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

某庫區(qū)橋梁病害加固設(shè)計與施工

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。本文針對上述情況，對橋梁病害原因做了分析，并給出了相應(yīng)的加固設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土T形梁；病害；加固設(shè)計

眾多統(tǒng)計資料表明，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)合的防護加固措施，進行設(shè)計和施工。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，橋臺防護受損，嚴重降低了導(dǎo)致老橋樁基承載力降低，影響大橋安全。橋上車流量較大，日車流量達到7000輛，車輛通行時的推力和震動，容易使樁基失穩(wěn)，導(dǎo)致橋梁坍塌，帶來安全隱患。市政管理部門曾對裸露樁基用鐵絲籠進行了加固，結(jié)果時間不長，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　橋臺防護修補及河床鋪砌圖

3　加固設(shè)計

針對橋梁病害及原鋼絲籠加固失效，本次方案從河道整治、橋臺修補和防護、河床鋪砌、橋墩和樁基補強四個方面進行加固設(shè)計。（1）河道整治。在橋長范圍內(nèi)，上、下游各50m范圍內(nèi)河道進行整治，整平至樁頂高程。整治河床的砂礫棄方，如強度較好，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）橋臺防護。根據(jù)河床變化，對橋臺防護進行綜合考慮。主要將錐坡坡腳下移2m，同時腳墻也相應(yīng)下移2m。橋臺防護范圍為該橋上下游各10m，橋臺防護與原有河提連接。（3）河床鋪砌。對于樁基裸露的橋孔范圍內(nèi)，上下游各20m范圍內(nèi)，對河床進行鋪砌進行加強處置。方案主要根據(jù)河床變化及墩臺防護綜合考慮。下層砂礫墊層根據(jù)河床實測高程，挖去自然河床面上1m和高于系梁頂30cm以上部分，壓實至施工規(guī)范要求的密實度，并以此修正實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)置較強加強鋪砌防護。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）橋墩及樁基補強。考慮到橋墩受沖刷嚴重，安全性能受到影響，對橋墩基礎(chǔ)進行加固。主要采用增設(shè)橋墩防護圈，擴大墩樁尺寸構(gòu)造。其中橋墩防護圈與原橋墩之間采用植筋連接，植筋布置采用梅花形錯開。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。防護圈施工完畢，采用砂礫回填開挖基坑，并嚴格逐層壓實。為減少行車和施工擾動對橋梁的結(jié)構(gòu)影響，施工時應(yīng)做好施工組織設(shè)計，并封閉交通。不得同時對某個橋墩樁進行加固。

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格按照設(shè)計文件要求，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)對植入鋼筋效果進行抽驗，檢驗錨固強度和持久的耐力強度。（3）鉆孔應(yīng)采用沖積電鉆，以確保孔壁的粗糙度，不宜采用鉆石機鉆孔（如必須使用時應(yīng)對孔壁進行打毛處理），其鉆孔的孔徑和孔應(yīng)符合設(shè)計要求。（4）植筋膠按比例調(diào)配后，將材料注入注射槍內(nèi)，然后開始對錨固孔進行逐一注射。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，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)計新橋，結(jié)構(gòu)會更可靠，設(shè)計等級會更高，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)計要求。最終選擇加固方案。施工后，運營狀況效果較好。

參考文獻

[1]顧安邦．橋梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2000．

中圖分類號：U445

文獻標識碼：A