漳州支线篁渡桥应急抢险加固工程施工技术

彭伟林

（中铁大桥（南京）桥隧诊治有限公司，南京210061）

1 工程概况

漳州支线篁渡桥位于漳州东至漳州北区间，1958年建成，中心里程为K2+461，桥全长393.4m。桥孔跨样式为1-16m普通钢筋混凝土π形+9-32m上承式钣钢梁+3-24m上承式钣钢梁混合桥。墩台基础形式为:1#为明挖扩大基础；2#和3#采用气压沉箱基础；4#～10#为沉井基础；11#和12#为木板围堰。具体结构布置图如图1所示。

图1 桥梁结构布置图（单位：cm）

管养单位在检测设备时发现大桥6#墩沉井受洪水冲刷导致其发生横向偏移和下沉，铁路轨道横向偏移量为550mm，墩顶下沉105mm，向上游倾斜1.28°，上游迎水面沉井基底手指可插入，其他墩基础未见冲刷。

2 加固设计

在制订方案前，对该桥基础进行了详细的现场勘察检测。根据现场勘察实测结果，沉井底部抛填片石超出基底2m，片石体积较大，抛填范围面积分算，枯水期墩位处水深10.5m，桥下净空高低较低，无法采用打桩机插打钢板桩围堰，且围堰面积大，费用高，影响通航。勘察钻孔发现沉井基底为粗砂，基础承载力为180kPa，承载力较差，采用旋喷桩施工工期长，费用较高；吹砂筑岛速度快、成本低，而且可以作为基础及钻孔注浆施工平台。根据工程的实际情况，经过综合评估最终选择吹砂筑岛围堰施工方案。

3 施工过程

桥梁加固施工程序为：吹砂筑岛围堰→钻孔注浆→钢梁线形纠正→堆载试验→线路开通运营[1]。

3.1 吹砂筑岛围堰施工

土工袋支护搭设：在距离沉井内外4m和8m周边搭设2排钢管架以固定和支护土工袋，钢管长度根据水深和围堰高度选定，横向钢管搭接，形成井字型。

抛砂填筑：铺设土工织物袋前，在已抛片石回填区域面层抛填50cm厚的砂，使水下抛填不规则基础平面的片石平整，以确保吹填袋整体的稳定性，同时避免土工织物袋被杂物损伤，再铺设土一层工布，起到封闭基底和抑制注浆压力作用。

吹砂筑岛：将土工袋平铺在搭设好钢管支架内，将连接泥浆泵管道穿入土工袋接口，采用高压水枪将含砂量约为70%的砂性土冲成泥浆，通过泥浆泵吹进土工袋中。砂在土工袋内沉淀之后，再进行下一层土工袋吹填。土工袋内侧填充砂土，土工袋和填芯分层进行，每层厚度≤2m，直至筑岛高至沉井顶以上1m为止。

吹砂筑岛过程中要进行全过程监测，掌握围堰的沉降及位移情况，如有沉降或位移值超出允许范围，应及时停止筑岛，采取加固措施。

3.2 钻孔注浆

注浆的目的为巩固沉井基础承载力，在吹砂筑岛围堰上施工，钻孔注浆为沉井外2排钻48根孔进行注浆，注浆范围沉井基底以下5m，沉井基底以上片石层7m。浆液扩散半径为100cm，注浆孔间距150cm，排距100cm

钻孔：在筑岛围堰上采用4台钻机型号为XY-100型钻机，钻孔前先进行测量定位，钻孔顺序为先内圈后外圈梅花型钻孔。为了防止砂石填塞钻孔以及套管倾斜现象，提高成孔效率，采取先打入φ130mm套管后，用φ110mm钻头钻进一部分，作为第二层防护套，再采用φ90mm钻头钻进。每孔终孔时均按规定进行孔深校正[2]。

注浆：钻孔完成后退出钻杆，下入φ76mm、长度6m一节刚性袖阀管至设计深度。袖阀管采用无缝钢管制作内外丝扣连接，底部端加工成尖端并焊接封闭，在底节袖阀管12m段钻孔φ8mm间距20cm的4个注浆孔。注浆芯管采用φ20mm无缝钢管制作成2m一节，共18m，内外丝扣连接，底节安装注浆器，芯管下至袖阀管底部，顶部连接注浆管。

根据配合比，确定浆液拌制过程中的水泥、水、外加剂等材料的用量，注浆采用水灰比为0.8∶1，注浆压力不高于2MPa。注浆采取后退式分段注浆工艺，即在刚性袖阀管内下入止浆塞及注浆芯管至孔底，由孔底按照每次步距1m进行后退式分段注浆。注完第一注浆段后，后退注浆芯管及止浆塞，进行下一段的注浆，循环作业，直至完成设计注浆段注浆。

3.3 钢梁纠偏

6#墩线形纠正为2孔主梁向下游侧横移550mm，顶升105mm。施工准备：（1）移梁前对该段线路进行应力放散，分别在桥5#和7#墩两墩顶处解除轨道；（2）在墩帽布置移梁滑动底面砂浆找平；（3）将支座下摆与上摆锁定，拆除支座下摆锚栓螺帽；（4）解除钢梁横向限位及连接钢板；（5）根据移梁后的支座位置，在墩帽新钻下游侧8个锚栓孔，待移梁完成后，再钻上游侧8个锚栓孔。规格为φ132mm，长450mm。

初次起梁：在6#墩顶采用4台100t顶升量180mm的自锁液压千斤顶，同步起梁总高度120mm，分6级顶升，每级2cm起梁到位。起梁时在墩帽顶千斤顶外侧设支撑架，防止起梁过程中因千斤顶突然出现故障梁端下沉，待梁体顶升到一定高度后割除旧支座锚栓。

移梁：在找平滑道下方横向安装2根[24c槽钢锚固，槽钢滑道上放入移梁滑车。4台竖向千斤顶同步将支座下落至滑车上，在墩帽下游侧各安装一个横向螺旋千斤顶固定在滑道上进行移梁。同步以50mm为1个单元横移量，分12次横移到位。

再次顶梁：梁体横移到位后，立即安装竖向千斤顶，将梁体同步顶升120mm，使梁底脱离小滑车，在下千斤两侧支撑架防护。

落梁就位、支座灌浆：取出槽钢滑道后，支座垫石凿毛清理，安装新支座锚栓及垫石钢筋网片，4台千斤顶同步落梁到设计高程就位。调整支座下摆平整度和位置，安装垫石模板，采用高强水泥基灌浆料浇筑垫石到设计高度，待灌浆料养护达到强度后拆除模板，解除支座上下摆连接，恢复钢梁连接板和限位架。

3.4 堆载试验

采用堆载预压，堆载重量为5 468kN。采用60%沙袋+40%水袋进行堆载预压。分3级进行，第一级沙袋由7#墩侧开始往5#墩侧逐步加载至设计荷载的60%（328t）；第二阶段充水加载重量为堆载到设计压重的80%（109t）；第三阶段充水加载重量为设计堆载重量的100%（109t），由压力水表控制充水量。堆载完成后连续48h测量钢梁及墩身沉降变形观测，及时分析数据，并对6#墩主体结构稳定性进行验证，合格后卸载。

4 结语

该桥的加固施工已完成，经监测未发生沉降和偏移，充分体现出加固的效果可行性。实践证明，对于这种应急抢险加固深水基础，加固设计方案及施工方法都能有效解决问题，而且费用也较少，工期短，其设计和施工方法可供加固类似病害的其他桥梁时的借鉴。