陳何兆, 侯 梅, 栗文姬

(四川交投建設工程股份有限公司， 四川成都 610000)

由于受降雨量和降雨強度較大、河流坡陡流急等因素的影響，部分河床受到水流的破壞，橋梁基礎沖刷破壞隨處可見。為避免突發(fā)事件的發(fā)生，加強橋梁的養(yǎng)護己經(jīng)十分關鍵。對公路橋梁基礎水毀機理的深入研究及正確選取合理的防治對策和加固方法，提高橋梁基礎的抗沖刷水毀的破壞能力起至關重要的作用。郭超[1]、康家濤[2]、俞艷[3]、李成才[4]等介紹了沖刷對橋墩安全性的影響。張良山[5]、曾自愚[6]、高正榮[7]等人介紹防止橋墩沖刷及橋墩加固相關施工技術。

然而常規(guī)的橋梁基礎加固施工結構容易出現(xiàn)以下問題:基礎加固施工工序復雜、施工效率低、長時間施工影響橋面正常通行。廣陜高速公路嘉陵江特大橋橋墩基礎沖刷處治工程，工程位于廣元市工農(nóng)鎮(zhèn)，橫跨嘉陵江，本工程主要是對嘉陵江特大橋部分存在沖刷病害的橋墩基礎進行加固處理。

1 技術原理

開始用砂礫土填筑便道至墩邊，然后采用搭設鋼便橋方式到達各墩。在各墩處采用筑島圍堰施工，并在各墩跨間加設2～3排φ2 m的涵管以減少上游水位抬升。采取直接安裝鋼圍堰，然后吸泥下沉的方式施工。鋼圍堰由兩個半圓形在土石圍堰上支設拼裝平臺進行拼裝。鋼圍堰上部可通過接高鋼圍堰進行接高處理。鋼圍堰連接處安裝橡膠墊進行密封處理。在樁基上鉆出植筋孔，外側設置耐候鋼鋼護筒，耐候鋼鋼護筒內(nèi)部澆筑自密實混凝土對樁基進行加固(圖1、圖2)。

圖1 橋墩基礎沖刷綜合處治體系結構示意

圖2 橋墩基礎加固體系結構

2 工藝流程與操作要點

2.1 工藝流程

臨時便道、便橋→鋼圍堰搭設→封底混凝土澆筑→混凝土表面清理、鑿毛→鉆孔植筋→綁扎鋼筋→鋼護筒支護→自密實混凝土澆筑。

2.2 操作要點

2.2.1 臨時便道、便橋的施工

根據(jù)現(xiàn)場實際水位情況，49#、50#墩采用順橋向在橋下河道內(nèi)順橋向下游側,采用挖填方式形成施工填筑便道以滿足各相關墩位現(xiàn)場施工，50～55#墩搭設臨時鋼便橋的方式。鋼便橋主橋沿50#墩至55#墩方向搭設，同時在各墩向上游搭設支橋。進場便道根據(jù)現(xiàn)場情況，只能從千佛村108國道處至48#墩附近的原有機耕道加以修整后作為進場便道利用，再在48#墩附近向55#墩方向修筑便道，采用砂礫石填筑。為滿足現(xiàn)場施工需求，便道寬度應大于6 m，考慮到下游水電站日常工作導致水位起伏不定，便道填筑高度應大于最高水位0.5 m，按填筑高度4 m設計。填料均采用砂礫石材料，在各施工墩位處填筑平臺及開挖基坑?？绾佣伪愕捞盍嫌媱澗偷睾佣蝺?nèi)收攏壘填，當就地取料不能滿足填筑高度時，為了避免外借填土污染河道，采取就地所取砂礫石用于便道填筑水面以下部分，超出水面部分從場外借土填筑，當完工后先清除外借土運回原借土處棄置，下層砂礫石就地回填在原取處以恢復河床原貌。便道施工時，為了減少上游水位抬升，須在各墩跨間加設2～3排φ2 m的涵管以增大過水面。

2.2.2 筑島圍堰

本施工方案采取筑島圍堰方式，填筑高度為超出最高水位0.5 m。通過修筑的臨時便道、便橋到達擬處理的橋墩附近，然后進行圍堰筑島施工?，F(xiàn)場混合料不足時，從場外調(diào)運合格的料石填筑材料。

2.2.3 鋼圍堰搭設

筑島圍堰施工完成后，使用挖掘機清理河床，結合現(xiàn)場河床實際地質(zhì)情況，下挖至指定深度。從廠家定制鋼圍堰，運輸至現(xiàn)場拼裝使用?，F(xiàn)場完成半圓形鋼圍堰拼裝，通過兩臺起重設備起吊，在搭設的臨時拼裝平臺上完成最終拼裝，拆除臨時拼裝平臺，下放鋼圍堰。鋼圍堰清底完成后，澆筑1 m厚C30封底混凝土。

