淺談獨柱墩橋梁鋼管柱抗傾覆加固技術

谷鳳梅

摘 要：在經濟技術發展的同時，人們對交通的需求標準不斷上升，這就橋梁施工的安全性及穩定性提出了更高的要求，在這一發展進程中，加固技術也隨之增加，無論是其抗剪能力還是抗傾覆能力等都應當被納入到重點范疇中，一旦質量控制失效，不僅橋梁整體穩定性會不斷下降，安全事故的發生頻率更會不斷增加，這將帶來不同程度的經濟損失。因此，本文就以實際工程為例，對獨柱墩橋梁鋼管柱抗傾覆加固技術進行了細化研究，在這一過程中提出了應用鋼管柱加固能夠有效提升橋梁抗傾覆能力，并且運行狀態目前更加趨于穩定。

關鍵詞：獨柱墩橋梁；鋼管柱；加固技術

在當今社會，橋梁形式在需求方向發生轉變的基礎上，也實現了進一步優化，其中獨柱墩橋梁由于較強的優勢特點而被廣泛應用于高速公路中，作為具有互通性質的立交匝道橋，其形狀及外觀表現形式更加豐富，并且橋梁由于本身構造能夠實現對空間的優化，因此橋下也能夠發揮其應用能效，并且視線較為開闊，但是由于部分施工人員將獨柱墩橋梁的施工重點放在了抗彎等能力上，這個就使得其抗傾覆能力被忽視，在后續使用中穩定性呈現明顯下降趨勢，這必然為后續使用埋下安全隱患。

一、鋼管柱加固設計

1.設計方案

在推進施工項目的過程中，為了確保施工形式能夠與施工需求高度契合，就需要制定科學合理的設計方案，只有這樣才能為施工項目的順利推進提供參考依據，因此設計方案在工程施工中占據重要地位，尤其是加固設計，對設計方案的精準性提出了高標準要求，只有在結合工程實際情況的基礎上，采取相對有效的措施，才能提升方案整體協調性，提高施工質量。本文以某工程為例，根據全橋跨徑組合及獨柱墩支座形式等參數為基準，作出了針對性設計，這就需要在獨柱墩雙側分別增設鋼管柱，并且壁厚及外徑標準要進行量化規范，對于應用的混凝土也需要作出適應性選擇，為了確保施工流程更加安全，還需要在橋上作出禁止停車等標記。

2.抗傾覆驗算

為了提升獨柱墩橋梁的抗傾覆指數，對其進行驗算就能有效提升其能力指數，在這一過程中就需要根據最初設定的荷載量值，對其最大承受期間進行驗算，這就需要根據不同的汽車荷載量懸著不同的參數值進行驗算。特殊車輛荷載采用4輛165t車輛成單列布載，兩車間距5m，偏載情況進行驗算。對無蓋梁的獨柱橋通過判斷邊支座是否脫空來判斷抗傾覆能力。按原設計荷載最不利狀態布載情況下，橋臺支座不脫空，橋墩承載能力滿足要求，原橋梁結構是安全的，但在特殊車列最不利布載情況下橋臺支座脫空，由于實際橋梁運營中可能出現超載情況，為了加大橋梁橫向抗傾覆能力的安全儲備，對該橋采用鋼管柱加固方式進行抗傾覆處理。加固后，在特殊車列最不利布載情況下橋臺支座不脫空，橋梁結構處于安全狀態。

二、鋼管柱施工控制要點

開挖承臺及放樣精確。首先按圖紙要求對承臺開挖，使承臺表面全部露出。然后進行施工放樣，放樣使支座、鋼管、鋼板的中心在同一直線上，在此基礎上放出植筋位置，做到放線位置精確，以保證日后架立新增鋼管柱的位置正確；為了確保施工順利和結構安全，考慮到先行澆灌混凝土會使結構調整發生困難甚至無法調整，鋼構件安裝完畢經驗收合格以后，再進行鋼管內澆筑混凝土；匝道橋箱梁底板至鋼管柱蓋板頂距離為14cm，施工前應認真量測墩柱箱梁底面到承臺之間的距離，精確到1mm，并作為鋼管柱外套鋼管的下料根據。

