软基铁路桥梁病害整治技术探讨

摘要：修建于软土地基的铁路桥梁，桥台多年受台后填土及火车轴载的作用，由于软土地基不能为其提供有效的平衡力，最终地基失稳，导致桥台倾斜，出现了前移或侧移现象。此类病害造成桥梁伸缩装置破坏，使伸缩功能部分或完全丧失，严重时梁与背墙发生挤压，导致梁端或背墙破坏、剥落，甚至危及行车安全。此类病害事故的发生，使桥梁病害整治技术显得尤为重要。

关键词：软基；铁路桥梁；病害整治；技术探讨

后胥河中桥位于江苏省仪征境内，桥址处属于河流冲积平原区，地形开阔平坦。既有和新建后胥河中桥均为3-16m先张法预应力混凝土简支T型梁桥，既有后胥河桥桥台为T型实心桥台，新建后胥河桥桥台为空心桥台。

既有后胥河中桥病害现状：全桥各跨间梁缝与竣工图梁缝相比均明显缩小：0#台右侧上缘与梁端顶紧，梁端局部开裂；1#墩上梁端不规则部分顶紧，横隔板完好；2#墩上梁端顶紧，横隔板开裂；3#台与左片梁端顶紧，横隔板开裂。支座：第一孔两固定支座下板螺栓剪断，下板松动，支座吊空，局部有平面扭转，其余两孔梁固定支座无此现象。台后路基：桥两端路基沉降明显，护锥与台后路基已形成明显台阶，护锥顶部破裂。

上述现象表明由于软土地段土基软弱，台前和锥坡填土抵抗不了台后填土和行车荷载的附加土侧压力的作用，造成桥台有向跨中和侧向的位移，与仪器测量结果相符。

1中铁上海局给定的第一种方案是顶推法

1.1连地梁及系梁施工。分别于新老桥每跨中间等间距各打两排直径￠80cm的钻孔灌注桩，每排两根，间距4米，然后通过100×100mm连地梁和系梁将桩和两端的桥台承台和墩柱的系梁连成一体。地梁做成后就限制了桥台向跨中的纵向位移；同时每个桥台左右两侧各打一排四根限位桩，然后通过横向限位承台也与桥台连成一体，这样就限制了桥台的侧向位移。通过这种方法将桥台的跨中和侧向位移完全控制住。

1.2顶推，同一桥的每端桥台分别采用了500KN的顶两台，每个顶的一端放置于地梁的系梁上，另一端顶到桥台上，等间距对称布置。既有线上架设了便梁，新老线均挖除了台后填土，并打设了应力释放孔。顶的过程是先在新线桥台进行试验的，徐徐加载并持荷，最后在顶的力量达到500KN时位移在10mm的位置上长时间无变化。后来再增加顶力考虑承台和桩连接处会承受较大的剪应力，也超出了设计院给定值，即放弃了此种方法。

顶推法是在理想状态下的一种模拟实验，实验证明是不可行的。现有的位移是长时间累积作用的结果，很难在短时间内用顶复位；尽管桥台挖除了台后填土和进行应力释放，但无法准确计算桩间土地反向推力和侧向的剪力等；也无法准确计算桥台与桩顶之间的剪力大小，顶推桥台时，为避免墩身承台与桩基结合部位产生较大的剪切力，破坏桥台整体稳定，鉴于此设计所提供的顶力控制值也是较保守的，因此在采用千斤顶实际顶推时，桥台身、墩身及梁体均未达到理想的复位位移。

2锯胸墙法

顶推法失败后，采用了切除部分桥台增加伸缩缝的办法即锯胸墙法。钢筋混凝土绳锯有效的解决了这一难题。经计算每端桥台切割厚度为8-10cm，即可满足移梁后各跨伸缩缝的要求。切割后外露断面均涂刷环氧树脂隔离剂。新建线空心桥台内侧进行了植筋并绑扎钢筋后，浇筑高标号混凝土加厚处理；既有线为实心T型桥台，不作处理。

3梁体纠偏施工方案

桥梁纠偏是要在封锁点内进行的，即要中断火车运行。需要在封锁点内完成与本片梁有关的道轨接头处夹板的拆除和恢复，轨枕与钢轨连接螺栓的松动与紧固，完成梁体移动，梁体一次移不到位，可待下一个封锁点，每个封锁点约3小时左右。

