長沙市城市橋梁糾偏案例綜合分析

郭立新，黃亮雄，謝文霞

(1.常德市城市橋梁管理處，湖南常德 415000; 2.長沙市路橋征費維護(hù)管理處，湖南長沙 410013)

隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，城市橋梁經(jīng)受著越來越大的荷載作用，尤其是超載、偏載的作用對橋梁的影響越來越大。在城市橋梁管理養(yǎng)護(hù)工作中，會遇到各種各樣的橋梁病害。對于不同的橋梁病害，應(yīng)具體分析原因并對癥下藥，有針對性地進(jìn)行修復(fù)。筆者整理了長沙市幾座在役橋梁的糾偏復(fù)位方法，在此與大家探討，為此類橋梁糾偏工程提供實踐經(jīng)驗。

1 橋梁概況

長沙市東風(fēng)路高架橋位于東風(fēng)路為三層高架結(jié)構(gòu)，于2003年建成通車。D匝道橋為跨越輔道A的南北向的兩跨變截面連續(xù)板梁橋，且為連接于319國道高架橋的喇叭口，上層B匝道為由北往南的通道，D匝道橋布置圖見圖1。

圖1 東風(fēng)高架D匝道橋布置圖(單位:cm)

1.1 橋型設(shè)計

D 匝道橋位于 D0+306.609 ～D0+336.894，總長 30.285 m，跨徑布置為 16.683 m+12.287 m 現(xiàn)澆連續(xù)板梁，橋面寬度為0.3 m(防撞墻)+7.4～45.2 m(行車道)+0.3 m(防撞墻)。全橋采用滿堂支架施工，為普通鋼筋混凝土板梁。本橋平面位于D匝道直線末端，橫橋向D0#臺端繞設(shè)計線設(shè)置1.5%的雙向橫坡，D2#墩端設(shè)置0.3%順319國道高架橋的單向橫坡，橋梁設(shè)置單向縱坡4.32%。

1.2 橋梁存在病害

在橋梁例行檢查中發(fā)現(xiàn)，D匝道橋往西北方向偏移嚴(yán)重，已經(jīng)觸及B匝道8#墩，對該橋的道路交通造成極大安全隱患。為查清病害詳情，對該橋進(jìn)行了詳細(xì)監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)以下病害。

1.2.1 偏移錯位問題

橫橋向，D匝道橋梁整體往西偏北推移十幾厘米，現(xiàn)已擠壓到B匝道(上層由北往南)的8#墩。如不及時處置，將導(dǎo)致B8#墩往西北方向倒塌，從而引起上層B匝道橋梁垮塌，砸斷319跨京廣線高架橋，危及京廣線安全運營。

1.2.2 伸縮縫病害情況

由于梁整體向西北偏移，造成D匝道橋臺(北端)伸縮縫橡膠條擠壓頂死，伸縮縫間隙變小，最小值為27.2 mm，南端伸縮縫被拉開，最大間隙為86.2 mm。

1.2.3 支座病害情況

經(jīng)過對D匝道橋全部支座進(jìn)行了全面監(jiān)測后發(fā)現(xiàn)，最大偏移量為南端D2#墩5#支座，實測偏移為60.2 mm。具體情況見表1。

表1 支座偏移量表

2 病害原因分析

1)支座設(shè)置不合理。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，D2#墩2#支座安裝錯誤，將縱向活動支座安裝成橫向活動支座，是導(dǎo)致橋梁偏移的主要原因。表2列出了支座安裝與設(shè)計偏差。

表2 支座安裝與設(shè)計對比表

2)溫度作用。長沙地區(qū)冬夏溫差大，由于熱脹冷縮原理，在低溫作用下位于坡頂位置的伸縮縫處雜物堆積，高溫時梁體膨脹受到雜物阻礙再加上自身重力的約束，日積月累導(dǎo)致梁體出現(xiàn)偏移。

3)東風(fēng)路高架為多層互通結(jié)構(gòu)，D匝道位于中間第二層處于喇叭口位置，過往車輛繁多，由于車輛沖擊力、制動力等長期作用，對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，由于D匝道橋梁處于縱坡為4.32%的下坡段，加上自重力作用，加大了梁體下滑的趨勢。

基于清初遺民共同的出處選擇和傳記散文中普遍存在的寫作“格套”，無怪乎趙園先生要在其《明清之際士大夫研究》一書中慨嘆：“在有關(guān)的傳狀文字中，遺民行為被依‘土穴’、‘牛車’一類模式標(biāo)準(zhǔn)化了。”［13］326

4)車輛荷載離心力作用。由于在此轉(zhuǎn)彎車輛密集，車輛離心力過大，造成梁體向曲線外側(cè)偏移。

3 糾偏復(fù)位處理措施

東風(fēng)高架D匝道橋的糾偏復(fù)位方案為:

(分級頂升)頂升梁體→固定→更換支座→梁體復(fù)位→拆除頂升設(shè)備→更換伸縮縫。

整個糾偏復(fù)位的過程為:

1)現(xiàn)場交通組織。中斷橋上交通，在橋梁兩端頭50 m范圍設(shè)置反光錐路障和標(biāo)志標(biāo)牌，引導(dǎo)交通，禁止車輛和行人通過橋梁。

