浙江省ZJ-ZN 2024-1《软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南》.docx
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浙江省ZJ-ZN 2024-1《软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南》.docx
ZJ/ZN2024-1浙江省交通建设指南软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南2024年4月发布2024年4月实施浙江省交通运输厅发布软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南主编单位:浙江交工路桥建设有限公司参编单位:浙江交工集团股份有限公司浙江浙交检测技术有限公司浙江交工高等级公路养护有限公司浙江云桥交通科技有限公司批准单位:浙江省交通运输厅二O二四年三月软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南审定委员会主任委员:寿华委员:桂炎德雷波方志杨李思望顾森华金辉编写组主编:赵明朝副主编:陈英杰编写人员:娄畅丰陈继禹叶奂史杰翟青陈振华斯纪平赵玉贤王利彬陈军浩吕国忠刘媛媛沈立斌黄东达陈嘉懿张志龙董海东金华东陈栋丁立刚董汪杰前言II1总则I2规范性引用文件23术语34基本规定45调查、检测与评估65.1 一般规定65.2 调查65.3 检测75.4 分析与评估106纠偏设计121.2 1一般规定126.2 数据分析126.3 设计126.4 技术要求157纠偏施工171.3 1一般规定177.2 施工准备工作187.3 临时结构197.4 纠偏力设置237.5 试纠偏237.6 正式纠偏247.7 纠偏施工记录267.8 防复偏限位装置267.9 拆除纠偏设备267.10 10回填与卸载268监测277.11 1一般规定278.2 仿真分析及预警值278.3 监测要求与数据分析278.4 监测内容与方法289检查与验收307.12 1一般规定309.2 纠偏工程检验评定309.3 验收31附录A堆载作用下偏位桩基内力简化分析方法32附录B纠偏施工记录表37附录C纠偏计算案例38为规范软土地基条件下桥梁桩柱纠偏设计、施工和管理,保障纠偏工程顺利实施,在符合国家、行业和浙江省现行有关标准规定的基础上,结合深厚软基桥梁桩基移位机理及复位技术研究科研成果以及近年在软土地基桥梁桩柱纠偏项目的实践经验,制定了软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术指南(以下简称“本指南”)。本指南明确了软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工技术应用及管理要求,符合资源节约和绿色环保理念。本指南的推广应用,将会产生较好的经济和社会效益。本指南包括9个章节和3个附录:1总则、2规范性引用文件、3术语、4基本规定、5调查、检测与评估、6纠偏设计、7纠偏施工、8监测、9检查与验收,附录A堆载作用下偏位桩基内力简化分析方法、附录B纠偏施工记录表、附录C纠偏计算案例。本指南为软土地基桥梁桩柱纠偏工程设计与施工的指导性文件。请注意本指南的某些内容可能涉及专利,本指南的发布机构不承担识别专利的责任。请各有关单位在使用过程中,将发现的问题和意见,函告本指南编制单位浙江交工路桥建设有限公司,联系人:赵明朝,邮编:311305,邮箱:1323002851,电话:0571-87984533,以便下次修订时参考。1总则1.0.1为规范软土地基条件下桥梁桩柱纠偏设计、施工和管理,保障纠偏工程顺利实施,制定本指南。1.0.2本指南适用于在软土地基中建设和营运桥梁因附加外力引起偏位的单根桩柱、单排桩柱纠偏工程的检测、设计、施工、监测和验收等。1.0.3软土地基中桥梁桩柱的纠偏设计与施工除应符合本指南的规定外,尚应符合国家、行业和浙江省现行有关标准、规范的规定。