桥台加固措施实施完成后，需对梁进行纠偏，即作纵向或横向移动。当时几个桥台与梁间的伸缩缝明显缩小，均小于3cm，有的桥台与梁顶紧，且造成梁体或桥台的破坏。经测量，几个与桥台相连的梁端均有侧向位移，与3号台想连的新老桥梁端侧向位移均小于2cm，横向可不做移动，与0号台想连的梁的侧向位移均超过4cm，需作横向移动。由于采用的是四个桥台均锯掉8—10cm 的方案，中间一跨不和桥台连接，无横向位移，梁无需作纵向或横向移动，所以只需对与桥台相连的梁作纵向或横向移位即可。

3.1梁体纵向移动。本桥梁为两片16米的T型梁通过横隔梁连成一体的，加上桥面荷载每跨总重不超过200吨，我们采用了四个100吨的顶，以确保施工过程的安全。在对某一跨梁体作移位时需将其余跨梁缝均用不同厚度的木板（移梁所用木板均为密度高几乎无压缩的木板）塞紧，防止相邻梁移位。移新桥第一跨时，首先于0号台和1号墩支座垫石下的帽石上分别对称布置两个100吨的顶，用硬质方木或木板将顶调整至上部分别顶在两片梁的梁体上，顶的位置横向居梁中，分别对称顶在两片梁上，顶与梁之间要垫一块3cm厚30*30cm的钢板，以增大受力面积。梁两端的两侧分别用钢轨和枕木限位，防止梁移动过快。一切准备好后，两端的顶分别同步加压，梁慢慢升起，待升至20cm左右后停止施压，将支座卸掉，然后将一号撴处梁底居中放一钢板，钢板上横向放两根直径为5cm的滚钢，上部再放一30×30cm的钢板后落下顶，将梁落到滚钢上。后将1号撴上的梁间缝下部塞紧，然后0号台处落顶，一号墩梁间塞木推动梁体前移，每次前移1cm左右。通过0号墩来回起顶落顶，1号墩处梁间缝的上部和下部同时加厚木板，即可将梁纵移到规定位置。

3.2梁体横向移动。横移前必须将移动方向一侧的限位桩加固好，且限位桩的位置即为移梁的终点位置。横移的操作比纵移更简单，只需将顶的底部一半需移位的反方向侧比另一侧垫高约2cm，施压前悬空一侧可用撬棍施力使其悬空。等到顶加压时，撤掉撬棍，顶自然以较小角度倾斜，随着加压的进行，梁在升高的同时向一侧移动，升的越高，横移越多，梁升高约20cm左右时，停止加压，同时将梁用枕木和木板垫起，然后回油落顶，后将顶底的2cm木板抽掉，再次加压将垫于梁底的枕木和木板抽掉，回油将梁落至原来标高。这样每次横移1—2cm，来回重复上述过程即可将梁移到正确位置。

3.3支座固定。梁移到位后，即可进行支座的施工。支座施工时将梁顶高至适合支座施工的合适高度，后采用取芯机钻孔安放固定支座的螺栓，或采用焊接至预埋钢板的办法将支座固定至正确位置。既有线支座的调整或更换也需要在封锁点内进行。支座安装好后将梁放下，完成梁体移动。

4结语

顶推桥台，由于受太多不可见因素的影响，几乎没有成功的可能，而且成本巨大，安全风险高，是一种不可取的方法；切割桥台，与顶推法相比，成本小，安全风险低，是一种行之有效的方法。本文所谈自切割桥台胸墙，到梁的纵移和横移，均是一种最省时省力的方法，而且简单易行，可操作性强，在全国的既有铁路和公路软基桥梁治理中，有着很好的借鉴意义，值得推广。

参考文献

[1] 改建既有线和增建第二线铁路工程施工技术暂行规定[S].铁建设[2008]14号.

[2] 客货共线铁路桥涵工程施工技术指南[S].TZ203-2008.

作者简介：王登欣（1969.02- ），男，山东临沂人，本科，中铁十四局四公司。

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