萬雷

摘? ? 要:隨著我國經濟水平的不斷提高,作為國家基礎設施的道路工程建設不斷增多增快,其中橋梁、隧道的施工也得到了快速發展。但由于我國地理環境的多樣,施工團隊技術的差異,以及后期維護保養的不同,使得部分橋梁工程出現了樁基外露的現象,不止影響了橋梁的形象,還增加了橋梁通行的安全風險,甚而發生橋梁坍塌造成安全事故,給國家和人民帶來巨大損失。本文就橋梁樁基外露問題的危害,成因以及如何處治和加固進行一些探討,一起給業界同行帶來一些啟發和幫助。
關鍵詞:橋梁;樁基外露;處治和加固
1? 引言
橋梁工程是交通道路建設的重要組成部分,用來跨越峽谷、河流,實現雙層或多層交通,是現代化城市建設中不可或缺的交通基礎設施之一。在橋梁工程的施工建設中,橋梁樁基是基礎,是支撐整個橋梁,承載整個橋梁荷載的“根基”,樁基和橋墩一起組成橋梁的“腳”,讓橋梁巍然屹立,其質量的好壞,保養的合理與否直接影響著橋梁的安全和使用壽命。
2? 橋梁樁基外露的危害
橋梁樁基外露是指受河水長期侵蝕沖刷,或自然風化,亦或橋梁樁基地基出現沉降,橋梁應力長期作用而使得橋墩下部的樁基裸露于戶外,失去了回填土等保護層,嚴重的還會露出橋墩內部的鋼筋,讓橋梁變成危橋,增加了橋梁坍塌和車輛、行人通行的風險。
近年來隨著橋梁工程的增多,橋梁樁基外露的現象也頻繁發生。2017年8月成都商報報出四川樂雅高速橋墩樁基被江水沖刷外露,行人觀之都不敢行走,引起網絡瘋傳,受到輿論的廣泛關注2;018年6月京港澳高速石安段部分橋梁樁基外露,勘測單位雖說不影響結構,及時組織了維修,但風險因素終究是增加了。
橋梁樁基外露終究不是好事,沒有事故什么都好,可一旦發生事故就是重大損失,危害巨大。2002年西安市灞河發生洪水,使得存在樁基外露現象的灞河鐵路大橋3號、4號、5號、2號、1號橋墩全部倒塌,約150m的鐵路橋梁坍塌,造成鐵路交通中斷。筆者認為橋梁樁基外露體現的是施工單位的安全責任和危機意識,大部分橋梁樁基外露都是自然環境或荷載長期作用形成的,平常情況下進行檢測是沒有結構問題,但量變引起質變,一旦遭遇惡劣的自然條件變化,如洪水、臺風、地震等不可抗力,則平常情況下的檢測就失去了意義,所謂的結構安全就成了不安全,最大的危害就是造成橋梁坍塌,交通中斷,造成重大經濟損失。
3? 造成橋梁樁基外露的原因
造成橋梁樁基外露原因有很多,經歸納大致有以下幾種。
3.1? 氣候和地質原因
因氣候變化引發自然條件變化,加重了對橋梁樁基的侵蝕,容易造成橋梁樁基的外露,如暴雨引發洪峰,河床水流量激增,加大了對橋墩、橋梁樁基的沖刷力度;再如雨水酸化,酸雨對橋梁樁基、橋墩內部的礦物質產生化學腐蝕反應。
地質條件變化也容易引發橋梁樁基外露,不可抗力的地震,尤其是震級較大的地震,通常會造成地殼板塊位移,地面、河床出現裂縫,而加大發橋梁樁基的扭矩、拉伸力,使得橋梁樁基結構受損。
3.2? 地質特性
地質特性的不同也會對橋梁樁基造成影響,如軟基河床,由于軟基河床的樁基地基土質松軟,在橋梁荷載下會出現不均勻的沉降,從而造成部分橋梁樁基外露。一般來講在平原地帶多軟基河床,山區地帶則多巖基,山區地帶的橋梁樁基施工要事先對橋梁樁基的地基進行平整加固,然后在澆筑橋梁樁基,如果對橋梁樁基的地基的處理方式不正確,也會造成橋梁樁基外露風險提升。
3.3? 地理位置原因
地理位置的不同,是造成橋梁樁基外露的主要原因,限于地形條件或橋梁長度過長,部分橋梁樁基在勘測設計時施工不細致,采用抽樣測量放樣代替逐個測量放樣,使得設計位置和實際需求的位置出現偏差,或者是出于對橋梁藝術造型的取舍,忽視、更改了橋梁部分樁基的實際技術參數,以致在長期的實際應用中量變引發質變,造成橋梁樁基外露。
4? 橋梁樁基外露的處治和加固措施
4.1? 河道中的橋梁樁基可增加截水墻
在水流量大,或雨季降水量較大的地區,可在存在橋梁樁基外露的橋梁,可在河道的上游、下游或存在落差的位置,增加具有一定強度的截水墻,注意墻體地基深度要大于3m,墻體頂部要高出河床0.5m~1m。墻體砌筑要采用鋼筋和混凝土結合的施工方式,必要時要在墻體背面設立坡腳,以增加截水墻整體的剛性強度。
4.2? 加大橋梁樁基的橫截面
可在已經外露的橋梁樁基處進行截面的擴大,即加大橋梁樁基,可起到穩固支撐的防護作用。具體操作時,要先將需要加大橫截面積的橋梁樁基表層進行清理,露出內部新鮮部分,并清理成凹凸形狀,對有鋼筋的部分進行精確放線,而后進行鉆孔植筋,鉆孔的深度和植筋的直徑根據橋梁實際需求來定,最后使用符合標準的混凝土進行澆筑固化。
4.3? 樁基加固
樁基加固一般用于應急處理,一般來講有兩種處治形式。
4.3.1? 樁側注漿加固
顧名思義,就是在外露的橋梁樁基一側進行鉆孔,或表面清理,然后通過劈裂注漿的方式先將樁基根部的殘渣、碎石進行清理,再對破損的樁基進行注漿強化,以此恢復樁基底部的荷載承載能力,改善樁基側面的抗阻力。
4.3.2? 錨桿加固
錨桿加固全稱為錨桿靜壓樁加固,是常用的應急方案之一。即先通過力學設備測算出樁基的壓裝力度大小,然后根據壓樁力度大小計算出所需的錨桿根數,通過增加一定數量的加固錨桿來分擔外露樁基的承載力,以此降低作用在外露樁基上的橋梁荷載,降低橋梁安全風險。
5? 結論
綜上所述,橋梁工程是我國交通道路工程的重要組成部分,是國家的基礎設施,其質量、使用壽命是否符合要求,意義重大。但由于受氣候、地質、人力、設備、施工技術、安全意識等多個因素影響,目前橋梁樁基外露是國內橋梁工程存在最多的問題之一,需要引起我們的高度重視,因為平常情況不出事故,不代表突發情況不出事故,而突發事故又往往難以預料,尤其是自然災害較多的沿海和深山地區,一定要對那里的橋梁工程重點對待。及時采用復合實際要求的處治和加固方案,或增加截水墻,或加大樁基橫截面積,或對樁基進行加固,亦或綜合使用幾種方法,務必保證橋梁樁基安全,不能及時處治的,一定要提醒通行車輛和行人,對于超過橋梁荷載的車輛一定采取恰當措施。
參考文獻:
[1] 張洪亮,黃景海.橋梁外露樁基加固施工質量控制[J].黑龍江交通科技,201612):156~157.
[2] 尚樺,俞劍平,肖必虎.橋梁樁基加固[J].江西建材,2007(3):57~58.