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本指南必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本指南;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本指南。JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范JTG5120公路桥涵养护规范JTG5220公路养护工程质量检验评定标准第一册土建工程JTGD60公路桥涵设计通用规范JTGD64公路钢结构桥梁设计规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTG/T3512公路工程基桩检测技术规程JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTG/TH21公路桥梁技术状况评定标准JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程JTG/TJ22公路桥梁加固设计规范DB33/T936公路桥梁整体顶升技术规程3术语3.0.1桩柱纠偏通过合适的方法,对发生偏位的、自身性能完好的桩柱进行复位的过程。3.0.2应力消散孔为释放土体应力而在桩基周边钻取的孔。3. 0.3自反力纠偏法利用与发生偏位桩柱受力相连的桥梁自身结构为着力点的纠偏方法。3.0.4外反力纠偏法利用与发生偏位桩柱受力不相连的结构为着力点的纠偏方法。3. 0.5张拉纠偏法利用与偏位方向相反的桥台或其他结构物为着力点,采用水平张拉进行纠偏的方法。4. 0.6顶推纠偏法利用与偏位方向相同的桥台或其他结构物为着力点,采用水平顶推进行纠偏的方法。4基本规定5. 0.1桩柱纠偏工程应遵循早发现、早处治的原则;纠偏设计应遵循安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工的原则;纠偏施工应遵循安全、协调、平稳、可控、环保的原则。4.0.2桩柱纠偏可分为建设期纠偏和营运期纠偏。建设期发生的桩柱偏位,纠偏工作由建设单位负责组织实施,纠偏结果应符合公路工程质量检验评定标准第一册土建工程(JTGF80/1)的要求;营运期间发生的桩柱偏位,由营运公司或管养单位负责组织实施;纠偏结果应符合公路养护工程质量检验评定标准第一册土建工程(JTG5220),当不能达到要求时,应根据纠偏结果进行工程结构安全验算,验算结果应满足原桥设计荷载等级的要求。4.0.3发现桩柱偏位后,应第一时间组织现场调查,收集相关资料,初步分析出现偏位的主要原因,并及时采取应急措施,同时对桩柱偏位的桥梁结构实施监测。条文说明采取的应急措施以消除或减轻桩柱不平衡受力为目标。因不当堆载造成的,应及时采取开挖卸载或打设应力消散孔等措施;因不平衡开挖造成的,应及时采取回填措施。开挖、回填应逐层进行,合理放坡,避免造成桥梁的二次伤害。4.0.4应及时组织开展相关检测工作,查明偏位桩柱及关联结构的偏位和受损情况,综合考虑纠偏工作的安全可靠性、技术可行性和经济合理性等因素,确定是否采取纠偏措施。4.0.5纠偏设计应基于结构现状、检测结果和纠偏方法,对桥梁桩柱或既有桥梁结构的整体受力和变形状况进行验算;对不满足纠偏要求的结构构件,应在纠偏前进行加固补强。条文说明结构验算时,钢筋混凝土结构应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362)的相关规定,钢结构应符合公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64)的相关规定。4.0.6纠偏施工前,应编制实施性施工组织设计、专项施工方案和施工监测方案。纠偏过程中及纠偏完成后,应开展桩柱及周围土体的稳定性监测,控制纠偏风险、保证纠偏效果。4.0.7纠偏施工设计图、实施性施工组织设计文件、专项施工方案、施工监测方案等应进行专项评审。4.0.8建设期纠偏工程的监理工作应由原监理单位承担,营运期纠偏工程的监理工作由营运公司或管养单位委托相应资质单位承担。4.0.9建设期纠偏施工应由桩柱偏位所在合同的施工单位或委托相应资质的专业单位承担。营运期纠偏施工可由营运公司或管养单位委托具有相应资质的专业单位承担。纠偏工程的项目负责人,应具有相应的工程经验。4. 0.10纠偏工程的设计与施工,不应改变原桥梁结构的受力体系。