橋梁工程中墩柱糾偏技術(shù)分析

李薇

(贛州市綜合交通運行指揮中心，江西贛州341000)

0 引言

橋梁墩柱工程屬于系統(tǒng)性工程，在項目施工的階段中通常會受到環(huán)境因素、技術(shù)因素的影響出現(xiàn)偏差問題，一旦橋梁墩柱出現(xiàn)偏差就會導(dǎo)致橋梁的安全系數(shù)下降，影響到橋梁結(jié)構(gòu)的正常開展。所以為了能夠提高橋梁工程的安全性與穩(wěn)定性，對橋梁墩柱糾偏技術(shù)的應(yīng)用要點進行研究，尋找出更為有效的糾偏處理方案意義重大。

1 工程概況

某橋梁項目的左、右線分別設(shè)計10 孔30m、11 孔30m 先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁結(jié)構(gòu)形式，橋面的凈寬度尺寸為11.5m，橫向結(jié)構(gòu)上安裝有5 片T 梁的結(jié)構(gòu)，有1.8m 雙柱式橋梁形式，該項目屬于當?shù)刂匾煌ㄔO(shè)施，需要加強建設(shè)與管理工作，為橋梁運行水平提升起到積極的作用。

2 偏位原因分析

根據(jù)橋梁的具體情況，掌握地層分部的特性，掌握墩柱出現(xiàn)偏位的主要原因，具體為如下兩點：一是外因：墩柱兩側(cè)出現(xiàn)填土高度差過大的情況，導(dǎo)致土體出現(xiàn)側(cè)向位移，墩柱駁岸主動區(qū)一側(cè)進行反復(fù)多次的填土作業(yè)，而且施工中應(yīng)用大型機械碾壓處理，墩柱受到的土壓力也會升高，兩側(cè)會形成較大的凈土壓力；被動區(qū)一側(cè)需要進行清淤、導(dǎo)流管道施工等，將填土清理干凈，有效降低土壓力的作用，會造成兩側(cè)存在較高的凈土壓力差作用，從而導(dǎo)致土體出現(xiàn)了側(cè)向位移的情況。二是內(nèi)因：地基結(jié)構(gòu)使用的是厚度較大的軟土，側(cè)向抗壓能力不足。經(jīng)過現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，有些墩柱樁基周邊有厚度超過17m 的淤泥土層，流塑樁、含水量高、飽和性強、承載性能較差，所以在規(guī)定深度范圍內(nèi)的河道一側(cè)被動土體的被動土壓力比較低，墩柱兩側(cè)填土高度差較大的情況下，受到不均勻壓力的持續(xù)作用，會形成側(cè)向推擠的問題，造成樁基發(fā)生側(cè)向位移的情況，這是出現(xiàn)樁基和墩柱偏移的主要原因。測斜管經(jīng)過監(jiān)測之后獲得數(shù)據(jù)信息，樁基水平位移出現(xiàn)在淤泥結(jié)構(gòu)內(nèi)。因此，為了保證橋梁運行的安全性，要做好墩柱與樁基的糾偏處理，并且完成該結(jié)構(gòu)的加固處理，以促進總體性能的提升[1]。

3 糾偏方案實施與糾偏效果

在橋梁墩柱施工的階段中，針對偏差問題要科學(xué)地設(shè)定糾偏方案，并且在處理的階段中對于涉及的偏差數(shù)據(jù)進行核對，以保證各方面的施工效果達到實際需要。

3.1 糾偏方案

糾偏工作的進行是非常重要的，可以選擇多種方式組合進行，通過駁岸側(cè)主動區(qū)卸荷、應(yīng)力消除以及噴射軟土等方式，并且將損壞的舊支座進行更換，以確保其結(jié)構(gòu)性能符合要求。

