宁西线汲东干渠中桥轻型桥墩加固简介

占友年 上海铁路局合肥工务段

1 桥墩病害调查与分析

1.1 概况

我段管辖的宁西线是单线，共有桥梁54 座、196 个桥墩，其中轻型桥墩即圆形墩桥梁有14 座、58 个桥墩。自2003 年开通运营以来，随着铁路的不断提速和运量的不断加大，原建成的轻型桥墩的弊端逐渐暴露，威胁行车安全日趋严重。2005 年至2006 年期间已对宁西线所有跨度为32 m 和24 m圬工梁以及9 座桥梁、51 个圆形墩均进行了加固，但效果并不明显，目前仍有多座桥梁出现晃动现象，部分桥梁已采取限速措施。

1.2 病害调查

2006 年至2008 年期间，我段对宁西线所有加固过的桥梁进行了跟踪检测，发现宁西线汲东干渠中桥（K815+798）晃动尤其明显，2008 年6 月18 日上海铁路局桥检所对该桥进行了2 次鉴定（实测值见表1）。

表1 宁西线汲东干渠中桥（K815+798-12#）桥墩加固前横向振幅检测表

实测该桥32 mT 梁跨中最大横向振幅为3.90 mm，扣除桥墩振幅后，满足《桥检规》规定的3.556 mm 行车安全限值，因此该桥32 mT 梁跨中横向振幅较大是由于桥墩引起，其横向刚度满足《桥检规》要求。实测该桥1#墩墩顶横向最大振幅为2.129 mm，远大于《桥检规》规定的桥墩横向振幅通常值0.686 mm，是规定值的3.1 倍。实测数据表明，该桥圆形桥墩横向刚度较弱，不能满足货物列车80 km/h 安全运行的要求。

1.3 原因分析

宁西线汲东干渠中桥（K815+798）建于2002 年，1 股道，位于叶集至大顾店区间，桥全长75.9 m，2 孔32 m 预应力铪T形梁，1 个圆形墩。实测结果表明，主要病害原因是该桥桥墩设计标准临界，没有充分考虑铁路提速和重载化的总体要求而提高设计标准，却采用了轻型桥墩，桥墩横向刚度严重不足，致使桥上过车时出现较大晃动。为了保证行车安全，2008年8 月采取限速措施，货列限速60 km/h。

2 整治措施

2.1 工程概况

针对宁西线汲东干渠中桥轻型桥墩病害情况，2010 年10 月我们对该桥墩拟定了新的加固方案，确定在涸水季节施工。主要施工项目为加固4 根钻孔桩，1 个承台，1 个桥墩墩身（加固前桥墩尺寸见表2）。墩身、承台采用C30 铪，桩基采用C25 铪，桩长比既有桥梁的桩长大1 m。

表2 宁西线汲东干渠中桥桥墩加固前尺寸表

2010 年12 月至2011 年2 月进行方案实施，对该桥桥墩基础及墩身进行了加固，增加4 根φ1.0 m 钻孔灌注桩，桩长23 m，原钢筋混凝土承台横向宽度由5 m 扩大为10 m，原墩身加设钢筋混凝土套箍，将原直径为φ2.1 m 圆柱形桥墩包箍为圆端形，纵向宽度增为2.5 m，横向宽度增为4.0 m。加固后桥墩尺寸如图1 所示。

图1 宁西线汲东干渠中桥桥墩加固后尺寸图

2.2 施工工艺流程

这次加固施工顺序为：钻孔桩施工→承台施工→墩柱施工。

2.3 主要施工方法

2.3.1 钻孔桩施工

(1)桩基础的加固原则及方法

加固原则:一般情况下,对于铪圆墩,其墩身加固,桩基础也相应进行加固处理,既能提高基础刚度，也满足了承载力的要求。

加固方法：有桩承台的桩基础加固在横桥向两侧各加两根桩，采用4 根直径1.0 m 钻孔桩加固。

根据现场地质条件，该桥钻孔桩施工采用回旋钻机。施工时正直涸水季节，该桥墩基础位于无水区，在将场地进行平整后即可施工。

(2)钻孔桩施工工艺工艺流程见图2。

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2.3.2 有桩承台的施工

有桩承台施工工艺流程见图3。

图3 有桩承台施工工艺流程图

2.3.3 墩柱施工

(1)墩柱加固方法

在墩柱周边外包C30 铪，原墩径为2.1 m，纵桥向墩身前后各加厚0.20 m，横桥向横向加宽至4.0 m，最终形成圆端形截面。加固高度均按实际墩身高加固，即从基础顶面开始在到顶帽底为止，7.1 m。

加固后桥墩形式为圆端形，墩柱采用钢木结合模板，即圆端采用钢模，直线段采用木模，根据桥墩几何尺寸进行加工制作。

墩柱加固外包混凝土采用C30 标号砼。为便于砼的灌注，桥墩采取二次浇注的方式，即墩柱竖直段与顶部托盘部分分别浇注。

(2)墩柱施工主要工艺流程见图4。

图4 墩柱施工主要工艺流程图

2.3.4 安全保证措施及注意事项

(1)严格执行各项安全规章制度、安全操作规程，建立建全安全保证制度。参加施工人员岗前需进行安全教育，使之制度化、经常化，提高全体施工人员的安全意识。贯彻专业检查与班组自检相结合的方针。施工现场设专职安全员，施工中做到安全随时检查，发现隐患及时排除。

(2)施工现场应设明显安全标志。进入施工现场人员必须戴安全帽，高空作业要佩戴安全带，严禁非施工人员进入工地。高空作业所用料具要放置稳妥，禁止抛掷；严禁超速提升物料；起重物下严禁站人。

(3)制定机械设备安全操作规程、施工安全操作规程、施工现场安全警示标志，配备专职安全员巡视。

(4)搭设施工脚手架要牢靠。为保证脚手架的稳固，施工中应经常检查、加固。

(5)其它有关铁路施工安全，应严格遵照《铁路行车安全规则》的要求进行。

3 整治后效果

工程竣工后，2011 年5 月12 日通过测检仪测定结果显示（见表3），实测该桥桥墩墩顶横向最大振幅满足《桥检规》相应限值要求，表明该桥桥墩经加固后，其横向刚度得到明显提高。经过定期观测，再未发现异常晃动现象，说明整治达到预期的效果。

表3 宁西线汲东干渠中桥（K815+798-12#）桥墩加固后横向振幅检测表