5. 0.11纠偏工程按表4.0.11将偏位桩柱的状态分为工况A、工况B、工况C。表4.0.11工况分类表二比状态描述工况A单独桩柱,除土体外没有其他约束工况B有系梁或盖梁连接的桩柱,除土体外还有桩柱间系梁或盖梁的约束。工况C上部结构已安装,除土体和桩柱间系梁或盖梁的的约束外还有上部结构对桩柱的约束5调查、检测与评估5.1 一般规定5.1.1 发现桥梁桩柱偏位后,应及时开展调查、检测工作。查明桩柱偏位状态、发展趋势及其引起的结构病害等情况,形成调查报告和检测成果。5.1.2 根据调查、检测成果和收集到的原设计图纸、历年养护维修等资料,开展分析、评估工作,形成评估结论。5.1.3 对营运期间的桥梁,应根据调查、检测成果及评估结论,提出交通管制的建议措施。5.2 调查5.2.1 建设期桥梁桩柱出现偏位后,应收集施工设计图纸、地勘资料、施工记录、桩基检测资料等,掌握桥梁的基本状况。条文说明资料调查过程中,重点关注桥梁的地质情况、周边环境变化情况,必要时应进行地勘资料复核。对施工记录的检查应关注发生偏位桩柱的相邻工程或结构的施工情况,如跨线桥与下穿路基施工顺序、桥台及台背软基处理顺序及软基处理方法等。5.2.2 营运期桥梁桩柱出现偏位后,应收集桥梁竣工图、地勘资料以及历年检测报告、监测报告(如有)等资料,必要时应进行地质勘察,掌握桥梁基本情况。5.2.3 应开展周边环境调查,包括周边地形地貌及变化情况、交通现状情况、结构物分布情况、台后路基稳定性情况、相邻工程项目施工情况(如有)、地下水位变化情况等;应调查近期气象情况,关注强降雨等极端气候的影响;应走访施工单位或管养单位有关人员、附近居民,查明桩柱偏位的发生、发展等情况。条文说明周边地形如有堆土、新开挖沟渠或原沟渠冲刷严重时,应进行地形测量。若桩周围土体有隆起、沉降,应测量其范围;若土体表面开裂,应测量其长度、宽度及深度等,为后续的计算分析工作收集基础资料。部分类型的软弱土层会因为短期暴雨侵袭,在雨水浸泡下承载能力降低,而引起基础不均匀沉降,导致桩柱偏位。若为临河桩柱,暴雨引起水流增大,可能会严重冲刷河道,导致桩柱一侧土侧压力减小而发生偏位。调查工作除收集资料外,还应注重走访调查,以掌握桩柱偏位发生及发展的完整过程。建设期桥梁桩柱发生偏位时,应向施工单位或施工班组,详细了解施工过程及桩柱的偏位情况、周围环境(特别是周边地形)的变化情况。营运期桥梁桩柱偏位产生的原因较多,偏位有可能在数小时内发生,也可能在几天甚至几年内缓慢发生,逐步积累。对其发生发展过程的了解,相关管养单位未必是第一发现人,因此有必要向附近居民询问调查。5.3 检测5. 3.1主要检测内容应包括偏位桩柱及相关构件表观缺损状况、几何形态参数、桩基完整性等,当偏位桩柱出现混凝土表面剥落、露筋、空洞、孔洞、钢筋锈蚀等病害时,还应开展偏位桩柱的材质强度、钢筋分布及混凝土保护层厚度等检测。5. 3.2相关构件表观缺损状况的主要检测内容见表5.3.2。检测要求应符合公路桥涵养护规范(JTG5120)、公路桥梁技术状况评定标准(JTGTH21)等的有关规定。表5.3.2表观缺损状况检测内容构件内容工况A工况B工况C桩基础裂缝、混凝土剥落、露筋墩柱裂缝、混凝土剥落、露筋系梁裂缝、混凝土剥落、露筋盖梁、台帽裂缝、混凝土剥落、露筋挡块与梁体密贴、挤压及破损墩帽、台帽顶面杂物、垃圾堆积梁板变形、裂缝、混凝土剥落、露筋支座支座水平状态板式支座位置串动、脱空或剪切变形盆式支座组件损坏、位移、转角超限伸缩缝伸缩缝破损、失效护栏变形、混凝土剥落、露筋其它泄水管破损、脱落或挤压变形车辆通过时异常振动或声响条文说明桩基裂缝检测时应对桩柱周边土体进行开挖,开挖深度应结合桩柱计算,不宜小于桩柱接头下lr11o检查桩柱接头及隐蔽部位表面的裂缝情况。如检查发现裂缝,应继续开挖1米范围内未发现裂缝为止。如裂缝病害较严重且埋藏较深,应征询原设计单位意见,避免因开挖对桥梁结构受力造成不利影响。桩柱偏位可能会造成上部结构、桥面系及附属设施的开裂、移位、破损等病害。对这些病害的详细检测,有助于对桩柱偏位情况的分析。结构病害应采用图表或文字描述等方式详细记录结构的缺损位置、范围和严重程度。偏位桩柱及其相关构件可能存在由其他原因造成的缺损,也应做详细记录,该类缺损宜在桩柱纠偏施工中一并处治。5. 3.3几何形态参数检测内容见表5.3.3T,检测方法见表5.3.3-2。