河茂線k 37+994羅江橋淺基綜合整治

張貴基

（南寧鐵路局玉林工務(wù)段，工程師，廣西 玉林 537001）

河茂線k 37+994羅江橋淺基綜合整治

張貴基

（南寧鐵路局玉林工務(wù)段，工程師，廣西 玉林 537001）

本文分析了河茂線k37+994羅江橋淺基病害產(chǎn)生的原因，針對(duì)存在的問題提出了對(duì)橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行防沖刷加固和對(duì)橋墩基底進(jìn)行加固，提高基底的穩(wěn)定性及承載力，以及對(duì)發(fā)生不均勻沉降出現(xiàn)傾斜的橋墩采用高壓化學(xué)注漿進(jìn)行糾偏的整治方案，通過對(duì)整治后橋墩的觀察檢測(cè)證明，羅江橋的淺基病害整治達(dá)到治標(biāo)又治本的最佳效果。

河茂線；羅江橋；淺基；綜合整治

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.01.002

修建于1958年的羅江橋位于河茂線米山～化州區(qū)間k37+994處，橋全長(zhǎng)為319.2 m，孔跨樣式為4*24 m+2*32 m+6*24 m上乘式鋼板梁，橋墩樣式為圓端形，橋墩基礎(chǔ)均采用沉井基礎(chǔ)。橋上線路為P60鋼軌無(wú)縫線路，木橋枕，直線，平坡。

1958年修建羅江橋的設(shè)計(jì)最大流量為5 100 m3/s，設(shè)計(jì)最大流速為2.2 m/s，歷史最大流量為4 850 m3/s。4～10#墩基礎(chǔ)長(zhǎng)期處于常水位以下。經(jīng)過50多年運(yùn)營(yíng)后，該橋下的河床面被沖刷得比較嚴(yán)重。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，位于主河槽斷面內(nèi)的4～10#墩沖刷深度與建橋時(shí)相比，最大值為8.3 m，最小值為3.8 m。根據(jù)實(shí)測(cè)資料顯示，7#墩基礎(chǔ)的最小埋深只有1.75 m，不足2 m。6#墩基礎(chǔ)的埋深為2.11 m，其它墩基礎(chǔ)的埋深為2.72～5.23 m不等。由此可見，6#和7#墩基礎(chǔ)沖刷是最嚴(yán)重的。

另外，4#、5#墩頂橫向振幅超限，第5、6孔梁跨中橫向自振頻率不能滿足《鐵路橋梁檢定規(guī)范》的有關(guān)要求。橋梁中心線，橋墩中心線及實(shí)際軌道中心線與線路理論中心線存在比較大的偏移量。鋼梁中心線與線路理論中心線最大偏移量為70 mm，7#、8#橋墩中心線與線路理論中心線最大偏移量為55 mm，由于偏移量的超限，造成橋面上的軌道方向超限且無(wú)法整治，為了確保行車安全，只有對(duì)列車通過該橋采取限速的措施。由此可見，4～10#墩的基礎(chǔ)存在不均勻沉降導(dǎo)致橋墩傾斜，淺基病害相當(dāng)嚴(yán)重，已經(jīng)危及行車安全并影響了運(yùn)輸效率，必須及時(shí)進(jìn)行加固處理。

1 病害原因分析

1.1 河床沖刷面逐漸加深羅江橋的上游河道為人字形分河道，而羅江橋的位置剛好位于兩個(gè)河道的合流的主河道中，每年的汛期發(fā)洪水時(shí)，對(duì)河床的沖刷相當(dāng)嚴(yán)重，日積月累，造成河床沖刷面逐漸加深，這是造成橋墩淺基病害的直接原因。

1.2 橋墩基底的部分泥沙被沖走羅江橋4～10#墩的基礎(chǔ)均為沉井基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)地質(zhì)情況主要是砂夾卵石，經(jīng)過長(zhǎng)期的沖刷，形成淺基后，由于水流速的作用，把橋墩基底的部分泥沙沖走，基底局部形成空洞，基底應(yīng)力不均勻，造成橋墩下沉不均勻，導(dǎo)致橋墩傾斜，這是造成橋墩淺基病害的間接原因。

1.3 基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)不合理根據(jù)羅江橋所處的位置以及橋下墩臺(tái)基礎(chǔ)的地質(zhì)情況，墩臺(tái)基礎(chǔ)的形式應(yīng)采用樁基礎(chǔ)比較合理，但是1958年修建羅江橋時(shí)，由于當(dāng)時(shí)的施工條件差，施工工藝和施工機(jī)具比較落后，所以采用的是沉井基礎(chǔ)，而沉井基礎(chǔ)只能滿足當(dāng)時(shí)運(yùn)營(yíng)條件。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，目前的車流量、貨運(yùn)量、列車運(yùn)行速度都較修建當(dāng)年呈幾倍地遞增，因此，沉井基礎(chǔ)已難以承受目前重載、高速的運(yùn)營(yíng)方式。這是造成橋墩下沉不均的直接原因。

2 整治方案與施工

根據(jù)羅江橋淺基病害情況以及病害原因分析，要想從根本上整治該橋的淺基病害，必須從源頭上解決三個(gè)問題：一是對(duì)橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行防沖刷加固；二是對(duì)橋墩基底進(jìn)行加固，提高基底的穩(wěn)定性及承載力；三是對(duì)發(fā)生不均勻沉降出現(xiàn)傾斜的橋墩通過高壓化學(xué)注漿進(jìn)行糾偏。

