国道１０６线佛冈路段杨名韶桥病害分析加固

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0910087-01

一、工程概况

国道106线佛冈南段K2388+920杨名韶桥为1-20.0m钢筋砼中桥,全桥长38.56m,桥梁设计荷载标准为汽-20、挂-100,下部构造为重力式型∪型桥台。该桥于1997年建成通车,至今已使用了了十多年,随着佛冈社会经济的快速发展,国道106线的交通量不断增大、重型车辆增加及超载现象严重引起该桥桥台、台帽出现开裂,桥台基础部分外露冲空等病害等病害。根据《公路桥涵养护规范》全桥总体技术状况等级评定标准进行,该桥总体技术状况等级评定为四类桥,因此必须及时进行维修加固。

二、病害产生的成因

1.通过现场查勘台身开裂、倾斜与桥台搭板下沉、破碎等情况,结合受力性能分析,导致台身开裂的主要原因是在长期台后水土体压力过大导致桥台地基不均匀下沉和浆砌片石桥台结构松散。2.导致桥台搭板下沉、破碎的主要原因是台背填土不够密实导致板底脱。

三、维修加固方案

浆砌片石桥台台身开裂、倾斜以及桥台搭板下沉、破碎等对桥梁的正常使用造成了一定影响,提出主要对两侧开裂桥台部位进行加固处理以及更换桥台搭板和伸缩缝的处治方案。

1.对桥台地基钢花管注浆,提高基底承载力;2.封闭台身裂缝,小孔注浆片石台身,提高原浆砌片石桥台整体性;3.桥台进行台后钢花管注浆,增强台身与台后填土的整体和稳定性;4.台身以及基础通过植筋设钢筋网架并整体浇注外包混凝土,使新增的钢筋混凝土外包台身与原桥台共同受力,进一步提高桥台的整体性和稳定性。

四、维修加固施工工艺

(一)地基注浆加固施工工艺

本工程对桥台基础采用钢花管注浆进行加固,采用钻机钻孔,每钻好一个孔就立刻注浆,注浆材料为425普通硅酸盐水泥净浆(掺加10%高效膨胀剂),第一次注浆水灰比为0.4-0.5,第二次水灰比为0.6-0.8,注浆压力为0.5-1.2MPa,保证浆液饱满,注浆完成后方可施工下一个孔。

1.施工工序

搭设操作台→定孔位→成孔→插管→封口→注浆→拔出注浆管→插入锚固钢筋→进入下一个孔的施工循环

2.施工步骤

(1)表面清理:按设计尺寸开挖基础,清理基底淤泥,浇注一层20cm水泥稳定碎石基层,搭设操作平台:根据每排钢花管的位置布置操作平台,布置牢固,确保安全可靠。(2)定孔位:按设计孔位布孔就位。(3)成孔:采用钻机成孔,成孔口径为Φ130mm,成孔工艺采用潜孔锤钻进,同时套管跟进护壁,成孔深度应比钢花管长度多0.5m,成孔时应按规定要求及时填写成孔原始记录以备查验。(4)洗孔:钻孔完成后用低于0.5MPa的压力洗孔。(5)插管:管放入孔道内,控制管入孔的角度,防止管进入角度不对导致塌孔。(6)配制水泥浆:采用42.5普通硅酸盐水泥,第一次注浆水灰比为0.45,第二次水灰比为0.6-0.8。(7)注浆:采用左右对称注浆法,注入水泥浆,注浆压力为0.5-1.2MPa,注浆施工过程安排专人检查墙体与地基,防止注浆压力过大,或者出气孔堵塞,导致墙体或基础基层破坏。注浆后视实际需要再次补浆。(8)封管:注浆结束后,用砼或高强砂浆封闭注浆口。

(二)桥台台身钢花管注浆加固施工工艺

本工程对台后采用钢花管注浆进行加固,采用钻机钻孔,每钻好一个孔就立刻注浆,注浆材料为42.5普通硅酸盐水泥砂浆(配合比为:水泥:细砂:高效膨胀剂=1:0.3-0.4:0.1),第一次注浆水灰比为0.45,第二次水灰比为0.6-0.8,注浆压力为0.5-0.8MPa,保证浆液饱满,注浆完成后方可施工下一个孔。

