新沂河大橋樁基搶修加固施工技術(shù)

王芮文，張貽能，歐定福

(1.江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006；2.江蘇華通工程檢測(cè)有限公司，江蘇 南京 210000)

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新沂河大橋樁基搶修加固施工技術(shù)

王芮文1，張貽能2，歐定福1

(1.江蘇省交通技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212006；2.江蘇華通工程檢測(cè)有限公司，江蘇 南京 210000)

維修加固工程是一項(xiàng)工期緊、技術(shù)難度大的一項(xiàng)工作，其方案的好壞直接關(guān)系到加固效果和使用質(zhì)量，在分析新沂河大橋樁基產(chǎn)生的病害基礎(chǔ)上，選擇適合邊加固維修邊通車的橋梁加固施工方案，從交通管制、圍堰的施工到加固維修的技術(shù)措施，都圍繞著工程質(zhì)量開(kāi)展每道工序的實(shí)施，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格按照方案實(shí)施，圓滿地完成了加固任務(wù)，積累了維修加固施工經(jīng)驗(yàn)。

橋梁維修加固；植筋技術(shù)；自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)；工程養(yǎng)護(hù)；施工技術(shù)

1 工程概況

新沂河大橋位于沿海高速灌南縣境內(nèi)，橋梁上部結(jié)構(gòu)采用35 m、30 m裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁(四跨或五跨一聯(lián))，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩臺(tái)，鉆孔樁基礎(chǔ)。橋面寬度為35 m。設(shè)計(jì)荷載為汽車-超20級(jí)，掛車-120。該橋在通車后的健康檢查中發(fā)現(xiàn)，左、右幅位于新沂河南偏泓河道88#～91#橋墩1#～3#樁基(共計(jì)24根)存在不同程度的樁基頂端混凝土嚴(yán)重疏松、掏空、破損露筋等病害。經(jīng)過(guò)基坑開(kāi)挖后調(diào)查，系梁底面向下0～1.4 m范圍內(nèi)存在上述不同程度的病害，其中掏空最嚴(yán)重處空洞深度達(dá)35 cm。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析可以初步判斷樁基病害產(chǎn)生的主要原因是樁基樁頭混凝土施工質(zhì)量較差并且樁頭混凝土保護(hù)層厚度太薄，受河流沖刷腐蝕而產(chǎn)生病害。

2 搶修施工準(zhǔn)備工作

2.1 交通管制方案

為保證新沂河大橋加固維修工程的施工質(zhì)量和道路行車安全，在施工期間，根據(jù)大橋的實(shí)時(shí)觀測(cè)情況，本著盡量不中斷交通的原則，分別采取限制車道通行,貨車限行及特級(jí)管制,在灌云北樞紐響水分流，灌云北樞紐、步鳳樞紐導(dǎo)向分流的三級(jí)方案進(jìn)行交通管制。根據(jù)通過(guò)本橋的交通量情況，對(duì)連鹽方向封閉橋面的第一、第二車道，鹽連方向封閉橋面第三行車道和緊急?？繋?，進(jìn)行交通管制。

2.2 圍堰方案

根據(jù)原施工單位的竣工資料并實(shí)地考查，判斷88#～91#墩地質(zhì)情況為：河床以下0.3 m為淤泥層，以下約10 m為淤泥質(zhì)亞粘土層。經(jīng)方案比選，決定采用筑堤壩圍堰方案。

3 基坑開(kāi)挖

3.1 基坑開(kāi)挖順序

采用2臺(tái)小型挖掘機(jī)和1臺(tái)水陸挖掘機(jī)在南北兩側(cè)同時(shí)開(kāi)挖淤泥層，最大開(kāi)挖深度為1.6 m。樁基周圍死角處再采用人工清理，并繼續(xù)向下清理0.2 m，開(kāi)挖深度累積達(dá)到設(shè)計(jì)調(diào)查深度2.7 m(系粱底面至河面0.2 m+河面至河床高度0.7 m+開(kāi)挖深度1.6 m+人工清理開(kāi)挖深度0.2 m)。

2臺(tái)小型挖掘機(jī)開(kāi)挖：91#左幅→89#左幅(先調(diào)查嚴(yán)重病害的樁基)→90#左幅；

水陸挖掘機(jī)開(kāi)挖：88#左幅→88#右幅→89#右幅→90#右幅→91#右幅。

3.2 基坑支護(hù)

