剛坪橋改建工程施工總結

廖 誠

（甘肅省白銀公路管理局會寧公路管理段，甘肅 會寧 730700）

1 工程概況

G309 線K1980+280 剛坪橋，原橋為1×8m 矩形板橋，沉井擴大基礎，橋梁寬度為凈——7.0+2×0.75m,設計荷載為汽車——15 級、掛車——80 級，建成時間為1978 年。受洪水沖刷和地質(zhì)災害破壞，該橋兩側八字墻發(fā)生位移，于1985 年加固維修八字墻及護坡，1995 年、2007 年先后兩次加固維修護坡。由于舊橋承載力低，不能滿足現(xiàn)行交通量需求，在考慮到原橋位地質(zhì)的復雜，下游的河床比降較大的情況下，最后決定舊橋不拆除做為新橋下游的防護，提高橋頭引線的基礎上，在舊橋的上方新建1 座1×20m 預應力混凝土空心板橋，基礎為樁基礎，橋梁寬度為凈——8.0+2×0.5m。

2 施工中出現(xiàn)的技術難題

2.1 樁基施工

由于本橋建設年代久遠，管理單位更換頻繁，故橋梁基礎資料不完整，橋梁基礎信息不準確，地基情況非常復雜。對新建橋梁0、1 號橋臺上游側樁位位置進行了地質(zhì)鉆探，鉆探結果表明表層3m 范圍內(nèi)為素填土（σ0=80kPa），其下部分均為粉質(zhì)粘土（σ0=90-120kPa），根據(jù)地質(zhì)情況采用回旋鉆成孔。開工時根據(jù)圖紙首先對1 號臺左柱進行鉆孔，澆筑樁柱成型，并沒有考慮到地下結構會十分復雜。再對右柱進行鉆孔時，鉆機打到地下12 米左右時，伴隨泥漿出來的不僅是粘土還有少量礫石，鉆機在作業(yè)過程中也有明顯異常。隨著井尺進一步深入至13 米左右時泥漿里帶出有明顯深灰色物質(zhì)及大量礫石。鉆機也時有卡鉆現(xiàn)象，13.5 米時鉆機不動了，操作人員將鉆頭提出泥漿液面，鉆頭早已被15mm 光圓鋼筋所纏繞，鉆頭上部分到頭也被損壞，無法繼續(xù)鉆孔。隨即組織專家及相關技術人員對現(xiàn)場進行勘察，并對橋跨300m 寬度范圍內(nèi)進行高密度可視電阻率成像剖面分析。分析結果表明，在舊橋底部存在高阻體，埋藏深度：13.2～18.8m；分布長度：新建橋梁橋跨范圍內(nèi)；分布寬度：以新建橋梁上游側樁基為準，向下游方向延伸25m 范圍內(nèi)。同時，該高阻體中埋藏深度16.2m 處存在一個相對低阻的夾層，厚度2m 左右。舊的橋梁基礎、防護基礎深埋在地下，而不僅僅是設計圖上標的的素填土和粉質(zhì)粘土,還有一些舊資料里也沒有反映出的構造物。本橋由于勘察設計鉆探不細致，造成樁基施工時回旋鉆打到了不明鋼筋混凝土構造物上，回旋鉆鉆入困難以至于基本不能開鉆的情況。如果使用沖擊鉆破除不明構造物繼續(xù)進行施工，由于實際地質(zhì)條件，沖擊鉆擾動過大后果可能會發(fā)生縮頸，塌孔的可能。一旦發(fā)生上述情況，鉆頭將無法取出，鉆孔將報廢損失慘重。幾種成孔辦法均不能很好的滿足施工需要，地質(zhì)條件又限制只好又回到最早的成孔辦法—回旋鉆成孔?；匦@打孔又沒有辦法破除不明構造物，自身無法解決鋼筋混凝土結構層。在這種情況下設計單位及有關專家意見是調(diào)整橋位，使橋基礎避讓開地下構造物。固新橋1 號臺左側樁基礎已經(jīng)完成，又不能棄樁，所以只能以完成的樁基礎作為控制樁基礎來調(diào)整橋位。橋位調(diào)整后，為了讓舊橋防護依舊發(fā)揮防護功能，現(xiàn)場決定將新橋改為向上游平移并保證使用舊橋防護。在對新1 號臺左側樁基0 號臺右側樁基順利施工完后，進行最后0 號臺左側樁基施工時，鉆機再次在8 米處遇到混凝土構造物，無法繼續(xù)鉆孔。從舊橋施工圖紙，地勘報告，及物探報告上并沒有反應出地下8 米左右的地層有混凝土構造物。三條樁已完成此時在沒有退路只能完成這條樁的施工。

