病害桥墩横向刚度加固方案探讨

张广进 上海铁路局上海大机运用检修段

随着铁路既有线的不断提速，我局某线上667#、676#、683#等桥的桥墩由于前期施工质量原因出现了大量横向振幅超过《桥检规》规定的行车安全限值的问题，严重危及行车安全，以致必须采取限速措施，从而制约了既有线运输能力的提高。本文选取667#典型桥梁桥墩病害情况、加固方法、加固效果做一简单介绍，以其对该类型的桥墩病害加固方法有很好的借鉴意义。

1 桥梁概况

某线667#桥上行线中心里程为K852+825，下行线中心里程为K853+489。该桥全长43.5 m，上下行均由2孔跨度16 m的低高度先张预应力混凝土梁（专桥2080）组成，墩台结构分别采用直径1.7 m圆柱形桥墩和T形桥台，墩台基础分别采用4根和8根直径80 cm钻孔桩。桥上铺设无缝线路，全桥位于直线上，线路纵坡5.6‰，上下行线间距4 m。该桥于1994年8月竣工，1996年通车(见图1)。

图1 667#桥实景图

2 桥梁墩台病害情况及加固方法

2.1 桥梁墩台病害情况

2009年设备管理单位发现该桥下行线1#桥墩墩身与承台结合处混凝土开裂。为确保行车安全，设备管理单位于当日20:00对通过该桥下行线列车采取限速措施，客车限速60 km/h、货车限速45 km/h。经过对该桥墩台的技术检定，发现上下行0#台台身、下行线1#墩承台与墩身结合处存在水平裂缝，且该桥墩墩顶横向振幅偏大，已超过《桥检规》规定的行车安全限值。

对上下行桥墩墩身及墩台基础进行挖掘检查并且对其墩身及承台钻芯取样检测，发现桥墩存在以下问题。

(1)下行线1#墩承台与墩身结合处存在一条很大的水平裂缝，列车通过时裂缝有开合现象，且该处混凝土密实度较差（具体见图2）。

(2)下行线1#桥墩承台实际厚度仅为1.5 m，与1.6 m设计值不符。

(3)通过对1#桥墩墩身及承台钻芯取样检测，结果表明下行线1#桥墩承台的强度不满足设计要求。

图2 下行线1#墩承台与墩身结合处混凝土密实度差

2.2 加固方案

对该桥采取如下加固方法（加固后桥墩见图3）。

(1)对上下行桥墩裂缝或不密实处压注FH-DD裂缝补强胶进行加固，外露钢筋除锈后涂刷FH-RDS防锈剂，在墩身底部破损处抹FH-CR聚合物砂浆修补。

(2)上下行桥墩墩身增设25 cm厚C30钢筋混凝土套箍。

(3)将上下行桥墩及承台进行斜向整体联接。

3 加固后振动测试

为检验加固效果，于2011年5月对加固后桥墩进行了振动测试，本次振动测试利用过路客货列车进行，实测货车20趟、客车5趟，实测结果见表1，典型振动时程曲线见图4。

图3 加固后的桥墩

表1 实测结果汇总表

图4 横向振幅典型振动时程曲线（上行货物列车59.3 km/h通过时）

由实测结果分析可知：

(1)实测上、下行墩顶横向最大振幅分别为0.232 mm、0.208 mm，均小于《桥检规》墩顶横向振幅通常值0.752 mm，表明加固后桥墩横向刚度满足规范要求。

(2)实测下行桥墩墩顶纵向、竖向最大振幅分别为0.216 mm、0.062 mm，振幅均极小。

4 结论及建议

该桥桥墩经加固后，已取消限速。其实测墩顶横向最大振幅均远远小于《桥检规》规定的墩顶横向振幅通常值，横向刚度满足规范要求。实测下行桥墩墩顶纵向、竖向最大振幅也均极小，表明桥墩加固效果良好，可保证列车的安全运行。

上述加固方法，能有效提高既有线上该类型病害桥墩的横向刚度，对既有线上该类型的桥墩病害加固方法有很好的借鉴意义。从测试数据及经济性方面考虑，建议可以适当的减小斜向整体连接在桥墩上的高度。