漳州支線篁渡橋應(yīng)急搶險加固工程施工技術(shù)

彭偉林

（中鐵大橋（南京）橋隧診治有限公司，南京210061）

1 工程概況

漳州支線篁渡橋位于漳州東至漳州北區(qū)間，1958年建成，中心里程為K2+461，橋全長393.4m。橋孔跨樣式為1-16m普通鋼筋混凝土π形+9-32m上承式鈑鋼梁+3-24m上承式鈑鋼梁混合橋。墩臺基礎(chǔ)形式為:1#為明挖擴大基礎(chǔ)；2#和3#采用氣壓沉箱基礎(chǔ)；4#～10#為沉井基礎(chǔ)；11#和12#為木板圍堰。具體結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。

圖1 橋梁結(jié)構(gòu)布置圖（單位：cm）

管養(yǎng)單位在檢測設(shè)備時發(fā)現(xiàn)大橋6#墩沉井受洪水沖刷導(dǎo)致其發(fā)生橫向偏移和下沉，鐵路軌道橫向偏移量為550mm，墩頂下沉105mm，向上游傾斜1.28°，上游迎水面沉井基底手指可插入，其他墩基礎(chǔ)未見沖刷。

2 加固設(shè)計

在制訂方案前，對該橋基礎(chǔ)進行了詳細的現(xiàn)場勘察檢測。根據(jù)現(xiàn)場勘察實測結(jié)果，沉井底部拋填片石超出基底2m，片石體積較大，拋填范圍面積分算，枯水期墩位處水深10.5m，橋下凈空高低較低，無法采用打樁機插打鋼板樁圍堰，且圍堰面積大，費用高，影響通航?？辈煦@孔發(fā)現(xiàn)沉井基底為粗砂，基礎(chǔ)承載力為180kPa，承載力較差，采用旋噴樁施工工期長，費用較高；吹砂筑島速度快、成本低，而且可以作為基礎(chǔ)及鉆孔注漿施工平臺。根據(jù)工程的實際情況，經(jīng)過綜合評估最終選擇吹砂筑島圍堰施工方案。

3 施工過程

橋梁加固施工程序為：吹砂筑島圍堰→鉆孔注漿→鋼梁線形糾正→堆載試驗→線路開通運營[1]。

3.1 吹砂筑島圍堰施工

土工袋支護搭設(shè)：在距離沉井內(nèi)外4m和8m周邊搭設(shè)2排鋼管架以固定和支護土工袋，鋼管長度根據(jù)水深和圍堰高度選定，橫向鋼管搭接，形成井字型。

拋砂填筑：鋪設(shè)土工織物袋前，在已拋片石回填區(qū)域面層拋填50cm厚的砂，使水下拋填不規(guī)則基礎(chǔ)平面的片石平整，以確保吹填袋整體的穩(wěn)定性，同時避免土工織物袋被雜物損傷，再鋪設(shè)土一層工布，起到封閉基底和抑制注漿壓力作用。

吹砂筑島：將土工袋平鋪在搭設(shè)好鋼管支架內(nèi)，將連接泥漿泵管道穿入土工袋接口，采用高壓水槍將含砂量約為70%的砂性土沖成泥漿，通過泥漿泵吹進土工袋中。砂在土工袋內(nèi)沉淀之后，再進行下一層土工袋吹填。土工袋內(nèi)側(cè)填充砂土，土工袋和填芯分層進行，每層厚度≤2m，直至筑島高至沉井頂以上1m為止。

吹砂筑島過程中要進行全過程監(jiān)測，掌握圍堰的沉降及位移情況，如有沉降或位移值超出允許范圍，應(yīng)及時停止筑島，采取加固措施。

3.2 鉆孔注漿

注漿的目的為鞏固沉井基礎(chǔ)承載力，在吹砂筑島圍堰上施工，鉆孔注漿為沉井外2排鉆48根孔進行注漿，注漿范圍沉井基底以下5m，沉井基底以上片石層7m。漿液擴散半徑為100cm，注漿孔間距150cm，排距100cm

鉆孔：在筑島圍堰上采用4臺鉆機型號為XY-100型鉆機，鉆孔前先進行測量定位，鉆孔順序為先內(nèi)圈后外圈梅花型鉆孔。為了防止砂石填塞鉆孔以及套管傾斜現(xiàn)象，提高成孔效率，采取先打入φ130mm套管后，用φ110mm鉆頭鉆進一部分，作為第二層防護套，再采用φ90mm鉆頭鉆進。每孔終孔時均按規(guī)定進行孔深校正[2]。