采用4 m長(zhǎng)木樁間距0.5 m布置，挖掘機(jī)壓入淤泥層，木樁間用竹笆圍擋。如果淤泥呈流塑性，在竹笆外加設(shè)彩條布圍擋。基坑開(kāi)挖完成后打入木樁支護(hù)，木樁長(zhǎng)4 m，直徑15 cm，間距0.45 m。木樁間采用竹笆圍擋，竹笆規(guī)格1.2 m長(zhǎng)，寬0.8 m，重疊0.2 m。

4 樁基維修加固施工

4.1 樁基缺陷的處理

經(jīng)開(kāi)挖觀察，樁基病害嚴(yán)重，主要表現(xiàn)在系梁底部1.4 m范圍內(nèi)原混凝土有較多空洞，由于鋼筋偏位，導(dǎo)致保護(hù)層嚴(yán)重不足，銹蝕嚴(yán)重。

加大樁基前，先對(duì)原樁基進(jìn)行維修。首先清除樁基松散混凝土，并將樁基四周鑿毛，直到露出干凈的混凝土表面。然后，再清理空洞，并采用幫得士V70高強(qiáng)砂漿灌漿填補(bǔ)空洞。

4.2 安裝模板、植筋施工及骨架鋼筋的安放

由于土質(zhì)軟弱，為了使模板安放牢固，必須對(duì)基底進(jìn)行處理，基底采用厚度為10 cm的C25混凝土澆筑。

為了使新老混凝土粘結(jié)牢固，在樁基四周植入鋼筋，間距為20 cm。其中，植筋鉆孔直徑應(yīng)滿足表1的規(guī)定，直徑允許偏差為+2 mm、-1 mm，鉆孔的深度、垂直度和位置的允許偏差應(yīng)滿足表2的要求。

圖1 植筋施工工藝流程

鋼筋公稱直徑鉆孔直徑鋼筋公稱直徑鉆孔直徑6101822812222810142228121625301418283516203238

表2 植筋鉆孔深度、垂直度和位置允許偏差

4.3 無(wú)收縮自密實(shí)混凝土的澆筑

為了提高加固質(zhì)量，設(shè)計(jì)中在混凝土內(nèi)加入GMA外加劑。GMA為無(wú)收縮自流密實(shí)混凝土外加劑。因其應(yīng)用方便，被廣泛應(yīng)用于配筋特密、形狀復(fù)雜、不便振搗的混凝土工程、混凝土工程改造加固、對(duì)新老混凝土界面粘結(jié)強(qiáng)度要求高的特種工程、抗凍、抗?jié)B、防腐混凝土、防水混凝土、鋼管混凝土及補(bǔ)償收縮混凝土(泵送)施工中。GMA具有高流動(dòng)性，保證混凝土能自流密實(shí)成型；高粘聚性，保證混凝土流動(dòng)及停放過(guò)程中不發(fā)生離析現(xiàn)象；高保水性，保證混凝土硬化過(guò)程表面無(wú)泌水；高強(qiáng)度(最高強(qiáng)度可達(dá)100 MPa)、高抗凍、 高抗?jié)B；硬化過(guò)程不收縮，具有微膨脹作用；與舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度高；抗氯離子腐蝕具有優(yōu)異的阻銹能力；凝結(jié)硬化過(guò)程抗震動(dòng)干擾強(qiáng)，在公路及鐵路橋梁等加固中可不中斷交通施工。

本工程用水泥混凝土中加入GMA外摻用量為水泥用量的20%。

4.4 混凝土強(qiáng)度和新舊混凝土粘結(jié)情況的驗(yàn)證

在混凝土澆筑過(guò)程中制作同條件養(yǎng)生試件，留取的3 d抗壓強(qiáng)度試件試驗(yàn)檢測(cè)值為40.6 MPa，28 d強(qiáng)度為68.8 MPa。

為了驗(yàn)證新舊混凝土粘結(jié)情況，在混凝土模板拆除后，在樁基側(cè)面鉆取芯樣，鉆取深度達(dá)到新舊混凝土粘結(jié)面，經(jīng)目測(cè)，新舊混凝土粘結(jié)良好，沒(méi)有剝離現(xiàn)象。

[1] 劉山洪.橋梁病害種類及處理方法[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，(11)：68-70.

[2] 孫紅宇. 談樁基加固技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].山西建筑，2016, (5)：37-38.

[3] 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司.公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2008：38-39.

2017-01-19

王芮文，高級(jí)工程師。

U445.7+2

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