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某跨線橋橋墩偏位下部結(jié)構(gòu)處置措施探討

文檔作者：李永鱗趙士耀2 文檔來(lái)源： 1.江蘇揚(yáng)子大橋股份有限公司 2.江蘇華通工程檢測(cè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年08月25日
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安徽建筑 2012年第4期(總185期)
墓墮 僮 部結(jié) 量措施探討
On Treatment Measure of Lower Part for Pier Deviation of a Flyover
李永鱗 ，趙士耀2
(1·江蘇揚(yáng)子大橋股份有限公司，江蘇靖江214500；2
． 江蘇華通工程檢測(cè)有限公司，江蘇南京21l 100)
摘要：橋墩被撞而使橋墩產(chǎn)生較大偏
位，嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)安全。對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)
行必要改造，并與橋梁頂升、更換支座相結(jié)
合是解決此類問(wèn)題的有效方法。依據(jù)相關(guān)
工程實(shí)例，針對(duì)橋墩被撞偏位情況采用打
入管樁、增設(shè)系梁、承臺(tái)，并外包薄壁墩的
措施，效果較好，著重闡述了管樁施工的質(zhì)
量控制措施
關(guān)鍵詞：橋墩偏住；管樁；承臺(tái)；薄壁墩
中圖分類號(hào)：U449．7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
文章編號(hào)：1007-7359(2012)04—0127—03
1 橋梁及病害概況
1．1橋梁概況
某跨線橋跨越京滬高速(江蘇錫
澄段)主線，平面位于 =200m的圓曲
線及A：70m的緩和曲線上，縱面位于
R=2000m 的圓曲線上。橋梁全長(zhǎng)
256．24m，跨徑布置為l0×25m(10跨
一聯(lián))。橋面設(shè)雙向縱坡， ：2．509％(往
無(wú)錫方向)、i1=一3．443％(往江陰方向)：
橫向設(shè)置單向4％超高橫坡。橋面全寬
15．5m，橫向布置為0．5m(護(hù)欄)+6．75m
(行車(chē)道)+1．0m (中央分隔帶)+O．5m
(護(hù)欄)。鋪裝層為9cm厚瀝青混凝土
鋪裝。設(shè)計(jì)荷載采用汽一超20、掛
一l2O。
橋梁上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土連續(xù)
箱梁。箱梁截面中心高130cm，單箱三
室截面，直腹板；箱梁底寬10．5m，頂寬
15．5m，翼緣板厚度為36em 50cm，箱
梁底板厚度為15cm～30cm，頂板厚度
為20cm。在墩頂和梁端設(shè)置橫隔板，
梁端橫隔梁厚O．8m，墩頂橫隔梁厚
1．5m。橋梁布置圖如圖1～3所示。
該橋下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩、臺(tái)。
沿徑向設(shè)置，只在橋臺(tái)處設(shè)置臺(tái)帽，其
余均為雙柱墩身。樁柱采用圓形截面，
柱徑1．2m，樁徑1．5m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)40m：
臺(tái)樁徑1．0m，10"臺(tái)1．5m，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)
收稿日期：2012—05—29
作者簡(jiǎn)介：李永鱗(1972一)，男，江蘇姜堰人．
工程師，主要從事公路橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作。
圖1 橋梁立面布置圖
圖2 橋梁平面布置圖
圖3 橋梁橫斷面布置圖
圖4 支座平面布置圖
25m。
橋臺(tái)處單向活動(dòng)支座采用GPZ2000DX，l ～4 、 9 橋墩處雙向活動(dòng)支座采用
GPZ4000SX，中墩采用固定支座GPZA000GD。橋臺(tái)處設(shè)計(jì)采用DI60型毛勒伸縮縫。墩
