某高速公路橋梁立柱傾斜發(fā)現(xiàn)過程及成因分析與加固處理

許慧榮

摘要：某高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)第1聯(lián)T梁發(fā)生縱橋梁約30cm位移，在對梁體位移原因分析過程中發(fā)現(xiàn)引起T梁縱橋型位移的主要原因為橋墩發(fā)生傾斜。通過對周圍結(jié)構(gòu)物開裂破壞情況以及橋梁基礎(chǔ)地基條件分析，最終判定橋墩傾斜的主要原因為該橋梁第1聯(lián)橋墩后期堆載筑建垃圾及泥沙后，在雨水作用下導致下層土質(zhì)相對較軟的粘土填土發(fā)生滑移。基于以上分析，對發(fā)生傾斜的橋墩進行了加固方案比對。

Abstract： The first T-beam of a super-structure of a highway bridge displaced about 30 cm. In the course of analyzing the reasons for the displacement of the beam， it was found that the main reason for the displacement of the T-beam was the inclination of the pier. Through the analysis of the surrounding structure cracking and damage and the bridge foundation condition， the main reason for the pier inclination is that the soft clay filling of the first bridge pier slips under the action of rainwater after the construction of garbage and sediment. Based on the above analysis， the reinforcement schemes of inclined piers are compared.

關(guān)鍵詞：橋墩傾斜;地基滑移;樁基檢測;加固處理。

Key words： inclination of the pier;ground slip;pile foundation testing;reinforcement treatment

中圖分類號：U445.7+2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0140-02

0? 引言

目前，我國高速公路進入拓寬改造時期，尤其是高速公路建設(shè)較早的東部沿海省份。高速公路在擴建階段，將產(chǎn)生大量的建筑垃圾及多余的填土，部分施工單位直接將建筑垃圾及多余的泥沙堆積于地質(zhì)不良的粘土、淤泥覆蓋層的場地;由于東部地區(qū)汛期間雨水較多，更易導致地質(zhì)不良的粘土、淤泥覆蓋與上部堆積的建筑垃圾或泥沙發(fā)生滑移，在附加側(cè)向土壓力作用下樁柱式橋墩易發(fā)生傾斜。

1? 工程概況

某高速公路橋梁左幅橋（30+2×25+3×30+5×25+5×30）m，右幅橋（4×30+7×25+5×30）m，上部結(jié)構(gòu)采用25m、30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支組合T梁、橋面連續(xù)，全橋共分四聯(lián);下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，承臺分離式橋臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2? 橋梁病害

2.1 梁體縱向位移

根據(jù)伸縮縫、支座出現(xiàn)的病害及主梁與擋塊距離發(fā)現(xiàn)，上部結(jié)構(gòu)主梁發(fā)生縱向變位，變位方向為小樁號至大樁號。如圖1（圖中箭頭指向為主梁發(fā)生變位的方向），根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)分析，第1聯(lián)主梁發(fā)生明顯的縱向變位（縱向變位方向為小樁號至大樁號）。

2.2 支座

第1聯(lián)支座嚴重偏位、剪切變形方向有明顯的規(guī)律性。第1聯(lián)支座剪切變形及偏位方向見圖2。綠顏色箭頭表示支座剪切變形方向及相對于墊石偏位方向。

2#墩頂?shù)闹ё『ψ顬閲乐兀浯螢?#墩，支座與墊石、T梁接觸面積非常小，極容易滑脫。2#墩支座偏位及剪切變形方向為由大樁號至小樁號方向，1#墩與0#臺支座偏位及剪切變形方向卻與2#墩相反（由小樁號至大樁號方向）。

2.3 立柱傾斜

全橋上部結(jié)構(gòu)移動主要為第1聯(lián)梁體發(fā)生縱向、橫向移動。第1聯(lián)梁體移動主要原因為2#墩發(fā)生傾斜，由于支座摩阻力，從而帶動梁體發(fā)生縱向變形。如圖3現(xiàn)場情況進行對比，老橋建設(shè)后期，0#臺至2#墩之間堆積4m以上建筑垃圾及泥沙，目前筑建垃圾及泥沙已埋沒墩柱約1.5m，且堆積土層為粘土，土質(zhì)相對較軟，建筑垃圾及泥沙的長期堆積使得粘土及淤泥質(zhì)亞粘土土層發(fā)生移動（如圖3）。從而使2#墩單排樁發(fā)生傾斜。

3? 加固處理方案

3.1 方案一

方案主要分三個部分：①縱橋向新增設(shè)兩根直徑1.2m的樁（采用人工挖孔樁），并在樁頂新增縱橋向長10.6m，寬2.5m，高3m的承臺與原有樁基相連接。②對原有橋墩及蓋梁結(jié)構(gòu)尺寸進行增大，橋墩外箍厚度為20cm，并在三橋方向側(cè)外箍厚度增大到70cm;蓋梁在三橋方向側(cè)加寬50cm。③所增加結(jié)構(gòu)均采用C35自密實混凝土。

3.2 方案二

方案主要分三個部分：①填土進行卸載，為橋墩回位提供空間。②在橋墩外側(cè)一定距離，補兩排直徑為1.2m灌注樁，在樁頂設(shè)置厚為1.5m承臺。以承臺作為頂推的后背，在樁頂位置用千斤頂頂推，使樁基回位。③因橋梁上部已完工，在橋墩糾偏復(fù)位過程中墩頂會產(chǎn)生摩阻力，故建議施工方在墩頂位置施加向二橋方向的牽引力，以克服墩頂摩阻力。④后背與元樁基礎(chǔ)濕接縫連接，回填開挖土方。

3.3 方案比對

本文建議采用方案一。方案比對：①加固后橋墩承載能力較大提高，2#墩柱偏心受力改善;②施工過程中水橋面交通影響可忽略;③施工方法簡單成熟，方案二施工風險較高;④方案一費用較方案底1/3。

4? 結(jié)論

①加強橋梁管理。橋梁在后期運營管理以及拓寬改造時應(yīng)加強地基基礎(chǔ)影響檢查，如地基堆載，樁基周圍道路施工等。②橋梁加固應(yīng)對癥下藥。本文該橋梁梁體發(fā)生位移時，由于缺乏對橋梁病害分析，直接在蓋梁上施工擋塊直接限制梁體縱向位移，雖然延緩了梁體移動，但導致后期橋梁立柱、樁基礎(chǔ)，使得后期加固處理“手術(shù)”更大，帶來不好的社會影響。③橋梁加固處理措施應(yīng)經(jīng)濟有效，采用風險更低，施工方便，盡量較少交通的影響。

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