表5.3.3-1几何形态参数检测内容构件几何形态参数工况A工况B工况C桩基础平面位置、顶面高程墩柱平面位置、顶面高程、竖直度系梁平面位置盖梁、台帽平面位置梁板桥面线形、结构变位支座偏移量伸缩缝缝宽表5.3.3-2几何形态参数检测方法检测内容检测方法桩基础、墩柱平面位置全站仪测量。每桩柱逐根测量:测试截面包括桩顶、柱底及柱顶截面。桩基础、墩柱高程尺量或全站仪、水准仪测量。每桩柱逐根测量:测试截面包括桩顶、柱顶截面。墩柱竖直度垂线法、激光垂准仪法、全站仪测量。每墩柱逐根测量;应分别测量纵桥向、横桥向两个方向。系梁、盖梁或台帽平面位置全站仪测量。每系梁、盖梁或台帽逐个测量:测试截面为桩柱中心线对应截面。桥面线形水准仪或全站仪测量,偏位桩柱所属桥联各跨四分点、跨中及支点截面,分左中右三条测线。梁板结构变位尺量或全站仪测量,梁板与墩台相对位置。支座偏移尺量。每支座,包括纵桥向、横桥向两个方向。伸缩缝缝宽尺量。偏位桩柱所属桥联及相邻伸缩缝,测量伸缩缝左、中、右三处。条文说明当墩柱已施工完成时,对于圆形桩柱坐标的测量可利用全站仪免棱镜无接触测量功能进行,利用切线法、三点法等方法间接测量圆形桩柱中心的平面位置。为减少测量误差、降低桩柱表面不平整度的影响,可增加检测点数,利用最小二乘法进行拟合,以提高测试精度。方形桩柱的测量也可测量截面四条边交汇点的位置,间接测量桩柱中心的平面位置。垂线法、激光垂准仪测墩柱竖直度一般应用于墩柱较矮的情况下,同时还需要登高设备的配合。全站仪法可通过测试桩柱上、下截面的平面坐标及高程后计算得到,也可采用扫边法、平距法进行测量。当条件具备时,也可采用三维激光扫描技术进行检测,以获得桩柱整体的竖直度情况。当单排多根桩在桩柱系梁或盖梁施工均已完成后发生偏位,多根柱之间可能由于偏位方向不一致引起系梁或盖梁的扭转,因此除应对桩柱进行平面位置、高程的测量外,还应在同一坐标系下对系梁、盖梁的位置进行测量,以进一步验证桩柱的偏位情况和影响。当偏位桩柱为高墩时,尽量选择合适的测量时机,排除日照温差对测量的影响。当营运桥梁由于车流量大等原因,实施交通封闭较困难时,考虑检测人员的安全,可仅进行桥面左、右两条测线的测量。但当桥面横坡明显异常时,需在交通封闭后增加中线高程的测量。支座偏移主要指支座与梁体的相对滑动情况,表现为板式支座与梁底预埋钢板或楔形块之间、盆式支座下钢盆与上钢盆之间的错动情况等。6. 3.4应按照下列要求进行桩基完整性检测与评价:1当具备直接采用低应变反射波法、声波透射法、钻探取芯法检测条件时,按照公路工程基桩检测技术规程(JTG/T3512)相关要求进行桩基完整性检测和评价。2当不具备直接检测条件时,可选择下列方式进行检测和评价:D由于堆载作用引起的桩柱偏位,可结合地质情况及实测桩柱偏位数据,按本指南附录A进行桩基受力分析,桩基强度验算及其结果需与公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362)的有关规定比对并进行评价。2)可根据地勘资料、桩柱偏位情况,采用有限元模拟分析,对桩柱受力情况进行验算,桩基强度验算及其结果需与公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362)的有关规定比对并进行评价。条文说明1对于工况B、工况C,很难直接采用动测法对桩进行检测。在保证安全的前提下,可考虑在桩基顶部侧面凿孔后进行低应变反射波法检测。2可通过主动卸除堆载、钻取应力消散孔获得桩柱反应,进一步验证评价结果。5.3.5对偏位桩柱的构件材质强度、钢筋分布及保护层厚度进行检测时,其检测方法及要求按照公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/TJ21)的有关规定执行。5.4分析与评估5.4.1 应结合几何形态参数检测情况,进行桩柱偏位状态分析,并判断桩基是弹性桩或是刚性桩。条文说明软土地基中的桩基在承受水平荷载作用下,其受力及变形情况与桩基刚度、土质条件及桩入土深度相关。当桩径较大,桩的入土深度较小且土质较差时,桩基刚度远超过土体刚度,一般称为刚性桩。刚性桩在水平力作用下,桩基整体移动或围绕某一点转动,表现为整体偏移。当桩径较小,桩的入土深度较大,桩侧土存在多种不同性质的土层(如上部为软弱土层,下部为硬土层),桩犹如弹性地基梁一样工作,一般称为弹性桩。