臺(tái)支座布置如圖4所示。
1．2橋梁病害情況
在數(shù)次橋梁被重車(chē)撞擊后的橋梁檢查中發(fā)現(xiàn)，該橋外弧側(cè)發(fā)生了破損、擠碎現(xiàn)象
，
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交
通
工
程
研
究
與
應(yīng)
用
安
徽
建
筑
固
2012年第4期(總185期) 安徽建筑
交
通
工
程
研
究
與
應(yīng)
用
安
徽
建
筑
固
各中間橋墩活動(dòng)支座上、下鋼板之間發(fā)生了較大值的橫向滑
動(dòng)，雙向滑動(dòng)支座存在較大量值的向外弧側(cè)偏位：從橋臺(tái)往中
墩呈增趨勢(shì)，最大量值17cm。此外位于錫澄高速公路中央分隔
帶的固定墩墩柱(5 墩)發(fā)生r橫向變形，扣除箱梁整體偏位
(3mm)后，最大量值19cm，墩柱底部存在環(huán)形裂縫病害。
2 維修加固方案及方案調(diào)整
2．1原方案
2．1．1 5 墩
① 在原5 墩兩根墩柱之問(wèn)梅花形靜壓打人5根PHC管
樁。PHC管樁為外徑60cmB型樁，壁厚13cm，管樁設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為
28m。管樁分段長(zhǎng)度為3m，共計(jì)10段，靜壓力不應(yīng)小于
2500kN。
②在中間5根管樁的頂面澆筑承臺(tái)，為便于后期加固改
造，且盡量減小對(duì)錫澄主線交通的影響，承臺(tái)設(shè)在主線的中央
分隔帶內(nèi)。承臺(tái)采用C30混凝土，尺寸為5．6m(橫橋向)×2．7m
(縱橋向)×1．5m(厚)，承臺(tái)頂面高于實(shí)際樁基頂面50cm。管樁
伸入承臺(tái)10cm，并通過(guò)樁頂連接鋼筋和承臺(tái)連接。
③在新承臺(tái)頂面布置3根外徑為80em、壁厚1．2cm的焊
接鋼管。鋼管中心線與管樁中心線重合。鋼管與承臺(tái)之間設(shè)置
3cm厚鋼墊板。鋼墊板底面焊有U形錨固鋼筋，埋置在承臺(tái)內(nèi)
部。鋼管與鋼墊板之間焊接連接，并在環(huán)向焊2cm厚加勁鋼板。
鋼管之間采用水平撐、X形撐相連。
④ 鋼管撐與箱梁底面之間設(shè)橫橋向分配鋼梁以及矩形板
式橡膠支座(GJZ 500mm×500mm×70mm)。支座與鋼橫梁之間
采用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)。支座頂面與箱梁底面相貼但要確保支座不承
受豎向壓力。
2．1．2 4 墩、6 墩
①原兩根墩柱之間靜壓打人2根PHC管樁，管樁之間的
中一t2,距為2m。PHC管樁為外徑60cmB型樁，壁厚13cm，管樁
設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為28m。管樁分段長(zhǎng)度為3m，共計(jì)10段，靜壓力不應(yīng)
小于2500kN。
②在樁基頂面澆筑新橫系梁，系梁的底面與樁柱結(jié)合面
平齊，采用C30混凝土澆筑。系梁高lm，寬1．4m。管樁樁頂伸
入系梁lOem，并通過(guò)樁頂連接鋼筋和系梁連接。
2．2設(shè)計(jì)方案調(diào)整
開(kāi)始施工前，設(shè)計(jì)、施工單位反復(fù)研究了現(xiàn)場(chǎng)情況，從更好
地實(shí)現(xiàn)該橋下部結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的角度出發(fā)，提出將5 墩鋼
管撐方案調(diào)整為澆筑橫向長(zhǎng)度為10．5m，寬度為2m的薄壁墩，
將原5 墩全部包入其中的方案，得到了設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和業(yè)
主的一致贊同。
3 反力架
3．1墩柱包鋼
采用厚度lcm的鋼板對(duì)墩柱進(jìn)行包鋼處理：先按墩柱尺寸
制作半圓形鋼板，鋼板預(yù)留注漿孔，然后將橋墩混凝土表面打
磨平整，刷環(huán)氧樹(shù)脂漿一薄層，再現(xiàn)場(chǎng)外包橋墩后對(duì)焊連接，最
后將鋼板下邊緣封閉，用C35微膨脹自流平灌漿料進(jìn)行灌漿。
3．2制作反力架
在包鋼周?chē)附由稀⑾屡Ｍ茸鳛榉戳c(diǎn)和支撐點(diǎn)，然后在
