軟基鐵路橋梁病害整治技術探討

摘要：修建于軟土地基的鐵路橋梁，橋臺多年受臺后填土及火車軸載的作用，由于軟土地基不能為其提供有效的平衡力，最終地基失穩，導致橋臺傾斜，出現了前移或側移現象。此類病害造成橋梁伸縮裝置破壞，使伸縮功能部分或完全喪失，嚴重時梁與背墻發生擠壓，導致梁端或背墻破壞、剝落，甚至危及行車安全。此類病害事故的發生，使橋梁病害整治技術顯得尤為重要。

關鍵詞：軟基；鐵路橋梁；病害整治；技術探討

后胥河中橋位于江蘇省儀征境內，橋址處屬于河流沖積平原區，地形開闊平坦。既有和新建后胥河中橋均為3-16m先張法預應力混凝土簡支T型梁橋，既有后胥河橋橋臺為T型實心橋臺，新建后胥河橋橋臺為空心橋臺。

既有后胥河中橋病害現狀：全橋各跨間梁縫與竣工圖梁縫相比均明顯縮?。?#臺右側上緣與梁端頂緊，梁端局部開裂；1#墩上梁端不規則部分頂緊，橫隔板完好；2#墩上梁端頂緊，橫隔板開裂；3#臺與左片梁端頂緊，橫隔板開裂。支座：第一孔兩固定支座下板螺栓剪斷，下板松動，支座吊空，局部有平面扭轉，其余兩孔梁固定支座無此現象。臺后路基：橋兩端路基沉降明顯，護錐與臺后路基已形成明顯臺階，護錐頂部破裂。

上述現象表明由于軟土地段土基軟弱，臺前和錐坡填土抵抗不了臺后填土和行車荷載的附加土側壓力的作用，造成橋臺有向跨中和側向的位移，與儀器測量結果相符。

1中鐵上海局給定的第一種方案是頂推法

1.1連地梁及系梁施工。分別于新老橋每跨中間等間距各打兩排直徑￠80cm的鉆孔灌注樁，每排兩根，間距4米，然后通過100×100mm連地梁和系梁將樁和兩端的橋臺承臺和墩柱的系梁連成一體。地梁做成后就限制了橋臺向跨中的縱向位移；同時每個橋臺左右兩側各打一排四根限位樁，然后通過橫向限位承臺也與橋臺連成一體，這樣就限制了橋臺的側向位移。通過這種方法將橋臺的跨中和側向位移完全控制住。

1.2頂推，同一橋的每端橋臺分別采用了500KN的頂兩臺，每個頂的一端放置于地梁的系梁上，另一端頂到橋臺上，等間距對稱布置。既有線上架設了便梁，新老線均挖除了臺后填土，并打設了應力釋放孔。頂的過程是先在新線橋臺進行試驗的，徐徐加載并持荷，最后在頂的力量達到500KN時位移在10mm的位置上長時間無變化。后來再增加頂力考慮承臺和樁連接處會承受較大的剪應力，也超出了設計院給定值，即放棄了此種方法。

頂推法是在理想狀態下的一種模擬實驗，實驗證明是不可行的。現有的位移是長時間累積作用的結果，很難在短時間內用頂復位；盡管橋臺挖除了臺后填土和進行應力釋放，但無法準確計算樁間土地反向推力和側向的剪力等；也無法準確計算橋臺與樁頂之間的剪力大小，頂推橋臺時，為避免墩身承臺與樁基結合部位產生較大的剪切力，破壞橋臺整體穩定，鑒于此設計所提供的頂力控制值也是較保守的，因此在采用千斤頂實際頂推時，橋臺身、墩身及梁體均未達到理想的復位位移。

2鋸胸墻法

頂推法失敗后，采用了切除部分橋臺增加伸縮縫的辦法即鋸胸墻法。鋼筋混凝土繩鋸有效的解決了這一難題。經計算每端橋臺切割厚度為8-10cm，即可滿足移梁后各跨伸縮縫的要求。切割后外露斷面均涂刷環氧樹脂隔離劑。新建線空心橋臺內側進行了植筋并綁扎鋼筋后，澆筑高標號混凝土加厚處理；既有線為實心T型橋臺，不作處理。

