淺談橋臺(tái)背墻病害及維修加固方案
2015-08-04
一、工程背景
某高速公路橋梁位于浙江省內(nèi)，橋梁上部結(jié)構(gòu)為先張預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)空心板梁，跨徑布置為4×16m，橋梁全長(zhǎng)為68.4。橋面布置為0.5m（護(hù)欄）+19m（行車道）+0.75m（護(hù)欄）+1.5m（中分帶）+0.75m（護(hù)欄）+19m（行車道）+0.5m（護(hù)欄），橋梁總寬42m。該橋下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
橋臺(tái)臺(tái)背是連接橋臺(tái)與路基的關(guān)鍵部位,關(guān)系到橋臺(tái)的穩(wěn)定及行車的舒適、安全.做好橋臺(tái)臺(tái)背的加固,關(guān)系到公路橋梁的質(zhì)量,也關(guān)系到車輛的行駛安全.
橋梁現(xiàn)狀主要病害
根據(jù)檢測(cè)單位描述，本橋梁主要存在以下病害：
1、后土壓力的影響、填土自身沉降及車輛荷載作用背墻破壞及梁體局部壓曲、開(kāi)裂、破損。
2、受臺(tái)后填土擠推作用及基礎(chǔ)不均勻沉降，現(xiàn)狀臺(tái)前護(hù)坡開(kāi)裂嚴(yán)重，與臺(tái)帽脫開(kāi)。
3、支座鋼板均有銹蝕現(xiàn)象，多數(shù)支座橡膠均存在有剪切變形現(xiàn)象，主要是由于在臺(tái)后水平力作用下，引起路基沉降和橋臺(tái)向前滑動(dòng)，導(dǎo)致支座橡膠順橋向剪切變形。
4、背墻破損側(cè)伸縮縫縫寬幾乎為零，處于“卡死”狀態(tài)。
三、加固方案及工藝
1、加固方案
1）對(duì)現(xiàn)狀橋臺(tái)耳背墻存在開(kāi)裂、破損嚴(yán)重的進(jìn)行鑿除，保留原鋼筋，種植Φ16，使得新老混凝土形成整體，并澆筑比原設(shè)計(jì)高一等級(jí)混凝土。
2）由于橋梁伸縮縫失效，已影響其正常使用性能，本次對(duì)其進(jìn)行更換，且對(duì)施工范圍內(nèi)橋面鋪裝進(jìn)行重新澆筑
3）橋臺(tái)支座存在嚴(yán)重變形，局部支座脫空現(xiàn)象，本次加固對(duì)兩側(cè)橋臺(tái)支座進(jìn)行整體同步頂升更換。
臺(tái)后加固處理：為減小臺(tái)后土壓力及臺(tái)后土滑移對(duì)橋臺(tái)樁基影響，本次對(duì)臺(tái)后進(jìn)行加固處理，具體方案如下：方案一，臺(tái)后注漿加固，采用袖閥管對(duì)臺(tái)后路基10m范圍進(jìn)行注漿；方案二（推薦方案），臺(tái)后換填加固，采用輕質(zhì)材料泡沫混凝土進(jìn)行換填，換填深度至原地面線以下50cm。
主要施工工藝
1）本橋需鑿出部分結(jié)構(gòu)鑿除施工順序?yàn)椋簶蛎驿佈b→搭板→橋臺(tái)背墻及耳墻。所有橋面鑿除構(gòu)件主要為小型構(gòu)件，采用空壓機(jī)人工鑿除，不采用大型機(jī)械拆除，以保證各構(gòu)件的拆除，不損傷原結(jié)構(gòu)構(gòu)件。鑿除區(qū)域四周應(yīng)放置安全防護(hù)網(wǎng)，在可以起一定的防護(hù)作用外，還可以阻擋打碎的砼碎塊掉落。橋面的鑿除過(guò)程中應(yīng)明確橋面砼與梁板砼的分界線，應(yīng)盡量避免損傷到梁板砼，以防止梁板在起吊過(guò)程中斷裂，破碎的砼塊應(yīng)及時(shí)運(yùn)至固定地點(diǎn)堆放，統(tǒng)一處理。搭板及橋臺(tái)背墻、耳墻，應(yīng)盡量保有原結(jié)構(gòu)鋼筋，如原結(jié)構(gòu)鋼筋破壞時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)，可采用植筋加強(qiáng)。
2）耳背墻植筋補(bǔ)強(qiáng)，采用種植Φ16鋼筋，并采用比原設(shè)計(jì)高一標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行澆筑。
3）臺(tái)后袖閥管注漿：袖閥管注漿法的基本施工工序可分為泥漿護(hù)壁成孔、澆注套殼料、下袖閥管及固管止?jié){、注漿等步驟。
工藝流程為：放點(diǎn)布設(shè)孔位→移機(jī)至孔位→復(fù)核孔位→鉆孔至設(shè)計(jì)深度→做好成孔記錄→復(fù)核孔深→下袖閥管(套殼料、袖閥管、封口)→下鋅管(注漿頭、管路連接)→漿液拌制→開(kāi)注漿機(jī)→吸漿(混合)→按步距提管→結(jié)束、清洗，做好注漿記錄。
4）臺(tái)后泡沫混凝土換填：泡沫混凝土是一種發(fā)泡劑通過(guò)機(jī)械方式充分發(fā)泡，將泡沫與水泥漿和其他外摻材料按一定的比例充分均勻混合，利用泵送系統(tǒng)進(jìn)行澆筑施工，經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)后形成一種含有大量封閉氣孔的輕型填筑材料。工藝流程，泡沫混凝土的生產(chǎn)過(guò)程包括泡沫制備、泡沫砼混合料制備、澆注成型、養(yǎng)護(hù)、檢驗(yàn)。基層清理→按設(shè)計(jì)或圖紙要求定出厚度和高低點(diǎn)→澆水濕潤(rùn)→生產(chǎn)泡沫混凝土→按施工順序澆注成型→養(yǎng)護(hù)→檢驗(yàn)和成品保護(hù)。
5）支座整體頂升更換：工藝流程，施工準(zhǔn)備→梁頂標(biāo)高復(fù)測(cè)，確定頂升高度→搭設(shè)腳手架及作業(yè)平臺(tái)→連接并調(diào)試數(shù)字控制同步頂升系統(tǒng)→安裝千斤頂及位移傳感器→試頂→頂升至設(shè)計(jì)標(biāo)高→清理墩頂垃圾→更換支座→千斤頂回油，卸載同步頂升系統(tǒng)→完成支座更換→檢查支座脫空情況→拆除腳手架，清理現(xiàn)場(chǎng)。
五、結(jié)論與建議
本文結(jié)合某橋工程實(shí)例，主要對(duì)橋臺(tái)臺(tái)背存在的病害提出針對(duì)性加固措施和方法，希望能為橋臺(tái)臺(tái)背的施工和加固提供了一定的參考。
