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摘要：近些年来，我国社会经济高速发展，进而带动了我国公路事业的发展，公路桥梁施工技术水平越来越高，提高了人们的出行质量。在公路桥梁建设的过程中，存在着水下施工的情况，因此，需要对公路桥梁水下桩基进行科学的加固，确保水下桩基的稳定性，以实现我国公路事业的长远发展。因此，本文主要针对于公路桥梁水下桩基加固方案进行了细致的分析。
关键词：公路桥梁；水下桩基；加固方案
前言
桩基础是公路桥梁的重要组成部分，也是整个公路桥梁的承重部位，其加固质量直接影响到后期公路桥梁的安全使用，也影响到人们的出行安全。而水下桩基存在着隐蔽性，在加固的过程中难度较大，很多问题无法避免，容易出现质量不合格的情况。因此，在对公路桥梁水下桩基进行加固的过程中，需采用科学的加固技术，制定科学的加固方案，从而提高加固的质量，实现我国社会经济更为长远的发展。
1 桥梁水下桩基维修加固背景
广东省清远至连州一级公路于1997年11月建成通车。公路开通使用后，由于受实际过往超重车辆较多等因素影响，引起路面破损严重，交通事故频频发生。为了保障交通安全，提高公路服务水平和通行能力，按照广东省高速公路网络发展规划，项目业主通过立项审批，于2005年12月至2011年1月分期对该公路进行了高速化改造。但在高速化改造期间，并未将原有桥梁水下桩基列为重点检测和加固对象。2014年6月，项目业主通过委托公路专业养护单位进行详细探查、检测，发现受河水冲刷影响较大的13座桥梁，水下桩基存在不同程度的河床冲刷下切、桩基或系梁局部破损露筋等现象，根据检测成果并依据公路养护工程病害类别划分，其中一类桥2座、二类桥3座、三类桥8座。
2 梁水下桩基维修加固方案选择
项目业主和设计单位在对上述桥梁水下桩基病害影响程度风险分析的基础上，研究制定了维修加固设计目标和实施方案。
2.1维修加固设计目标
2.1.1恢复桥梁结构原有的承载力，阻止病害的进一步发展
众所周知，公路桥梁在使用过程中由于使用时间过长、车辆通行量较大，很容易使水下桩基础存在一些问题，另外，由于水下桩经常浸泡在水下，如果在施工阶段对水下桩的施工不合理，将会直接为水下桩的正常使用埋下安全隐患[1]。公路桥梁水下桩基础加固方案的实施主要是为了恢复公路桥梁结构的原有承载力，以及修复存在的病害，避免病害扩大化而影响到公路桥梁的安全使用。通常公路桥梁水下桩修复加固之前，应对其进行合理的设计，明确设计目标，并确定施工中所应用的加固技术，具体应结合公路桥梁水下桩的实际环境考虑。有效修复公路桥梁水下桩病害。
2.1.2保障公路安全正常运营
公路桥梁水下桩加固维修过程中在严格保证施工质量的情况下，应保障公路安全正常运营。加强桩基础修复过程中的施工工序质量控制，并严格按照ISO9000系列保障模式组织生产，结合公路桥梁车辆通行量设定修复时间。通常所选择的修复时间为公路桥梁车辆通行量较少的时间段，避免通行量过大的时间段修复，避免影响到施工的安全性。另外，公路桥梁水下桩基加固修复过程中，应认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的控制方针，并严格按照国家提出的有关条例、规定等进行修复，再结合公路桥梁实际施工情况明确各环节生产安全责任，切实公路桥梁水下桩基加固修复过程中的安全性[2]。此外，公路桥梁加固修复阶段应认真履行环保措施，要做到“预防为主，防治结合，综合治理”的原则，避免造成水下污染，或空气污染而影响到控制质量。为保证工程顺利进行以及公路桥梁的正常运营，在适当时段可以有针对性的对道路进行限行，保证车辆依次通过桥梁，尽量将桥梁车辆通行的荷载降至安全范围内。
2.2维持原设计汽-超20、挂-120的荷载标准。
汽-超20、挂-120主要是在89通规中提出，主要是代表汽车荷载，汽-超20是主车20吨，重车55t；挂-120表示挂车100t。除此之外，89通规中还提出汽-10，汽-15，汽-20、挂车-100等，这些主要用于验算。后又完善04通规主要是对公路进行分级，和最近出行的15通规主要是采用汽车荷载，也可将其理解为车道荷载，通常Ⅱ级是Ⅰ级的0.75倍。在公路桥梁水下桩基加固修复应维持其原设计的汽-超20、挂-120荷载标准[3]。
3维修加固实施方案
