桥梁工程的偏移问题及施工探讨

桥梁工程的偏移问题及施工探讨

摘要：在公路桥梁施工中，软土地基上的桩基础往往产生较多的质量问题。在施工前认真分析地质资料，有针对性地采取预防、加强措施，常常可避免一些不必要的损失。本文对某桥梁施工完毕后出现的偏移进行纠偏及加固方案进行探讨，以供交流。

关键词：桥梁桩基；纠偏与加固技术

Abstract: in the highway bridge construction, on soft soil pile foundation of often produce more quality problems. In the construction carefully before geological data analysis, we must adopt measures to prevent, strengthen, often can avoid unnecessary loss. In this paper, the construction of a bridge after the completion of the migration for rectification and appear discussed reinforcing scheme, for communication.

Keywords: bridge pile foundation; Correction and reinforcement technique

随着社会发展，市场经济不断深化，我国高速公路及城市建设发展迅猛，桥梁工程中桥梁桩基极为关键，桥梁桩基由于深埋在地表下，而且多数施工区域地下水较高。因此，桩基的质量一直都较难以控制，极会造成完工后偏移的现象。

一、工程概况

某大桥上部左桥为4-25m预应力混凝土简支T形梁，共1联;右桥为16-25m预应力混凝土简支T形梁，共3联。下部结构采用半幅桥宽双柱桥墩(120mm)，桥墩基础为钻孔灌注桩基础，桩基均嵌入弱风化泥岩或砂岩层内，该桥墩右幅1～5跨墩墩台桩基设计均为嵌岩桩，桩长16～24m，墩柱高5.27～9.25m。

该桥T梁安装、横隔板及湿接缝施工完毕后，发现右幅桥面的2～4跨向外偏移，最大偏移量达447mm。为此，项目部就该桥的偏移原因进行了分析，并反复论证在不破坏原桥的基础上实施纠偏复位的可行性。

（1）施工场地

工程项目的坡度大约在45°～50°，弃土填至盖梁底部，桥梁外侧(右侧)为河流，距水面高差约30m，山坡陡峭，堆放陡坡岸的弃土松软，桥两端呈陡坡状，车辆无法进入施工现场，仅允许挖掘机通行，因此，在桥下进行开挖基坑作业时，大量的弃土无法外运，堆放场地十分有限，向沿河一侧弃土，又担心堵塞河道，为顺利开挖基坑至设计位置，只能分层分段降低地面标高，利用挖掘机结合推土机把弃土向桥的另一端逐段逐层堆放。施工场地地质剖面如图1所示。

图1施工现场地质剖面(3号墩)

二、偏移原因分析

该桥桩柱置于坡地，表层覆盖层为较厚黏土(4～6m)，地下水丰富，土含水率高，呈饱和状态，加之桥下坡面上又堆放2～6m厚的弃土。经测量，桥右幅的偏移量为:0～1跨向右侧发生0～75mm;1～2跨75～473mm;2～3跨473～447mm;3～4跨447～64mm;4～5跨64～39mm;5～6跨39～6mm。桥的偏移与右幅弃土堆放位置和弃土的滑移方向一致，在采取了清方卸载、停止桥面车辆通行后，桥梁偏移基本停止，这进一步证明了桥下土荷载的挤压是桥梁偏移的主要原因。在挖开原桩基时，3号墩桩基在深度5～6m处发现多条裂缝，间隔30～40mm，局部有混凝土块崩落，钢筋外露，显然，3号墩桩基已在弱风化层界面处发生断裂(竖向钢筋未断，但已发生局部变形)。强风化层和土体的共同滑移和挤压，对桩、柱产生侧压力和剪切力，将桩体剪裂，使断桩桩基上部向外偏移，致使墩柱与桥面同步发生偏移，另外，由于桥面质量及其横向约束产生的反力、各墩不均匀偏移，导致右幅1-3，2-3，3-4的6根墩柱外侧产生环向裂缝。

三、处理方案

（1）原则在充分考虑桥梁结构安全的前提下，以最少的投入和最短的时间纠正T梁、桩、柱错位，修复、加固桩基，保证桥梁结构稳定，线形顺滑，满足设计要求。

（2）施工方案在不破坏原桥的前提下，采用锚索牵引结合千斤顶多点顶推的纠偏方案，首先清方卸载，深挖基坑至桩基裂缝处以下1m左右，然后分别利用地锚和反力墙做承力点，由手动葫芦和千斤顶共同施力，多点联动作用，实现纠偏目的，最后按设计要求施工新增桩基和承台，并使之与原桩基、系梁、反力墙联结为一体，从而达到加固目的。

（3）施工顺序基坑开挖、护壁→地锚施工→浇筑挡土墙→浇筑反力墙→安装施力系统(千斤顶、手动葫芦)→梁板顶升→安装四氟板→桩基裂缝清洗→桩基墩柱纠偏、植筋→更换支座→梁板复位→新增桩、承台施工→基坑回填→地面硬化。

（4）最大加载力的确定根据《混凝土结构设计规范》GB50010—2002，按圆形截面偏心受压构件考虑，计算截面最大抵抗弯矩为1 828kN•m。因此，可考虑每个千斤顶最大加载为250kN，合计千斤顶最大加载为1200kN。

四、施工方法

（1）清方卸载

为减少土对桥梁桩基、墩柱的侧压力，桥位处要求全部清理堆土至原地面标高，保持地面基本水平并密实隔水，排水通畅，桥位外侧靠河一侧弃土分层压实。在2-3，3-3，4-3桩基周围挖孔至6m左右，减少土体对桩基的侧压力，以提高纠偏效果。另外，对存在裂缝的桩基，采用高压水枪清洗裂缝，除掉裂隙中的岩屑，便于原桩基最大限度纠偏复位。

（2）基坑护壁

①在2，3号墩外侧灌注反力墙，规格6m×3m×1.5m，C25混凝土，为防止施力时反力墙外移，浇筑混凝土前，在反力墙基底打入5根I45，插入深度4m，外露2m，从而进一步加固反力墙，防止反力墙向外移动，确保纠偏时施力效果。

图2基坑支护示意

②在桩基靠坡一侧浇筑阶梯式挡土墙，防止边坡岩土向基坑内坍塌，如图2所示。桩基基坑内侧靠坡，由于坡度较大，深挖基坑时，边坡容易失稳，造成岩土坍塌，遇雨水渗透、冲蚀时，坍塌更为严重，无法开挖6m以下深度。为此，曾试图采用圆木桩支撑护壁，但木桩无法打入风化层，且支撑力不足，容易截断，事倍功半，后来，因地制宜，决定采用阶梯式挡土墙对靠坡坑壁进行围挡，施工程序如下:①在基坑靠坡一侧的最外边浇筑第1道挡土墙(C25)，规格8m×2m×0.75m;②第1道挡土墙达到设计强度的70%时，继续向下开挖，并浇筑第2道挡土墙(C25)，规格10m×2m×0.75m使第1、第2道挡土墙连为一体;③在挡土墙的两端，浇筑混凝土八字墙，最终组成U形挡土墙，八字墙端面埋入土层中，确保整个挡土墙的支撑稳定性，为继续往下深挖基坑创造条件。最后在受地形地貌条件严重限制的情况下顺利把基坑挖至6m，实现了纠偏程序的第1步。

③完成挡土墙和反力墙浇筑后，继续采用挖掘机深挖基坑至原桩基7m深度(弱风化层，裂缝位置)，开始凿除桩基裂缝周边的混凝土碎块，清洗桩基裂缝石渣、泥屑，以消除纠偏时的阻力。