某庫區(qū)橋梁病害加固設(shè)計(jì)與施工

劉長天　　安　奇（．西安公路研究院，陜西　西安　70054；．陜西省公路養(yǎng)護(hù)公司，陜西　西安　70054）

某庫區(qū)橋梁病害加固設(shè)計(jì)與施工

劉長天1安奇2
（1．西安公路研究院，陜西西安710054；2．陜西省公路養(yǎng)護(hù)公司，陜西西安710054）

摘要：橋梁建于1974年，上部結(jié)構(gòu)為16×17m鋼筋混凝土T形梁。由于上游新修水庫泄洪，使得橋梁下部結(jié)構(gòu)沖刷，樁基裸露。本文針對(duì)上述情況，對(duì)橋梁病害原因做了分析，并給出了相應(yīng)的加固設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土T形梁；病害；加固設(shè)計(jì)

眾多統(tǒng)計(jì)資料表明，沖刷是造成橋梁失事的重要原因。在我國，1995年統(tǒng)計(jì)了涉及155座橋的212次水害，基礎(chǔ)埋深不足的占20%，其他各種導(dǎo)致水害的原因，也都是以沖刷的形式將橋梁破壞的。本文以某水庫橋梁為例，對(duì)水庫下游橋梁基礎(chǔ)的沖刷危害，采用多種方法結(jié)合的防護(hù)加固措施，進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。供同類型橋梁加固參考。

1　橋梁概況

病害橋梁建于1974年，全橋16孔，單孔跨徑17m，橋梁總長274m，橋面寬度為13m。橋面鋪裝為10cmC40混凝土+9cm瀝青混凝土，上部結(jié)構(gòu)為5片預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁，下部結(jié)構(gòu)為雙柱墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。因上游水庫泄洪，使橋梁下部沖刷，樁基外露。目前該橋已封閉使用。

2　主要病害及原因分析

橋梁修建較早，原樁基長度11m。由于汛期連降暴雨，使得河流水位上漲，最大流量達(dá)每秒1760m3，上游水庫出現(xiàn)超警戒水位后開閘泄洪，使得河水暴漲。水庫泄洪導(dǎo)致沖刷河道處8根樁基裸露2m～3m，橋臺(tái)防護(hù)受損，嚴(yán)重降低了導(dǎo)致老橋樁基承載力降低，影響大橋安全。橋上車流量較大，日車流量達(dá)到7000輛，車輛通行時(shí)的推力和震動(dòng)，容易使樁基失穩(wěn)，導(dǎo)致橋梁坍塌，帶來安全隱患。市政管理部門曾對(duì)裸露樁基用鐵絲籠進(jìn)行了加固，結(jié)果時(shí)間不長，上游第二次泄洪，大橋下加固部分又被沖壞，再次出現(xiàn)問題。

圖1　橋臺(tái)防護(hù)修補(bǔ)及河床鋪砌圖

3　加固設(shè)計(jì)

