國道１０６線佛岡路段楊名韶橋病害分析加固

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0910087-01

一、工程概況

國道106線佛岡南段K2388+920楊名韶橋為1-20.0m鋼筋砼中橋,全橋長38.56m,橋梁設計荷載標準為汽-20、掛-100,下部構造為重力式型∪型橋臺。該橋于1997年建成通車,至今已使用了了十多年,隨著佛岡社會經濟的快速發(fā)展,國道106線的交通量不斷增大、重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴重引起該橋橋臺、臺帽出現(xiàn)開裂,橋臺基礎部分外露沖空等病害等病害。根據《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》全橋總體技術狀況等級評定標準進行,該橋總體技術狀況等級評定為四類橋,因此必須及時進行維修加固。

二、病害產生的成因

1.通過現(xiàn)場查勘臺身開裂、傾斜與橋臺搭板下沉、破碎等情況,結合受力性能分析,導致臺身開裂的主要原因是在長期臺后水土體壓力過大導致橋臺地基不均勻下沉和漿砌片石橋臺結構松散。2.導致橋臺搭板下沉、破碎的主要原因是臺背填土不夠密實導致板底脫。

三、維修加固方案

漿砌片石橋臺臺身開裂、傾斜以及橋臺搭板下沉、破碎等對橋梁的正常使用造成了一定影響,提出主要對兩側開裂橋臺部位進行加固處理以及更換橋臺搭板和伸縮縫的處治方案。

1.對橋臺地基鋼花管注漿,提高基底承載力;2.封閉臺身裂縫,小孔注漿片石臺身,提高原漿砌片石橋臺整體性;3.橋臺進行臺后鋼花管注漿,增強臺身與臺后填土的整體和穩(wěn)定性;4.臺身以及基礎通過植筋設鋼筋網架并整體澆注外包混凝土,使新增的鋼筋混凝土外包臺身與原橋臺共同受力,進一步提高橋臺的整體性和穩(wěn)定性。

四、維修加固施工工藝

(一)地基注漿加固施工工藝

本工程對橋臺基礎采用鋼花管注漿進行加固,采用鉆機鉆孔,每鉆好一個孔就立刻注漿,注漿材料為425普通硅酸鹽水泥凈漿(摻加10%高效膨脹劑),第一次注漿水灰比為0.4-0.5,第二次水灰比為0.6-0.8,注漿壓力為0.5-1.2MPa,保證漿液飽滿,注漿完成后方可施工下一個孔。

1.施工工序

搭設操作臺→定孔位→成孔→插管→封口→注漿→拔出注漿管→插入錨固鋼筋→進入下一個孔的施工循環(huán)

2.施工步驟

(1)表面清理:按設計尺寸開挖基礎,清理基底淤泥,澆注一層20cm水泥穩(wěn)定碎石基層,搭設操作平臺:根據每排鋼花管的位置布置操作平臺,布置牢固,確保安全可靠。(2)定孔位:按設計孔位布孔就位。(3)成孔:采用鉆機成孔,成孔口徑為Φ130mm,成孔工藝采用潛孔錘鉆進,同時套管跟進護壁,成孔深度應比鋼花管長度多0.5m,成孔時應按規(guī)定要求及時填寫成孔原始記錄以備查驗。(4)洗孔:鉆孔完成后用低于0.5MPa的壓力洗孔。(5)插管:管放入孔道內,控制管入孔的角度,防止管進入角度不對導致塌孔。(6)配制水泥漿:采用42.5普通硅酸鹽水泥,第一次注漿水灰比為0.45,第二次水灰比為0.6-0.8。(7)注漿:采用左右對稱注漿法,注入水泥漿,注漿壓力為0.5-1.2MPa,注漿施工過程安排專人檢查墻體與地基,防止注漿壓力過大,或者出氣孔堵塞,導致墻體或基礎基層破壞。注漿后視實際需要再次補漿。(8)封管:注漿結束后,用砼或高強砂漿封閉注漿口。

(二)橋臺臺身鋼花管注漿加固施工工藝

本工程對臺后采用鋼花管注漿進行加固,采用鉆機鉆孔,每鉆好一個孔就立刻注漿,注漿材料為42.5普通硅酸鹽水泥砂漿(配合比為:水泥:細砂:高效膨脹劑=1:0.3-0.4:0.1),第一次注漿水灰比為0.45,第二次水灰比為0.6-0.8,注漿壓力為0.5-0.8MPa,保證漿液飽滿,注漿完成后方可施工下一個孔。