弹性桩在水平荷载及土压力作用下,桩的变形呈波状曲线,并沿桩长向深处逐渐减小,表现为局部偏位。本指南主要针对弹性桩的纠偏工程,弹性桩的判断标准和计算公式,可参照本指南附录A的有关内容。5.4.2 应根据桩柱偏位状态,分析桩柱偏位原因。常见的偏位原因有下列三种情况:1 墩台桩基附近不当堆载或开挖、桩基一侧河道严重冲刷,导致桩基出现侧向水平土压力。2 支座安装不规范,对墩柱产生附加偏心荷载。3 暴雨侵袭、雨水浸泡,引起地基承载力下降;极端干旱天气导致地下水位骤降,引起地基沉降、开裂。5.4.3 评估报告应明确桩柱偏位状态及偏位原因,评估偏位桩柱结构的桩基完整性及可纠偏性。评估报告的章节应包含工程概况、编制依据、调查检测结果、结构检算情况(如有)、偏位状态与原因分析、评估结论与建议等。5.4.4 当偏位桩柱表观缺损状况在要求范围内,且桩基完整性符合下列条件时,可进行纠偏:1工况A:经低应变反射波法、声波透射法、钻取芯法等方法检测后,桩基完整性评价为I类桩或II类桩。2 工况B、工况C:按本指南第5.3.4条第2款进行验算后,满足相关规范要求。3 采用其他可靠方法,进行分析评估后,桩基强度满足设计要求。5.4.5 受偏位桩柱影响的其他相关构件,按照公路桥梁承载能力检测评定规程(JTGTJ21)的有关规定进行评估。条文说明是否对偏位桩柱进行纠偏,除了考虑偏位桩柱本身的技术状况外,还应考虑所属桥联其他构件的技术状况是否满足纠偏要求。若不满足要求,则需在桩柱纠偏前,进行必要的维修加固。5.4.6 经分析评估,当不具备纠偏条件时,应提出后续工程措施的建议。6纠偏设计6.1 一般规定6.1.1 应根据调查报告、检测报告、评估报告等相关成果资料,结合既有桥梁结构特点、工程地质情况、现场施工条件,遵循安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工的原则,通过结构分析计算,对可以纠偏的结构,确定纠偏目标,制定纠偏处治方案。6.1.2 纠偏设计主要内容包括:选择纠偏方法、选取结构受力点,计算纠偏力及其限值,确定纠偏目标,明确结构加固或补强措施等。6.1.3 纠偏设计应根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362)、公路钢结构桥梁设计规范(JTGD64)、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG3363)公路桥梁加固设计规范(JTGTJ22)等标准的相关要求,分析桩柱受力与变形情况,对强度和刚度进行验算。6.1.4 纠偏设计应明确墩梁滑移面(工况C)、反力系统、土体应力消散、结构限位(约束)等技术要求,并根据施工情况,做好动态设计。6.2 数据分析6. 2.1通过桩柱的偏位状态、支座偏移情况(工况C)以及构件缺损等检测数据与桥梁设计资料或竣工资料的数据进行比对,初步掌握桩柱偏位现状及发展趋势。7. 2.2通过偏位桩柱的竖直度,柱顶、柱底和桩顶中心坐标以及上下部结构的相对位移(工况C)等现场检测数据的整理,结合地质资料,采用有限元方法分析桥梁既有结构的受力情况及安全状态。8. 2.3将结构现场检测结果与理论分析数据进行对比,核查桩柱偏位的主要原因,验证相关评估结论。6.3 设计6.3.1 纠偏方法包括自反力纠偏法、外反力纠偏法,可按表6.3.1选择。表6.3.1常用纠偏方法表工况结构特点分析纠偏方法辅助措施A结构自身侧向稳定性弱;当外界不利因素(一般是不均匀土压力)消除后,纠偏力主要是克服土体抗力。外反力纠偏法开挖、卸载减少土体应力;应力消散孔释放土体应力;堆载、挤推施加土体应力。B结构顺桥向稳定性较弱,横桥向由于框架形成超静定结构;纠偏力主要考虑多桩的土体抗力叠加及自身超静定结构内力。外反力纠偏法开挖、卸载减少土体应力;应力消散孔释放土体应力;堆载、挤推施加土体应力。C结构增加了上部结构的约束,纠偏力还需考虑支反力、摩阻力的影响。可借助上部结构,来提供纠偏自反力。外反力纠偏法自反力纠偏法条文说明自反力纠偏法是通过墩顶设置滑移面后借助上部结构提供纠偏自反力进行顶推纠偏复位;外反力纠偏法是借助或设置独立于纠偏桥跨的结构物,采用张拉纠偏法或顶推纠偏法对墩台桩柱进行纠偏复位。