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桥梁锥坡处理及加固技术探究

2020-07-04靳小康

中国科技纵横 2020年11期
关键词:加固处理桥梁

靳小康

摘 要:高速公路运行中很有可能出现桥台跳车现象,想要减少此类问题发生必须要做好桥梁锥坡处理和加固工作。本文结合某工程探究桩板墙在桥梁锥坡处理和加固中的应用。

关键词:桥梁;锥坡;处理;加固;桩板墙

0引言

新时期下,我国公路桥梁工程数量也不断增多,新建桥梁工程不断增多的同时,也增加了桥梁修复工程数量。对于一些正式投入运营的桥梁来说,随着气候条件、土壤环境产生变化,以及自然灾害的影响,会严重影响路桥工程运行安全,如跳车现象就十分普遍。桥梁损坏不及时处理,会增加桥梁和车辆的安全隐患,桥梁维修费用也会增加,提高了路桥运维开支。因此做好桥梁锥坡处理和加固工作有着重要意义,也是延长路桥工程使用寿命的主要渠道。采取有效的锥坡处理技术和加固技术,能够为路桥管理单位节省大量维修成本,让路桥工程变得更加结实耐用。

1工程概况

杨渠沟大桥和张巴沟大桥锥坡水毁,设计采用挡墙、抗滑桩加固的方法进行施工,共有20根抗滑桩,其中杨渠沟大桥13根,张巴沟大桥7根,抗滑桩截面:1.5m×2.0m;钢筋等级:HRB400级,竖向受力主筋连接采用直螺纹套筒连接;桩身砼设计强度为C30。护壁砼为0.18m厚C25混凝土。

根据设计图纸及地勘资料,杨渠沟大桥抗滑桩桩长为28米(其中地下20米,地上8米),桩中心距为5米;张巴沟大桥抗滑桩桩长为两侧2根为20米(地下12米,地上8米),其余5根为24米(地下14米,地上10米)。

2施工准备工作

对施工现场进行全面的勘察,对设计指标、施工图纸进行深度研究,掌握设计意图。在桩孔正式开挖前,要做好边坡、周边裂缝进行封闭处理,避免地表水渗漏影响孔壁的稳定性。之后进行桩位区域场地的平整清理工作,根据桩顶标高确定平整高程量。考虑到施工现场十分狭小,沿着既有道路、抗滑桩走向进行道路右侧平整,提供更加宽阔的施工场地,方便后续施工作业。

按照工程的设计标准进行测量放样,结合设计方案中的坐标,使用全站仪、GPS设备放出一序桩孔开挖线,实现桩体定位,设立十字护桩,并引导挖孔范围外,有助于施工当中的桩位校核。

3桥梁锥坡处理与加固施工

3.1下部桩孔开挖

根据设计高程修整挖孔桩范围,根据设计桩位跳桩开挖方法两次开挖,第一次为井口场地平整,在锁口尺寸原地下挖20cm,再进行护壁、锁口钢筋制作,安装模板,全程使用全站仪校正桩位和桩口方正。完成井口浇筑后,在锁口护壁砼上投射桩心十字轴线,用作桩心、垂直度、深度确定。井口四周要提前设置好排水沟,还要增设排水防渗、地表截。本工程采用了三脚架和固定卷扬机作为提升装置,设备上装有限速器和自锁装置。井口砼强度达到设计标准的70%后,安装提升设施。桩体土方采用机械与人工配合方式开挖,先用钢筋(长1.2m、直径20mm)打入土中,检测是否存在淤泥、流砂,如果有砂层要将每节开挖深度降到0.5m;开挖深度在6m以上时,要将風管口连续送到孔内且距离孔底1m位置,孔中使用防爆灯,与孔底距离2m。定期清除孔口堆放的土方,孔口1m范围内的土方堆积高度不得超过1.5m[1]。待到挖掘深度达到设计深度时,通知监理工程师检验,合格后封底。孔内如果发现了渗水问题,要及时将积水排除,引流要远离桩孔,避免回流。如果孔内渗水量较小,可以采用人工提升方法,渗水量较大的情况下用水泵抽水,根据孔内水流量大小适当增减潜水泵数量,保证成孔质量。

3.2钢筋砼护壁

挖空中的每次护壁前,都要对桩身尺寸、平面位置、垂直度等进行检查,确保成桩质量。每一节护壁砼养护24h后再进行下一节开挖。为了提高施工安全性,本次护壁采用C25钢筋砼结构,每挖掘1m进行护壁。施工中,严格按照设计标准安装护壁钢筋、护壁模板,按照桩孔中心校正模板,确保护壁厚度、桩孔尺寸、垂直度等满足标准,之后浇筑混凝土,上下护壁搭接量为200mm,采用小型振动棒振捣,确保混凝土密实度,护壁砼浇筑同时也要均匀浇筑周围,避免模板位移问题。在混凝土强度达到1.2MPa以上时拆模、校正、修正,直到满足标准为止。护壁混凝土灌注要求上下节点成为一体,提升孔壁的整体稳定性[2]。保持护壁设置的连续性,混凝土下送时保持对称、四周均匀捣固。一边施工一边灌注护壁受力状况,如果发生了错位、开裂情况,要立刻将孔下工作人员撤离,完成加固工作后再施工。

3.3桩体钢筋笼

抗滑桩施工环境的限制,钢筋重量较大、数量多,为了提升效率、保证安全,本工程钢筋加工设计桩长度均在12m以上,采用直螺纹套筒连接以及井下安装方案更加合理。切削下料中,要将钢筋端部弯曲部位调直或切割,保持切面和轴线相垂直。下料完成后统一放置钢筋,避免受损。钢筋直螺纹丝头的牙形和螺距必须和连接套相匹配,完成后送到指定处抽样检测,如果有不合格丝头要切除,重新加工螺纹。合格的丝头一侧戴上保护帽,另一侧拧紧连接套。将宁套筒的钢筋和被连接钢筋连接,将钢筋转动到预定部位,使用扳手直接拧紧,锁定后与套筒连接[3]。如果钢筋无法转动,要将螺母、连接套筒拧入到加长螺纹中,之后反向拧入到另一个钢筋螺纹中,使用锁定螺母与套筒连接。按照设计标准加工箍筋,标注主筋位置,布置四角主筋,表明箍筋位置,箍筋上主筋标记与主筋底部标记对准、垂直绑扎,依次进行完成全部绑扎工作。

3.4桩芯砼灌注

在完成钢筋隐蔽工作后进行桩芯砼灌注。施工前要确定砼配合比,桩芯砼采用了C30混凝土,如果孔内渗水量较大,为了保证桩体施工质量,可设计水下砼配合比,完成配比的混凝土用罐车运输到施工现场。采用插入式振动器分层振捣方案,由于经验丰富的人员进行振捣,在桩体浇筑到设计标高时,根据浮浆厚度确定混凝土浇筑标高。如果混凝土表面没有浮浆,混凝土灌注在设计标准基础上增加100mm即可。如果混凝土表面上有浮浆,要将浮浆厚度去除,在初凝前压平桩顶混凝土,并将浮浆层凿除,确保可以和上部桩身正常连接[4]。在抗滑桩浇筑时需要注意几下事项:

(1)浇筑中混凝土表面积水厚度不得超过50mm,否则要先进行排水再浇筑。

(2)浇筑时要预留试块,每根桩一组。

(3)桩井内部如有积水需要先排水。

(4)严格按照试验段标准配比混凝土材料,井下人员使用插入式振捣棒将混凝土分层捣实,快插慢拔。桩体要一次性浇筑完成,之后覆膜或铺草袋洒水养护。

(5)浇筑中混凝土接近钢筋骨架底部时,要降低混凝土的浇筑速率,避免对钢筋产生冲击出现上浮情况。

(6)混凝土灌注高度要比桩顶标高多出10cm,在上部桩身浇筑时要将浮浆剔除。

(7)待到桩身强度达到设计强度的75%时,即可对相邻桩序进行开挖,不得超前开挖土方后施工桩。

3.5抗滑桩施工用水与用电

从相邻单位接入施工用电,提前确保施工电源满足安全规范标准。根据工程现场的勘测情况确定施工用水,如果相邻水井无法使用,要通过运水车将水源运输到作业面,在蓄水池中统一存水以备后续使用。

4桩板墙施工中的问题与防治措施

4.1塌孔

4.1.1原因

(1)地下水渗流严重。

(2)混凝土养护中孔底有积水,抽水之后孔内土层产生水压差,降低了孔壁的稳定性。

(3)土层变化部位挖空深度超过了土壤稳定极限高度。

(4)孔底超挖、位置偏移,孔壁结构受到外界干扰造成结构失稳,再加上支护不及时,从而产生塌孔问题。

4.1.2措施

(1)采用井点降水措施,最大程度上减少孔内有积水出现,强化周围装土体粘聚力,提升结构稳定性。

(2)提前检测到土壤稳定极限高度,并控制挖孔深度不超过极限高度,避免产生超挖、孔位偏移问题。

(3)在软路基部位挖孔时,要提前做好支护工作,如果塌方孔壁损坏十分严重,要采用砂石填充,在护壁位置增设泄水孔,可以有效排除孔内积水。

(4)为了减少桩孔内容产生较大水压差,抽水时要缓慢进行,并注意孔周围排水工作。

4.2护壁水平裂缝

4.2.1原因

(1)护壁厚度过大,重量超出了土壤极限摩擦系数,造成护壁下滑产生裂缝。

(2)抽水过量,桩孔周围地下水位下降,护壁外产生负摩擦力。

(3)受到塌方影响,导致护壁失去支撑出现土地下滑情况,護壁某个部位受到拉力作用影响造成环向水平裂缝,再加上下滑不均、四周压力不均,产生了非常大的剪力作用、弯矩作用,生成大量的斜缝、垂直缝。

4.2.2措施

(1)严格控制护壁厚度,在满足支撑基础情况下尽可能减少重量,可以在护壁内增设φ8@200mm竖向加强钢筋用于强化,上下节竖向钢筋连接要足够牢靠,避免产生过大的环向拉力。

(2)护壁导槽位置必要保证支撑强度满足要求,提升导槽稳定性。

(3)如果裂缝较小,可以暂时不处理,但需要做好裂缝和结构稳定性的监测,如果裂缝有扩大趋势要第一时间处理。竖向裂缝可能会发生风险,一旦发现要停止作业,做好裂缝监控,通知设计单位、业主单位、监理单位共同协商解决对策。

4.3截面大小不同或扭曲

4.3.1原因

(1)挖孔过程中没有严格按照中线控制标准设计护板尺寸,造成桩体产生偏差。

(2)土质强度不足或存在分细砂层,截面半径难以控制。

(3)模板安装强度不足,跑模问题严重。

4.3.2措施

(1)针对上述诸多问题,需要严格按照每节量测各边位置,保证孔壁垂直度达标。

(2)保证模板安装强度,确保模板结构足够稳定。

(3)土质强度不足需要在通过压浆形式加强孔壁周围强度,保证截面半径控制强度。

5结语

综上所述,为了能够保证路桥工程的运行质量、降低安全事故发生率,必须要做好桥梁锥坡处理和加固工作。在桩板墙施工中,需要严格控制每个施工流程,前期准备工作必须要足够充分,制定质量保障措施、安全保障措施、进度保障措施,按照设计标准进行每道施工工序管理,发现质量问题要及时解决,确保项目可以顺利完工。

参考文献

[1] 张计虎.柱式桥台台前锥坡拆除及加固技术研究:以原平市平安大街东延工程桥梁改建项目为例[J].交通建设与管理,2014(24):163-165.

[2] 李子斌.桥梁锥坡处理及加固技术[J].技术与市场,2011,18(12):49-50.

[3] 樊祖振.简述古房中桥的锥坡处理方案[J].西部交通科技,2017(10):78-81.

[4] 马驰.高速公路桥台锥坡施工测量的探讨[J].科技创新与应用,2014(7):172-173.

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