2)利用橋檢車下到橋下，清除支座位置處的垃圾雜物，保持墩頂干凈。

3)在D0、D1和D2墩頂各安放一套千斤頂系統(tǒng)，并進(jìn)行安裝調(diào)試。

4)預(yù)頂升。千斤頂安裝并調(diào)試后，慢慢均勻加載達(dá)到支座反力的80%時停止加載，持荷2 min后然后逐步卸載。

5)梁體頂升。千斤頂慢慢勻速加載，將梁體頂升至脫離支座5～10 mm為止。

6)在D0、D1、D2墩各個支座位置旁安裝臨時滑板支座，并在滑板和鋼板之間涂抹潤滑油，以保證梁體在滑板支座上能自由滑動。

7)拆除D2#2#橫向活動支座，旋轉(zhuǎn)90°重新安裝成縱向活動支座。

8)落梁。千斤頂慢慢卸載將整個梁體落在滑板支座上，梁體可以自由移動。

9)橫向平移在D0、D1和D2號墩頂分別設(shè)置1臺千斤頂裝置同時頂推，并在各墩位置放置限位塊，防止頂推超限。

10)縱向平移。在D0橋臺伸縮縫位置放置2臺千斤頂裝置，D2墩伸縮縫位置放置4臺千斤頂裝置。并在該兩處放置限位擋塊，防止平移超出范圍。在D2墩伸縮縫兩側(cè)的梁體上各打4根錨桿，之間用鋼絲繩相連并綁扎在4臺千斤頂上。當(dāng)千斤頂推319國道梁體時，其將拉動D匝道梁體南移，同時，D1處千斤頂推動梁體，兩者一起將D匝道梁體推拉到合適位置。

11)梁體復(fù)位后，拆除臨時滑板支座，同時將梁體落到原有支座上。

12)拆除千斤頂?shù)仁┕ぴO(shè)備，并在D2墩處更換新的D80伸縮縫，完成梁體糾偏復(fù)位。

4 跟蹤觀察

自從2008年12月對東風(fēng)路高架橋D匝道實施糾偏復(fù)位后，定期進(jìn)行外觀檢測，并未發(fā)現(xiàn)梁體偏移等病害，橋梁結(jié)構(gòu)良好。

5 類似工程

長沙市橋梁類似偏移問題還有很多，下面再舉兩個簡單的例子。

5.1 芙蓉南路立交橋

芙蓉南路立交橋由西往南匝道橋最后一聯(lián)為6×20 m連續(xù)箱梁，橋面寬8.5 m，單向雙車道。2011年5月，橋梁常規(guī)檢查中發(fā)現(xiàn)，0號橋墩處伸縮縫異常，最大拉開的寬度為12.5 cm，梁體整體發(fā)生縱向偏移，之后對該聯(lián)橋梁墩臺和支座進(jìn)行詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)除梁體偏移外其他并無異常。

經(jīng)初步分析判定梁體偏移的原因是由于伸縮縫高溫季節(jié)拉伸時受到縫內(nèi)泥沙或雜物的阻礙和梁體自重力的下墜影響，久而久之導(dǎo)致伸縮縫拉開過大，梁體發(fā)生縱向偏移。

5.2 新開鋪路高架橋

新開鋪路高架由西往東第三聯(lián)出現(xiàn)與芙蓉南路立交橋病害情況類似，由西往東第三聯(lián)梁體向西偏移，伸縮縫拉伸過大，最大寬度達(dá)14 cm。初步判斷，新開鋪高架第三聯(lián)梁體偏移原因和芙蓉南路立交橋由西往南最后一聯(lián)偏移的原因基本相同，均為伸縮縫內(nèi)堵塞和梁自重力影響等因素造成。

該兩座橋病害狀況和出現(xiàn)原因基本相同，故采用相同的處理方法，用高壓水槍配合專業(yè)工具沖洗伸縮縫，第二天經(jīng)測量伸縮縫寬為4.5 cm，梁體基本回位。經(jīng)后期觀測，梁體均能夠自由伸縮，至今并未出現(xiàn)梁體偏移等病害。說明該兩座橋的處理方法比較得當(dāng)，值得借鑒。

6 結(jié)語

本文對長沙市內(nèi)3座橋梁糾偏復(fù)位方法進(jìn)行了簡要介紹，應(yīng)用了2種簡單的橋梁糾偏方法，一是東風(fēng)高架橋D匝道橋的頂推法糾偏復(fù)位;另一種是芙蓉南路立交橋和新開鋪高架橋病害聯(lián)用水槍加簡單輔助工具糾偏復(fù)位的方法。

自2008年12月至今，東風(fēng)高架橋D匝道糾偏復(fù)位后，對梁體進(jìn)行了多次外觀檢查，并未發(fā)現(xiàn)有任何偏移現(xiàn)象。說明本文介紹的方法對本橋的糾偏復(fù)位起到了根本性的作用，并為類似病害的橋梁糾偏提供了參考。芙蓉南路立交橋和新開鋪高架橋病害聯(lián)經(jīng)過處理后，短時間內(nèi)即可復(fù)位，說明該處理方法基本有效，為同種類型的橋梁偏移病害處理提供了方法，但應(yīng)該說明的是這種方法只適用于支座和基礎(chǔ)沒有變形的情況。

［1］孫宗光，孫占琦，李曉飛.曲線連續(xù)梁側(cè)向失穩(wěn)破壞機理與行為分析［J］.公路交通科技，2006(7).

［2］周松國.PLC整體同步控制技術(shù)在連續(xù)梁橋糾偏中的應(yīng)用［J］.城市道橋與防洪，2010(8).

［3］禤傳錦.南寧江北大道湘桂鐵路立交橋框架扎頭糾偏方案設(shè)計［J］.鐵道運營技術(shù)，2010(2).

［4］周明華，王耀明，黃躍平，等.預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁彎橋事故的整體同步頂升糾扭與加固［C］.第十四屆全國混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)術(shù)會議論文，2007.

［5］郭建強.頂升工藝在城市立交橋糾偏加固工程中的應(yīng)用［J］.工業(yè)技術(shù)，2008(4).