两种纠偏方法其优点是指向性明确、可控性强;缺点是施加外力作用力点位有限,若纠偏力过大有可能造成被纠偏结构损伤。辅助措施是从结构物变形的根本原因入手,减少、释放不利土体应力(如在桩柱偏位的反方向进行开挖、卸载和应力消散孔等措施)或施加有利土体应力(如在桩柱偏位方向进行堆载、土体挤推等措施),其优点是能够多方位施力于桩基;缺点是土体变形复杂,方向性控制不明确,难以控制纠偏效果。6.3.2纠偏的受力点可按表6.3.2根据不同结构及工况确定具体布设位置。表6.3.2受力点布设工况布设位置宜设置于桩顶(条件不允许时,可设置在地面线位置)B宜设置于系梁或盖梁(在其他断面施加纠偏力时应增设临时横向连接结构)C自反力纠偏受力点设置于柱顶或盖梁,外反力纠偏受力点设置参考工况B6. 3.3按照下列要求进行理论纠偏力计算:1纠偏工程中的理论纠偏力为桩基克服滑动土体极限抗力等的合力。2 工况A理论纠偏力可按本指南附录A进行计算,具体过程如下:1)根据附录A式(A2.1)、式(A.2.2)计算桩基相对桩长,判断是否为弹性桩。2)根据附录A式(A.3.D计算软土地基中滑动面最大深度。3)根据附录A式(A.3.2-1)计算不同深度桩基单位长度上作用的极限水平土抗力。4)根据附录A式(A.3.2-2)计算滑动面以上土体极限水平抗力的合力,为理论纠偏力。3 工况B理论纠偏力,计算过程如下:1)顺桥向纠偏力可按工况A的单桩纠偏力进行叠加。2)横桥向纠偏力应在工况A计算的基础上,考虑墩台框架(含系梁、盖梁等)形成超静定结构对桥墩整体受力的影响。4 工况C的理论纠偏力,应在工况B的基础上考虑上部结构及墩梁滑移面摩阻力对纠偏力带来的叠加效应。6.3.4 应按照下列要求确定纠偏力限值:纠偏力限值应根据不同地质情况、不同结构工况、不同受力点等情况,以不造成结构二次损伤为原则,按照公路桥梁承载能力检测评定规程(JTGTJ21).公路桥涵设计通用规范(JTGD60)等现行规范,建立有限元模型对桩柱纠偏前、纠偏中、纠偏后的桥梁各构件强度、刚度、稳定性等进行验算,确定纠偏力限值。条文说明现行规范应包含但不限于公路桥梁承载能力检测评定规程(JTG/TJ21)、公路桥涵设计通用规范(JTGD60)等。6.3.5 应按照下列要求设定纠偏目标:1 建设期纠偏的各项指标,在安全可控的情况下,应符合公路工程质量检验评定标准第一册土建工程(JTGF80/1)的相关要求。2 营运期纠偏的各项指标,应在确保结构安全及营运安全的情况下,应符合公路养护工程质量检验评定标准第一册土建工程(JTG5220)的相关要求和设计单位有关结构安全验算的要求。条文说明1建设期项目纠偏后的各项指标以满足项目验收为目标,纠偏阶段主要参照公路工程质量检验评定标准(JTGF80/12017)表8.5.2的规定:桩位允许偏差W50mm;表861-1的规定:墩柱全高竖直度当全高HW5m时,允许偏差值50mm,当全高5VHg60m时,允许偏差值H1000Jl20mm,当全高H>60m时,允许偏差值WH/3000且30mm03 营运期项目纠偏后的各项指标以满足项目营运管理为目标,纠偏阶段主要根据实际所采取的不同维修加固措施参照公路养护工程质量检验评定标准第一册土建工程(JTG5220-2020)“6桥梁、涵洞养护工程”的相关规定;纠偏后的桩位、桥墩竖直度等的允许偏差值,可结合设计单位有关结构安全验算确定。6.4技术要求6.4.1墩梁滑移面应满足下列要求:1工况C纠偏应设墩梁滑移面,设置时应考虑偏位量大小、桥梁平纵曲线指标等综合因素,确保墩梁间可相对滑动,减少纠偏阻力。2墩梁滑移面一般采用聚四氟乙烯板和不锈钢板组合的型式。条文说明1墩梁滑移面在水平顶推时,不同情况(如偏位量大小、平曲线、竖曲线等)的桥梁会随着顶推的进行而产生夹角,可能造成水平推力超限,因此在水平顶推过程中通过观察墩梁滑移面的夹角和水平推力的变化情况调整墩梁滑移面,确保其处于正常使用状态。6.4.2反力系统应满足下列要求:1自反力纠偏法可利用桥跨自身结构作为反力系统。应在梁与梁之间、梁与墩间设置纵横向限位装置,并验算自身结构所能提供的反力。2外反力纠偏法宜采用钢管桩地锚或混凝土地锚作为反力系统。地锚可参考公路施工手册一桥涵中锚碇系统进行设计。6.4.3可在桩柱纠偏方向采用土体局部开挖或打设应力消散孔的形式释放纠偏过程中对桩的不利土应力;应力消散孔应满足下列要求:1宜采用竹笼护壁或多次反复成孔的方法,维持应力消散孔的土体应力释放能力,确保应力消散孔持续有效。