术方法，其特征在于该方法包括以下步骤 (1)搭设脚手架； (2)钻锚筋孔，即用水平钻机自阴面侧墙钻锚筋孔； (3)钻孔灌浆与插筋锚固，即锚筋孔完成后插入塑料套管，并在孔内注入水泥砂浆，之后，立即插入锚筋，在需要铺设钢板的位置用环氧砂浆抹面找平，安装钢板，待环氧砂浆强度达到理论强度的50%左右时(一般为3天)，将锚固钢筋与钢板用螺栓连接，分三次紧固螺栓； (4)排水孔施工，即在设计位置用直径60mm的冲击钻钻排水孔，深度为I.5^3. OmJf头部带透水孔的PVC管外包土工布后插入排水孔，用水泥砂浆封闭管口与钻孔的间隙； (5)砌缝灌浆施工，即在病害较严重、砌缝砂浆强度较差的部位，沿砌缝每隔300mnT700mm钻一个灌衆孔,孔径10mnTl5mm,然后按自下而上、从左到右(或从右到左)的顺序逐孔灌注水泥-石粉浆，灌浆压力视情况控制在为0. 2^0. 3MPa。
全文摘要
本发明涉及一种加固实腹式拱桥拱上侧墙的综合技术方法，属于土木交通工程领域。本发明针对实腹式拱桥拱上侧墙外倾、侧鼓等病害，提出了“锚筋对拉锚固+排水孔+砌缝灌浆”三位一体的综合加固技术技术方法，即用对拉钢筋夹钢板对拉锚固以防止拱上侧墙侧向变形；通过打排水孔及时排除拱上填料中的渗水，减小土体侧压力；通过砌缝灌浆提高拱上侧墙的抗剪强度和整体性。本发明不需拆除重建，不中断交通，工期短，费用低，加固效果好，可广泛适用于实腹式砌石拱桥的侧墙加固。
文档编号E01D22/00GK102776842SQ201210283850
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者任习文, 吴鑫淼, 季广军, 张志宇, 朱常志, 王磊, 王鑫, 郄志红 申请人:河北农业大学