■左怀梅 王钰册 刘大鹏

（1.江西通慧科技集团股份有限公司，南昌 330000;2.江西省交通投资集团有限责任公司，南昌 330000）

近年来随着公路建设不断发展，桥梁安全已成为公路运行安全的关注热点。 我国大量的既有桥梁都存在缺陷与损伤，为确保其正常安全运营，对这些桥梁进行维修、加固与改造是必不可少的[1]。 本研究以某运营高架桥为例，根据实桥位移病害，探讨其纠偏技术方法及具体施工步骤，以期为类似的桥梁加固工程提供借鉴参考。

1 工程概况

1.1 原地形及设计情况

某高架桥横跨一沟谷凹地，地形起伏较大。 桥址区地层结构简单，主要为第四系全新冲洪积层及残坡积碎屑堆积层， 岩性主要为中粗粒花岗闪长岩。桥梁上部采用15×25 m 装配式预应力混凝土箱形连续梁。 桥梁分左右幅，单幅每孔横向布置4 片箱梁。 每幅分为3 联，桥台位置处伸缩缝为D80 型伸缩缝，其余分联端为D160 型伸缩缝。桥面铺装为10 cm 沥青混凝土+10 cm 防水混凝土。 下部采用柱式墩，每个墩采用2 根Ф160 墩柱，桩基采用Ф180桩，桥台采用Ф150 桩。

1.2 桥梁主要病害现状

该桥存在左右幅主梁整体滑移现象。 主要病害为：第3 联主梁存在纵桥向移位；3#（10# 墩处）伸缩缝抵死；4#（15# 台处）伸缩缝宽度过大；橡胶条破损；支座剪切变形、外鼓、开裂串动、位移；墩柱倾斜；桥台搭板处台背填土存在的下沉现象。 综合伸缩缝宽度检测、 支座检测和桥墩竖直度检测结果，第3 联主梁及11#-13# 桥墩出现了约5 cm 的往小桩号方向的纵向位移，14# 桥墩出现了约3 cm 的往小桩号方向的纵向位移。 第3 联桥面系检测结果：主梁及支座横向位移未发现明显变化。 第1、2 联（0# 台～10# 墩），0# 台、5# 墩桥面伸缩缝型钢间隙变化不明显，桥跨主梁及墩台支座横向位移未发现明显变化。11#～14# 墩墩底及桩基均出现裂缝，桩基最大裂缝宽度超规范， 但未达到断桩等严重程度；目前状态下11#～14# 墩柱及桩正常使用极限状态均满足规范要求，墩柱承载能力满足规范要求。 但其大部分墩底和桩基出现了裂缝，因而对桥梁的安全和耐久性均有不利影响。

1.3 桥梁偏移原因分析

2013 年7 月该桥进行了定期检查，报告显示桥梁技术状况评定等级为2 类，2015 年9 月因新建某高速互通枢纽匝道下穿高架桥， 第13、14 跨工程项目开始在桥下填土施工，在第3 联12、13、14 跨填土高度10 m 左右，第15 号桥台填土高度约8 m 左右，同月完成。 2017 年7 月进行定期检查发现该桥存在主梁整体滑移现象，并评定该桥梁技术状况等级为3 类，随后进行专项检测，对桥下填土进行卸载，历时2 个月清运卸载工作完成，通过对该高架桥第3 联上部结构、下部结构、桥面系在卸载前与卸载后外观质量检测对比中得出， 裂缝病害在卸载前及卸载后未发现扩展。通过对检测数据进行分析得出如下结论：在大面积回填土的堆载作用对墩柱产生侧向推挤作用，使得墩柱发生侧向挠曲变形，并带动桥墩顶端及上部结构发生偏移， 故12#、13#、14#墩柱受下穿互通枢纽高回填土（约10 m），土压力导致存在倾斜；施工阶段支座或垫石高程与设计存在一定偏差，并未进行调平。 综合上述情况，桥跨在温度、恒载及活载共同作用下沿纵坡向滑移导致位移量单向累计造成，同时该桥未设置固定约束，不能有效限制梁体位移产生不可恢复的变形， 同时填土又减少了墩身自由高度，导致墩身纵桥向变形能力减弱[2]。

2 处理方案

2.1 主梁复位

先在11#～14# 桥墩两侧设置临时辅助墩，辅助墩采用钢管柱墩身、混凝土现浇扩大基础；在第3 联所有桥墩上设置纵向限位块， 对主梁进行单向限位，对第1 联0#台、第2 联5#墩处伸缩缝塞垫，约束主梁纵向位移，通过在墩顶布设顶升系统，将第3 联主梁整体顶升， 并设置可纵向滑动的临时支承；然后在10# 墩处凿除伸缩缝锚固区混凝土，并在利用伸缩缝锚固区凹槽及端隔板布置千斤顶，将第3 联主梁纵向顶推回位50 mm。

2.2 桥墩偏位处治

完成主梁复位顶推后，在各墩顶处小箱梁底面设置临时反力座，并塞垫10# 墩伸缩缝，然后采用同步千斤顶逐墩纵向顶推11#～14# 桥墩，恢复桥墩弹性偏位。

2.3 其他处治

由于第3 联支座工作状况普遍较差， 部分支座剪切变形较大，完成桥墩纠偏后，更换第3 联所有支座，然后落梁并拆除顶梁临时措施。新更换支座型号与原设计保持一致。 对箱梁、横隔板、墩柱等构件的混凝土局部破损、露筋等缺陷，先应清除损坏部分至露出完好的基材， 同时对混凝土结构中生锈的钢筋进行除锈处理， 然后采用结构修补剂进行修补、修复。更换10#墩160 型伸缩缝装置，更换15#台80=型伸缩缝装置。 灌浆填充15#桥台护坡局部沉降。