2 应力消散孔的平面布设方式和孔径大小,可结合现场场地调查情况确定;应力消散孔的深度不应小于附录A中滑动面最大深度RInaX,且不应降低桩的设计承载力。3 桩柱纠偏完成且结构稳定后,应对土体开挖部分及应力消散孔采用原状土或细砂进行回填。6.4.4结构限位应满足下列要求:1工况C纠偏过程中,应根据结构特点设置纵、横向限位系统,确保复位时的结构安全。2工况C纠偏完成后,可结合结构特点在墩顶设置防复偏装置。条文说明1 为了避免纠偏施工过程中或施工完成拆除纠偏装置后,梁体出现不可控的移位情况,或由突发事件造成梁体的突然大范围滑动跌落等事故,应在适当位置设置限位系统。6.4.5纠偏设计文件应包含(但不限于):桩柱偏位发生情况的描述、桥梁原设计和施工概况、偏位情况及原因分析、纠偏的总体思路、目标确定、方法选择、结构受力点选取、纠偏力及其限值计算、临时结构设计、结构的补强设计、施工要求、监控要求、施工验收要求、验收后的稳定性监测要求等内容。6.4.6纠偏过程应根据现场监控监测的外反力、位移、应力、应变等数据变化情况,做好动态设计;当纠偏力超过设计理论限值时,应立即停止纠偏施工,及时分析原因、调整相关设计。7纠偏施工7.1 一般规定7.1.1 应根据纠偏设计技术要求及现场调查情况,编制实施性施工组织设计。7.1.2 应做好纠偏准备工作,内容包括技术准备、场地准备、工料机准备等。7.1.3 纠偏施工现场应成立现场组织机构,明确现场负责人及各纠偏职能小组。条文说明现场组织机构的设立,需根据偏位的桩柱数量、影响的大小、涉及的范围进行确定,偏位桩柱数量多、涉及面广、社会影响大的,宜设立领导小组进行统筹协调,确定项目负责人负责全面现场指挥工作,可设4个职能小组:分别为监测组、控制组、设备组、劳务组,各小组设组长1名。监测组:负责监测桥梁的运动轨迹、整体姿态,根据纠偏阶段将监测结果、异常情况及时报告现场负责人。控制组:根据现场负责人的指令负责控制纠偏设备的启动、停止,当收到异常情况信息,及时停止纠偏工作。设备组:负责纠偏设备的安装与维护,根据现场负责人要求,做好设备数量、组合形式调整。劳务组:负责纠偏期间的劳力配置,在纠偏过程中做好场地清理、秩序维护、纠偏设施搬运等工作。偏位桩柱量小、影响不大、涉及面窄的,可设立一个现场小组进行相关纠偏工作事宜。7.1.4 纠偏施工流程,可参照图7.1.4。条文说明工况A、工况B的纠偏施工流程基本相同。工况C在工况A、工况B的基础上,增加了自反力顶推纠偏工艺,包含安装反力架、顶升梁体和安装墩梁滑移面等工作。7.1.5 纠偏施工前,应进行桩柱坐标、偏移量、偏移方向等数据复测,并与检测单位、设计单位的数据进行对比,明确纠偏方向和纠偏量。7.1.6 纠偏装置、施工平台及其它临时工程安装后,应做好调试、验收等相关工作。7.2 施工准备工作7.2.1 应按照下列要求进行技术准备:1施工前应结合调查报告、检测报告对构件缺损状况进行复查。2 根据纠偏设计及复查情况,结合场地条件,编制纠偏工程专项施工方案,当偏位桥梁有社会运行车辆通行时,应编制交通组织方案。3 应按施工设计图、招标文件及相关规定的要求,结合现场复查情况,编制专项施工方案。内容包括:施工准备,纠偏风险识别与防范,施工作业方法,质量、安全、文明、环保等施工保障措施,纠偏过程的检查与项目验收等。4 做好设计及施工技术交底工作。7. 2.2应按照下列要求进行场地准备:1 场地建设应符合公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650)的有关规定,结合桩柱纠偏施工实际情况,完成施工场地和便道的设置。2 纠偏影响区域应设置警戒线及相应警示标志,非作业人员未经允许不得进入警戒范围内。3 在纠偏作业区周围应设置通行区,通行区内不应堆放杂物等。条文说明3由于各桩柱偏位项目施工环境差异较大,采取的纠偏方法不同,场地建设在满足规范的要求下,应充分考虑纠偏现场的实际情况以满足施工需要。7.2.3应按照下列要求进行人员准备:1 应按照公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650)的相关要求,做好人员进场相关准备工作。对于特殊工种,应做好进场人员的报备工作。