高海拔高寒地区桥台病害整治施工技术

曹卫军, 白晓红

(中铁二局集团有限公司，四川成都 610031)

青藏铁路忧曲大桥地处海拔约4 270 m，昼夜温差达20 ℃，跨越忧曲河，该桥建成通车于2006年7月。桥梁全长约290 m，上部结构采用16 m跨后张法预应力混凝土T形梁，下部结构采用圆端形墩和T形桥台，基础采用钻孔桩基础。全桥位于直线上，桥上线路坡度i=4.0%。2018年5月30日，工作人员发现忧曲大桥0#台左侧翼缘板断裂。

1 原因分析

事故发生后，工务段立即采取列车限速运行，在线路左侧紧急对道床进行了临时加固稳定，在桥台两侧台顶翼缘下方采用方木支撑，24 h派专人现场看守等措施。随后与有关部门进行协商，组成专家组对断裂情况进行了仔细研究。结合当地实际情况，经实地调查、仔细研究后，得出如下结论：由于该桥地处高寒高海拔地区，自然环境恶劣，氧气稀薄，昼夜温差大，加上雨水结冰冻胀作用，在干湿交替、冻融循环作用下，形成冰胀压力和渗透压力联合作用的疲劳应力，使混凝土产生由表及里的剥蚀破坏，在剥蚀破坏逐步积累并不断扩大后，逐渐发展成贯通裂缝，使混凝土的强度逐步降低，致使桥梁结构病害产生。

2 整治方案

由于高寒高海拔地区自然环境恶劣，物资和机械设备供应匮乏、补给慢、成本高，并且不能中断既有铁路的正常运营，故采用工厂定制、全钢结构、快速施工、现场拼装的整治施工方案。该方案主托架采用两根I20b工字钢，二者通过螺栓连接，根部通过在T台台身进行植筋，预留钢板，通过螺栓和T台台身进行连接。在上托架预留位置，设置7.5号角钢立柱，立柱上依次安装角钢横梁、型钢人行步板。整治方案参见图1、图2。

图1 标整治方案立面布置

3 整治施工

3.1 工艺流程

施工工艺流程见图3。

图3 施工工艺流程

3.2 施工工艺要点

(1)施工准备。施工前做好施工方案编制，施工手续完善，人员教育培训及材料机具的准备工作。

(2)操作平台搭设、翼缘板临时加固。操作平台采用钢管脚手架进行搭设，断落翼缘板位置立杆间距0.6 m×0.6 m，其余位置立杆间距1 m×1 m，水平杆间距1 m，并按规范要求设置扫地杆和剪刀撑。断落翼缘板和钢管之间安设顶托，让支架将断落块支撑住。人工操作位置满铺木板或竹跳板，平台外围设置密目安全网。

(3)光缆保护、道床加固。将80 mmPPR管对剖，将光缆放入一半管内，扣上另一半管，用胶带、铁丝将管牢牢扎住。利用光缆余留长度，尽可能将光缆移出断落块下方，然后将管道架空。为避免断落翼缘板拆除后，道砟松、溜，影响行车，在拆除前对道床进行加固。道砟防护采用3015/2015钢模板进行拦挡，拦挡长度7 m，高度0.5 m。在距断缝内侧0.1 m位置钻直径0.028 m的孔，孔深0.15 m，间距1 m。在孔内灌入植筋胶，插入直径为25 mm的钢筋，钢筋露出混凝土面0.5 m。在模板外侧设置两道20号槽钢，两端深入桥梁和路基各1 m，用0.1 m×0.1 m方木分别支撑在桥梁栏杆和路基上，增加整体刚度。

(4)人行道栏杆、步板、挡碴板拆除。人行道栏杆、步板、挡碴板用绳索吊下，根据设计要求，将有用的堆放整齐，认真保管，无用的按垃圾进行处理。

(5)断落部分移除、锥坡拆除。先用吊车将混凝土块吊住，将钢筋切断后，将混凝土块吊出。挂绳时，吊钩的投影与吊块重心重合，并栓上缆风绳。起吊时缓慢、匀速，并利用缆风绳控制吊块晃动。锥坡采用风镐拆除，及时清运废碴，待支架安装完后按设计要求对坡体进行防护。

(6)钻孔、锚栓安装、钢架安装。按设计要求，在相应位置钻孔，锚栓安装后进行钢架安装。钢架采用工厂统一加工，现场拼装。完成后，根据要求安设人行道板及挡碴板。

锚栓安装工序流程：弹线定位→钻孔→洗孔→注胶→植筋→固化养护。

弹线定位：根据设计位置，在台身上标记出锚栓孔位置，复核无误后开始钻孔。

钻孔：根据设计要求选择合适的钻头，采用水钻方式，达到设计孔深，钻头始终与台身保持垂直。

洗孔：用毛刷套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，带出灰尘、碎渣，再用压缩空气吹出孔内浮尘。吹完后用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁，并请设计等有关单位验收，合格后方可注胶。

注胶：取一组植筋胶，装进套筒内，安置在专用手动注射器上，慢慢扣动板机，将铂包口处较稀的胶液排出废弃，然后将螺旋混合嘴伸入孔底。如长度不够，可用塑料管加长。为使钢筋植入孔内后胶液饱满且不溢出，孔内注胶80 %即可立即进行植筋操作。

植筋：植筋前把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。完成后，立即将其放入孔口，慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。

固化养护：根据设计要求，固化养护后方可进行下一步工序施工。

(7)道床恢复、辅助设施拆除、场地清理。以上工序全部施工完后，将道砟恢复并振捣密实。达到强度后拆除钢模板，采用手持砂轮机切除支撑钢筋，再拆除脚手架，最后将场地卫生清理干净。

3.3 施工进度及效果

此处病害整治工作自进场至工程竣工，历时一个多月，经验收，达到了设计要求。整治后，各加固部位保持使用状态良好，铁路恢复原速运营至今，说明整治措施正确有效。

4 结束语

在高寒高海拔地区，由于自然环境恶劣、物资供应匮乏等一些客观因素，给桥梁病害整治的实施带来了一系列的工程技术挑战。文章结合工程实例，制定了与当地条件相配套的桥台病害整治施工方案，并对施工工艺流程、施工工艺要点进行了详细论述，方案的实施便在较短的时间内和各种不利的因素下，既满足了设计和施工规范，又高效地完成了桥台病害整治施工任务。为今后类似桥梁病害的整治施工，提供了一定的参考价值。