淺談橋臺背墻病害及維修加固方案
2015-08-04
一、工程背景
某高速公路橋梁位于浙江省內(nèi)，橋梁上部結構為先張預應力混凝土先簡支后結構連續(xù)空心板梁，跨徑布置為4×16m，橋梁全長為68.4。橋面布置為0.5m（護欄）+19m（行車道）+0.75m（護欄）+1.5m（中分帶）+0.75m（護欄）+19m（行車道）+0.5m（護欄），橋梁總寬42m。該橋下部結構采用樁柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。
橋臺臺背是連接橋臺與路基的關鍵部位,關系到橋臺的穩(wěn)定及行車的舒適、安全.做好橋臺臺背的加固,關系到公路橋梁的質(zhì)量,也關系到車輛的行駛安全.
橋梁現(xiàn)狀主要病害
根據(jù)檢測單位描述，本橋梁主要存在以下病害：
1、后土壓力的影響、填土自身沉降及車輛荷載作用背墻破壞及梁體局部壓曲、開裂、破損。
2、受臺后填土擠推作用及基礎不均勻沉降，現(xiàn)狀臺前護坡開裂嚴重，與臺帽脫開。
3、支座鋼板均有銹蝕現(xiàn)象，多數(shù)支座橡膠均存在有剪切變形現(xiàn)象，主要是由于在臺后水平力作用下，引起路基沉降和橋臺向前滑動，導致支座橡膠順橋向剪切變形。
4、背墻破損側伸縮縫縫寬幾乎為零，處于“卡死”狀態(tài)。
三、加固方案及工藝
1、加固方案
1）對現(xiàn)狀橋臺耳背墻存在開裂、破損嚴重的進行鑿除，保留原鋼筋，種植Φ16，使得新老混凝土形成整體，并澆筑比原設計高一等級混凝土。
2）由于橋梁伸縮縫失效，已影響其正常使用性能，本次對其進行更換，且對施工范圍內(nèi)橋面鋪裝進行重新澆筑
3）橋臺支座存在嚴重變形，局部支座脫空現(xiàn)象，本次加固對兩側橋臺支座進行整體同步頂升更換。
臺后加固處理：為減小臺后土壓力及臺后土滑移對橋臺樁基影響，本次對臺后進行加固處理，具體方案如下：方案一，臺后注漿加固，采用袖閥管對臺后路基10m范圍進行注漿；方案二（推薦方案），臺后換填加固，采用輕質(zhì)材料泡沫混凝土進行換填，換填深度至原地面線以下50cm。
主要施工工藝
1）本橋需鑿出部分結構鑿除施工順序為：橋面鋪裝→搭板→橋臺背墻及耳墻。所有橋面鑿除構件主要為小型構件，采用空壓機人工鑿除，不采用大型機械拆除，以保證各構件的拆除，不損傷原結構構件。鑿除區(qū)域四周應放置安全防護網(wǎng)，在可以起一定的防護作用外，還可以阻擋打碎的砼碎塊掉落。橋面的鑿除過程中應明確橋面砼與梁板砼的分界線，應盡量避免損傷到梁板砼，以防止梁板在起吊過程中斷裂，破碎的砼塊應及時運至固定地點堆放，統(tǒng)一處理。搭板及橋臺背墻、耳墻，應盡量保有原結構鋼筋，如原結構鋼筋破壞時，應進行修復，可采用植筋加強。
2）耳背墻植筋補強，采用種植Φ16鋼筋，并采用比原設計高一標號的混凝土進行澆筑。
3）臺后袖閥管注漿：袖閥管注漿法的基本施工工序可分為泥漿護壁成孔、澆注套殼料、下袖閥管及固管止?jié){、注漿等步驟。
工藝流程為：放點布設孔位→移機至孔位→復核孔位→鉆孔至設計深度→做好成孔記錄→復核孔深→下袖閥管(套殼料、袖閥管、封口)→下鋅管(注漿頭、管路連接)→漿液拌制→開注漿機→吸漿(混合)→按步距提管→結束、清洗，做好注漿記錄。
4）臺后泡沫混凝土換填：泡沫混凝土是一種發(fā)泡劑通過機械方式充分發(fā)泡，將泡沫與水泥漿和其他外摻材料按一定的比例充分均勻混合，利用泵送系統(tǒng)進行澆筑施工，經(jīng)自然養(yǎng)護后形成一種含有大量封閉氣孔的輕型填筑材料。工藝流程，泡沫混凝土的生產(chǎn)過程包括泡沫制備、泡沫砼混合料制備、澆注成型、養(yǎng)護、檢驗?；鶎忧謇?rarr;按設計或圖紙要求定出厚度和高低點→澆水濕潤→生產(chǎn)泡沫混凝土→按施工順序澆注成型→養(yǎng)護→檢驗和成品保護。
5）支座整體頂升更換：工藝流程，施工準備→梁頂標高復測，確定頂升高度→搭設腳手架及作業(yè)平臺→連接并調(diào)試數(shù)字控制同步頂升系統(tǒng)→安裝千斤頂及位移傳感器→試頂→頂升至設計標高→清理墩頂垃圾→更換支座→千斤頂回油，卸載同步頂升系統(tǒng)→完成支座更換→檢查支座脫空情況→拆除腳手架，清理現(xiàn)場。
五、結論與建議
本文結合某橋工程實例，主要對橋臺臺背存在的病害提出針對性加固措施和方法，希望能為橋臺臺背的施工和加固提供了一定的參考。