2 应按专项施工方案要求,配置专业的操作人员和机电维修人员,特种设备作业人员应持证上岗。对于进场报验的施工人员,应组织技能操作和应急处置能力培训,考核通过后方可上岗。上岗前,还应组织安全教育和技术交底工作。3 现场应明确施工负责人,对纠偏作业进行统一协调指挥。按照不同的施工地点和作业内容,现场作业可分成若干小组,每个小组由具有施工经验的操作人员担任组长。主要施工操作人员,应具有相应的施工经验。7.2.4应按照下列要求进行机械设备准备:1应按照公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650)的相关要求,做好设备和材料的进场报验工作,并附上相关合格证明。2特种设备、千斤顶与液压表等计量设备,应按照相应规定做好标定或校准工作。7.3临时结构7.3.1临时结构应按照纠偏施工设计图进行施工,常用临时结构形式见表7.3.I0外反力张拉纠偏装置如图7.3.1-1所示,外反力顶推纠偏装置组成一般如图7.3.1-2所示,自反力纠偏装置组成如图7.3.1-3所示。表7.3.1常用临时结构形式纠偏方法适用工况反力系统墩梁滑移面纠偏装置应力消散孔外反力地锚自反力钢支架手拉葫芦钢丝绳拉力计千斤顶钢抱箍外反力张拉纠偏法A、B、C外反力顶推纠偏法A、B、C自反力纠偏法C碰王我越J1.l段力蒲长北图7.3.1-1外反力张拉纠偏装置示意图更如慢孔糕王玲示案*力生图7.3.1-2外反力顶推纠偏装置组成示意图图7.3.1-3自反力纠偏装置组成示意图7. 3.2应按照下列要求进行外反力地锚的施工:1 应按照施工设计图要求,对外反力结构方案进行复核或优化,经设计确认后进行外反力地锚施工。2 外反力地锚的钢管桩施工和混凝土结构施工应符合公路桥梁施工技术规范(JTG/T3650)的规定要求。7.3.3应按照下列要求进行反力架制作与安装:1根据现场情况制作反力架,如反力架纠偏后用作防复偏限位装置,应对钢构件进行防腐处理。2 对反力架安装及钻孔位置进行放样。3 对梁底基面进行清洁、打磨。4 钻孔并种植高强螺栓。5待植筋胶强度达到设计要求后,安装反力架。条文说明2打孔位置放样时,应采用钢筋探测仪避开钢筋位置,减少打孔对梁体的损伤。5反力架安装时宜在顶面涂抹一层结构胶,安装时宜密贴梁体且水平安装。7.3.4应按照下列要求进行墩梁滑移面施工:1应按照公路桥梁整体顶升技术规程(DB33/T936)的规定顶升梁体。2 桥梁顶升完成后,应观察墩梁滑移面安装位置是否平整,如不平整宜用环氧砂浆找平。3 宜采用不锈钢板与混凝土密贴、聚四氟乙烯板与原支座密贴,并在不锈钢板和聚四氟乙烯板之间涂抹一层硅脂。4 涂抹硅脂时应保证涂抹表面干净整洁。5 按照图7.3.5安装墩梁滑移面,应确保接触面均在墩梁滑移面范围内,并留有足够的滑移空间,滑移范围内需均匀涂抹硅脂。型百1I1.SSW图7.3.5墩梁滑移面安装示意图7.3.5应按照下列要求进行外反力张拉纠偏装置安装:1纠偏装置一般由钢管桩地锚、钢丝绳、钢抱箍、手拉葫芦及拉力计等组成。2 纠偏装置应满足下列要求:1)宜采用钢抱箍作为钢丝绳与桩柱的连接件。2)钢丝绳与手拉葫芦规格的选择宜根据设计纠偏力限值考虑3.5倍安全系数。3)拉力计最大量程应与设计纠偏力限值相匹配。4)钢丝绳采用相应规格的绳扣连接,钢丝绳、手拉葫芦、拉力计之间宜采用卸扣连接。5)钢丝绳、手拉葫芦、卸扣等应符合相应国家及行业标准、规范。3 纠偏装置应按照下列要求进行安装:D钢抱箍安装一钢丝绳分别和钢抱箍、地锚连接一手拉葫芦与拉力计安装。2)钢抱箍与桩柱结合面需进行凿毛、检查,如发现有脱空,则脱空部位用高强无收缩灌浆料灌注密实。3)钢丝绳应安装在钢抱箍范围内,避免钢丝绳直接接触桩柱表面。4)将钢丝绳一端与反力地锚连接,用绳夹紧固,钢丝绳环绕后采用绳扣进行固定,另一端与手拉葫芦和拉力计采用卸扣连接。5)手拉葫芦与拉力计通过另一段钢丝绳与钢抱箍连接。条文说明3钢丝绳采用绳夹紧固,钢丝绳夹安装应符合钢丝绳夹GB/T5976-2006标准,绳夹的间距应为钢丝绳直径的6-7倍,绳夹的数量根据钢丝绳直径而定,至18mm最少设3个,18mm-26mm最少设4个,16mm-36mm最少设5个,36mm-44mm最少设6个,44mm-60mm最少设7个。7. 3.6应按照下列要求进行外反力顶推纠偏装置安装: