分析獨(dú)柱墩橋梁維修加固施工技術(shù)

余隆友

摘要：針對獨(dú)柱墩橋梁，在簡單介紹其維修加固基本原則的基礎(chǔ)上，提出一種切實(shí)有效的獨(dú)柱墩加固方式，以此為實(shí)際的橋梁維修加固作業(yè)提供可靠的參考依據(jù)，保證維修加固的有效性。

【關(guān)鍵詞】獨(dú)柱墩橋梁;橋梁維修加固;施工技術(shù)

獨(dú)柱墩是目前最常見的橋梁下部結(jié)構(gòu)形式，具有穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)勢，但經(jīng)過長時間的使用，橋梁容易產(chǎn)生老化或損壞，對正常使用和安全都造成一定程度的影響。對此，就需要根據(jù)橋梁實(shí)際情況，采取行之有效的維修加固技術(shù)。

1.橋梁維修加固基本原則

1.1墩柱加固改造

經(jīng)調(diào)查計(jì)算和分析可知，現(xiàn)行規(guī)范針對特殊情況中的驗(yàn)算與荷載取值存在問題，和實(shí)際的交通運(yùn)輸情況相脫節(jié)，貨車超載可以得到200%以上，并且普遍習(xí)慣在夜間行駛，使橋梁設(shè)計(jì)過程中允許向其中一側(cè)偏壓，而偏載存在限度，根據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，每一側(cè)可以承受約1500000kN，但實(shí)際偏載遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)值，現(xiàn)有抗傾覆能力無法滿足實(shí)際要求。對此，橋梁加固主要目的在于保證抗傾覆能力，確保橋梁行車安全。具體的加固方式為增加的墩柱表面截面積，對墩柱進(jìn)行加固以前，應(yīng)先對墩臺表面情況進(jìn)行檢查，如果存在裂縫與剝落情況，應(yīng)先對其實(shí)施修補(bǔ)，然后作針對性的抗傾覆加固。在現(xiàn)有支座的兩側(cè)分別增設(shè)新支座，保證外側(cè)支座之間的距離達(dá)到5m以上，因此提高抗傾覆系數(shù)，避免在偏載情況下產(chǎn)生傾覆事故。

1.2上部結(jié)構(gòu)與橋面鋪裝的裂縫修補(bǔ)和防水

橋面鋪裝層產(chǎn)生連續(xù)裂縫的主要原因?yàn)椋旱刭|(zhì)結(jié)構(gòu)層為灘涂或沖積平原，且樁基按照摩擦樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于摩阻力不足導(dǎo)致墩身產(chǎn)生下沉，出現(xiàn)反射裂縫;在施工圖設(shè)計(jì)方面有很大的缺陷，采用預(yù)制式小型箱梁結(jié)構(gòu)，簡支但無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)，受疊加后的應(yīng)力持續(xù)作用后，體系中的內(nèi)力將發(fā)生紊亂，加之收縮徐變作用，梁體撓度產(chǎn)生反復(fù)變化，最終導(dǎo)致梁端進(jìn)入疲勞抵抗?fàn)顟B(tài)，在結(jié)構(gòu)層連續(xù)縫部位產(chǎn)生反射式破壞。

墩柱和梁體上的裂縫可能因?yàn)椴鹉r間較早或養(yǎng)護(hù)不到位產(chǎn)生裂縫。當(dāng)用修補(bǔ)膠或注漿料修補(bǔ)裂縫時，可采用壓力灌注、表面封閉或自動低壓滲注等方法。如果鋪裝層表面產(chǎn)生開裂及網(wǎng)裂，當(dāng)裂縫較輕時，未對下層結(jié)構(gòu)造成影響，則只對已開裂部位實(shí)施修補(bǔ)即可。在破壞范圍的外側(cè)延伸60cm左右實(shí)施修補(bǔ)，并對防水層進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否保持完好，如果防水層保持完好，則對鋪裝層進(jìn)行重新鋪筑即可。

1.3上部結(jié)構(gòu)部分破損及其修補(bǔ)

結(jié)構(gòu)上局部位置產(chǎn)生破損的原因可能是受到雨水長時間沖刷，在修補(bǔ)時應(yīng)先對破損的部分進(jìn)行鑿除，然后再用相同的材料將其修復(fù)至原狀。根據(jù)外露的鋼筋實(shí)際銹蝕情況，將破損的混凝土完全剔除，并均勻涂抹一層阻銹劑，然后用專門的砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，再按照原有的結(jié)構(gòu)外形實(shí)施修復(fù)。

2.獨(dú)柱墩的加固方法

2.1加固改造

以某橋梁工程為例進(jìn)行分析，其獨(dú)柱墩加固方式為在現(xiàn)有支座外側(cè)額外增設(shè)2個新支座，將支座之間的距離從3m增加到5m。采用具有減震功能的支座，能對高度進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為0-20mm，新支座無需承擔(dān)反力，只承擔(dān)偏載反力。將墩柱的表面和拱圈及其上部修補(bǔ)好以后，對墩柱實(shí)施加固改造。

2.1.1準(zhǔn)備工作。利用挖掘機(jī)對承臺周圍一定范圍內(nèi)的土進(jìn)行挖除，然后利用人工對這一范圍之內(nèi)的土進(jìn)行開挖，以免大型機(jī)械設(shè)備對承臺結(jié)構(gòu)造成損傷。