注漿：鉆孔完成后退出鉆桿，下入φ76mm、長度6m一節(jié)剛性袖閥管至設(shè)計深度。袖閥管采用無縫鋼管制作內(nèi)外絲扣連接，底部端加工成尖端并焊接封閉，在底節(jié)袖閥管12m段鉆孔φ8mm間距20cm的4個注漿孔。注漿芯管采用φ20mm無縫鋼管制作成2m一節(jié)，共18m，內(nèi)外絲扣連接，底節(jié)安裝注漿器，芯管下至袖閥管底部，頂部連接注漿管。

根據(jù)配合比，確定漿液拌制過程中的水泥、水、外加劑等材料的用量，注漿采用水灰比為0.8∶1，注漿壓力不高于2MPa。注漿采取后退式分段注漿工藝，即在剛性袖閥管內(nèi)下入止?jié){塞及注漿芯管至孔底，由孔底按照每次步距1m進行后退式分段注漿。注完第一注漿段后，后退注漿芯管及止?jié){塞，進行下一段的注漿，循環(huán)作業(yè)，直至完成設(shè)計注漿段注漿。

3.3 鋼梁糾偏

6#墩線形糾正為2孔主梁向下游側(cè)橫移550mm，頂升105mm。施工準(zhǔn)備：（1）移梁前對該段線路進行應(yīng)力放散，分別在橋5#和7#墩兩墩頂處解除軌道；（2）在墩帽布置移梁滑動底面砂漿找平；（3）將支座下擺與上擺鎖定，拆除支座下擺錨栓螺帽；（4）解除鋼梁橫向限位及連接鋼板；（5）根據(jù)移梁后的支座位置，在墩帽新鉆下游側(cè)8個錨栓孔，待移梁完成后，再鉆上游側(cè)8個錨栓孔。規(guī)格為φ132mm，長450mm。

初次起梁：在6#墩頂采用4臺100t頂升量180mm的自鎖液壓千斤頂，同步起梁總高度120mm，分6級頂升，每級2cm起梁到位。起梁時在墩帽頂千斤頂外側(cè)設(shè)支撐架，防止起梁過程中因千斤頂突然出現(xiàn)故障梁端下沉，待梁體頂升到一定高度后割除舊支座錨栓。

移梁：在找平滑道下方橫向安裝2根[24c槽鋼錨固，槽鋼滑道上放入移梁滑車。4臺豎向千斤頂同步將支座下落至滑車上，在墩帽下游側(cè)各安裝一個橫向螺旋千斤頂固定在滑道上進行移梁。同步以50mm為1個單元橫移量，分12次橫移到位。

再次頂梁：梁體橫移到位后，立即安裝豎向千斤頂，將梁體同步頂升120mm，使梁底脫離小滑車，在下千斤兩側(cè)支撐架防護。

落梁就位、支座灌漿：取出槽鋼滑道后，支座墊石鑿毛清理，安裝新支座錨栓及墊石鋼筋網(wǎng)片，4臺千斤頂同步落梁到設(shè)計高程就位。調(diào)整支座下擺平整度和位置，安裝墊石模板，采用高強水泥基灌漿料澆筑墊石到設(shè)計高度，待灌漿料養(yǎng)護達到強度后拆除模板，解除支座上下擺連接，恢復(fù)鋼梁連接板和限位架。

3.4 堆載試驗

采用堆載預(yù)壓，堆載重量為5 468kN。采用60%沙袋+40%水袋進行堆載預(yù)壓。分3級進行，第一級沙袋由7#墩側(cè)開始往5#墩側(cè)逐步加載至設(shè)計荷載的60%（328t）；第二階段充水加載重量為堆載到設(shè)計壓重的80%（109t）；第三階段充水加載重量為設(shè)計堆載重量的100%（109t），由壓力水表控制充水量。堆載完成后連續(xù)48h測量鋼梁及墩身沉降變形觀測，及時分析數(shù)據(jù)，并對6#墩主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行驗證，合格后卸載。

4 結(jié)語

該橋的加固施工已完成，經(jīng)監(jiān)測未發(fā)生沉降和偏移，充分體現(xiàn)出加固的效果可行性。實踐證明，對于這種應(yīng)急搶險加固深水基礎(chǔ)，加固設(shè)計方案及施工方法都能有效解決問題，而且費用也較少，工期短，其設(shè)計和施工方法可供加固類似病害的其他橋梁時的借鑒。