浅谈小沽河大桥病害处理

1、    浅谈小沽河大桥病害处理    刘贵翔摘要：潍莱高速公路小沽河大桥在通车后出现了桩基下沉，造成墩柱开裂，桥面下沉等病害，文章分析了出现桩基下沉的原因，提出了加固方案，对采用的方案提出了施工要点，对相似工程有借鉴的作用。主题词：小沽河 病害 处理一、桥梁概况小沽河大桥是山东潍莱高速公路上一座跨河的大桥，桥梁中心桩号为k110+600。桥梁全长406.06m，为分离式双幅桥，半幅桥总宽13.50m，净宽12.50m。上部结构型式为16×25m装配式预应力钢筋混凝土简支t梁，横向布设6片梁；下部结构型式为双柱式墩，框架式桥台，桩基础；桥面铺装为

2、沥青混凝土结构，采用毛勒式伸缩缝，板式橡胶支座。该桥于1999年建成通车。二、主要病害及原因分析1、桩基下沉及原因。（1）桩基下沉：检测单位对全桥墩柱顶标高进行了测量根据测量结果，部分墩柱沉降量较大，其中右幅3号墩外侧柱达16.7cm，右幅6号墩内侧柱达17.4cm，其余墩柱沉降在3-8cm。（2）病害原因分析a.由于上游大量挖沙，桥位处河底缺少必要的防护，自成桥以来，河底累计冲刷，河床底标高下降不小于3米，由此造成桩侧摩阻力减少，桩基承载力降低，若桩底持力层不良，则极易产生下沉。2、墩柱开裂及支座剪切、变形。桩基的不均匀沉降直接导致了以下病害：墩柱共有52 条环向裂缝，裂缝多集中在l-6#墩

3、墩柱与r-6#墩墩柱上，裂缝宽度介于0.051.2mm 之间，长度计7640cm。25 条竖向裂缝，裂缝宽度介于0.050.4mm 之间，长度计2195cm。并且部分盖梁存在竖向裂缝、部分支座剪切变形。三、处理方案1、桩基下沉处理为了防止桩基继续沉降，并考虑到桥下净空，使钻机有足够操作空间，在顺桥向增加桩基，以避开盖梁。每个盖梁下增加4根桩基，桩基长度在满足设计的前提下保证入岩1米，同时增设工字形承台，与原桥桩基通过植筋连接，保证桩基共同受力。2、支座剪切、变形处理利用桥墩盖梁作顶升支架，在盖梁顶面安装千斤顶，整联t梁同步顶升，顶升高度视各墩沉降量而定，在梁底增设预制混凝土垫石或钢板，使桥面恢

4、复设计标高。3、裂缝处理裂缝宽度小于0.1mm，采用表面封闭的方法进行处理；裂缝宽度在大于0.1，采用壁可法进行加固补强。四、施工要点1、桩基加固及承台施工要点1.1、因桩基出现沉降及倾斜，并且因河床冲刷较大，为防止施工时，对原桩基产生挠动，致使原桩基下沉，发生事故。在施工前必须做好防护工作，具体防护措施如下：（1）基础采用c40钢筋混凝土浇筑，基础位于旧桩基中间基础尺寸：1×6×6m。（2）基础上放置直径630mm厚10mm钢立柱，钢立柱上下焊接90×90×1.5cm钢板。增大受力面积，钢立柱底部钢板固定在混凝土基础上。（3）钢立柱顶部钢板放置沙箱，沙

5、箱上使用90×90×1.5cm钢板与盖梁相接触，增大受力面积，钢板与盖梁、钢板与千斤顶植筋均放置防滑垫。（4）钢立柱之间使用槽钢连接，钢立柱与原墩柱使用20cm宽，1.5cm厚钢带连接。使钢立柱与原墩柱成为一个整体，共同受压。1.2、进场后对所有桩柱结合处进行高程测量，桩基开始钻孔后，每隔4小时对正在施工的桩基进行复测，如发现原桩基出现沉降，立刻停止施工，检查沉降原因。1.3、承台施工时因需要对桩基处进行开挖，原河床冲刷较大，所以承台施工时不得拆除支护，并且在承台施工完成后，每个承台上设置至少4个沉降观测点，每天观测3次，直至承台混凝土强度达到100%方可结束观测。1.4、

6、钢筋加工及混凝土浇筑本文不再做详细叙述。2、同步顶升更换支座施工要点支座顶升为本桥施工的一个重点，采用千斤顶顶升梁体后更换支座时候，为了确保在桥梁顶升过程中不产生过大的拉应力，采用同时、同步的顶升作业方式进行全断面顶升，更换支座施工采用自锁同步千斤顶，施工中可不中断交通。2.1同步顶升主要顶升工艺包括：搭设支架安装千斤顶安装百分表试顶试升顶升更换支座回油卸顶拆除支架。（1）搭设工作平台考虑到已进入汛期，如遇下雨或上游水库泄洪，河道内水流较大，工作平台采用轻型挂篮，在盖梁处设置可供工人进行操作的工作平台-轻型挂篮（约500kg），挂篮现场加工，挂篮两侧用钢丝绳固定在两侧混凝土护栏上。同时，挂篮两

