新沂河大桥桩基抢修加固施工技术

王芮文，张贻能，欧定福

(1.江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212006；2.江苏华通工程检测有限公司，江苏 南京 210000)



新沂河大桥桩基抢修加固施工技术

王芮文1，张贻能2，欧定福1

(1.江苏省交通技师学院，江苏 镇江 212006；2.江苏华通工程检测有限公司，江苏 南京 210000)

维修加固工程是一项工期紧、技术难度大的一项工作，其方案的好坏直接关系到加固效果和使用质量，在分析新沂河大桥桩基产生的病害基础上，选择适合边加固维修边通车的桥梁加固施工方案，从交通管制、围堰的施工到加固维修的技术措施，都围绕着工程质量开展每道工序的实施，经过严格按照方案实施，圆满地完成了加固任务，积累了维修加固施工经验。

桥梁维修加固；植筋技术；自密实混凝土结构；工程养护；施工技术

1 工程概况

新沂河大桥位于沿海高速灌南县境内，桥梁上部结构采用35 m、30 m装配式部分预应力混凝土组合箱梁(四跨或五跨一联)，下部结构采用柱式墩台，钻孔桩基础。桥面宽度为35 m。设计荷载为汽车-超20级，挂车-120。该桥在通车后的健康检查中发现，左、右幅位于新沂河南偏泓河道88#～91#桥墩1#～3#桩基(共计24根)存在不同程度的桩基顶端混凝土严重疏松、掏空、破损露筋等病害。经过基坑开挖后调查，系梁底面向下0～1.4 m范围内存在上述不同程度的病害，其中掏空最严重处空洞深度达35 cm。经现场分析可以初步判断桩基病害产生的主要原因是桩基桩头混凝土施工质量较差并且桩头混凝土保护层厚度太薄，受河流冲刷腐蚀而产生病害。

2 抢修施工准备工作

2.1 交通管制方案

为保证新沂河大桥加固维修工程的施工质量和道路行车安全，在施工期间，根据大桥的实时观测情况，本着尽量不中断交通的原则，分别采取限制车道通行,货车限行及特级管制,在灌云北枢纽响水分流，灌云北枢纽、步凤枢纽导向分流的三级方案进行交通管制。根据通过本桥的交通量情况，对连盐方向封闭桥面的第一、第二车道，盐连方向封闭桥面第三行车道和紧急停靠带，进行交通管制。

2.2 围堰方案

根据原施工单位的竣工资料并实地考查，判断88#～91#墩地质情况为：河床以下0.3 m为淤泥层，以下约10 m为淤泥质亚粘土层。经方案比选，决定采用筑堤坝围堰方案。

3 基坑开挖

3.1 基坑开挖顺序

采用2台小型挖掘机和1台水陆挖掘机在南北两侧同时开挖淤泥层，最大开挖深度为1.6 m。桩基周围死角处再采用人工清理，并继续向下清理0.2 m，开挖深度累积达到设计调查深度2.7 m(系粱底面至河面0.2 m+河面至河床高度0.7 m+开挖深度1.6 m+人工清理开挖深度0.2 m)。

2台小型挖掘机开挖：91#左幅→89#左幅(先调查严重病害的桩基)→90#左幅；

水陆挖掘机开挖：88#左幅→88#右幅→89#右幅→90#右幅→91#右幅。

3.2 基坑支护

采用4 m长木桩间距0.5 m布置，挖掘机压入淤泥层，木桩间用竹笆围挡。如果淤泥呈流塑性，在竹笆外加设彩条布围挡。基坑开挖完成后打入木桩支护，木桩长4 m，直径15 cm，间距0.45 m。木桩间采用竹笆围挡，竹笆规格1.2 m长，宽0.8 m，重叠0.2 m。

4 桩基维修加固施工

4.1 桩基缺陷的处理

经开挖观察，桩基病害严重，主要表现在系梁底部1.4 m范围内原混凝土有较多空洞，由于钢筋偏位，导致保护层严重不足，锈蚀严重。

加大桩基前，先对原桩基进行维修。首先清除桩基松散混凝土，并将桩基四周凿毛，直到露出干净的混凝土表面。然后，再清理空洞，并采用帮得士V70高强砂浆灌浆填补空洞。

4.2 安装模板、植筋施工及骨架钢筋的安放

由于土质软弱，为了使模板安放牢固，必须对基底进行处理，基底采用厚度为10 cm的C25混凝土浇筑。

为了使新老混凝土粘结牢固，在桩基四周植入钢筋，间距为20 cm。其中，植筋钻孔直径应满足表1的规定，直径允许偏差为+2 mm、-1 mm，钻孔的深度、垂直度和位置的允许偏差应满足表2的要求。

图1 植筋施工工艺流程

钢筋公称直径钻孔直径钢筋公称直径钻孔直径6101822812222810142228121625301418283516203238

表2 植筋钻孔深度、垂直度和位置允许偏差

4.3 无收缩自密实混凝土的浇筑

为了提高加固质量，设计中在混凝土内加入GMA外加剂。GMA为无收缩自流密实混凝土外加剂。因其应用方便，被广泛应用于配筋特密、形状复杂、不便振捣的混凝土工程、混凝土工程改造加固、对新老混凝土界面粘结强度要求高的特种工程、抗冻、抗渗、防腐混凝土、防水混凝土、钢管混凝土及补偿收缩混凝土(泵送)施工中。GMA具有高流动性，保证混凝土能自流密实成型；高粘聚性，保证混凝土流动及停放过程中不发生离析现象；高保水性，保证混凝土硬化过程表面无泌水；高强度(最高强度可达100 MPa)、高抗冻、 高抗渗；硬化过程不收缩，具有微膨胀作用；与旧混凝土粘结强度高；抗氯离子腐蚀具有优异的阻锈能力；凝结硬化过程抗震动干扰强，在公路及铁路桥梁等加固中可不中断交通施工。

本工程用水泥混凝土中加入GMA外掺用量为水泥用量的20%。

4.4 混凝土强度和新旧混凝土粘结情况的验证

在混凝土浇筑过程中制作同条件养生试件，留取的3 d抗压强度试件试验检测值为40.6 MPa，28 d强度为68.8 MPa。

为了验证新旧混凝土粘结情况，在混凝土模板拆除后，在桩基侧面钻取芯样，钻取深度达到新旧混凝土粘结面，经目测，新旧混凝土粘结良好，没有剥离现象。

[1] 刘山洪.桥梁病害种类及处理方法[J].重庆大学学报，2008，(11)：68-70.

[2] 孙红宇. 谈桩基加固技术在路桥施工中的应用[J].山西建筑，2016, (5)：37-38.

[3] 中交第一公路勘察设计研究院有限公司.公路桥梁加固设计规范[M].北京：人民交通出版社，2008：38-39.

2017-01-19

王芮文，高级工程师。

U445.7+2

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1008-3383(2017)05-0120-02