廈蘆大橋搶修加固工程設(shè)計(jì)與施工

1、5/5廈蘆大橋搶修加固工程設(shè)計(jì)與施工王樹東 李向東 王振藩1。深圳市市政工程設(shè)計(jì)院 深圳51808東莞市交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)所 東莞 522摘 要:介紹東莞市中堂鎮(zhèn)廈蘆大橋遭受船舶碰撞事故后,對(duì)其搶修以及舊橋永久加固工程的設(shè)計(jì)與施工情況,總結(jié)設(shè)計(jì)與施工經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:舊橋加固 設(shè)計(jì) 施工1工程概況廈蘆大橋全長(zhǎng)32。1，橋?qū)?5,跨徑組合620m+230m+0m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁。需要加固的號(hào)墩位于主航道下，下部構(gòu)造采用2根直徑15cm鉆孔灌注樁、2根直徑130cm墩柱，雙樁雙柱式的門架結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)荷載汽車20級(jí)、掛10，人群kN/,橋位處于度地震區(qū),未設(shè)防.2000年10月24日下午，該橋受到一艘

2、總噸位為777t船舶的撞擊，撞擊部位正對(duì)8號(hào)墩。根據(jù)相關(guān)部門提供的事故檢測(cè)報(bào)告，8號(hào)墩下部構(gòu)造(墩柱、系梁、樁基)處于破壞的危險(xiǎn)狀態(tài)，橫向位移50cm,墩柱、系梁、蓋梁嚴(yán)重開裂,墩柱主筋斷裂，在此狀態(tài)下,不能再承受船撞、汽車等外力作用。為了防止安全事故造成危橋病害的進(jìn)一步加劇，及早解決當(dāng)?shù)厝罕姷慕煌▎栴},須盡快對(duì)8號(hào)墩及相鄰的兩跨30mT梁臨時(shí)搶修加固，確保安全通車,并對(duì)8號(hào)墩進(jìn)行永久性加固而且該橋建成后已經(jīng)使用了12年，水下樁基礎(chǔ)、系梁及墩柱結(jié)構(gòu)、橋面系都有很多地方出現(xiàn)嚴(yán)重破損,為保障安全、延長(zhǎng)使用壽命,全橋也需要進(jìn)行永久性全面整修加固。2設(shè)計(jì)施工方案的原則1（1)在盡快恢復(fù)安全通車的前提下

3、,節(jié)約臨時(shí)工程投資.經(jīng)臨時(shí)搶修加固后，中間兩跨0mT梁只容許一輛5t以下汽車單向、以km/h的速度緩慢通過。（2）臨時(shí)搶修加固方案應(yīng)不妨礙后期永久性加固施工，并能盡量利用或者與將來的防撞措施結(jié)合。()設(shè)計(jì)、施工單位緊密結(jié)合,技術(shù)方案必須考慮施工單位的機(jī)械設(shè)備、技術(shù)力量，盡量采用新技術(shù)、新工藝，加快施工進(jìn)度，盡早恢復(fù)通車。 臨時(shí)搶修加固通車技術(shù)方案2在8號(hào)墩兩邊各打4條直徑00cm、厚mm的鋼管樁設(shè)置臨時(shí)支承墩,后用千斤頂頂梁，方木頂塞，橋面鋪設(shè)過載板,以保證臨時(shí)通車。見圖所示。圖1 臨時(shí)支撐墩示意圖.臨時(shí)鋼管樁施工方案對(duì)橋面寬度范圍以外的1、4、號(hào)鋼管樁,采用3t水泥船、1汽車浮吊，6t震動(dòng)錘

4、,直接下沉鋼管樁；對(duì)橋面寬度范圍以內(nèi)的2、3、7號(hào)鋼管樁,則在橋面開孔，橋下反吊滑輪，在6號(hào)跨、0號(hào)跨的橋面上設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過滑輪起吊60震動(dòng)錘,鋼管樁船運(yùn)至橋下定位后,直接下沉鋼管樁.具體施工過程中發(fā)現(xiàn)，潮水的影響很大，漲潮落潮的落差很大，小噸位的船只就位非常困難，水上作業(yè)難度高、速度慢.為確保施工工期要求，爭(zhēng)取提前臨時(shí)通車，最后決定修改原施工方案:采用30t大駁船、16t汽車吊直接開上駁船,固定起吊.鋼管樁的就位采用兩艘定位船搭設(shè)導(dǎo)向架固定就位的方法。下沉鋼管樁的方法也改為先用30t震動(dòng)錘輕震就位,所有鋼管樁就位后再一次性用60震動(dòng)錘錘擊成樁。32鋼管樁的換砂處理鋼管樁成樁后，用高壓水槍沖

