眉山東坡區岷江二橋橋梁樁基加固關鍵技術探究

(四川公路工程咨詢監理有限公司，四川 成都 610041)

一、橋梁概況

岷江二橋為國道351線四川洪雅縣至仁壽縣一級公路上的一座大橋，位于眉山主城區東北郊。橋梁采用左、右分幅設置，右幅橋(老橋)于2002年建成通車，采用汽車超20、掛車—120汽車荷載，主橋上部為45.5m+76m+45.5m連續剛構，引橋起點端為13×30m混凝土簡支T梁，止點端為5×30m混凝土簡支T梁；下部結構主橋為薄壁墩、承臺接群樁基礎，引橋采用整幅三柱墩，原橋全長702m、寬24m。

2012年該橋梁開展了拓寬改造，新建左幅復線橋(新橋)，采用公路—Ⅰ級汽車荷載(JTG D62-2004)，左幅橋上部主橋為45.5m+2×76m+45.5m預應力混凝土連續梁，引橋起點端為13×30m混凝土簡支T梁，止點端為3×25m混凝土簡支T梁，下部結構主橋為實體墩、承臺接群樁基礎，引橋采用整幅三柱墩，左幅橋全長720m、寬24m，于2014年建成通車。

二、橋梁病害及成因分析

（一）墩柱病害

該橋主橋橋墩完好，個別部位出現磨損、粗骨料顯露現象，評定標度為1。引橋橋墩在墩柱下端3m范圍內存在局部磨損、粗骨料顯露、水漬等現象，評定標度為2。

（二）樁基病害

岷江二橋總體技術狀況等級評定為三類。其中右幅引橋下部結構技術狀況評分SBCI值為79.5，右幅主橋下部結構技術狀況評分SBCI值為73.0，根據《公路橋梁技術狀況評定標準》規定，右幅橋下部結構技術狀況等級為三類。

表1 左幅樁基病害分析表

表2 右幅樁基病害分析表

（三）病害成因分析

岷江流域經過長期的地質年代，河流動力與河床形成了脆弱的沖淤平衡狀態。隨著眉山市建設過程中需要大量的砂石材料，岷江流域出現了無序開采現象，采集中粗砂和混凝土用粗骨料導致河床形成大坑、深槽，破壞了河床的糙率，人為增大了河床比降，水流紊亂，沖刷加劇。

表3 受沖刷后原地面線下降高度

岷江二橋原河道位于第4孔～17孔橋下，其中4孔～13孔引橋橋墩樁基均采用三柱式樁柱墩，14孔～17號墩采用實體墩、承臺接群樁基礎。隨著河床沖刷加劇，橋梁左幅第5號～11號墩、14號～16號橋墩，右幅7號～11號、15號～17號橋墩基礎沖刷嚴重，裸露部分樁基保護層遭磨蝕，引橋橋墩樁基沖刷導致墩柱長細比變大、剛度減小，影響其穩定性，同時樁基基礎承載力下降，對橋梁自身及公路運營帶來安全隱患，必須加固沖刷嚴重的橋梁樁基。

受基礎覆蓋層下移影響，橋梁墩柱理論高度增加，左幅橋最大墩柱高度由原13號墩的15.45m，變為10號橋墩的18.3m；右幅橋最大墩柱高度由原16號墩16.21m變為21.82m。

如表1～表4所示，根據數據分析，右幅橋入中風化巖深度普遍低于左幅橋，安全性較差，是該次加固設計的重點。

三、加固方案的選擇

（一）加固原則與設計荷載

該橋經過全面的橋梁檢測，除橋面鋪裝、橋梁護欄等附屬設施有輕微的局部損壞外，橋梁上部結構較完好，其評定標度均為1，因此本文未詳細闡述上部結構的橋梁病害。因上部結構仍只能滿足原設計荷載標準，該橋通過樁基加固后能有效延遲橋梁使用壽命，增加橋梁運營安全，但設計荷載仍按原標準采用。