2.2.4 混凝土表面清理、鑿毛處理

待鋼圍堰內(nèi)封底混凝土達到設計強度后，使用抽水機抽干鋼圍堰內(nèi)的積水，施工人員進入鋼圍堰內(nèi)施工。

首先對混凝土構件表面進行清理，清理完成后再進行鑿毛。混凝土構件表面鑿毛的主要作用是增加混凝土表面與自流平砂漿間的黏結能力。鑿毛完成后清除面層浮灰、油漬。

若鑿除缺陷混凝土后露出一半鋼筋，需對鋼筋進除銹和防銹處理，除去浮碴、塵土，并用高壓水沖洗干凈，再采用界面劑涂刷結合面。

2.2.5 鋼護筒焊接

鋼護筒在對口拼裝焊接時要采用夾具進行輔助定位，檢查鋼護筒位置定位合格后才能進行定位點焊。為減少鋼護筒的變形和內(nèi)應力，在焊接時宜采用對稱焊接的方法。

2.2.6 植筋

在植筋前先用鋼筋探測儀檢查植筋處混凝土內(nèi)的鋼筋的位置，標明植筋部位，確保鉆孔過程中不會損傷原有橋梁樁基的主筋。將要植入的鋼筋表面進行除銹處理并用丙酮擦拭干凈。

當鉆孔完成后，及時檢查鉆孔的深度和直徑情況，并采用需要植入的鋼筋進行試插檢查。對于孔中雜物要及時清理，禁止用水清洗孔洞，必時可采用丙酮擦洗孔洞，確?？椎纼?nèi)干燥且無粉塵即可。

在注膠過程中，注膠槍在向外退出的時候要沿孔壁旋轉退出，以防孔內(nèi)有空氣影響鋼筋與混凝土的黏接強度。在插入鋼筋時應旋轉植入，盡量排除注膠時堵塞在孔內(nèi)的空氣以確保鋼筋表面能與黏結膠充分結合。植筋完成后，在黏合膠固化前，不得移動植入的鋼筋。植筋固化時間參見具體產(chǎn)品廠家提供參數(shù)為準。

2.2.7 鋼筋加工和綁扎

鋼筋在采用在加工區(qū)集中加工完成后再拉進現(xiàn)場，應在鋼筋與模板間設置墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊，并互相錯開。

耐候鋼材進場后，在材料加工區(qū)完成制作，現(xiàn)場試拼接，確保拼接后尺寸無誤。切割模板前按圖紙及實際測量情況進行放樣。把加工完成的套筒拉到施工場地進行焊接，焊接工藝需滿足相關規(guī)范要求。焊接完成后對鋼套筒打磨除銹。澆筑時可采用高位漏斗法分段澆筑，在每段的相對最高點設置注漿口，在保證澆筑質(zhì)量的前提下，在適當?shù)奈恢迷O置觀察口和出氣口。鋼套筒支護完成后用鋼筋圈形包裹外模，充分固定，大約間隔50 cm設置一套加固鋼圈。特別需要注意是模板的邊角位置，需重點加強。內(nèi)側與鋼筋接觸面處設置墊塊保證保護層厚度。自密實混凝土澆筑前留有保護層，厚度不小于9 cm，檢查墊塊是否有破損，鋼筋是否有外伸部位。更換調(diào)整后進行混凝土澆筑。

2.2.8 自密實混凝土澆筑

自密實混凝土澆筑無需振搗，攪拌時嚴格控制水量的加入，一次攪拌，一次用完。自密實混凝土澆筑前，新老混凝土結合面需要充分濕潤，濕潤完成后留在模板內(nèi)的水要清理干凈。自密實混凝土養(yǎng)護期間，減少表面自密實混凝土的暴露時間，同時要嚴格控制自密實混凝土的溫度，用篷布或塑料布等對混凝土暴露面緊密覆蓋，防止表面水分蒸發(fā)，并進行隔布灑水養(yǎng)護。

3 結論

本技術應用于廣陜高速公路嘉陵江特大橋橋墩基礎沖刷處治工程等多個工程項目中，經(jīng)現(xiàn)場施工表明此項目技術具有良好的經(jīng)濟技術效益。

(1)通過設置組拼提高圍堰施工速度，鋼圍堰和土石圍堰組合進行圍堰施工，保證樁基加固過程中防水效果。

(2)采用拼裝平臺進行鋼圍堰拼裝施工提高圍堰拼裝速度，確保施工質(zhì)量。

(3)采用耐候鋼鋼護筒和植筋組合進行樁基加固，提高樁基加固質(zhì)量，減少后期使用過程中樁基處結構損壞。

(4)采用自密實混凝土進行橋墩基礎加固結構的混凝土澆筑，提高施工效率。