3 施工步骤

施工工艺流程如下所示： 临时支架基础施工→临时支架搭设→安装顶升系统→箱梁顶升→安装临时支座→0#、5# 墩台处伸缩塞垫→安装四氟板及纵向顶推系统→箱梁顶升拆除临时支座→箱梁纵向顶推复位→10# 墩处伸缩塞垫→14# 墩至11# 墩逐个进行倾斜纠偏→支座更换→支架拆除→现场清理。

具体施工步骤如下：（1）施工现场准备：清理挖运左右幅15# 桥台至10# 墩堆积多余土方，挖至地系梁顶面，在挖运时，桥台坡度按原坡度下沿取土。 对临时支撑地基进行处理，确保基础底面承载能不得小于180 kPa。（2）临时支撑施工：临时支撑采用整体钢筋混凝土条形基础， 其尺寸为1042 cm×350 cm×100 cm，8 根60.9 cm 的钢管支撑在同一基础上，搭设脚手架和施工作业平台。 施工过程中注意机械应不碰撞桥梁墩柱、 箱梁等结构物，桥梁临时支撑如图1、2 所示。 （3）顶升系统安装：清理盖梁、台帽顶面垃圾，在盖梁上安装顶升系统、调试顶升系统，调整顶升支承面纵向倾角满足0°～3°； 同时在临时支撑系统安装临时支撑体系；全桥安装主梁单向限位挡块。 （4）梁体顶升：将第3 联主梁整体顶升，在钢支撑上安装临时支座使得11#～14#桥墩处的支座脱空5 mm～10 mm,保持桥墩墩顶自由48 h 以上；同时拆除桥梁原有支座，在桥墩支座垫石上安装四氟滑板， 保持与原支座高度相同，桥梁梁体顶升如图3 所示。 （5）梁体复位：在10#墩主梁缝隙处安装纵向顶推系统；拆除0# 台和5# 墩伸缩缝止水带并用钢板塞垫伸缩缝， 将在5# 墩的防撞墙伸缩缝下部用混凝土浇实， 约束纵向位移；主梁整体顶升撤去临时支座将梁体支撑在四氟滑板上，并将箱梁进行横桥向限位；采用千斤顶纵向顶推第3 联主梁复位， 桥梁梁体复位如图4 所示。（6）墩柱倾斜纠偏：塞垫10# 墩伸缩缝，约束纵向位移； 在小里程侧梁端安装临时反力座及顶推系统，从14# 墩开始至11# 墩逐个进行纵向顶推对墩柱倾斜纠偏墩柱倾斜复位如图5、6 所示。 （7）更换支座：复核支座垫石高程，拆除临时支座及四氟板，更换安装新的桥梁支座； 拆除0# 台、5# 墩、10# 墩伸缩缝临时塞垫和横向限位。 （8）临时结构拆除：拆除桥梁下部钢管支架系统，拆除其他脚手架等。 主梁复位和桥墩倾斜纠偏左、右幅依次处理，上述步骤重复一次。 （9）其他病害维修：修补桥梁上下部混凝土裂缝、破损等局部病害，清除构件表面游离物；灌浆填充桥台护坡局部沉降；重新施工10# 墩、15# 台的伸缩缝，更换0#台、5#墩的伸缩缝止水带。

图1 桥梁临时支撑下承式支架

图2 桥梁临时支撑上承式支架

图3 桥梁梁体顶升

图4 桥梁梁体复位

图5 墩柱倾斜复位

4 结语

图6 墩柱倾斜复位

经委托具备相关资质和能力的专业检测公司通过施工中、施工后，对纠偏桥梁进行了包括桥墩变形、桥墩应力、桥面线形、梁端间距等内容的监测，显示没有出现数据突变、数据变化趋势异常的情况。 具体监测情况如下：（1）第3 联桥墩变形：各工况下桥墩未发生明显变形；（2）桥墩应力：施工完成梁体荷载施加在桥墩上后，桥墩回到初始的受力状态；（3）桥面线形：各工况下桥面线形未出现突变或其他异常情况；（4）梁端间距：10# 墩顶梁端间距增大了40 mm～42 mm，15# 桥台梁端间距减小了31 mm；（5）墩柱纠偏：在满载持荷状态下纠偏量在20 mm 左右，卸载后纠偏量有所恢复，最终维持在14 mm 左右，并达到稳定状态；（6）第1、2 联桥墩变形：各工况下桥墩未发生明显变形；（7）桥面线形：各工况下桥面线形未出现突变或其他异常情况。 主梁复位和墩柱倾斜纠偏处治的目的是满足桥梁的安全使用，保证道路的畅通，通过分析监测数据可知，本次加固施工中、施工后桥墩的变形控制是稳定、可控的，始终在规范允许的范围内，能保证处治后的桥墩仍然满足设计承载力要求[3]。 综上所述，本研究通过对某运营高架桥第3 联主梁整体纵向顶推回位50 mm，11#～14#桥墩采取纠偏的技术措施，能恢复桥墩弹性偏位，其变形满足规范要求，满足设计要求，达到了预期的效果[4]，说明本工程实施的主梁复位和墩柱倾斜纠偏方法是成功可行的，具有较强的适用性，且纠偏效果能够得到保证。