上、下牛腿之間橫橋向安裝工字鋼梁；在5 墩縱橋向兩側(cè)安裝
貝雷架，焊接工字鋼縱橋向連接，把工字鋼和梁體之間縫隙用
鋼板和其他鋼構(gòu)件墊實(shí)。
4 預(yù)應(yīng)力管樁施工
4．1開(kāi)挖基坑
挖除承臺(tái)底面設(shè)計(jì)標(biāo)高以上的填土，以盡可能保證施工高
度；同時(shí)做好基坑支護(hù)，確保基坑穩(wěn)固、安全。
4．2引孔施工
為保證靜力沉樁的垂直度、加快沉樁進(jìn)度，在沉樁之前進(jìn)
行引孔施工，孔長(zhǎng)為20m，孔徑在0—5m、6m～20m深度范圍分
別為50cm，40cm，施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和靜壓情況再調(diào)整引孔的孑L
徑和深度。
引孔的施工順序?yàn)椋菏紫乳_(kāi)挖基坑、樁位放樣，沖孔設(shè)備就
位；固定塔架，調(diào)整沖擊錘中心線和樁中心線重合，以確保樁位
垂直度；開(kāi)始沖孔，采用泥漿護(hù)壁，控制泥漿稠度，防止坍孔；沖
孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，成孔。
4．3靜壓預(yù)應(yīng)力管樁
采用300T液壓千斤頂作為主要靜壓設(shè)備。
打樁順序?yàn)椋合却蛑虚g樁，靜壓完畢后和反力架焊接，接著
打靠近原墩柱的管樁，然后打?qū)蔷€方向的另外一側(cè)管樁，依
次靜壓。
沉樁前首先校核樁位，然后安裝固定樁架，確保底座水平
并與架身垂直，首節(jié)管樁就位。安放鋼板墊塊和千斤頂，懸掛懸
錘校正管樁垂直度，確保千斤頂中心線和管樁中心線重合。固
定千斤頂，用鋼板把千斤頂和反力架之間縫隙墊實(shí)，確保穩(wěn)固
牢靠。開(kāi)始施壓靜力沉樁，一個(gè)千斤頂行程結(jié)束后，千斤頂回
油、墊鋼板，開(kāi)始下一個(gè)行程。
千斤頂靜力沉樁過(guò)程中，應(yīng)懸掛鉛垂隨時(shí)觀察管樁垂直
度，一旦發(fā)現(xiàn)管樁傾斜必須及時(shí)進(jìn)行校正，確保管樁的垂直度。
靜壓管樁施工過(guò)程中如發(fā)生管樁傾斜，在管樁偏位的反方向打
設(shè)若干應(yīng)力釋放孔，配合人力葫蘆對(duì)樁施加水平拉力，將樁扶
正。
4．4預(yù)應(yīng)力管節(jié)連接
預(yù)應(yīng)力管樁連接采用電焊機(jī)現(xiàn)場(chǎng)焊接，樁身應(yīng)垂直，管樁
對(duì)接面要水平，焊縫應(yīng)飽滿、牢靠。安排兩人同時(shí)焊接，縮短焊
接時(shí)間。
4．5承臺(tái)、系梁及其與管樁的連接
承臺(tái)、系梁施工在管樁施工結(jié)束后進(jìn)行。截樁結(jié)束后對(duì)承
臺(tái)、系梁范圍內(nèi)的土體進(jìn)行夯實(shí)，并用20cm厚的碎石墊層換
填、夯實(shí)。承臺(tái)、系梁底面設(shè)lOcm厚C20素混凝土找平、防水
并作為底模。
按照設(shè)計(jì)尺寸立模、支護(hù)，先安裝管樁鋼筋，然后承臺(tái)、系
梁綁扎鋼筋，將承臺(tái)、系梁鋼筋和管樁鋼筋連接牢固，安裝、焊
接鋼筋網(wǎng)片和預(yù)埋件，最后澆注混凝土。混凝土澆注前，將焊渣
和泥土等雜物清理干凈。
按要求覆蓋養(yǎng)生。為提高混凝土36h早期強(qiáng)度，可以適當(dāng)
提高混凝土標(biāo)號(hào)或添加混凝土早強(qiáng)劑。
5 管樁施工質(zhì)量控制措施
(下轉(zhuǎn)第131頁(yè))
雖
安徽建筑 2012年第4期(總185期)
端交叉口相接路段即K0+000～K0+120路段和K0+900至 K0+370～K0+900路段，機(jī)動(dòng)車(chē)道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道整體采用一4．3％的設(shè)
終點(diǎn)路段仍采用上述方案的設(shè)計(jì)方法。K0+120一K0+450路 計(jì)縱坡度(如圖3所示)。
段，縱坡度設(shè)計(jì)為2．37％。K0+450～K0+900路段，縱坡度 改進(jìn)方案二是在改進(jìn)方案一的基礎(chǔ)上增加了非機(jī)動(dòng)車(chē)道的縱
