姬騰
(中國水利水電第四工程局有限公司 青海西寧 810007)
王家壩永臨橋橫跨南江河為桃巴高速某標(biāo)段施工要道和當(dāng)?shù)鼐用窠煌ㄒ溃湎虏拷Y(jié)構(gòu)為擴大基礎(chǔ)矩形實體橋墩高6m、寬4.4m、厚1m,上部結(jié)構(gòu)為寬4m、長8m鋼筋混凝土簡支實心板。
因王家壩永臨橋2#墩基礎(chǔ)埋深較淺,且處于河道砂礫卵石層上,遭50年一遇洪水淘刷。如圖1所示為水毀狀況圖。根據(jù)病害產(chǎn)生原因及現(xiàn)場分析,其結(jié)構(gòu)被破壞的情況為:
(1)由于基礎(chǔ)未坐落在河床基巖上致使基底河床被洪水沖刷成鍋底形導(dǎo)致2#墩擴大基礎(chǔ)下沉32cm,橋墩向3#墩傾斜,偏中6cm。
(2)由于2#墩下沉致使此橋第2跨和第3跨實心板隨之下降32cm。
圖1 水毀狀況圖
通過加固維修能保證此便橋的正常使用,確保桃巴高速某標(biāo)段施工便道順暢。
(1)根據(jù)病害原因采取針對性的加固措施。
(2)加固方案應(yīng)經(jīng)濟合理,簡單易行,施工快捷,盡早通車。
根據(jù)基礎(chǔ)病害情況決定對其采取基礎(chǔ)底部河床防沖刷的措施。具體加固處理方案如下:
(1)對病害橋梁進行位移觀測及偏位測量。
(2)對測量數(shù)據(jù)進行分析研究。
(3)待洪水退去,在3#墩基礎(chǔ)向上游用土石填筑順壩,使河流改道至4#墩一側(cè)。待河流改道完成后,在離基礎(chǔ)2m遠的上下游,平行于橋梁開挖河床,各挖一條基槽至基巖,基槽開挖寬度為2.5m。經(jīng)實際開挖后得知2#墩基礎(chǔ)至基巖深度為2.5~3m。
(4)做寬2m、高3m、長5m鋼筋石籠若干個并放入2.5m寬的基槽內(nèi)。石籠前留50cm寬澆筑C20片石混凝土,在混凝土澆筑前需用水泵抽干基槽內(nèi)積水[1]。橋梁上下游基槽混凝土施工完畢后,便形成了兩道地下連續(xù)墻,用以防止水流淘刷河床,保護橋梁基礎(chǔ)。
(5)在安全的范圍內(nèi)對被洪水沖刷成鍋底形的沖刷區(qū)進行整平,然后在整平后的沖涮區(qū)內(nèi)澆筑C20片石混凝土[2]。
(6)因要對2#墩進行截面加大處理。原有基礎(chǔ)承受新的更大的荷載故同時需對原有基礎(chǔ)進行截面加大處理。
考慮到2#墩傾斜下沉為使其盡快恢復(fù)使用,故加固設(shè)計采用加大截面法并加高橋墩到原高程。而加大截面時橋墩底端兩邊縱橋向方向各加厚50cm,橋墩頂端1#墩方向加厚56cm,3#墩方向加厚44cm。具體加固處理方案如下:
(1)對原2#墩鑿毛,深度應(yīng)<2cm,并在表面植入φ16mm鋼筋。
(2)在原橋墩倆側(cè)支模澆筑混凝土?;炷翝仓叨缺仍袠蚨盏?0cm作為下一步頂升復(fù)位施工的千斤頂支放平臺。
橋板要復(fù)位,故需將混凝土實心板整體頂起來。具體施工如下:
(1)設(shè)備及材料選用見表1[3]。
表1 設(shè)備及材料選用
(2)因此橋為簡支實心板結(jié)構(gòu),故頂升之前鑿掉擋塊,鑿出伸縮縫處混凝土,已減少摩阻力。
(3)在新加固的橋墩上安置千斤頂,每邊各2臺。千斤頂?shù)陌卜乓欢ㄒQ直,不能傾斜。同時在千斤頂下依次放置油毛氈、鋼板、方木;頂上依次放置油毛氈、鋼板。因為此橋梁體底部結(jié)構(gòu)較薄弱,易損壞,所以在千斤頂上放置的鋼板上再放置一塊50mm厚的小木板。
(4)在正式頂升前要進行試頂,檢查各千斤頂?shù)耐叫浴⒎€(wěn)定性和梁板的完好性。確認一切正常后開始試頂(試頂高度定為2mm)。在試頂過程中,對主梁、橋墩、橋面板等進行觀測,觀察有無異常變化,如千斤頂工作是否正常,人員操作是否合規(guī),橋面板是否損壞變形,若有異常應(yīng)立即停止頂升。
(5)全橋同時頂升到位(見圖2)。由于該千斤頂行程為15cm,應(yīng)分多次頂升完成到位,每頂一次上升15cm,然后均在靠千斤頂處塞入臨時支撐墊塊防止回落,再倒一次千斤頂后進行第二次的循環(huán),多次往復(fù)將梁體頂升到位[4]。
圖2 頂升
(6)在頂升過程中,安排專人對橋面板、墩身進行監(jiān)測,觀測有無異常變化,確保施工中均勻頂升,上部結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫、偏移。若出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,應(yīng)立即停止頂升,查明原因并調(diào)整,以確保施工安全。
(7)全橋頂升到位后,再超頂5~10cm,然后放入用56工字鋼做的墊塊,并在工字鋼墊塊上放油毛氈,每片梁下放2塊墊塊,如圖3所示。
圖3 工字鋼墊塊
(8)全部墊塊放好后,用混凝土澆筑即可下落梁體就位。
(9)落梁時由現(xiàn)場頂升總指揮統(tǒng)一指揮,以2mm為一級,逐級緩慢回落,逐級退出臨時支撐墊塊,使梁體均勻徐徐落下。每片梁落下后應(yīng)仔細檢查梁體底下有無懸空現(xiàn)象,如果發(fā)生懸空,則重新將梁體同步頂起,進行處理后再將梁體回落[5]。
(10)待梁體就位后把2#墩墩體用混凝土澆筑至原設(shè)計高程。
綜上所述,王家壩永臨橋為桃巴高速某標(biāo)段重要施工要道和當(dāng)?shù)鼐用竦慕煌ㄒ?。文章對其水毀原因及出現(xiàn)的問題進行了分析,并對其處理方法進行了簡單介紹。隨后此橋歷經(jīng)150年一遇洪水的考驗,從橋梁加固以后的實際使用和加固時效看,橋梁加固方案總體是成功的。