1.施工工序

小孔注漿→搭設腳手架和操作臺→定孔位→成孔→插管→封口→注漿→拔出注漿管→插入錨固鋼筋→進入下一個孔的施工循環(huán)

2.施工步驟

(1)小孔注漿:清理舊墻表面灰縫,剔除不密實的灰縫,用水沖洗干凈,水泥砂漿填實空縫,逐一進行小孔注漿,采用開山鉆機成孔,成孔口徑為Φ50mm,深度為50～100cm,清孔后低壓(注漿壓力為0.2-0.3Mpa)注入無收縮水泥凈漿填滿漿砌片石空隙(墻表面縫滲漿時要及時封堵),插入錨固鋼筋并用干漿封口,注漿完成后方可施工下一個孔。搭設腳手架和操作平臺:根據每排鋼花錨桿管的位置和高度搭設腳手架,操作平臺寬度按照橋跨長短現(xiàn)場調整,搭設牢固,確保安全可靠。(2)定孔位調正角度:按設計孔位布孔及成孔角度可靠固定鉆機就位。(3)成孔:采用潛孔錘鉆機成孔,成孔口徑為Φ90mm,鉆機成孔鉆進時要加強觀察墻體情況(如墻體出現(xiàn)開裂或砌塊松動時必須停機,通過小孔注漿加強穩(wěn)定后再鉆進),同時套管跟進護壁,成孔深度應比鋼花錨桿管長度多0.5m,成孔時應按規(guī)定要求及時填寫成孔原始記錄以備查驗。(4)洗孔:鉆孔完成后用低于0.5MPa的壓力洗孔。(5)插管:管放入孔道內,控制管入孔的角度,防止管進入角度不對導致塌孔。(6)配制水泥砂漿:采用42.5普通硅酸鹽水泥,砂漿配合比為:水泥:細砂:高效膨脹劑:水=1:0.3-0.4:0.1:0.45

/0.6-0.8,第一次注漿水灰比為0.45,第二次水灰比為0.6-0.8。(7)注漿:采用從下往上注漿法,注入水泥砂漿,注漿壓力為0.5-0.8MPa,注漿施工過程按照排專人檢查墻體,防止注漿壓力過大,或者出氣孔堵塞,導致墻體破壞。注漿后視實際需要再次補漿。(8)拔管:注漿結束后,留下鋼花管,拔出注漿管,保證鋼筋砼面層、原臺身和臺后土體相互連結,改善整體受力情況。(9)檢查注漿情況:看墻面砂漿縫里是否冒出漿液,注漿階段壓力控制檢查是否有效注漿,檢查是否有漿液從非施工區(qū)域溢出,有則立即查明原因采取相應的措施。(10)端頭封錨,植筋并焊接安裝外加鋼筋網,安裝模板澆注砼。

(三)鋼筋水泥混凝土施工

待注漿施工完畢之后一個星期,采用鉆探法在地基、臺身各鉆8個洞以檢驗注漿是否已經注滿。因為注漿效果的好壞,關鍵在于漿砌片石是否重新粘合成一個整體,是否提高地基和基礎聯(lián)合體的承載力。芯樣確定注滿后再進行布設鋼筋,澆注水泥混凝土。

五、修復加固效果

楊名韶橋維修施工期間(2008年8月1日至11月底),未中斷交通,保證交通的正常運行。從對該橋維修加固之后的半年時間來看,效果比較理想,路面行車舒暢,未見有裂縫出現(xiàn),也未見基礎出現(xiàn)沉降。

六、結束語

本橋經上述維修加固實施后,開放交通以來,橋梁使用效果良好,未發(fā)生異常不良狀況,完全能滿足在設計荷載下車輛對橋梁的使用要求。施工中對不同結構、不同部位裂縫的封閉、壓漿灌縫、植筋等工藝積累了一定經驗,并對公路上的橋梁在正常營運狀態(tài)下,如何針對公路的特點進行維修,加固、改造積累了經驗,為今后類似工程施工提供了寶貴的借鑒。相關的施工工藝,有待于在今后相應的工程實踐中不斷總結、完善和提高。

作者簡介:

徐榕鋒(1974-),男,廣東省清遠市人,就職于清遠市佛岡縣交通局,研究方向:土木工程。