導(dǎo)語(yǔ)：樁柱式橋墩病害表現(xiàn)及加固設(shè)計(jì)探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在施工過程中，由于樁柱式橋墩為下部結(jié)構(gòu)型式需進(jìn)行樁基和橋墩的施工工序銜接，結(jié)合部一旦出現(xiàn)施工質(zhì)量缺陷易造成墩柱、蓋梁及主梁等相關(guān)構(gòu)件表現(xiàn)病害，存在較大的結(jié)構(gòu)安全隱患。結(jié)合德上高速公路橋梁樁柱結(jié)合部的質(zhì)量缺陷，簡(jiǎn)述各相關(guān)構(gòu)件的表現(xiàn)病害，分析對(duì)比頂升主梁、頂升蓋梁及設(shè)置承臺(tái)等不同加固設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：樁柱結(jié)合部；表現(xiàn)病害；加固設(shè)計(jì)

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，“十四五”期間又將迎來(lái)高速公路建設(shè)黃金期，對(duì)交通土建的建設(shè)速度及質(zhì)量控制提出了更高的要求。樁柱式橋墩由于不需要澆筑大體積承臺(tái)，減小了施工空間且施工工藝簡(jiǎn)單，尤其是應(yīng)用于小跨徑裝配式T型梁、小箱梁等自重較小的上部結(jié)構(gòu)，得到了有效地推廣。與此同時(shí)，針對(duì)此種較為普遍的下部結(jié)構(gòu)型式，養(yǎng)護(hù)過程中的病害識(shí)別及加固處理變成一項(xiàng)比較重要的任務(wù)。樁柱結(jié)合部受樁柱不同心、結(jié)合部鋼筋連接不規(guī)范、樁頭處理不當(dāng)?shù)葍?nèi)因影響，及受河道沖刷、橋面重載等外因影響，結(jié)合部一旦出現(xiàn)損傷，易出現(xiàn)基礎(chǔ)沉降、墩柱傾斜、梁體偏位等表現(xiàn)病害。加固設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)墩柱、蓋梁病害嚴(yán)重程度，宜采用頂升梁體、更換蓋梁及墩柱的方案或頂升蓋梁、更換墩柱的方案或借助現(xiàn)有樁基施工承臺(tái)頂升蓋梁或主梁的加固方案[2]。

1病害表現(xiàn)

1.1橋梁概況

德上高速洙趙新河大橋左幅橋?yàn)?×（5×25）m的預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)，橋面全寬28m。下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩、摩擦樁基礎(chǔ)，肋板式橋臺(tái)、摩擦樁基礎(chǔ)，采用板式橡膠支座。設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級(jí)（2004）。于2016年建成通車。

1.2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查病害綜述

（1）6-1#墩柱（外側(cè)墩柱）與樁基相對(duì)偏位，結(jié)合部混凝土松散，主筋彎曲；（2）6-1#墩柱，距頂部0～3m范圍內(nèi)，16條斜向裂縫，寬度為0.15～0.8mm；6#墩蓋梁底面、高低樁號(hào)側(cè)，多條斜向裂縫，寬度為0.1～0.6mm；（3）6#墩蓋梁縱橋向，外側(cè)向小里程偏位6.8cm，內(nèi)側(cè)向小里程偏位1.2cm外，呈扭轉(zhuǎn)形態(tài)；（4）6#跨主梁，5#墩頂位置，整體向外側(cè)偏位5.5cm；5#墩頂支座向外側(cè)剪切約45°，6#墩頂支座向內(nèi)側(cè)剪切約30°；（5）結(jié)構(gòu)出現(xiàn)永久性變形，構(gòu)件出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫，左幅橋總體技術(shù)狀況按重要部件最差評(píng)定為五類[1]。橋型布置見圖1～圖4。