右幅橋：原設計荷載采用汽車超20，掛車—120(JTJ 021-89《公路橋涵設計通用規范》)；

表4 樁基進入基巖深度

左幅橋：原設計荷載采用公路—Ⅰ級(JTG D60-2004《公路橋涵設計通用規范》)。

（二）加固方案一

采用條形承臺+群樁基礎加固引橋樁柱，如圖1所示。左、右幅橋分開設置承臺，承臺下沿墩柱連線方向布設4根樁基，樁基直徑φ1.5m，承臺寬3.5m×高2.5m，左幅橋承臺長度為26.69m，右幅橋承臺長度為25.80m。主橋下部結構采用樁基+承臺外包原樁基及承臺方式，樁基直徑采用φ1.8m，均按端承樁設計，要求樁基入中風化巖層深度達到10m。為保證下部增設的樁基承臺與既有墩柱有效連接，對承臺頂面以上墩柱外包厚30cm、高5mC35鋼筋混凝土柱靴。同時，為防止河床再次下切后河道內卵石對樁基的磨蝕，在本次新增樁基的頂部5m～7m范圍內設鋼套筒，鋼套筒采用厚12mm的Q235鋼。

圖1 方案一橋梁布置圖

（三）加固方案二

圖2 方案二橋梁布置圖

圖3 方案三橋梁布置圖

采用八邊形承臺+群樁基礎加固引橋樁柱，如圖2所示。左、右幅橋分開設置承臺，承臺下沿墩柱連線左右側各布設2根樁基，樁基直徑φ1.5m，承臺寬9m×高3m，左幅橋承臺長度為20.25m，右幅橋承臺長度為19.0m，承臺倒角尺寸為3m×4.25m。主橋下部結構采用樁基+承臺外包原樁基及承臺方式，樁基直徑φ1.8m，均按端承樁設計，要求樁基入中風化巖層深度達到10m。為保證下部增設的樁基承臺與既有墩柱有效連接，對承臺頂面以上墩柱外包厚30cm、高5mC35鋼筋混凝土柱靴。同時，為防止河床再次下切后河道內卵石對樁基的磨蝕，在本次新增樁基的頂部5m～7m范圍內設鋼套筒，鋼套筒采用厚12mm的Q235鋼。

（四）加固方案三

采用獨個方形承臺+四根鋼管樁后注水泥漿加固引橋樁柱，如圖3所示。左、右幅橋分開設置承臺，承臺下沿墩柱四周布設4根鋼管樁，鋼管樁直徑φ0.4m，鋼管樁四周按0.4m間距布設φ2cm水泥漿孔，承臺長2.7m×寬2.7m×高2m。主橋橋墩樁基采用分層砌筑鍍高爾凡石籠網進行防沖刷處理，但該方式僅減緩了水流對主墩的繼續沖刷。對承臺頂面以上墩柱外包厚30cm、高5mC35鋼筋混凝土柱靴，有利于加強下部結構整體性。

（五）方案優缺點比選

具體如表4所示。

表4 方案優缺點比較表

四、施工重難點分析

1.由于新增樁基與原橋樁基中心間距最近為2.85m，新增樁基的成孔應采用旋挖鉆，盡量減小對原樁的影響，同時施工期間應加強對原橋的監控。

2.在樁基加固施工過程中，應采用半幅施工、半幅通行的交通組織。為保證新加承臺能與原樁基形成整體、共同受力，杜絕因通車震動帶來的不利影響。在澆筑承臺混凝土后，混凝土強度未達到85%以前，應封閉交通。

3.引橋樁基與增設承臺、主墩既有承臺與外包承臺結合面均應鑿毛處理，鑿毛深度10mm，呈鋸齒狀。

五、結語

通過深入分析岷江二橋病害，擬定了三種方案加固處理受損樁基。經三個月精心施工，該橋已完成加固處理。在有關主管部門檢測驗收合格后正常開放交通，社會評價良好。