依据交通运输部现行《公路养护技术规范》的“基础加固”方法，并结合近年来市场创新的高强度环氧灌浆料和高强防腐玻纤套筒的加固技术，通过（以下）方案技术比选，选择了较经济、可行的桥梁水下桩基维修加固实施方案。
3.1玻纤套管加固公路桥梁水下桩基的修复施工方法
该施工方法具有水下施工、防腐性、耐久性等特点。施工主要选用高强度环氧灌浆料与高强防腐玻纤套管进行施工，比较适用于各类墩柱，如，木、混凝土、钢材等材料的墩柱，有效预防未来桩基出现的结构破坏，具有一次性投入免长期维护的优势[4]。
玻纤套管加固公路桥梁水下桩基修复施工主要的工艺流程和操作要点：对公路桥梁水下桩基展开全面的分析，如，水下探测检查桩基表面砼是否出现破坏并确定破损程度。同时，水下探摸人员应采用砼表面凿毛清理、钢筋除锈、松散层清理、浇筑环氧水泥砂浆、安装玻纤套管等相关施工方法进行处理，前提要保证公路桥梁水下桩基施工前必须对桩基进行有效的处理，清除水下混凝土裂缝的附着物，如，将树枝、木头、块石等淤物清理至停留在水面的船上，采用高压水冲泥的方式将一些无法手动抓取的淤积物冲散，并应用吸排泥系统清理桩基底部淤积的淤泥、泥沙等。
玻纤套管施工工艺主要从最初的套管制定到水下桩基的表面处理，再进行套管安装，完成后进行灌浆密封。其中套管的制定主要依据水下桩基的实际情况，如，根据桩基的类型、尺寸、形状、长度等制定相应规格的玻纤套管；桩基的表面处理主要是采用以上所提到的集中方式进行处理，保证施工前桩基表面无杂物；套管安装前先检查套管是否符合施工标准，然后再锁扣槽内注入低模量氢酯环氧胶撑开玻纤套管，将所要修复的桩基包裹，再固定好套管并用不锈钢螺丝固定接缝处。
灌浆需根据实际要求拌合环氧灌浆材料，并保证套管密封的情况下再进行灌浆处理。灌浆完成后对套管顶端进行密封处理[5]。
3.2增大截面加固公路桥梁水下桩基施工方法
具有减少桥梁安全隐患、阻止桩基病害继续扩展、提高原桩基承载力、演唱桩基使用寿命等优势。从某个角度分析，增大截面加固桩基施工方法优势显著优于玻纤套管加固桩基施工方法。当然，这种加固方法在使用范围上也受到一定的限制，主要应用与梁、板、桩柱、钢结构柱等方面。相比较要比上一种方法施工工艺流程复杂，但其加固效果却更好，主要可以增强桩基的承载力，尤其是在车流量增加的情况下其意义重大。施工工艺：桩基底周边开挖→桩基底部清淤→钢套箱拼装及下沉就位→水下砼封底→抽水→按设计图要求清理病害部位→植筋→套箍钢筋砼施工→拔套箱→回填片石→下一工作循坏。
4桥梁水下桩基维修加固方案实施
针对广东省清远至连州一级公路桥梁多处受损的水下桩基进行加固修复处理，对于车流量较少的路段桥梁，在其水下桩基主要采用玻纤套管加固方式；而对于车流量较大的路段桥梁，在其水下桩基主要采用增大截面的加固修复方式。以玻纤套管加固施工为例分析，所选用的环氧灌浆料性能指标如下（表1）
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结论：
水下桩基加固难度大，对施工要求高，且存在着很多的不确定因素，影响到加固的质量。针对于此种情况，需要结合公路桥梁水下桩基加固的实际情况，采取科学的加固方案，并且对存在的问题进行具体的分析和细致的解决，以确保水下桩基加固的质量，进而为人们提供一个安全的出行环境，促进我国和谐社会的构建。
参考文献：
[1]李小云. 浅谈公路桥梁桩基水下混凝土配合比设计[J]. 西部交通科技,2017,(07):62-64.
[2]刘艳辉,唐辉. 桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J]. 科技创新导报,2012,(34):113.
[3]王明强. 浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J]. 黑龙江科技信息,2011,(12):228.
[4]何磊明. 浅谈公路桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(06):93-94.
论文作者:付小青
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/26
标签：桩基论文; 水下论文; 桥梁论文; 公路论文; 套管论文; 病害论文; 玻纤论文; 《防护工程》2017年第21期论文;