針對(duì)橋梁病害及原鋼絲籠加固失效，本次方案從河道整治、橋臺(tái)修補(bǔ)和防護(hù)、河床鋪砌、橋墩和樁基補(bǔ)強(qiáng)四個(gè)方面進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。（1）河道整治。在橋長范圍內(nèi)，上、下游各50m范圍內(nèi)河道進(jìn)行整治，整平至樁頂高程。整治河床的砂礫棄方，如強(qiáng)度較好，則用于底基層填料。其余可攤放于上游600m之外，攤放高度約1m。此增加上游淤積，減小橋下沖刷。（2）橋臺(tái)防護(hù)。根據(jù)河床變化，對(duì)橋臺(tái)防護(hù)進(jìn)行綜合考慮。主要將錐坡坡腳下移2m，同時(shí)腳墻也相應(yīng)下移2m。橋臺(tái)防護(hù)范圍為該橋上下游各10m，橋臺(tái)防護(hù)與原有河提連接。（3）河床鋪砌。對(duì)于樁基裸露的橋孔范圍內(nèi)，上下游各20m范圍內(nèi)，對(duì)河床進(jìn)行鋪砌進(jìn)行加強(qiáng)處置。方案主要根據(jù)河床變化及墩臺(tái)防護(hù)綜合考慮。下層砂礫墊層根據(jù)河床實(shí)測(cè)高程，挖去自然河床面上1m和高于系梁頂30cm以上部分，壓實(shí)至施工規(guī)范要求的密實(shí)度，并以此修正實(shí)際開挖深度及挖方數(shù)量。原橋加固的鋼筋籠必須完全挖除。按照設(shè)計(jì)要求，重新施工。河床縱向比降取5%，河道橫向鋪砌設(shè)3%橫坡和中間整治段高程協(xié)調(diào)過度。在鋪砌范圍內(nèi)，設(shè)置較強(qiáng)加強(qiáng)鋪砌防護(hù)。鋼絲籠可采用原橋河床的鋪砌鋼絲籠材料。如不夠用，可采用拌灰6%的水穩(wěn)砂礫代替。（4）橋墩及樁基補(bǔ)強(qiáng)。考慮到橋墩受沖刷嚴(yán)重，安全性能受到影響，對(duì)橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行加固。主要采用增設(shè)橋墩防護(hù)圈，擴(kuò)大墩樁尺寸構(gòu)造。其中橋墩防護(hù)圈與原橋墩之間采用植筋連接，植筋布置采用梅花形錯(cuò)開。植筋施工前，要求鑿毛并清理干凈連接面。植筋鉆孔孔徑為20cm，深度要求深入原橋樁有效深度不小于30cm，植筋膠深入深度為鉆孔深度的2/3。防護(hù)圈施工完畢，采用砂礫回填開挖基坑，并嚴(yán)格逐層壓實(shí)。為減少行車和施工擾動(dòng)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)影響，施工時(shí)應(yīng)做好施工組織設(shè)計(jì)，并封閉交通。不得同時(shí)對(duì)某個(gè)橋墩樁進(jìn)行加固。

圖2

4　施工工藝要求

加固施工控制是決定橋梁加固效果的決定因素。（1）植筋用的鋼筋必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件要求，且并保證表面清潔，無油漬和銹蝕。（2）植筋膠必須保證鋼筋和混凝土的良好粘結(jié)，施工前應(yīng)對(duì)植入鋼筋效果進(jìn)行抽驗(yàn)，檢驗(yàn)錨固強(qiáng)度和持久的耐力強(qiáng)度。（3）鉆孔應(yīng)采用沖積電鉆，以確保孔壁的粗糙度，不宜采用鉆石機(jī)鉆孔（如必須使用時(shí)應(yīng)對(duì)孔壁進(jìn)行打毛處理），其鉆孔的孔徑和孔應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（4）植筋膠按比例調(diào)配后，將材料注入注射槍內(nèi)，然后開始對(duì)錨固孔進(jìn)行逐一注射。注射器的注射管應(yīng)深入孔底開始注膠，邊注射邊提升，以保證擠出氣泡。注膠量應(yīng)以插入鋼筋后有少量溢出為準(zhǔn)，一般為孔深的2/3。

結(jié)語

經(jīng)初步估算，加固老橋需資金700萬元，而拆除建新橋需資金1300萬元。設(shè)計(jì)新橋，結(jié)構(gòu)會(huì)更可靠，設(shè)計(jì)等級(jí)會(huì)更高，大橋的防洪能力、承載能力和安全性能將得到極大提高。采用加固方案，施工工期較短，投資少，且原橋上部結(jié)構(gòu)運(yùn)營狀態(tài)較好，基底持力巖層滿足新規(guī)范的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求。最終選擇加固方案。施工后，運(yùn)營狀況效果較好。

參考文獻(xiàn)

[1]顧安邦．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2000．

中圖分類號(hào)：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A