白銀公路局省養公路獨柱墩橋梁加固維修及病害處理

（甘肅省白銀局高等級公路養護中心，甘肅白銀 730900）

獨柱墩屬于橋梁下部結構中比較常見的結構形式，其橫截面形式流暢，節省成本且外形美觀，特別是獨柱墩在橋下所占空間較小，使獨柱墩橋梁在近幾年較受歡迎。由于部分獨柱墩的使用時間過長，易出現傾覆或損壞等問題，影響橋梁整體安全運營。因此，橋梁檢查人員在維護工作過程中，需要根據實際情況，對橋梁進行深入性探查，明確具體的隱患點，采取針對性較強的修復措施。

1 橋梁獨柱墩加固維修原則

1.1 墩柱加固改造

現行規范對特殊情況下的驗算及荷載取值存在較多問題，無法與實際交通運輸要求保持同步，部分貨車的超載率達到200%左右，大多在夜間行駛，最終導致橋梁在設計過程中，允許向其中一側偏壓，且明確偏載限度。

實際偏載探查可知，數值高于限定值。因此，需要開展橋梁加固維修，主要保證抗傾覆能力與實際情況保持一致，強化橋梁整體行車安全性。常見的加固形式較多，最常見的是增加墩柱表面截面積。加固前，技術人員應結合設計文件對墩臺表面進行詳細探查，若表面存在裂縫和剝落等問題，應對其進行修補操作，使抗傾覆加固效果保持良好狀態。

1.2 上部結構與橋面鋪裝的裂縫修補操作

墩柱和梁體出現裂縫的成因主要是大體積混凝土施工工藝把控不嚴、水化熱未充分散發、拆模時間過早或養護工作存在問題。

對于裂縫問題，工作人員選擇利用修補膠或注漿料進行修復，常見手段有壓力灌注、表面封閉等。若鋪裝表面出現開裂和網裂等問題，且未對下層結構造成影響，只需要對已經開裂的地方進行修復即可。

1.3 上部結構部分破損及修復操作

結構上部位置被破壞的原因，主要受到雨水長期沖刷、行車荷載、設計時應年限的影響。在修復過程中，先將破損位置鑿除，用相同材料將其按原設計恢復。如果存在外漏鋼筋銹蝕問題，施工時可全部剔除破損混凝土，涂抹阻銹劑，之后應用專門砂漿進行修復，確保與之前的外形結構相似，是強化橋梁整體強度、剛度、穩定性的主要操作之一。

2 獨柱墩的加固方式

2.1 加固改造

景泰互通式立交中橋全長87.08 m，位于G2012營雙高速ZDEK0+351.40處。橋梁上部結構為兩聯4～20 m鋼筋混凝土現澆連續箱梁；下部結構中1#、2#、3#墩為獨柱式橋墩、鉆孔灌注樁基礎；0#、4#臺為柱式橋臺，鉆孔灌注樁基礎。0#臺支座為GPZ（Ⅱ）2SX、GPZ（Ⅱ）2DX，1#墩支座為GPZ（Ⅱ）5DX，2#墩支座為GPZ（Ⅱ）5GD，3#墩支座為GPZ（Ⅱ）5DX，4#臺支座為GPZ（Ⅱ）2SX、GPZ（Ⅱ）2DX；橋面寬度為0.5 m（防撞護欄）+7.5 m（行車道）+0.5 m（防撞護欄），設計荷載等級公路Ⅰ級。橋梁整體技術狀況為2類，經現場調查測量2#墩側砂礫路面寬7 m，2#墩與3#墩間北干渠渠寬6.9 m；2#墩側距北干渠邊垂直距離1.6 m，2#墩側橫橋向與北干渠邊距離2.2 m；3#墩側距北干渠邊垂直距離2.1 m，3#墩側橫橋向與北干渠邊距離2.8m。具體加固方式為對原橋1#、3#橋墩增大截面加固，原1.5 m橋墩加粗至2 m，外包1 cm，直徑2 m（內徑）Q355D。

鋼板內側設置M22剪力釘，長10 cm，將原墩柱表面鑿毛，植入“L”形鋼筋，梅花形布置，澆筑C30自密實混凝土。墩頂增設蓋梁，在原支座兩側各增設一個GJZ300 mm×450 mm×65 mm形板式橡膠支座，鋼蓋梁頂在原支座兩側各增設一個支座，新增支座與箱梁底密貼，橋上無活載時新增支座不提供支反力，僅作為輔助受力的抗傾支座，不改變橋梁原受力體系，可提高結構整體抗傾覆穩定性。

（1）在準備工作中，可以借助挖掘機，將承臺周圍土體執行挖除操作，再借助于人工執行深挖操作，避免大型機械設備導致承臺遭受損傷。

在搭架設計上，應以墩柱實際高度與地面實際情況為根本，確定合適的支架材料和搭設施工操作，保證其穩固性、牢固性。當支架搭好后，需要鋪設一定數量的模板，使施工平臺具備封閉性特征。

（2）當施工人員確定墩柱整體平面尺寸后，確保新舊混凝土可充分結合，強化表面平整性，此時，承臺和墩柱的鑿毛處理操作較為重要，根據設計文件要求，實際鑿除深度應達到6 mm左右。模板支設和混凝土澆筑，在墩柱設計上，主要以鋼模板應用為主，在實際支設操作執行前，應在承臺頂部放出四角線，促使墩柱向外擴展20～50 cm。

在模板安裝時，應先進行定位放樣，校核操作主要是利用鋼尺及經緯儀等設備進行，呈現擴線間的距離。模板應與舊橋墩緊密連接，避免出現振動等問題。

2.2 外包鋼套筒

2.2.1 套筒焊接

套筒安裝采用半圓焊接拼接形式，鋼管節段為2 m，為使焊接質量符合設計及規范的要求，施工前確定鋼管混凝土組合柱的豎向焊縫采用單面或雙面全焊透形式。采用同材質、同規格鋼板進行焊接工藝評定試驗，確定現場施焊的電流、電壓、焊條直徑、預熱和后熱措施等相關技術，作為編制橋墩增大截面套筒方案及現場施工作業的依據。

2.2.2 焊縫質量檢查

所有修補焊縫須在打磨完成后，全長范圍內進行外觀檢查，不得有裂紋、焊瘤、夾渣、未填滿及焊漏等缺陷。

2.3 做好植筋操作

第一，劃線定位操作。工作人員需要根據具體的設計要求，借助鋼筋探測儀對結構體內鋼筋位置進行全面探測操作，鉆孔位置設計應避開受力鋼筋，應合理調整鉆孔位置。

第二，鉆孔操作。鉆孔一般垂直于混凝土構件平面，傾斜度在8°以下，鉆孔深度應滿足設計和相關要求，避免混凝土工作面出現振動現象，應用的電錘工作原理為電動和氣錘。

第三，除塵和清孔操作。先使用毛刷將孔壁清洗干凈，再應用高壓空氣進行沖洗操作，將內灰清理干凈。

第四，結構膠灌注操作。當清孔工作結束后，需要將化學定型錨栓膠囊加入植筋孔中，植入長度應合理。

2.4 增加蓋梁

增加蓋梁已成為一種有效的方法，可減少對橋下凈空的影響，同時具有工期短、對橋面的交通影響小的特點。尤其是鋼結構蓋梁僅需要在工廠進行加工和預制，運輸到現場組裝，縮短了施工時間。此外，鋼結構蓋梁的自重較小，且添加到原始結構墩的附加荷載也較小，有利于原始的墩柱。

2.5 支座安裝

支座安裝工作應嚴格按照設計文件、相關規范進行，新增支座設置上鋼板與梁底密貼，支座下鋼板沿順橋向增大尺寸，兩端各伸出墊石20 cm。使用千斤頂向上預施加力，確保支座與箱梁底密貼，并不提供支反力，發生偏載時支座可立即進入工作狀態。

支座下鋼板下焊接10#工字鋼2個，以保證荷載通過支座體系有效傳遞給蓋梁，確保結構安全。

3 橋梁表面病害修補施工內容

3.1 混凝土脫落和破損修復

第一，利用人工將松動和破損混凝土全部剔除，確認剔除深度，應以基底堅硬層為準，禁止使用任何的電動工具，避免由于機械振動引發新的開裂現象，保證修補邊界處于直角狀態。第二，清除灰塵、油污物、浮漿等雜物，確保基面始終處于清潔狀態。第三，對于暴露在外的鋼筋，應做好除銹和阻銹操作，一旦出現鋼筋暴露現象，應將混凝土剔除至鋼筋后10 mm，并借助鋼絲刷清除鋼筋表面鐵銹，再使用除銹劑進行除銹處理，涂刷防蝕層。第四，濕潤基面主要是用水清洗修補位置，保證施工前不存在明水。第五，備料操作，施工人員應選擇一個干凈的容器，在其中加滿清水，將一袋混凝土修補材料放入其中，攪拌約2 min后，保證粉料全部處于濕潤狀態，根據實際情況對其稀稠度進行合理化調整，避免出現過分稀釋問題。第六，進行修補時，應提前備好一層剛調好的修補料，將其作為界面劑，再用力均勻涂抹在涂層上，與之前的結構保持協調。隨著修補砂漿的逐漸凝固，施工人員隨后在修補砂漿上進行刮抹找平，當第一層修補砂漿終凝后，繼續涂抹第二層。第七，執行有效的養護操作，修補砂漿凝固后，濕潤時間應持續在4 h左右。

3.2 材料質量控制

在相關施工材料采購過程中，設備材料部人員應嚴格按照相關標準、采購合同約定的要求進行，包括采購、包裝和運輸等。材料的堆存和保管需要按照設計文件規定和監理方指定的要求進行合理存放。針對較重的材料或半成品，實際質量管理需要得到延伸，以供應單位或生產單位檢查為主。

了解供應單位或生產單位在管理方面能否保證質量，做好定期訪問和調查操作。派出檢查員開展有效的供應監督工作，在技術和管理方面給予更多支持，使橋梁獨柱墩加固處理效果更顯著。

4 結語

綜上所述，通過增加墩柱方式，可提升橋梁整體抗傾覆系數，使橋梁始終處于安全運行狀態。混凝土表面主要病害修補，應采用先進的修補材料，延長橋梁使用時間。研究表明，應用合理的加固技術，可提升舊橋的承載力和通行能力，更好地滿足現代交通運輸需求。