1.施工工序

小孔注浆→搭设脚手架和操作台→定孔位→成孔→插管→封口→注浆→拔出注浆管→插入锚固钢筋→进入下一个孔的施工循环

2.施工步骤

(1)小孔注浆:清理旧墙表面灰缝,剔除不密实的灰缝,用水冲洗干净,水泥砂浆填实空缝,逐一进行小孔注浆,采用开山钻机成孔,成孔口径为Φ50mm,深度为50～100cm,清孔后低压(注浆压力为0.2-0.3Mpa)注入无收缩水泥净浆填满浆砌片石空隙(墙表面缝渗浆时要及时封堵),插入锚固钢筋并用干浆封口,注浆完成后方可施工下一个孔。搭设脚手架和操作平台:根据每排钢花锚杆管的位置和高度搭设脚手架,操作平台宽度按照桥跨长短现场调整,搭设牢固,确保安全可靠。(2)定孔位调正角度:按设计孔位布孔及成孔角度可靠固定钻机就位。(3)成孔:采用潜孔锤钻机成孔,成孔口径为Φ90mm,钻机成孔钻进时要加强观察墙体情况(如墙体出现开裂或砌块松动时必须停机,通过小孔注浆加强稳定后再钻进),同时套管跟进护壁,成孔深度应比钢花锚杆管长度多0.5m,成孔时应按规定要求及时填写成孔原始记录以备查验。(4)洗孔:钻孔完成后用低于0.5MPa的压力洗孔。(5)插管:管放入孔道内,控制管入孔的角度,防止管进入角度不对导致塌孔。(6)配制水泥砂浆:采用42.5普通硅酸盐水泥,砂浆配合比为:水泥:细砂:高效膨胀剂:水=1:0.3-0.4:0.1:0.45

/0.6-0.8,第一次注浆水灰比为0.45,第二次水灰比为0.6-0.8。(7)注浆:采用从下往上注浆法,注入水泥砂浆,注浆压力为0.5-0.8MPa,注浆施工过程按照排专人检查墙体,防止注浆压力过大,或者出气孔堵塞,导致墙体破坏。注浆后视实际需要再次补浆。(8)拔管:注浆结束后,留下钢花管,拔出注浆管,保证钢筋砼面层、原台身和台后土体相互连结,改善整体受力情况。(9)检查注浆情况:看墙面砂浆缝里是否冒出浆液,注浆阶段压力控制检查是否有效注浆,检查是否有浆液从非施工区域溢出,有则立即查明原因采取相应的措施。(10)端头封锚,植筋并焊接安装外加钢筋网,安装模板浇注砼。

(三)钢筋水泥混凝土施工

待注浆施工完毕之后一个星期,采用钻探法在地基、台身各钻8个洞以检验注浆是否已经注满。因为注浆效果的好坏,关键在于浆砌片石是否重新粘合成一个整体,是否提高地基和基础联合体的承载力。芯样确定注满后再进行布设钢筋,浇注水泥混凝土。

五、修复加固效果

杨名韶桥维修施工期间(2008年8月1日至11月底),未中断交通,保证交通的正常运行。从对该桥维修加固之后的半年时间来看,效果比较理想,路面行车舒畅,未见有裂缝出现,也未见基础出现沉降。

六、结束语

本桥经上述维修加固实施后,开放交通以来,桥梁使用效果良好,未发生异常不良状况,完全能满足在设计荷载下车辆对桥梁的使用要求。施工中对不同结构、不同部位裂缝的封闭、压浆灌缝、植筋等工艺积累了一定经验,并对公路上的桥梁在正常营运状态下,如何针对公路的特点进行维修,加固、改造积累了经验,为今后类似工程施工提供了宝贵的借鉴。相关的施工工艺,有待于在今后相应的工程实践中不断总结、完善和提高。

作者简介:

徐榕锋(1974-),男,广东省清远市人,就职于清远市佛冈县交通局,研究方向:土木工程。