摘要:随着交通建设的快速发展,在城市立交桥、城市高架桥以及高级公路桥梁建设中,独柱墩连续箱梁桥因其节约占地、视觉通透、线条流畅、外形美观等优点,在高速公路桥梁中仍然得到使用,因此一定要重视独柱墩的检测,对于出现倾覆问题的独柱墩进行加固维修处理,本文以新隆立交NZ匝道桥为例进行分析。
关键词:高速公路桥梁;独柱墩;抗倾覆加固
1.独柱墩桥梁安全事故问题分析
独柱墩桥梁具有外形美观,节省空间等一系列优点,在公路工程中有着广泛的应用。但由于在独柱墩常布置一个支座,采用单支点支撑的方式对其横向抗倾覆能力不利,在桥梁建成后期运营的过程中,独柱墩桥梁倾覆事故时有发生,如:
2009年7月15日,在津晋高速公路港塘收费站外连续独柱墩匝道桥上,为避让前方逆行车辆,3辆严重超载车辆密集停置并偏离行车道,导致桥梁发生倾覆事故,5辆载货车坠落,造成6人死亡,4人受伤。
2011年2月21日,浙江上虞春晖互通立交桥引桥坍塌,现场匝道上有四辆货车侧翻,如下图1所示,事故造成3人受伤。
图1
2012年8月24日,哈尔滨三环路群力高架桥工程上跨洪湖路的上行匝道桥发生倾覆,致使4辆大货车坠桥,造成3人死亡、5人受伤。截止事故发生时该桥运营不足一年。
以上事故调查报告结论如出一辙,都是超载车辆引起的偏载导致桥梁倾覆,这些倾覆的直接原因就是独柱墩的失稳,面临这些事故的发生,所以对于采用独柱墩的桥梁的防倾覆改造非常重要而且迫切。
2.新隆立交NZ匝道桥独柱墩的抗倾覆加固维修技术
2.1工程概况
新隆立交连接深岑高速和京珠高速广珠段,新隆立交NZ匝道上部结构采用现浇钢筋混凝土连续箱梁、预应力混凝土简支T梁。该桥梁下部结构为柱式墩,埋置式桥台,灌注桩基础。支座采用盆式橡胶支座和板式橡胶支座。该工程建成运营后委托广东交通集团检测中心对桥梁进行定期检测,在检查中发现新隆立交NZ匝道桥存在不同程度的病害,如支座滑移、支座脱空、支座钢组件锈蚀、翼板露筋、翼板横裂、腹板竖裂、底板露筋等。特别是位于匝道桥第三联的10#墩(独柱墩)、13#墩(独柱墩)支座均出现向两端方向滑移,且滑移量超过设计要求。
针对发现的问题,2015年1月,对该工程NZ匝道桥第三联进行测量,结果表明10#、13#桥墩倾斜较严重,倾斜率分别达到6.5%o、6.7%o,均超过规范要求(3‰H且不大于20mm)。为了确保桥梁和行车安全,必须要对NZ匝道桥进行维修加固。
2.2加固设计方案
根据检测结果,10#墩、13#墩倾斜率偏大,墩的倾斜导致支座上下板出现错位,墩顶相对墩底的位移达到10cm左右。立柱倾斜的原因很复杂,无法准确判断。设计院根据安全验算结果,采用加桩方案进行加固设计,即在原桥墩桩基外侧各增加一根桩基,并通过后浇承台将新增桩基连接。采用外包混凝土将原桥墩加固,并将墩顶范围内混凝土包大成横桥向4米,纵桥向2.2的盖梁。墩顶横桥向安放两个新的球型支座并更换原球型支座,其加固设计方案见图2。
2.3 10#、13#墩加固维修技术
2.3.1新建桩基施工
10—B#和13—B#在施工过程中发现了一定的问题,因此经过会议讨论,决定提高10—B#桩桩底标高至-54m(原设计为-55m),提高13#墩承台底标高至-0.5m(原设计为-2.0m)并对13#桩位中心进行移位。另外,在对桩基冲孔施工、钢筋笼制作安装、桩基水下砼灌注各关键工序严格把关,最终成桩效果良好。
2.3.2新建承台施工
对原桥墩与新建承台连接部分进行植筋和表面处理操作。对主要检查项目(垫层的厚度及顶面高程、钢筋骨架质量、钢筋保护层、各工序的顶面标高、模板的垂直度等)要求监理人员必须全程旁站,施工质量必须满足规范要求。混凝土浇筑完成后要求及时覆盖洒水养生,避免出现早期收缩裂缝,影响结构的耐久性。
图2
2.3.3植筋
施工过程中对植筋各工序:钻孔一清孔一吹孔一注胶一植筋一养护,严把质量关,确保植筋过程满足规范要求。严格检查植筋孔的间距、孔深、植筋孔注胶、植筋的抗拉拔等项目是否满足设计要求。
2.3.4立柱施工
施工中对立柱钢筋骨架数量、长度、焊接质量、钢筋保护层、模板安装等项目质量严格把控;要求混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养生。
2.3.5浇筑盖梁、垫石、预埋支座锚栓
施工中严格要求盖梁混凝土强度达到90%设计强度,养护龄期达7天以上后方进行预应力钢筋的张拉。预应力钢筋张拉完毕,必须在24 小时内压浆,压浆前应用压缩空气或用高压水清除管道内杂物。
2.3.6增加新支座
增加新支座需要对匝道进行全封闭施工,我司提前做好公告,并通知辖区交警、路政,并要求施工单位在广珠东线城区出口增设提示牌,提醒广大车主绕行。
增加新支座盖梁混凝土达到强度后,顶升箱梁2-5mm,安放支座,灌浆,拆千斤顶。新支座施工完毕后拆除原有支座。
2.3.7混凝土破损修补、裂缝封闭处理
严格要求混凝土破损修补和裂缝封闭处理方法需按设计方案进行,施工工程量需进行现场复核,施工工序经检验合格后方可进入下道工序施工。
2.4加固维修效果
施工完成后对工程的质量进行抽检,抽检部分的施工质量满足要求,且该工程质量符合《公路桥涵加固设计规范》和《公路桥涵施工技术规范》等相关规范要求,按《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)评定该工程质量等级为合格。
结束语:总之,随着交通量的增长和重车的增加,给正在运营的独柱墩桥梁的安全性带来很大的隐患,因此对公路桥梁工程中,新建桥梁应谨慎使用独柱墩,而对于已建桥梁也应当进行系统的排查和结构验算,及时进行加固维修处理,防患于未然,保证高速公路桥梁工程的质量和使用安全。
参考文献:
[1]王新强.浅析独柱墩桥梁加固技术[J].黑龙江交通科技.2014.
[2]陈新,赖增成,王标才.独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆加固技术[J].公路交通科技.2016.
论文作者:朱秀娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/10
标签:支座论文; 匝道论文; 桥梁论文; 桩基论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 桥墩论文; 《基层建设》2018年第13期论文;