3.1.1 主動區(qū)進行卸載處理工作，應(yīng)該防止給周邊區(qū)域內(nèi)的墩柱結(jié)構(gòu)造成負面的影響，主動區(qū)綠化帶的填土結(jié)構(gòu)按照要求進行施工，在卸載完成之后進行放坡作業(yè)。第一、二級的坡頂面應(yīng)該從原填土地面卸載到標高為7.0m、14.0m 的平臺上，坡度應(yīng)該設(shè)定為1∶2、1∶1.5 的比例，同時還要確保承臺結(jié)構(gòu)開挖到底面的深度要求。卸載整平處理環(huán)節(jié)，卸土的順序嚴格控制，逐一進行卸載處理，并且卸載的階段應(yīng)該使用機械進行，和墩柱保持較高的距離。此外，土方需要及時將其運輸?shù)揭?guī)定位置上，防止因為堆載而給其他墩柱結(jié)構(gòu)造成不良影響[2]。

3.1.2 支座托換以及滾動裝置安裝環(huán)節(jié)，需要在卸載結(jié)束后，各項監(jiān)測數(shù)據(jù)達到穩(wěn)定的要求，就可以實施該項操作。為了有效預(yù)防制作轉(zhuǎn)換而造成的墩柱偏位更加的嚴重，需要在轉(zhuǎn)換為滾動裝置之前，確保糾偏千斤頂安裝到規(guī)定位置，并且完成頂緊處理，讓整個制作的轉(zhuǎn)換在安全、穩(wěn)定的條件下進行，不會誘發(fā)嚴重的安全事故，提高施工的安全水平[3]。

3.1.3 鉆孔應(yīng)力解除。為了能夠有效防止給墩柱基樁形成過大的主動土應(yīng)力作用，需要對于基樁臨近主動區(qū)的一側(cè)部位上的淤泥層實施處理，消除鉆孔應(yīng)力的持續(xù)性作用，并且設(shè)置孔徑為180mm，利用勘察鉆機對于該結(jié)構(gòu)進行沖洗鉆進施工，就是在鉆進的同時還要沖洗處理，以去除淤泥結(jié)構(gòu)。為了使得糾偏同步，達到協(xié)調(diào)性要求，防止給墩柱、樁基造成二次傷害和問題，需要在糾偏操作環(huán)節(jié)對稱地鉆孔施工，保證施工效率和質(zhì)量。

3.1.4 墩柱頂水平頂推需要在支座荷載傳輸?shù)綕L軸裝置上實施，將限位裝置拆除掉，通過手動油槍的方法及時進行千斤頂?shù)募m偏處理，通過型鋼抱箍進行受力。其一，根據(jù)每一次10kN 實施逐級增加壓力的方式，最大壓力承載性能不足150kN。其二，每一級加壓完成之后，只要是墩柱達到穩(wěn)定狀態(tài)就不需要再進行加壓處理，直到結(jié)構(gòu)性能達到要求。其三，每次墩柱位移按照10mm 的要求進行，在距離滾動軸有10mm 的位置上需要設(shè)置限位塊，防止不會發(fā)生二次移動，從而導(dǎo)致?lián)p傷問題。千斤頂頂緊，其最終糾偏壓力為7MPa。

3.1.5 被動區(qū)高壓旋噴樁加固施工。墩頂水平推施工作業(yè)環(huán)節(jié)，通過實施被動區(qū)土體的高壓旋噴樁的加固施工，其應(yīng)用的是雙重管施工方式，旋噴作業(yè)漿液的壓力為25MPa，樁體結(jié)構(gòu)和承臺的距離控制在1m 左右，并且設(shè)置1 排的結(jié)構(gòu)。為了有效預(yù)防出現(xiàn)高壓旋噴環(huán)節(jié)產(chǎn)生樁基擾動的影響，需要做好施工工序的控制，采取對稱作業(yè)施工方式，并且隨時進行墩柱運行情況的監(jiān)測，提高結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果。此外在該項作業(yè)的階段中，需要根據(jù)工藝規(guī)范需求，對橋墩施工質(zhì)量進行控制，針對存在偏差的問題，要進行及時的解決，從而提高施工質(zhì)量[4]。