3梁體糾偏施工方案

橋梁糾偏是要在封鎖點內進行的，即要中斷火車運行。需要在封鎖點內完成與本片梁有關的道軌接頭處夾板的拆除和恢復，軌枕與鋼軌連接螺栓的松動與緊固，完成梁體移動，梁體一次移不到位，可待下一個封鎖點，每個封鎖點約3小時左右。

橋臺加固措施實施完成后，需對梁進行糾偏，即作縱向或橫向移動。當時幾個橋臺與梁間的伸縮縫明顯縮小，均小于3cm，有的橋臺與梁頂緊，且造成梁體或橋臺的破壞。經測量，幾個與橋臺相連的梁端均有側向位移，與3號臺想連的新老橋梁端側向位移均小于2cm，橫向可不做移動，與0號臺想連的梁的側向位移均超過4cm，需作橫向移動。由于采用的是四個橋臺均鋸掉8—10cm 的方案，中間一跨不和橋臺連接，無橫向位移，梁無需作縱向或橫向移動，所以只需對與橋臺相連的梁作縱向或橫向移位即可。

3.1梁體縱向移動。本橋梁為兩片16米的T型梁通過橫隔梁連成一體的，加上橋面荷載每跨總重不超過200噸，我們采用了四個100噸的頂，以確保施工過程的安全。在對某一跨梁體作移位時需將其余跨梁縫均用不同厚度的木板（移梁所用木板均為密度高幾乎無壓縮的木板）塞緊，防止相鄰梁移位。移新橋第一跨時，首先于0號臺和1號墩支座墊石下的帽石上分別對稱布置兩個100噸的頂，用硬質方木或木板將頂調整至上部分別頂在兩片梁的梁體上，頂的位置橫向居梁中，分別對稱頂在兩片梁上，頂與梁之間要墊一塊3cm厚30*30cm的鋼板，以增大受力面積。梁兩端的兩側分別用鋼軌和枕木限位，防止梁移動過快。一切準備好后，兩端的頂分別同步加壓，梁慢慢升起，待升至20cm左右后停止施壓，將支座卸掉，然后將一號撴處梁底居中放一鋼板，鋼板上橫向放兩根直徑為5cm的滾鋼，上部再放一30×30cm的鋼板后落下頂，將梁落到滾鋼上。后將1號撴上的梁間縫下部塞緊，然后0號臺處落頂，一號墩梁間塞木推動梁體前移，每次前移1cm左右。通過0號墩來回起頂落頂，1號墩處梁間縫的上部和下部同時加厚木板，即可將梁縱移到規定位置。

3.2梁體橫向移動。橫移前必須將移動方向一側的限位樁加固好，且限位樁的位置即為移梁的終點位置。橫移的操作比縱移更簡單，只需將頂的底部一半需移位的反方向側比另一側墊高約2cm，施壓前懸空一側可用撬棍施力使其懸空。等到頂加壓時，撤掉撬棍，頂自然以較小角度傾斜，隨著加壓的進行，梁在升高的同時向一側移動，升的越高，橫移越多，梁升高約20cm左右時，停止加壓，同時將梁用枕木和木板墊起，然后回油落頂，后將頂底的2cm木板抽掉，再次加壓將墊于梁底的枕木和木板抽掉，回油將梁落至原來標高。這樣每次橫移1—2cm，來回重復上述過程即可將梁移到正確位置。

3.3支座固定。梁移到位后，即可進行支座的施工。支座施工時將梁頂高至適合支座施工的合適高度，后采用取芯機鉆孔安放固定支座的螺栓，或采用焊接至預埋鋼板的辦法將支座固定至正確位置。既有線支座的調整或更換也需要在封鎖點內進行。支座安裝好后將梁放下，完成梁體移動。

4結語

頂推橋臺，由于受太多不可見因素的影響，幾乎沒有成功的可能，而且成本巨大，安全風險高，是一種不可取的方法；切割橋臺，與頂推法相比，成本小，安全風險低，是一種行之有效的方法。本文所談自切割橋臺胸墻，到梁的縱移和橫移，均是一種最省時省力的方法，而且簡單易行，可操作性強，在全國的既有鐵路和公路軟基橋梁治理中，有著很好的借鑒意義，值得推廣。

參考文獻

[1] 改建既有線和增建第二線鐵路工程施工技術暫行規定[S].鐵建設[2008]14號.

[2] 客貨共線鐵路橋涵工程施工技術指南[S].TZ203-2008.

作者簡介：王登欣（1969.02- ），男，山東臨沂人，本科，中鐵十四局四公司。

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