漳州支線篁渡橋應(yīng)急搶險(xiǎn)加固工程施工技術(shù)

彭偉林

（中鐵大橋（南京）橋隧診治有限公司，南京210061）

1 工程概況

漳州支線篁渡橋位于漳州東至漳州北區(qū)間，1958年建成，中心里程為K2+461，橋全長(zhǎng)393.4m。橋孔跨樣式為1-16m普通鋼筋混凝土π形+9-32m上承式鈑鋼梁+3-24m上承式鈑鋼梁混合橋。墩臺(tái)基礎(chǔ)形式為:1#為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)；2#和3#采用氣壓沉箱基礎(chǔ)；4#～10#為沉井基礎(chǔ)；11#和12#為木板圍堰。具體結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。

圖1 橋梁結(jié)構(gòu)布置圖（單位：cm）

管養(yǎng)單位在檢測(cè)設(shè)備時(shí)發(fā)現(xiàn)大橋6#墩沉井受洪水沖刷導(dǎo)致其發(fā)生橫向偏移和下沉，鐵路軌道橫向偏移量為550mm，墩頂下沉105mm，向上游傾斜1.28°，上游迎水面沉井基底手指可插入，其他墩基礎(chǔ)未見沖刷。

2 加固設(shè)計(jì)

在制訂方案前，對(duì)該橋基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)勘察檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察實(shí)測(cè)結(jié)果，沉井底部拋填片石超出基底2m，片石體積較大，拋填范圍面積分算，枯水期墩位處水深10.5m，橋下凈空高低較低，無(wú)法采用打樁機(jī)插打鋼板樁圍堰，且圍堰面積大，費(fèi)用高，影響通航。勘察鉆孔發(fā)現(xiàn)沉井基底為粗砂，基礎(chǔ)承載力為180kPa，承載力較差，采用旋噴樁施工工期長(zhǎng)，費(fèi)用較高；吹砂筑島速度快、成本低，而且可以作為基礎(chǔ)及鉆孔注漿施工平臺(tái)。根據(jù)工程的實(shí)際情況，經(jīng)過綜合評(píng)估最終選擇吹砂筑島圍堰施工方案。

3 施工過程

橋梁加固施工程序?yàn)椋捍瞪爸u圍堰→鉆孔注漿→鋼梁線形糾正→堆載試驗(yàn)→線路開通運(yùn)營(yíng)[1]。

3.1 吹砂筑島圍堰施工

土工袋支護(hù)搭設(shè)：在距離沉井內(nèi)外4m和8m周邊搭設(shè)2排鋼管架以固定和支護(hù)土工袋，鋼管長(zhǎng)度根據(jù)水深和圍堰高度選定，橫向鋼管搭接，形成井字型。

拋砂填筑：鋪設(shè)土工織物袋前，在已拋片石回填區(qū)域面層拋填50cm厚的砂，使水下拋填不規(guī)則基礎(chǔ)平面的片石平整，以確保吹填袋整體的穩(wěn)定性，同時(shí)避免土工織物袋被雜物損傷，再鋪設(shè)土一層工布，起到封閉基底和抑制注漿壓力作用。

吹砂筑島：將土工袋平鋪在搭設(shè)好鋼管支架內(nèi)，將連接泥漿泵管道穿入土工袋接口，采用高壓水槍將含砂量約為70%的砂性土沖成泥漿，通過泥漿泵吹進(jìn)土工袋中。砂在土工袋內(nèi)沉淀之后，再進(jìn)行下一層土工袋吹填。土工袋內(nèi)側(cè)填充砂土，土工袋和填芯分層進(jìn)行，每層厚度≤2m，直至筑島高至沉井頂以上1m為止。

吹砂筑島過程中要進(jìn)行全過程監(jiān)測(cè)，掌握圍堰的沉降及位移情況，如有沉降或位移值超出允許范圍，應(yīng)及時(shí)停止筑島，采取加固措施。

3.2 鉆孔注漿

注漿的目的為鞏固沉井基礎(chǔ)承載力，在吹砂筑島圍堰上施工，鉆孔注漿為沉井外2排鉆48根孔進(jìn)行注漿，注漿范圍沉井基底以下5m，沉井基底以上片石層7m。漿液擴(kuò)散半徑為100cm，注漿孔間距150cm，排距100cm

鉆孔：在筑島圍堰上采用4臺(tái)鉆機(jī)型號(hào)為XY-100型鉆機(jī)，鉆孔前先進(jìn)行測(cè)量定位，鉆孔順序?yàn)橄葍?nèi)圈后外圈梅花型鉆孔。為了防止砂石填塞鉆孔以及套管傾斜現(xiàn)象，提高成孔效率，采取先打入φ130mm套管后，用φ110mm鉆頭鉆進(jìn)一部分，作為第二層防護(hù)套，再采用φ90mm鉆頭鉆進(jìn)。每孔終孔時(shí)均按規(guī)定進(jìn)行孔深校正[2]。

