晉陽高速公路常莊小橋加固施工

張小軍

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

常莊小橋位于某高速公路K15+410處，橋軸線與路線斜交30°，為1 m～16 m預應力空心板橋，橋高15 m，下部橋臺采用錯臺式加筋擋土墻，擋墻下級內置，上級外置組合式橋臺，為鉆孔灌注樁基礎。加筋擋土墻墻高15 m，分兩級錯臺，面板直立。面板采用C30混凝土預制塊，厚26 cm。面板基礎上級采用C20混凝土，下級采用7.5級漿砌片石基礎。加筋土拉帶為φ14的Ⅱ級鋼筋，水平間距0.7 m，垂直間距0.6 m;加筋擋土墻后填料采用附近路塹開挖的Q2黃土，重力密度為20 kN/m3，計算內摩擦角為35°。

通車11年后，常莊小橋加筋擋土墻存在較大病害，影響橋梁安全，橋梁臺背存在跳車問題，根據實際情況，對擋墻進行了加固處理，對臺背進行了注漿處理。

1 病害情況及原因分析

1.1 病害情況

晉城側橋臺下級擋墻有數塊擋板被臺后土體擠壓凸起，板間裂縫變寬，產生錯臺;上級擋墻的擋板間縫隙較大，板后填土有空洞。橋臺護坡和橋臺擋墻防水層破損。

1.2 原因分析

1)擋土墻后填土的主動土壓力過大。由于填料壓實度不足，或加筋體中加筋量不夠，加筋土體產生較大的側向土壓力，使拉筋產生過大的蠕變，導致墻面產生了較大的變形或開裂破壞。2)橋臺護坡和橋臺擋墻防水破壞，臺水體滲入臺后填土內，造成臺后土體內摩擦角減小，并使拉筋的摩阻力減小，擋板拉筋承載力降低，導致擋板和拉筋變形太大，產生裂縫和破損。

2 施工順序

對原有擋板縫隙和破損部位的修補→橋臺擋板前墻鉆孔、植錨桿和注漿→前墻鋼筋網的綁扎、立模、澆筑混凝土→橋臺擋板墻側墻鉆孔、植錨桿和注漿→側墻鋼筋網的綁扎、立模、澆筑混凝土→橋臺上級擋墻鉆孔、植錨桿和注漿→橋臺上級擋墻擋板植筋、掛鋼筋網錨噴混凝土→在橋臺前墻混凝土面板上按設計要求刻槽設預裂縫→去除原有擋墻臺階上的混凝土擋水板，重新做防水設施→對錐坡、錯臺防水板進行修復。

3 施工方法

為保證維修效果，施工期間對過往車輛進行限載、限速，半幅封閉施工;施工前對照實橋與施工圖對病害情況進行認真復核。

3.1 橋臺前墻、側墻擋墻的加固施工

1)將預制擋板間松散的砌縫砂漿鑿除，并對砌縫進行清潔，然后用M10砂漿填充擋板間接縫，填充時要注意將接縫內填充飽滿。2)在每塊擋板的指定位置采用機械或人工鉆孔的施工方法，錨孔直徑為10 cm，孔深10 m，向下傾角為5°，鉆孔過程應盡量減少對土體的擾動，保證不發生塌孔現象。成孔后，采用錨桿為直徑25 mm，長度10.16 m的螺紋筋植入錨孔中，要保證錨桿必須放入錨孔的正中央，錨桿每間隔2.0 m設置四個對中支架，每個對中支架下方設置一塊船型鐵皮，以防錨桿陷入泥中。止漿帶要設在離壁孔口0.5 m～0.7 m處，以防壓力注漿時在孔口處發生塌方現象。3)對錨孔進行注漿。要求水泥漿水灰比不大于0.45，強度大于30 MPa。應注意從注漿管插至距孔底25 cm～50 cm處開始注漿，注漿壓力保持在0.2 MPa～0.4 MPa，孔口設止漿塞。注漿時先高速低壓從孔底注漿，當水泥漿從孔口溢出后，再采取低速高壓從孔口注漿。為增加漿液的和易性和水泥砂漿的早期強度，需摻入水泥用量0.3%的減水劑及水泥用量0.05%的早強劑(三乙醇胺)。為防止水泥砂漿收縮時錨固體與孔壁錨固力的損失，需摻入水泥用量10%的膨脹劑。4)錨桿注漿后在水泥漿強度沒有達到設計要求的80%時，千萬不可以在錨桿端頭施加外力，以免擾動錨孔內的漿體。當達到設計強度的80%時，可在錨桿端頭掛鋼筋網，并立模澆筑20 cm厚混凝土。但澆筑混凝土前需要將原擋板與土體間的空隙、空洞填堵密實。5)當混凝土擋板強度達到80%后，在新增鋼筋混凝土面板上按2 m×2.4 m(寬×高)的間距刻2.5 cm深的槽作為預裂縫，以防止新增混凝土薄壁在干縮作用下出現不規則的裂縫現象。6)橋臺前墻的加固分兩次進行，每次加固的高度為2.4 m。鉆孔、打錨桿、注漿、掛網和澆筑混凝土循環進行，保證了墻體的安全。前墻下級擋墻施工結束后進行側墻下級擋墻的施工。7)澆筑完成后采用塑料膜覆蓋養生，以防止水分蒸發，造成干裂紋。

