刚坪桥改建工程施工总结

廖 诚

（甘肃省白银公路管理局会宁公路管理段，甘肃 会宁 730700）

1 工程概况

G309 线K1980+280 刚坪桥，原桥为1×8m 矩形板桥，沉井扩大基础，桥梁宽度为净——7.0+2×0.75m,设计荷载为汽车——15 级、挂车——80 级，建成时间为1978 年。受洪水冲刷和地质灾害破坏，该桥两侧八字墙发生位移，于1985 年加固维修八字墙及护坡，1995 年、2007 年先后两次加固维修护坡。由于旧桥承载力低，不能满足现行交通量需求，在考虑到原桥位地质的复杂，下游的河床比降较大的情况下，最后决定旧桥不拆除做为新桥下游的防护，提高桥头引线的基础上，在旧桥的上方新建1 座1×20m 预应力混凝土空心板桥，基础为桩基础，桥梁宽度为净——8.0+2×0.5m。

2 施工中出现的技术难题

2.1 桩基施工

由于本桥建设年代久远，管理单位更换频繁，故桥梁基础资料不完整，桥梁基础信息不准确，地基情况非常复杂。对新建桥梁0、1 号桥台上游侧桩位位置进行了地质钻探，钻探结果表明表层3m 范围内为素填土（σ0=80kPa），其下部分均为粉质粘土（σ0=90-120kPa），根据地质情况采用回旋钻成孔。开工时根据图纸首先对1 号台左柱进行钻孔，浇筑桩柱成型，并没有考虑到地下结构会十分复杂。再对右柱进行钻孔时，钻机打到地下12 米左右时，伴随泥浆出来的不仅是粘土还有少量砾石，钻机在作业过程中也有明显异常。随着井尺进一步深入至13 米左右时泥浆里带出有明显深灰色物质及大量砾石。钻机也时有卡钻现象，13.5 米时钻机不动了，操作人员将钻头提出泥浆液面，钻头早已被15mm 光圆钢筋所缠绕，钻头上部分到头也被损坏，无法继续钻孔。随即组织专家及相关技术人员对现场进行勘察，并对桥跨300m 宽度范围内进行高密度可视电阻率成像剖面分析。分析结果表明，在旧桥底部存在高阻体，埋藏深度：13.2～18.8m；分布长度：新建桥梁桥跨范围内；分布宽度：以新建桥梁上游侧桩基为准，向下游方向延伸25m 范围内。同时，该高阻体中埋藏深度16.2m 处存在一个相对低阻的夹层，厚度2m 左右。旧的桥梁基础、防护基础深埋在地下，而不仅仅是设计图上标的的素填土和粉质粘土,还有一些旧资料里也没有反映出的构造物。本桥由于勘察设计钻探不细致，造成桩基施工时回旋钻打到了不明钢筋混凝土构造物上，回旋钻钻入困难以至于基本不能开钻的情况。如果使用冲击钻破除不明构造物继续进行施工，由于实际地质条件，冲击钻扰动过大后果可能会发生缩颈，塌孔的可能。一旦发生上述情况，钻头将无法取出，钻孔将报废损失惨重。几种成孔办法均不能很好的满足施工需要，地质条件又限制只好又回到最早的成孔办法—回旋钻成孔。回旋钻打孔又没有办法破除不明构造物，自身无法解决钢筋混凝土结构层。在这种情况下设计单位及有关专家意见是调整桥位，使桥基础避让开地下构造物。固新桥1 号台左侧桩基础已经完成，又不能弃桩，所以只能以完成的桩基础作为控制桩基础来调整桥位。桥位调整后，为了让旧桥防护依旧发挥防护功能，现场决定将新桥改为向上游平移并保证使用旧桥防护。在对新1 号台左侧桩基0 号台右侧桩基顺利施工完后，进行最后0 号台左侧桩基施工时，钻机再次在8 米处遇到混凝土构造物，无法继续钻孔。从旧桥施工图纸，地勘报告，及物探报告上并没有反应出地下8 米左右的地层有混凝土构造物。三条桩已完成此时在没有退路只能完成这条桩的施工。