5、洗管內(nèi)淤泥，用泥漿泵抽干，換填中粗砂,水密實(shí)至樁頂下5m后,用振搗棒振搗密實(shí)，再灌注50c厚的0號(hào)鋼筋混凝土，抹平樁頂。.3臨時(shí)支承墩的設(shè)置鋼管樁成樁后,采用設(shè)置剪刀撐等有效措施,確保支承墩整體穩(wěn)定。然后在樁頂架設(shè)第一層工字鋼底梁，采取相應(yīng)穩(wěn)定措施放置墊梁枕木及千斤頂，再鋪設(shè)第二層工字鋼頂梁. 頂梁轉(zhuǎn)換支點(diǎn)多臺(tái)千斤頂同步頂起后牢固墊塞枕木,同時(shí)新增加的工字鋼與梁底、原有蓋梁與梁底，保證梁支點(diǎn)由原8號(hào)墩轉(zhuǎn)換到臨時(shí)墩。35 8號(hào)墩頂橋面過載工字梁、鋼板的設(shè)置由于原橋梁結(jié)構(gòu)是預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支T梁，臨時(shí)支撐刀不容許承受負(fù)彎矩，必須在墩頂相鄰兩跨臨時(shí)支撐點(diǎn)之間設(shè)置過載板。施工要求工字鋼之間焊接成梁格、鋼板與工

6、字鋼之間也要焊接，確保臨時(shí)通車順暢由于設(shè)計(jì)、施工部門的緊密配合,臨時(shí)搶修加固施工于000年12月日完成,僅用了22d,最大限度地減小了船撞事故造成的影響。具體施工過程中由于外部條件的變化，原有技術(shù)方案實(shí)施時(shí)尚作了較多修改:橋面以下的根臨時(shí)鋼管樁無法下沉，水下遇到不明物體，緊急改為橋面以外打8根鋼管樁,頂升結(jié)構(gòu)改為下層貝雷架、上層工字鋼相結(jié)合的方式.這種情況在很多舊橋加固項(xiàng)目中可能都會(huì)遇到，特別是以前舊橋施工時(shí)操作不規(guī)范,大塊的模板、鋼筋跌落河底，河道沒有清理好,嚴(yán)重影響舊橋加固的施工作業(yè)。故建議以后在方案設(shè)計(jì)階段必須考慮多幾套方案，確保搶修工程的順利進(jìn)行。4 號(hào)墩永久加固技術(shù)方案，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告

7、及現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)情況,號(hào)墩已經(jīng)偏位50多cm,墩柱及樁身局部裂縫嚴(yán)重。永久加固方案當(dāng)時(shí)有兩種意見：1將原有墩柱蓋梁全部鑿除,重新澆注；在8號(hào)墩原有樁基礎(chǔ)上下游附近各設(shè)一條直徑10cm的鉆孔樁，鑿除原有8號(hào)墩的系梁，原有墩柱、蓋梁采用適當(dāng)措施復(fù)位后,在原有樁頭部位設(shè)置錨筋,新澆筑一個(gè)巨型承臺(tái)，再將原有墩柱鑿除保護(hù)層，外包鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng),確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求，蓋梁再適當(dāng)處理調(diào)整支座標(biāo)高后落梁就位,補(bǔ)設(shè)防震擋塊，開放通車。對(duì)于第一種方案，存在兩點(diǎn)困難，一是水下樁基礎(chǔ)部分很難判斷是否完整,必須等蓋梁墩柱鑿除后再檢測(cè)，會(huì)大大影響搶修工期，一旦不行還得補(bǔ)樁；二是蓋梁的澆注必須在橋面開洞,橋面下作業(yè)空間狹窄，混凝土澆

8、筑質(zhì)量很難保證第二方案在不增加費(fèi)用、確保安全、質(zhì)量的情況下,可以大大地縮短工期，應(yīng)選擇該方案。經(jīng)實(shí)踐證明技術(shù)上也是切實(shí)可行的.1鉆孔灌注樁鉆樁平臺(tái)利用防撞島的3根鋼護(hù)筒搭架,泥漿池采用泥漿船或采用打入臨時(shí)鋼護(hù)筒的方法。由于補(bǔ)樁是在原有樁基礎(chǔ)旁邊“掏洞,鉆樁施工過程中一定要做好預(yù)防塌孔的措施.4。原有墩柱蓋梁的復(fù)位原有墩柱蓋梁的復(fù)位是永久加固工程的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在,需要在兩岸共設(shè)置3條纜風(fēng)錨固糾偏系統(tǒng)（根據(jù)偏位方向設(shè)置)，特別是1號(hào)錨，起著主要糾偏作用。施工過程中，通過纜風(fēng)、滑輪組、卷?yè)P(yáng)機(jī)將原有墩柱蓋梁控制復(fù)位，蓋梁最終復(fù)位的誤差控制在范圍內(nèi)4。 原有系梁、墩柱、蓋梁的處理原有樁間系梁需要全部鑿除