7、侧安装扶手，确保施工安全。挂篮下部质量估算：r1=500（挂篮）+400（人）+100（零星工具）=1000kg。（2）千斤顶调试与安装千斤顶要安放在梁端马蹄下，千斤顶行程2cm，100t超薄型千斤顶（异型千斤顶），重量约10kg。a.千斤顶安装前需进行试运行并调试，使提供一定顶升力时其速率大致相同，误差控制在1mm内。b.安装前检查千斤顶及其密封情况，保证千斤顶密封良好，油液品种及油量符合要求。c.检查完成后，人工安装千斤顶就位，并调整千斤顶预行程，保证千斤顶与垫块间密贴。d.千斤顶上安装高度测量尺，采用钢板尺固定方式，以便可以准确控制顶升量。（3）千斤顶受力分析通过查阅小沽河大桥竣工图纸，

8、一孔的梁体总荷载不超过r2=441595kg，不可预见因素产生的质量r3假设为5000kg。桥梁一孔荷载计算：r荷=r1×2+ r2+ r3 =448595kg桥梁一孔千斤顶有效承载力r支=100000×12=1200000kg安全系数rs=r支/r荷=1200000/4485952，所以一孔设置12个千斤顶完全可行。（4）拆除约束构造及梁体限位a.顶升前对桥梁上部结构存在的约束构造进行拆除，以一联或1孔为整体，如1联为整体，解除伸缩缝之间的橡胶条和连接构件，使伸缩缝完全断开，并将混凝土护栏在伸缩缝处断开，如1孔为整体，解除连续缝处连接构件和混凝土护栏连接。保证梁体能够自由

9、顶升。b.需要采用梁体限位措施以防止梁体在顶升过程中产生侧向移动。桥梁纵向限位可以把与伸缩缝同样厚度的厚钢板塞进伸缩缝内，钢板要经过磨光和涂油处理，以减少摩擦力；c.在边梁端部两侧与挡块之间放置适宜厚度的钢板，以防止梁体产生横向移动，钢板要经过磨光和涂油处理，以减少摩擦力；（5）顶升工艺a.试顶1）所有准备工作齐备后(如检查垫块、千斤顶安装、承力基础、所有施工设备及材料等)，千斤顶同时开动，进行试顶，按顶升行程进行顶升控制，试顶高度5mm，并持荷10min以上卸载。2）卸载后应认真检查系统的各自控制系统及表观现象，检查重点有：所有油路有无漏油现象、千斤顶有无异常现象、供电线路的表观磨损等。 卸

10、载后同时还应认真检查千斤顶上下钢板有无变形现象，必要时可调整钢板的厚度以满足顶升要求；认真检查千斤顶放置位置下的结构物有无区别于顶升前的现象，如存在，应认真查出原因后方可正式顶升，严禁情况未明时继续进行顶升。b.顶升控制试顶完毕，在专业人员的统一指挥下所有千斤顶慢慢用力整体顶起梁体，顶升时务求各顶同步上升，各顶之间以位移分级控制，各墩台以对讲机联络，开始以2mm为一级，每一级到位后统一停止，加垫槽钢凳子及钢板，检查各顶的情况，确保工作状态良好后再进行下一级顶升，如此反复。顶升高度高于支座设计高度10mm。为了确保每片梁均匀同步升高，分级逐步向上顶梁，各级上升高度为2mm，起顶至施工要求高度后，

11、垫好槽钢凳子，并在顶升过程中做好测量、记录工作，确保梁体、桥面系支座更换维修前后一致。c.重点观测顶升过程中重点控制：1）整联的横向位移 ；2）整联的纵向位移；3）孔间桥面连续的变化；4）梁端2米范围湿接缝底部；5）端横板；6）伸缩缝顶升完毕后前后高差。2.2支座更换（1）支座拆除用钢钎将支座撬活动后，人工抽出即可。一般支座与墩顶的粘接很牢固，不宜拆除，作业时应备足专用工具，考虑多种方法进行。（2）墩顶处理及支座安装在支座拆除后，清理盖梁顶面，将原支座外露的不锈钢板用丙酮清洗干净，用环氧胶将已脱开的不锈钢板与支座上钢板粘贴。（2）卸荷落顶进行分级落顶卸荷，每次卸压根据油泵表盘读数回落5mpa为一级，时间每级回落时间控制在30±2秒，卸载过程中，应保证各千斤顶同步，要做到同步、慢放，同时设置观察员，对梁体变化随时观测，一旦梁体出现变形等异常现象，应立即停止卸载，查明原因、消除危险后再进行卸载工作。（4）观测新支座工作情况全部卸载完毕后，观测新支座工作情况，如发现个