3.1.6 支座更換及保護。在墩柱糾偏工作完成符合要求之后，就要將糾偏型鋼和千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)拆除，然后進行上下鋼盆支座的檢查，達到水平狀態(tài)，同時進行頂升反向操作，確保支座受力恢復(fù)到正常的狀態(tài)。墩頂上安裝觀察點，了解糾偏之后出現(xiàn)的位移情況，直到整個墩柱結(jié)構(gòu)加固全部結(jié)束。糾偏工作結(jié)束后，墩柱周邊不需要再次進行堆載作業(yè)。如果城市綠化項目，要進行填土處理，且要落實地基加固施工措施，以保證結(jié)構(gòu)的性能合格，不會誘發(fā)嚴重的安全事故。

3.2 糾偏效果

在整個糾偏工作施工環(huán)節(jié)，在墩柱上設(shè)置1、2 兩個位移監(jiān)測點，對于糾偏的情況做好動態(tài)化監(jiān)控管理，實現(xiàn)全過程監(jiān)控糾偏效果，了解糾偏的質(zhì)量。經(jīng)過現(xiàn)場的分析發(fā)現(xiàn)，以監(jiān)測數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，綜合采用糾偏的方式，墩柱不同部位上的測點回位趨勢是完全一致的，這就說明墩柱的整體回位是比較均勻的。應(yīng)力解除孔在施工結(jié)束后，墩柱開始回位狀態(tài)，但是此時的回位量是比較小的，到最終的解除孔全部施工完畢，回位量只有28mm，但是依然可以給后續(xù)的旋噴樁以及千斤頂糾偏提供穩(wěn)定的空間。高壓旋噴樁的施工環(huán)節(jié)，聯(lián)合墩頂頂推給墩柱回位糾偏處理，發(fā)現(xiàn)其成樁之后，墩頂回位量能夠達到299mm，然后在水平推力的持續(xù)性作用影響之下，墩柱開始持續(xù)性的小幅度回位。到最終的糾偏完成，測量點1、2 累計回位量分別是310mm、230mm，與相同位置上絕對值是比較相近的，并且橋墩的垂直度符合設(shè)計標準的要求。糾偏工作全部完成之后，需要做好墩柱和樁基的低應(yīng)變無損檢測的工作，發(fā)現(xiàn)墩柱、樁身結(jié)構(gòu)是完整的，沒有存在任何的缺陷問題，這就表示糾偏工作的開展沒有給墩柱、樁基產(chǎn)生任何的負面影響。同時，因為樁側(cè)土體應(yīng)用旋噴注漿加固的方式，樁側(cè)摩阻力的增加比較明顯，樁基承載性能得到很大的提升。此外，為了避免糾偏的環(huán)節(jié)出現(xiàn)土體變形而影響墩柱的結(jié)構(gòu)性能，需要在主動區(qū)和墩柱7m 距離的位置上安裝測斜管，以了解主動區(qū)內(nèi)深層水平位移的變化情況。在施工全部完成之后，測斜管數(shù)據(jù)并未發(fā)生任何變化，表示糾偏沒有影響土體結(jié)構(gòu)[5]。

4 結(jié)語

本文以某橋梁項目其中一個墩柱的偏位情況為案例分析，了解偏位形成原因，總結(jié)出糾偏實施方案，及時將墩柱復(fù)位，糾偏質(zhì)量性能良好。對于厚度較大且軟弱的樁基來說，因為兩側(cè)存在不同的土壓力，平衡性不足，容易出現(xiàn)偏位問題，所以需要加強管理和控制，消除偏位的不利影響。如果已經(jīng)出現(xiàn)偏位的情況，結(jié)合現(xiàn)場情況，選擇合適的糾偏措施，消除不利因素影響，替換原支座結(jié)構(gòu)。通過最終的處理質(zhì)量分析，糾偏效果良好，墩柱性能得到提升。但是也需要認識到，糾偏工作危險性較高，難度也比較大，需要綜合分析各個方面因素，以確定最佳的糾偏處理方案和技術(shù)措施，并且隨時監(jiān)控墩柱的運行情況，了解是否給墩柱產(chǎn)生不利影響，以提高總體的處理效果，為墩柱性能的提升產(chǎn)生積極的促進作用。