2.1 基礎(chǔ)防沖刷加固對(duì)橋墩基礎(chǔ)防沖刷的整治方法，采用的是在橋墩基礎(chǔ)的外圍插打鋼板樁圍堰，然后填充砂夾卵石，最后鉆孔注漿加固。

2.1.1 插打鋼板樁圍堰 鋼板樁圍堰的插打采用挖機(jī)式HDYZC液壓震動(dòng)錘法逐片插打。為了確保每一片鋼板樁插打準(zhǔn)確，在插打鋼板樁之前，應(yīng)安裝鋼板樁插打?qū)蚣?，以控制鋼板樁的平面尺寸和垂直度。根?jù)設(shè)計(jì)要求，鋼板樁插打至全風(fēng)化巖層面以下不小于1.0 m。當(dāng)鋼板樁打插到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，立即與導(dǎo)向架進(jìn)行焊接，以抵抗水流沖擊，要求樁頂高出施工水位0.5 m。確定第一片鋼板樁插打合格后，然后以第一片鋼板樁為基準(zhǔn)，再向兩邊對(duì)稱插打每一根鋼板樁到設(shè)計(jì)位置，最后在整個(gè)橋墩基礎(chǔ)周圍形成鋼板樁圍堰（見圖1）。

圖1 插打鋼板樁圍堰

2.1.2 填充砂夾卵石 插打完鋼板樁圍堰后，往圍堰內(nèi)填充砂夾卵石至注漿頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高如圖2所示，并把圍堰內(nèi)填充的砂夾卵石進(jìn)行夯實(shí)表面平整。

圖2 圍堰內(nèi)填充砂夾卵石至注漿頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高

2.1.3 鉆孔注漿加固施工 鉆孔注漿加固采用的是高壓化學(xué)注漿法。在橋墩外圍布設(shè)3排鉆孔，孔徑130 mm，按梅花形布置，間距為1.0 m，鉆孔至強(qiáng)風(fēng)化巖層不小于2 m。在鉆孔過程中安裝鋼套管，外徑為108 mm，管底要求設(shè)置于微風(fēng)化基巖面，整個(gè)套管都設(shè)置有梅花樁注漿孔。套管安設(shè)就位后就可以采用高壓灌注水泥砂漿化學(xué)漿液（見圖3）。主要施工材料有水泥、膨潤(rùn)土、化學(xué)添加劑。注漿壓力選定為0.5～2.5 mPa，具體由現(xiàn)場(chǎng)注漿的地層情況確定。

圖3 采用高壓灌注水泥砂漿化學(xué)漿液

2.2 基底加固在橋墩基礎(chǔ)頂面布設(shè)一排φ48鋼制袖閥管，橫橋向墩頂兩端間距1.0 m（均為豎直鉆孔），順橋向墩頂兩側(cè)按0.5 m間距交錯(cuò)布置垂直孔和斜孔，對(duì)基礎(chǔ)底地基進(jìn)行注漿加固，加固深度至全風(fēng)化巖層面以下不于0.5 m。橋墩淺基防護(hù)及基底加固如圖4所示

圖4 橋墩淺基防護(hù)及基底加固示意圖

2.3 橋墩糾偏在基底加固注漿施工時(shí)，對(duì)發(fā)生不均勻沉降出現(xiàn)傾斜的橋墩通過高壓化學(xué)注漿予以糾偏。為確保糾偏的效果，在高壓注漿的糾偏過程中，要求現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)人員隨時(shí)觀測(cè)橋墩頂面的偏移量的變化，如果橋墩糾偏回位到計(jì)劃值，則立即停止糾偏。

3 橋面大修整正線路

完成4～10#墩的淺基整治后，對(duì)明橋面進(jìn)行一次橋面大修，全部更換木橋枕重新整正橋面的軌道方向，對(duì)銹蝕的鉤頭螺栓及銹蝕的扣件全部進(jìn)行更換，以確保橋面軌道的扣壓力及線路的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

2011年12月至2012年11月，對(duì)河茂線k 37+ 994羅江橋4～10#墩的淺基病害進(jìn)行了為期12個(gè)月的綜合整治。在施工過程中，雖然遇到了不少困難，但還是順利的完成了整個(gè)施工，并于2012年11月30日通過驗(yàn)收。同時(shí)，恢復(fù)了列車通過羅江橋的正常行駛速度。對(duì)于羅江橋淺基病害的整治所采用的方案是比較理想的，一是該方案采用的是水下注漿施工，可以節(jié)省很多施工工藝，而且沒有影響行車安全。二是打插鋼板樁圍堰填充砂夾卵石并鉆孔注漿，有效地防止了橋墩基礎(chǔ)繼續(xù)受洪水沖刷，確保橋墩的穩(wěn)定性。三是基底加固有效地提高了基底的應(yīng)力，對(duì)防止橋墩下沉不均導(dǎo)致墩身傾斜起到了很好的整治效果。四是對(duì)發(fā)生不均勻沉降出現(xiàn)傾斜的橋墩通過高壓化學(xué)注漿予以糾偏，使傾斜的墩身又恢復(fù)到了原來(lái)的位置，使橋面的軌道線路又恢復(fù)了原來(lái)的平直方向。

對(duì)淺基整治后的羅江橋橋墩經(jīng)過一年半的定期觀測(cè)記錄和運(yùn)營(yíng)中觀測(cè)檢查，到目前為止未發(fā)現(xiàn)橋墩有傾斜位移的變化，橋面上的軌道方向也未發(fā)生變化，因此，選定該方案使羅江橋以及類似的淺基病害整治達(dá)到治標(biāo)又治本的最佳效果，延長(zhǎng)了橋梁的使用壽命。

U445.7

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1006-8686（2015）0004-02