3.2 橋臺護坡及錯臺防水設施的施工

1)拆卸掉擋墻錯臺上原有的混凝土防水板，重新現澆寬2.7 m、厚8 cm的C30混凝土擋水板，擋水板鋪放平穩，流水坡度為1∶0.2，板間用M10砂漿勾縫，與上級擋墻的接縫要用瀝青麻絮填縫，填縫深度不小于5 cm，以防止雨水下滲影響工程質量。2)對橋臺所有的沉降縫用麻油瀝青填縫，填縫深度不小于5 cm。3)將橋臺護坡上的原有破碎的砂漿鑿除，用M10砂漿進行勾縫，勾縫結束后用砂漿抹面。

3.3 噴射混凝土施工

1)材料要求:水泥采用強度不小于42.5 MPa的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥;粗骨料采用堅硬耐久的碎石，嚴禁用具有潛在的堿活性骨料，石子最大粒徑不大于15 mm，含泥量不大于1%;細骨料采用堅硬、耐久的中粗砂，細度模數大于2.5，含水量在5%～7%，含泥量不大于3%;采用液體速凝劑，嚴格控制摻量，初凝時間不大于5 min，終凝時間不大于10 min。2)施工工藝:錨噴補強混凝土采用濕噴工藝。噴射前用水清洗受噴面上的浮層、石屑，當接觸面遇水容易潮解、泥化時，用高壓風吹凈接觸面，以保證噴射混凝土與受噴面粘結牢固?；炷涟柚凭鶆颍伾恢拢S拌隨用，摻速凝劑后，存放時間不超過30 min。噴射混凝土溫度控制在15℃～25℃。噴射自下而上進行，方向與受噴面垂直并稍微向剛噴射部位傾斜，噴射時噴槍對受噴面按順時針方向螺旋轉動，螺旋直徑大約在20 cm～30 cm之間，以使混凝土噴射密實。噴射混凝土時分兩次進行，每次厚度控制在3 cm～5 cm左右，保持厚度均勻。在前一次混凝土終凝后進行后一次噴射，但二者時間間隔不宜過久。噴射速度要適中，起始風壓達到0.5 MPa后再開始操作，根據噴嘴出料情況調整風壓范圍為0.3 MPa～0.5 MPa。噴射面要保持自然平整，不但有利于結構強度和耐久性，而且外形美觀。因此，在噴射混凝土初凝后用刮刀將設計線外多余的材料刮掉，然后再噴或抹一層砂漿。噴射混凝土終凝2 h后，及時噴水養生，養生時間不少于7 d，使其強度達到設計要求并避免表面開裂。

3.4 橋面及其他方面的施工

橋面主要存在滲水問題，通過驗算橋梁承載力，得知橋梁富余系數較小，不適宜采用增加橋梁自重的方法來施工，所以采取了橋梁鑿除原鋪裝后按原設計厚度恢復瀝青混凝土鋪裝層的方法。防水層采用同步碎石封層，瀝青用量為1.6 kg/m2，撒鋪5 mm～10 mm的碎石，用量以覆蓋50%橋面面積為準，瀝青鋪裝層采用5 cm AC-13改性瀝青混凝土。

4 結語

通過對常莊小橋的病害深入分析，采取了有效的加固措施，實踐證明達到了對病害根本性處治的目的。

[1] 劉 軍.談橋梁加固[J].山西建筑，2011，37(34):160-161.