采用成品無縫鋼管和焊接鋼管時應具備產品出廠合格證書。同時嚴格按照《鋼結構工程施工質量驗收標準》（GB50205 — 2001）和《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81 — 2002）的規定對鋼管構件的組裝和焊接質量進行驗收；鋼管構件運到現場后，妥善保管。架立前保持表面干凈，并采取保護措施，使鋼管處于干燥狀態，防止鋼管大面積生銹。鋼管架立時清除鋼管內的雜物并清理表面；為防止銹蝕，各鋼板及鋼板箍、螺栓等外露表面均涂防銹漆兩遍，面層涂兩層環氧富鋅面漆。構件除銹質量要求應符合國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB8923-1988）的規定；在承臺表面將鋼板用黏鋼環氧膠及螺栓固定，為加強與鋼管柱的連接，在承臺中間開孔處預埋鋼筋。

吊裝鋼管構件時，為防止異物進入管內，應將管口密封。鋼管在運輸過程及現場安裝時，應注意避免鋼管受力變形，吊裝時，吊點的位置應根據鋼管的受力情況和吊裝方法進行確定。鋼管調整就位并校正后，及時采取臨時措施固定。吊裝時注意觀察，避開頂部支座安裝設施；鋼箍與原混凝土柱、鋼管柱通過黏鋼環氧膠和預埋螺栓固定，并且焊接槽鋼及加勁肋，形成橫向聯系；鋼管安裝就位前，注意將鋼管頂部盆式支座上鋼板部分與箱梁連接安裝完畢；混凝土的澆筑采用泵送澆灌分段施工法：在鋼管預制時，鋼管壁間隔2m左右設置10cm進料孔，分段灌注。

泵送澆灌法采用混凝土輸送泵將混凝土分段從高往低泵送，落差控制在2m左右。進料孔均應安裝一個帶閥門的進料支管，直接與泵車的輸送管相連，由泵車將混凝土灌入鋼管，同時啟動外部振搗器。澆灌過程中，要用小錘不斷敲打附近鋼管，利于排氣，同時啟動上端外部振動器。當混凝土沿進料孔溢出一定數量以后，檢測該段混凝土質量，當頂部溢出混凝土后，且無離析現象時，暫時停止澆筑，封閉進料孔，對上方的下一個進料孔進行如上操作，直至墩頂。將頂部蓋板與鋼管焊接，同時再檢查樁頂混凝土與蓋板密實程度，若存在不密實部位，則通過蓋板排氣孔壓注水泥漿，使頂部混凝土與頂板之間完全密實并停止振搗。當混凝土強度滿足設計強度的50%時，應按設計要求進行補焊。

應注意在開始時，泵機應處于低速壓送狀態泵送混凝土，注意檢查泵機的工作壓力及各部件的工作狀況。待泵送混凝土順暢后，再提高至正常的泵送速度。澆灌至鋼管柱頂部時，降低壓送速度。為降低泵送時混凝土與管壁之間的摩擦，在泵送混凝土前應濕潤鋼管管壁，可用壓力水反復沖洗內壁，需要時壓送水泥漿潤滑；鋼管混凝土的澆灌完成后，需進行密實度檢查，若柱內混凝土有不密實的情況，采取鉆孔壓漿法進行補強，然后將鉆孔補焊封固。

綜上所述，本文主要論述的是高速公路獨柱墩橋梁鋼管柱抗傾覆加固技術，這不僅能夠有效增加橋梁本身的抗傾覆能力，更能消除安全隱患，從當前形勢來看運行狀況較好。本文介紹的獨柱墩橋梁增設鋼管柱加固技術，可供同類橋梁設計和加固維修參考。

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