設(shè)計(jì)為一5．6％。在設(shè)計(jì)非機(jī)動(dòng)車(chē)道時(shí)，可按照原方案中的 坡度，降低了機(jī)動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì)縱坡度，使機(jī)動(dòng)車(chē)道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道在同
設(shè)計(jì)坡度進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖2所示。 一斷面上，避免了改進(jìn)方案一的缺點(diǎn)。
此方案將機(jī)動(dòng)車(chē)道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道進(jìn)行分?jǐn)嗝嬖O(shè)計(jì)，在 這種方案是在特定的工程背景下提出的，即一方面如果完全按
規(guī)范的允許范圍內(nèi)加大了非機(jī)動(dòng)車(chē)道的設(shè)計(jì)縱坡度，從而 照規(guī)范設(shè)計(jì)道路縱斷面坡度，挖方量太大，造價(jià)太高；另一方面，在
降低了路塹深度，大大減小了挖方量，降低了工程造價(jià)。改 實(shí)際交通需求上，非機(jī)動(dòng)車(chē)道的使用率較低，而以機(jī)動(dòng)車(chē)為主，所以
進(jìn)了方案一中存在的缺陷，在一定程度了減少了對(duì)周?chē)h(huán) 是滿足實(shí)際應(yīng)用的。
境的破壞，同時(shí)也滿足了非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道的設(shè)計(jì)要 該設(shè)計(jì)綜合了其它兩個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)：①大大減少了挖方量，減
求，所以該方案特別適合于機(jī)、非交通量均較大的情況。 少了因放坡引起的大面積占地，降低工程造價(jià)；② 不必修筑擋土墻，
該方案的缺點(diǎn)是：由于建筑紅線的限制，路幅寬度不 在一定程度上提高了道路的穩(wěn)定性，且使機(jī)動(dòng)車(chē)道在較低的縱坡度
能改變，機(jī)動(dòng)車(chē)道不能放坡，需做成直立邊坡，必須修筑擋 上，利于機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛，對(duì)非機(jī)動(dòng)車(chē)影響不大，符合城市主干道連接
土墻才能滿足要求。此設(shè)計(jì)擋土墻高度較大，最大高差可 線的功能要求。
達(dá)到十幾米，施工難度大，工程造價(jià)較高。
3．2改進(jìn)方案二4 結(jié) 論
改進(jìn)方案一設(shè)計(jì)中非機(jī)動(dòng)車(chē)縱坡整個(gè)路段完全按照
規(guī)范設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)縱坡度較小，仍導(dǎo)致道路挖方量大，工程造 工程規(guī)范的要求具有一般性和普遍性，而工程的具體情況是復(fù)
價(jià)較高，但由于該道路為兩條主干道的連接線，根據(jù)實(shí)際 雜多變的，所以，應(yīng)該將規(guī)范的要求和原則與工程實(shí)際情況綜合起
調(diào)查發(fā)現(xiàn)非機(jī)動(dòng)車(chē)交通量很小，而以機(jī)動(dòng)車(chē)交通流為主。 來(lái)分析考慮，不能脫離實(shí)際地應(yīng)用規(guī)范。城市道路的設(shè)計(jì)應(yīng)在規(guī)范
考慮到這個(gè)因素，可以綜合考慮設(shè)計(jì)交通流需求，均衡控 的指導(dǎo)下，認(rèn)真調(diào)查和分析工程背景及交通流實(shí)際運(yùn)營(yíng)需求，綜合
制設(shè)計(jì)指標(biāo)，適當(dāng)?shù)陌逊菣C(jī)動(dòng)車(chē)道的設(shè)計(jì)縱坡度增大，同 各方面因素，制定出最佳方案。
時(shí)把機(jī)動(dòng)車(chē)道的縱坡度適當(dāng)?shù)慕档?，以達(dá)到滿足實(shí)際交通
的目的。具體設(shè)計(jì)如下，在K0+000～K0+370路段和 參考文獻(xiàn)