2.2 两侧桥台防护施工

本桥地处的冲沟土质虽然是粉质粘土，但含强碱物质，腐蚀性较大，且在地下水的作用下，成流塑状态。河床下均为粉质粘土，历史上的几次对八字墙、护坡维修加固，曾经采用各种形式：重力式基础、木桩基础等，由于河床承载力不好，流水的腐蚀，防护构造物都不同程度损坏，最后一次采用钻孔灌注桩基础浆砌片石八字墙效果还是可以的。利用旧桥防护也是最佳最经济的方案，移动桥位0 号台和1 号台桩基础部分就会暴露出来，旧桥防护就不能起到对新桥基础全部防护作用。

3 处治方案及措施

针对上述存在问题，我部技术人员和设计单位及时沟通，根据实际施工及地质情况进行了局部变更修改，对施工方案进行了调整。在工程实施过程中也得到了老专家们的现场勘查指导。

3.1 桩基施工

对1 号台右侧桩基施工时在12 米时钻头打到不明钢筋混凝土构造物上，直到13.5 米处卡钻无法继续钻钻入，冲击钻在此地质环境下破除不明构造物继续钻孔风险较高，成本较大。考虑到左侧桩基已经施工完成，弃桩重新定位又不允许，在与设计单位现场勘察沟通后，将本桥桥位向上游平移一个桥位的位置。是将已完成的左侧桩基作为新桥的右侧桩基，在左侧重新钻孔。移动桥位后能使旧桥防护继续发挥其防护作用，根据实地计算将新桥改为斜交30°。逐一完成了1 号台左侧桩基、0 号台右侧桩基。最后一条0 号台左侧桩基钻孔时又发生不明构造物卡钻现象，现场再次与设计单位监理等有关人员沟通，采取大开挖挖至地下8 米处，破除地下混凝土构造物，回填基坑重新钻孔。当挖机挖至8 米处时，发现地下混凝土构造物是旧桥八字墙的桩基础，根据旧桥图纸发现实际旧桥八字墙桩基础与实际位置出入很大，并且有两条并排80cm 桩基础，现场有关人员决定破除其中一条桩基础。挖机扩大基坑作业面积，由于地形限制，机械只能将八字墙挖至裸露4 米处，人工再将八字墙桩基础挖至裸露8 米处。破除八字墙盖梁及准备挖除桩基础部分混凝土，剪断钢筋，用钢丝绳固定连接好绞盘与八字墙桩基础，人工推动绞盘慢慢将剩余部分桩基础从地下拔出。对新桥0 号台左侧桩基础重新精确测量后无误，进行基坑回填，碾压，进行重新钻孔。

3.2 两侧桥台防护施工

3.2.1 北侧防护

北侧防护由于在做基础时将部分旧桥八字墙拆除破坏，剩余部分不足以防护新桥基础。挖开就八字墙基础，在就八字墙盖梁及八字墙桩基础断裂处植入钢筋，向河床内侧制作混凝土承台，就八字墙身打眼植筋，将浆砌片石砌筑在新浇筑的承台上包裹就八字墙，完成新八字墙对新桥的防护。新桥防护部分按照设计做锥坡基础，上部统一做锥形护坡。做到防护稳定实用美观。

3.2.2 南侧护坡

鉴于本桥设计之初就是利用旧桥防护，所以南侧1 号桥台是按照原有设计施工，只是桥位向上游平移，旧八字墙不能完全防护新桥基础。在南侧八字墙顶面，破除砂浆抹面，在石头墙上植筋，按照原有线性将八字墙砌筑成符合新桥要求的防护墙，最后进行勾缝抹面。

4 几点建议

桥梁养护工作长期存在经费少，技术力量薄弱，只能对出现的桥梁病害进行局部修复。而刚坪桥由于地处软弱复杂地质路段，修建时间较早，多次的修复、加固工程造成了复杂的隐蔽地质形式。

旧桥改造经费本身就很有限，设计单位对危旧桥改造重建工程，如果按照简单的修建桥梁考虑，对旧桥的实地情况勘察不细致，考虑问题不周到，将会存在很多未知因素。需要设计单位在对旧桥改造设计时，多与养护部门或周边老百姓了解桥梁和当地情况，问题考虑的更多一些，问题想的更复杂一些。如果只是单一的去做桥梁设计，那么就会发生一些想象不到的问题，甚至造成很大的经济损失。