1.3成因分析

（1）柱狀結(jié)合部樁頭處理不當(dāng)，混凝土質(zhì)量較差，受河流周期性沖刷及橋面重載等影響，導(dǎo)致墩柱下沉，產(chǎn)生扭矩，主應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度，致使橋墩及蓋梁斜向裂縫。（2）墩柱下沉，致使6#墩蓋梁向外側(cè)偏位及下沉，6#墩頂梁體相對(duì)滯后，向內(nèi)側(cè)偏位，支座向內(nèi)側(cè)剪切，5#墩頂向外側(cè)偏位，支座向外側(cè)剪切。（3）采用Midas建立有限元模型，模擬墩柱沉降工況，結(jié)構(gòu)變形與實(shí)際情況類似，外側(cè)墩柱高樁號(hào)側(cè)受拉，最大拉應(yīng)力4MPa，與實(shí)際墩柱裂縫分布位置基本對(duì)應(yīng)。有限元模型及應(yīng)力云圖見圖5、圖6。

2加固設(shè)計(jì)

2.1方案一（鋼管樁+貝雷梁支撐小箱梁）

本方案在6#橋墩兩側(cè)適當(dāng)位置新增鋼管樁作為支撐基礎(chǔ)，單側(cè)鋼管樁在順橋向?yàn)閮膳?，鋼管樁頂通過雙支H型鋼形成支撐平面，支撐平面放置千斤頂用于梁體頂升，千斤頂位于箱梁腹板下部，橫橋向每排設(shè)置8個(gè)，千斤頂上設(shè)置貝雷梁支撐小箱梁，可采用枕木設(shè)置與貝雷梁與小箱梁間，以滿足橫坡要求。方案一設(shè)計(jì)見圖7。由于此方案需進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，由原來(lái)的單支點(diǎn)支撐改為兩點(diǎn)支撐，結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果見表1。

2.2方案二（鋼管樁+貝雷梁支撐蓋梁）

本方案在6#橋墩兩側(cè)適當(dāng)位置新增鋼管樁作為支撐基礎(chǔ)，單側(cè)鋼管樁在順橋向?yàn)槿?，鋼管樁頂通過雙支H型鋼形成支撐平面，支撐平面放置千斤頂用于梁體頂升，千斤頂放置鋼板以及穿過蓋梁底貝雷梁，為滿足橫坡要求，可采用枕木或其他措施調(diào)整橫坡[4]。方案二設(shè)計(jì)見圖8。

2.3方案三（承臺(tái)+鋼管立柱支撐蓋梁）

以原橋墩兩樁基為支撐點(diǎn)，在原樁頭以下2.5m澆筑平面尺寸為11.8m×2.4m厚2m的承臺(tái)，承臺(tái)頂面設(shè)置鋼管立柱支撐蓋梁，鋼管立柱通過法蘭盤與承臺(tái)連接，每片小箱梁下設(shè)置兩個(gè)鋼管立柱[3]。方案三設(shè)計(jì)見圖9。

2.4方案比選三種方案

優(yōu)缺點(diǎn)及綜合對(duì)比見表2。橋梁采用方案二進(jìn)行加固，加固過程中支承蓋梁后開放橋面交通，減小了通行壓力，結(jié)構(gòu)安全可靠。

3結(jié)語(yǔ)

（1）由于樁柱式橋墩為下部結(jié)構(gòu)型式，如果出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)裂縫、墩柱傾斜、梁體偏位等表現(xiàn)病害，應(yīng)主要考慮樁柱結(jié)合部質(zhì)量缺陷所致，需及時(shí)開挖樁基復(fù)核病害。（2）確認(rèn)結(jié)合部病害后，采用頂升蓋梁更換墩柱的加固設(shè)計(jì)方案，可確保不轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系，滿足保通要求。

參考文獻(xiàn)：

1中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范:JTGH11—2004［S］.北京:人民交通出版社,2004.

2中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范:JTG/TJ23—2008［S］.北京:人民交通出版社,2008.

3中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部.公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范:JTG3363—2019［S］.北京:人民交通出版社,2020.

4張新.某橋梁受損蓋梁及立柱搶修加固設(shè)計(jì)應(yīng)用分析［J］.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2016(23):206-207.

作者：趙一波 蘇文明 郝林霞 單位：山東高速工程檢測(cè)有限公司 山東廣信工程試驗(yàn)檢測(cè)集團(tuán)有限公司