2.2 兩側橋臺防護施工

本橋地處的沖溝土質(zhì)雖然是粉質(zhì)粘土，但含強堿物質(zhì)，腐蝕性較大，且在地下水的作用下，成流塑狀態(tài)。河床下均為粉質(zhì)粘土，歷史上的幾次對八字墻、護坡維修加固，曾經(jīng)采用各種形式：重力式基礎、木樁基礎等，由于河床承載力不好，流水的腐蝕，防護構造物都不同程度損壞，最后一次采用鉆孔灌注樁基礎漿砌片石八字墻效果還是可以的。利用舊橋防護也是最佳最經(jīng)濟的方案，移動橋位0 號臺和1 號臺樁基礎部分就會暴露出來，舊橋防護就不能起到對新橋基礎全部防護作用。

3 處治方案及措施

針對上述存在問題，我部技術人員和設計單位及時溝通，根據(jù)實際施工及地質(zhì)情況進行了局部變更修改，對施工方案進行了調(diào)整。在工程實施過程中也得到了老專家們的現(xiàn)場勘查指導。

3.1 樁基施工

對1 號臺右側樁基施工時在12 米時鉆頭打到不明鋼筋混凝土構造物上，直到13.5 米處卡鉆無法繼續(xù)鉆鉆入，沖擊鉆在此地質(zhì)環(huán)境下破除不明構造物繼續(xù)鉆孔風險較高，成本較大?？紤]到左側樁基已經(jīng)施工完成，棄樁重新定位又不允許，在與設計單位現(xiàn)場勘察溝通后，將本橋橋位向上游平移一個橋位的位置。是將已完成的左側樁基作為新橋的右側樁基，在左側重新鉆孔。移動橋位后能使舊橋防護繼續(xù)發(fā)揮其防護作用，根據(jù)實地計算將新橋改為斜交30°。逐一完成了1 號臺左側樁基、0 號臺右側樁基。最后一條0 號臺左側樁基鉆孔時又發(fā)生不明構造物卡鉆現(xiàn)象，現(xiàn)場再次與設計單位監(jiān)理等有關人員溝通，采取大開挖挖至地下8 米處，破除地下混凝土構造物，回填基坑重新鉆孔。當挖機挖至8 米處時，發(fā)現(xiàn)地下混凝土構造物是舊橋八字墻的樁基礎，根據(jù)舊橋圖紙發(fā)現(xiàn)實際舊橋八字墻樁基礎與實際位置出入很大，并且有兩條并排80cm 樁基礎，現(xiàn)場有關人員決定破除其中一條樁基礎。挖機擴大基坑作業(yè)面積，由于地形限制，機械只能將八字墻挖至裸露4 米處，人工再將八字墻樁基礎挖至裸露8 米處。破除八字墻蓋梁及準備挖除樁基礎部分混凝土，剪斷鋼筋，用鋼絲繩固定連接好絞盤與八字墻樁基礎，人工推動絞盤慢慢將剩余部分樁基礎從地下拔出。對新橋0 號臺左側樁基礎重新精確測量后無誤，進行基坑回填，碾壓，進行重新鉆孔。

3.2 兩側橋臺防護施工

3.2.1 北側防護

北側防護由于在做基礎時將部分舊橋八字墻拆除破壞，剩余部分不足以防護新橋基礎。挖開就八字墻基礎，在就八字墻蓋梁及八字墻樁基礎斷裂處植入鋼筋，向河床內(nèi)側制作混凝土承臺，就八字墻身打眼植筋，將漿砌片石砌筑在新澆筑的承臺上包裹就八字墻，完成新八字墻對新橋的防護。新橋防護部分按照設計做錐坡基礎，上部統(tǒng)一做錐形護坡。做到防護穩(wěn)定實用美觀。

3.2.2 南側護坡

鑒于本橋設計之初就是利用舊橋防護，所以南側1 號橋臺是按照原有設計施工，只是橋位向上游平移，舊八字墻不能完全防護新橋基礎。在南側八字墻頂面，破除砂漿抹面，在石頭墻上植筋，按照原有線性將八字墻砌筑成符合新橋要求的防護墻，最后進行勾縫抹面。

4 幾點建議

橋梁養(yǎng)護工作長期存在經(jīng)費少，技術力量薄弱，只能對出現(xiàn)的橋梁病害進行局部修復。而剛坪橋由于地處軟弱復雜地質(zhì)路段，修建時間較早，多次的修復、加固工程造成了復雜的隱蔽地質(zhì)形式。

舊橋改造經(jīng)費本身就很有限，設計單位對危舊橋改造重建工程，如果按照簡單的修建橋梁考慮，對舊橋的實地情況勘察不細致，考慮問題不周到，將會存在很多未知因素。需要設計單位在對舊橋改造設計時，多與養(yǎng)護部門或周邊老百姓了解橋梁和當?shù)厍闆r，問題考慮的更多一些，問題想的更復雜一些。如果只是單一的去做橋梁設計，那么就會發(fā)生一些想象不到的問題，甚至造成很大的經(jīng)濟損失。