Discovery Process, Cause Analysis and Reinforcement Treatment of Column Inclination of a Highway Bridge
许慧荣 XU Hui-rong
（中设设计集团股份有限公司，南京 210000）
（China Design Group Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China）
摘要：某高速公路桥梁上部结构第1联T梁发生纵桥梁约30cm位移，在对梁体位移原因分析过程中发现引起T梁纵桥型位移的主要原因为桥墩发生倾斜。通过对周围结构物开裂破坏情况以及桥梁基础地基条件分析，最终判定桥墩倾斜的主要原因为该桥梁第1联桥墩后期堆载筑建垃圾及泥沙后，在雨水作用下导致下层土质相对较软的粘土填土发生滑移。基于以上分析，对发生倾斜的桥墩进行了加固方案比对。
Abstract: The first T-beam of a super-structure of a highway bridge displaced about 30 cm. In the course of analyzing the reasons for the displacement of the beam, it was found that the main reason for the displacement of the T-beam was the inclination of the pier. Through the analysis of the surrounding structure cracking and damage and the bridge foundation condition, the main reason for the pier inclination is that the soft clay filling of the first bridge pier slips under the action of rainwater after the construction of garbage and sediment. Based on the above analysis, the reinforcement schemes of inclined piers are compared.
关键词：桥墩倾斜；地基滑移；桩基检测；加固处理。
Key words: inclination of the pier；ground slip；pile foundation testing；reinforcement treatment
中图分类号：U445.7+2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）36-0140-02
0 引言
目前，我国高速公路进入拓宽改造时期，尤其是高速公路建设较早的东部沿海省份。高速公路在扩建阶段，将产生大量的建筑垃圾及多余的填土，部分施工单位直接将建筑垃圾及多余的泥沙堆积于地质不良的粘土、淤泥覆盖层的场地；由于东部地区汛期间雨水较多，更易导致地质不良的粘土、淤泥覆盖与上部堆积的建筑垃圾或泥沙发生滑移，在附加侧向土压力作用下桩柱式桥墩易发生倾斜。
1 工程概况
某高速公路桥梁左幅桥（30+2×25+3×30+5×25+5×30）m，右幅桥（4×30+7×25+5×30）m，上部结构采用25m、30m预应力混凝土简支组合T梁、桥面连续，全桥共分四联；下部结构采用双柱式桥墩，承台分离式桥台，钻孔灌注桩基础。
2 桥梁病害
2.1 梁体纵向位移
根据伸缩缝、支座出现的病害及主梁与挡块距离发现，上部结构主梁发生纵向变位，变位方向为小桩号至大桩号。如图1（图中箭头指向为主梁发生变位的方向），根据现场检测数据分析，第1联主梁发生明显的纵向变位（纵向变位方向为小桩号至大桩号）。
2.2 支座
第1联支座严重偏位、剪切变形方向有明显的规律性。第1联支座剪切变形及偏位方向见图2。绿颜色箭头表示支座剪切变形方向及相对于垫石偏位方向。
2#墩顶的支座病害最为严重，其次为1#墩，支座与垫石、T梁接触面积非常小，极容易滑脱。2#墩支座偏位及剪切变形方向为由大桩号至小桩号方向，1#墩与0#台支座偏位及剪切变形方向却与2#墩相反（由小桩号至大桩号方向）。
2.3 立柱倾斜
全桥上部结构移动主要为第1联梁体发生纵向、横向移动。第1联梁体移动主要原因为2#墩发生倾斜，由于支座摩阻力，从而带动梁体发生纵向变形。如图3现场情况进行对比，老桥建设后期，0#台至2#墩之间堆积4m以上建筑垃圾及泥沙，目前筑建垃圾及泥沙已埋没墩柱约1.5m，且堆积土层为粘土，土质相对较软，建筑垃圾及泥沙的长期堆积使得粘土及淤泥质亚粘土土层发生移动（如图3）。从而使2#墩单排桩发生倾斜。
3 加固处理方案
3.1 方案一
方案主要分三个部分：①纵桥向新增设两根直径1.2m的桩（采用人工挖孔桩），并在桩顶新增纵桥向长10.6m，宽2.5m，高3m的承台与原有桩基相连接。②对原有桥墩及盖梁结构尺寸进行增大，桥墩外箍厚度为20cm，并在三桥方向侧外箍厚度增大到70cm；盖梁在三桥方向侧加宽50cm。③所增加结构均采用C35自密实混凝土。
3.2 方案二
方案主要分三个部分：①填土进行卸载，为桥墩回位提供空间。②在桥墩外侧一定距离，补两排直径为1.2m灌注桩，在桩顶设置厚为1.5m承台。以承台作为顶推的后背，在桩顶位置用千斤顶顶推，使桩基回位。③因桥梁上部已完工，在桥墩纠偏复位过程中墩顶会产生摩阻力，故建议施工方在墩顶位置施加向二桥方向的牵引力，以克服墩顶摩阻力。④后背与元桩基础湿接缝连接，回填开挖土方。
3.3 方案比对
本文建议采用方案一。方案比对：①加固后桥墩承载能力较大提高，2#墩柱偏心受力改善；②施工过程中水桥面交通影响可忽略；③施工方法简单成熟，方案二施工风险较高；④方案一费用较方案底1/3。
4 结论
①加强桥梁管理。桥梁在后期运营管理以及拓宽改造时应加强地基基础影响检查，如地基堆载，桩基周围道路施工等。②桥梁加固应对症下药。本文该桥梁梁体发生位移时，由于缺乏对桥梁病害分析，直接在盖梁上施工挡块直接限制梁体纵向位移，虽然延缓了梁体移动，但导致后期桥梁立柱、桩基础，使得后期加固处理“手术”更大，带来不好的社会影响。③桥梁加固处理措施应经济有效，采用风险更低，施工方便，尽量较少交通的影响。
参考文献：
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