2.1.2搭設(shè)支架。以墩柱實(shí)際高度及地面實(shí)際情況為依據(jù)，選擇合適的支架材料及其搭設(shè)施工方式，支架搭設(shè)必須保持穩(wěn)定和牢固，在搭好支架后，需要在墩頂處鋪設(shè)模板，以此形成穩(wěn)定且封閉的施工平臺。

2.1.3鑿毛處理。在確定墩柱整體平面尺寸后，為保證新、舊兩部分混凝土相互結(jié)合的緊密性，即保證整體性，需要對承臺和墩柱的表面實(shí)施鑿毛處理，其深度要達(dá)到6mm以上，以露出內(nèi)部新茬為基準(zhǔn)控制，然后將鑿毛后產(chǎn)生的浮渣清理干凈。鑿毛處理一般按照從上到下的順序連續(xù)進(jìn)行，保證鑿毛的連續(xù)性及有效性，為后續(xù)修補(bǔ)創(chuàng)造良好條件。

2.1.4界面劑的涂刷。本工程將水泥基混凝土作為界面劑，在涂刷之前應(yīng)先對基面進(jìn)行沖洗潤濕，然后在基面達(dá)到飽和之后，清除多余的積水，連續(xù)涂刷兩次界面劑。

2.1.5植筋。待施工測量放樣完成后，準(zhǔn)確標(biāo)出植筋具體位置，然后開始響應(yīng)的植筋操作。操作順序?yàn)椋簩υY(jié)構(gòu)進(jìn)行清理并準(zhǔn)備好各項(xiàng)原材料;標(biāo)出植筋具體位置;鉆設(shè)孔洞;清孔;注入膠結(jié)材料;植入鋼筋;固化;質(zhì)量檢查。

2.1.6拉拔試驗(yàn)。對于較為重要的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，需要按照總數(shù)3%進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，但數(shù)量不能少于5個。而對于一般的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，需要按照總數(shù)的1%進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，但數(shù)量不能少于3個。

拉拔試驗(yàn)中使用的設(shè)備需要滿足以下要求：加載能力不小于設(shè)計(jì)荷載+20%，并且可以穩(wěn)定且連續(xù)的運(yùn)行;測量誤差不超過±2%;液壓系統(tǒng)可短時間保持恒定荷載，降荷值不超過5%;夾持器需要和力線及錨固線軸線保持對中;試驗(yàn)所用拉拔設(shè)備必須定期進(jìn)行送檢。如果讀數(shù)存在誤差和異常，要將其拆開檢查，將關(guān)鍵零部件換新后，再予以重新試驗(yàn)，到結(jié)果正常為主。

加荷的方法有連續(xù)加載與分級加載兩種，具體要根據(jù)實(shí)際情況選擇，但需要滿足以下要求：當(dāng)采用連續(xù)加載方法時，需要以恒定的速度在不超過3min的時間段內(nèi)完成加載，同時持荷2min;當(dāng)采用分級加載方法時，需要將荷載分成10級，每一級加到指定荷載后都持荷1min進(jìn)行檢驗(yàn)。

2.1.7模板支設(shè)與混凝土澆筑。墩柱主要采用鋼模板，對其進(jìn)行支設(shè)以前，需要在承臺的頂部準(zhǔn)確放出其四角線，由墩柱不斷向外擴(kuò)展20-50cm，在墩柱的表面用墨線彈出具體輪廓，對模板進(jìn)行安裝時，必須根據(jù)輪廓實(shí)施，在進(jìn)行校核的過程中，應(yīng)使用鋼尺對模板和外擴(kuò)線之間的距離進(jìn)行測量。模板應(yīng)和舊橋墩緊密相連，防止養(yǎng)生時振動造成不利影響。在墩柱頂部下方40cm范圍內(nèi)，完成對支座的安裝后，開始澆筑自密實(shí)混凝土，無需再進(jìn)行振搗。

2.2支座安裝

在完成以上幾個重點(diǎn)環(huán)節(jié)，并檢查確認(rèn)合格后，即可開始對支座進(jìn)行安裝，在實(shí)際的安裝過程中，需要充分注意以下要點(diǎn)。

2.2.1在對梁底部的楔形鋼板進(jìn)行安裝，其四角的厚度應(yīng)以箱梁橫、縱坡為依據(jù)確定，確保完成安裝后鋼板的底部表面保持水平，利用環(huán)氧樹脂或植入螺栓，對梁底和鋼板進(jìn)行錨固。

2.2.2制作可調(diào)節(jié)螺桿，這一螺桿主要由兩部分組成，在連接部位套上正扣和反扣裝置，然后利用螺母使其成為一體，通過對螺母的旋轉(zhuǎn)即可對螺桿長度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2.3對螺桿和鋼板進(jìn)行焊接固定。

2.2.4在鋼筋籠上進(jìn)行鋼板的焊接，具體位置與尺寸都必須滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2.5對帶有預(yù)制鋼箍的支座與墊石進(jìn)行吊裝，準(zhǔn)確調(diào)整其所在位置，和中心線對齊。

2.2.6對旋轉(zhuǎn)螺母進(jìn)行調(diào)節(jié)，使梁底的楔形鋼板和支座頂緊，鋼板和鋼箍之間采用焊接的方式相連。

3.結(jié)束語

實(shí)踐表明，通過對墩柱加固技術(shù)和抗傾覆支座的安裝有效提高了橋梁抵抗傾覆的能力，為橋梁實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性提供了極大的保障。針對橋梁結(jié)構(gòu)各類病害問題，需要采取不同的方式及時修補(bǔ)，這是保證橋梁壽命的關(guān)鍵所在，也是提高其通行與承載能力的重要舉措，必須引起相關(guān)人員的高度重視。

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