9、,系梁鑿除后,在原有樁頂部位“植筋”若干，讓新澆筑的承臺(tái)鋼筋能較多地與原有樁身連接。原有墩柱蓋梁保留,墩柱采用外包鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)的處理方法，即鑿除原有墩柱鋼筋保護(hù)層（約cm）,外包鋼筋后重新澆筑混凝土;蓋梁與墩柱連接，采用在蓋梁上“植筋”若干的方法，讓蓋梁與外包墩柱鋼筋有機(jī)的結(jié)合在一起。承臺(tái)澆筑、墩柱外包混凝土施工完成以后，檢查支座墊石完整情況，并作相應(yīng)修補(bǔ)、調(diào)整支座標(biāo)高;原設(shè)計(jì)圖紙8號(hào)墩均為滑板支座，加固工程全部更換為橡膠支座(由于縱坡較大，不要滑板以減小梁體的活載位移)落梁就位后，在原有蓋梁的兩端“植筋”若干，補(bǔ)設(shè)防震擋塊5 全橋永久加固技術(shù)方案。17、9號(hào)墩的上下游設(shè)置防撞島采取在各墩上

10、下游各打3根鋼管樁的方法設(shè)置防撞島。利用原有臨時(shí)支承墩的根鋼管樁，再在上下游各打1根鋼管樁，3根鋼管樁用型鋼、鋼板連接成一體,成三角形，外刷紅丹、油漆等。3根鋼管樁成樁后,都要用高壓水槍沖洗管內(nèi)淤泥，用泥漿泵抽干凈，灌注0號(hào)鋼筋混凝土。5 6、7、0號(hào)墩墩柱、系梁、樁身修補(bǔ)據(jù)調(diào)查顯示,6號(hào)墩系梁頂以上15m，、0號(hào)墩系梁頂以上2高范圍,墩柱混凝土已經(jīng)多處出現(xiàn)蜂窩狗洞，7、9號(hào)墩系梁頂以上1m處墩柱甚至出現(xiàn)m以上的裂縫,均需要處理。對(duì)墩柱裂縫采取高分子化學(xué)材料灌注修補(bǔ)，蜂窩狗洞采取整節(jié)段鑿除墩柱表層混凝土，重新立模澆筑鋼筋混凝土的方法外包補(bǔ)強(qiáng).對(duì)嚴(yán)重破損的系梁采取整體鑿除表層混凝土,重新澆筑混凝

11、土的方法修補(bǔ)。對(duì)樁身修補(bǔ)采取下沉直徑.2。0鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒封底后，外包鋼筋籠,重新灌注水下混凝土的方法補(bǔ)強(qiáng).鋼護(hù)筒長(zhǎng)度控制在系梁底面以下2m。樁身修補(bǔ)的施工方法、施工程序比較復(fù)雜,是全橋維修加固工程的技術(shù)難點(diǎn)。下沉鋼護(hù)筒在系梁上設(shè)反力架，采用個(gè)半圓、螺栓連接、橡膠條止水的施工工藝,封底橡膠裙由潛水工水下綁扎，混凝土澆注采用壓漿混凝土.實(shí)際效果非常理想。5。3 更換橋面伸縮縫全橋共計(jì)5道伸縮縫嚴(yán)重變形、破壞,需全部更換原設(shè)計(jì)鋪裝層厚1。3m、直徑mm鋼筋網(wǎng),已大面積破損,無法承擔(dān)日益加大的荷載標(biāo)準(zhǔn).如果全部更換工作量太大,影響通車時(shí)間太長(zhǎng)，故先處理局部破損約52，鋪裝層厚度不變,鋼筋網(wǎng)改為直徑12m，網(wǎng)格間距15c。5.4 人行道、欄桿作適當(dāng)修補(bǔ)人行道板局部破損約。5m26 結(jié)語(yǔ)舊橋、危橋搶修加固的技術(shù)方案設(shè)計(jì)，必須緊密結(jié)合施工實(shí)際,注意現(xiàn)場(chǎng)施工條件的多變性，采取的方案必須可行、先進(jìn)，以最大限度地