注漿：鉆孔完成后退出鉆桿，下入φ76mm、長(zhǎng)度6m一節(jié)剛性袖閥管至設(shè)計(jì)深度。袖閥管采用無(wú)縫鋼管制作內(nèi)外絲扣連接，底部端加工成尖端并焊接封閉，在底節(jié)袖閥管12m段鉆孔φ8mm間距20cm的4個(gè)注漿孔。注漿芯管采用φ20mm無(wú)縫鋼管制作成2m一節(jié)，共18m，內(nèi)外絲扣連接，底節(jié)安裝注漿器，芯管下至袖閥管底部，頂部連接注漿管。

根據(jù)配合比，確定漿液拌制過程中的水泥、水、外加劑等材料的用量，注漿采用水灰比為0.8∶1，注漿壓力不高于2MPa。注漿采取后退式分段注漿工藝，即在剛性袖閥管內(nèi)下入止?jié){塞及注漿芯管至孔底，由孔底按照每次步距1m進(jìn)行后退式分段注漿。注完第一注漿段后，后退注漿芯管及止?jié){塞，進(jìn)行下一段的注漿，循環(huán)作業(yè)，直至完成設(shè)計(jì)注漿段注漿。

3.3 鋼梁糾偏

6#墩線形糾正為2孔主梁向下游側(cè)橫移550mm，頂升105mm。施工準(zhǔn)備：（1）移梁前對(duì)該段線路進(jìn)行應(yīng)力放散，分別在橋5#和7#墩兩墩頂處解除軌道；（2）在墩帽布置移梁滑動(dòng)底面砂漿找平；（3）將支座下擺與上擺鎖定，拆除支座下擺錨栓螺帽；（4）解除鋼梁橫向限位及連接鋼板；（5）根據(jù)移梁后的支座位置，在墩帽新鉆下游側(cè)8個(gè)錨栓孔，待移梁完成后，再鉆上游側(cè)8個(gè)錨栓孔。規(guī)格為φ132mm，長(zhǎng)450mm。

初次起梁：在6#墩頂采用4臺(tái)100t頂升量180mm的自鎖液壓千斤頂，同步起梁總高度120mm，分6級(jí)頂升，每級(jí)2cm起梁到位。起梁時(shí)在墩帽頂千斤頂外側(cè)設(shè)支撐架，防止起梁過程中因千斤頂突然出現(xiàn)故障梁端下沉，待梁體頂升到一定高度后割除舊支座錨栓。

移梁：在找平滑道下方橫向安裝2根[24c槽鋼錨固，槽鋼滑道上放入移梁滑車。4臺(tái)豎向千斤頂同步將支座下落至滑車上，在墩帽下游側(cè)各安裝一個(gè)橫向螺旋千斤頂固定在滑道上進(jìn)行移梁。同步以50mm為1個(gè)單元橫移量，分12次橫移到位。

再次頂梁：梁體橫移到位后，立即安裝豎向千斤頂，將梁體同步頂升120mm，使梁底脫離小滑車，在下千斤兩側(cè)支撐架防護(hù)。

落梁就位、支座灌漿：取出槽鋼滑道后，支座墊石鑿毛清理，安裝新支座錨栓及墊石鋼筋網(wǎng)片，4臺(tái)千斤頂同步落梁到設(shè)計(jì)高程就位。調(diào)整支座下擺平整度和位置，安裝墊石模板，采用高強(qiáng)水泥基灌漿料澆筑墊石到設(shè)計(jì)高度，待灌漿料養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后拆除模板，解除支座上下擺連接，恢復(fù)鋼梁連接板和限位架。

3.4 堆載試驗(yàn)

采用堆載預(yù)壓，堆載重量為5 468kN。采用60%沙袋+40%水袋進(jìn)行堆載預(yù)壓。分3級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)沙袋由7#墩側(cè)開始往5#墩側(cè)逐步加載至設(shè)計(jì)荷載的60%（328t）；第二階段充水加載重量為堆載到設(shè)計(jì)壓重的80%（109t）；第三階段充水加載重量為設(shè)計(jì)堆載重量的100%（109t），由壓力水表控制充水量。堆載完成后連續(xù)48h測(cè)量鋼梁及墩身沉降變形觀測(cè)，及時(shí)分析數(shù)據(jù)，并對(duì)6#墩主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證，合格后卸載。

4 結(jié)語(yǔ)

該橋的加固施工已完成，經(jīng)監(jiān)測(cè)未發(fā)生沉降和偏移，充分體現(xiàn)出加固的效果可行性。實(shí)踐證明，對(duì)于這種應(yīng)急搶險(xiǎn)加固深水基礎(chǔ)，加固設(shè)計(jì)方案及施工方法都能有效解決問題，而且費(fèi)用也較少，工期短，其設(shè)計(jì)和施工方法可供加固類似病害的其他橋梁時(shí)的借鑒。