K0+900至終點(diǎn)路段分別采用2％和一2％的設(shè)計(jì)縱坡度； CJJ 37—90，城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范【s】．北京：人民交通出版社，1990．
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(上接第128頁(yè))
5．1管樁的吊裝、運(yùn)輸與堆放 ①嚴(yán)格按施工流程壓樁，減少擠土影響，避免壓樁時(shí)影響鄰
①管樁吊裝時(shí)宜采用兩支點(diǎn)法，也可采用勾吊法，吊 樁。
鉤鉤于管樁兩端板處，繩索與樁身水平交角應(yīng)大于45。。 ②提高就位精度，樁尖與樁心偏差≤lem。
②管樁在起吊、裝卸、運(yùn)輸過(guò)程中，必須做到平穩(wěn)，輕 ③提高樁的制作質(zhì)量，防止樁接頭面的歪斜及樁尖偏心和樁
起輕放，嚴(yán)禁拋擲、碰撞、滾落。 體彎曲等不良現(xiàn)象發(fā)。
③管樁在運(yùn)輸、堆放時(shí)的支點(diǎn)位~：I／E-端均為0．2L(L ④要求“雙控”，即管樁的長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)承載力都達(dá)到要求后才
為管樁長(zhǎng)度)。 能停止壓樁o
④堆樁場(chǎng)地要平穩(wěn)堅(jiān)實(shí)，不得產(chǎn)生過(guò)大的或不均勻沉
陷。支點(diǎn)墊木的間距應(yīng)與吊點(diǎn)位置相同，并保持在同一平 6 結(jié) 語(yǔ)
面上，各層墊木應(yīng)上下對(duì)齊處于同一垂直線上，最下層的
墊木應(yīng)適當(dāng)加寬。堆放層數(shù)不宣超過(guò)三層。不I司規(guī)格的樁 本橋外力撞擊造成橋墩偏位，采用打入管樁、增設(shè)系梁、承臺(tái)，
應(yīng)分別堆放，堆放位置和方法應(yīng)根據(jù)打樁位置、吊運(yùn)方式以 并外包薄壁墩的措施。結(jié)合橋梁頂升更換支座，進(jìn)行整體維修加固
及打樁順序等綜合考慮。 的措施是有效的。在下部結(jié)構(gòu)改造中，管樁施工是關(guān)鍵，對(duì)于整體
5-2樁位定位及垂直度的保證措旖 加固的成敗具有重要意義。
①采用二次經(jīng)緯儀校正復(fù)核，測(cè)放精度2cm，定期 近年來(lái)，單樁單柱橋梁設(shè)計(jì)常發(fā)生諸如傾覆、撞擊后發(fā)生較大
復(fù)核測(cè)量控制點(diǎn)。 偏位的問(wèn)題，而對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，對(duì)于此類橋梁設(shè)計(jì)
②樁機(jī)的基礎(chǔ)必須穩(wěn)固，安裝必須周正、水平。 思路，希望引起設(shè)計(jì)部門(mén)的重視。此外確?？缇€橋梁的凈高滿足通
③采用雙向經(jīng)緯儀校正樁身垂直，如發(fā)現(xiàn)垂直度超標(biāo) 行要求
， 避免發(fā)生撞擊橋梁事故，也應(yīng)該引起足夠重視。
(0．5％)。應(yīng)及時(shí)調(diào)整、重新壓樁。
④?chē)?yán)格檢查樁頂平整度，保證緩沖墊厚薄均勻。 參考文獻(xiàn)
⑤壓樁過(guò)程中必須使管樁軸心受壓，若有偏移及時(shí)調(diào) 【1]C,B 13476—2009，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁【s】．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，
整，確保垂直度偏差不大于0．5％。電焊接樁前要校正好上 ，nn0
下樁管的垂直度，上下節(jié)樁中心線偏差小于2ram。 【2】JTJ041—2000， 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范【s】．北京：人民交通出版社，2000．
5．3樁位偏差及樁端標(biāo)高控制 [31 JTGHI1-2004，公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范【s】．jE京：人民交通出版社，2004．
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