浅谈桥台背墙病害及维修加固方案
2015-08-04
一、工程背景
某高速公路桥梁位于浙江省内，桥梁上部结构为先张预应力混凝土先简支后结构连续空心板梁，跨径布置为4×16m，桥梁全长为68.4。桥面布置为0.5m（护栏）+19m（行车道）+0.75m（护栏）+1.5m（中分带）+0.75m（护栏）+19m（行车道）+0.5m（护栏），桥梁总宽42m。该桥下部结构采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
桥台台背是连接桥台与路基的关键部位,关系到桥台的稳定及行车的舒适、安全.做好桥台台背的加固,关系到公路桥梁的质量,也关系到车辆的行驶安全.
桥梁现状主要病害
根据检测单位描述，本桥梁主要存在以下病害：
1、后土压力的影响、填土自身沉降及车辆荷载作用背墙破坏及梁体局部压曲、开裂、破损。
2、受台后填土挤推作用及基础不均匀沉降，现状台前护坡开裂严重，与台帽脱开。
3、支座钢板均有锈蚀现象，多数支座橡胶均存在有剪切变形现象，主要是由于在台后水平力作用下，引起路基沉降和桥台向前滑动，导致支座橡胶顺桥向剪切变形。
4、背墙破损侧伸缩缝缝宽几乎为零，处于“卡死”状态。
三、加固方案及工艺
1、加固方案
1）对现状桥台耳背墙存在开裂、破损严重的进行凿除，保留原钢筋，种植Φ16，使得新老混凝土形成整体，并浇筑比原设计高一等级混凝土。
2）由于桥梁伸缩缝失效，已影响其正常使用性能，本次对其进行更换，且对施工范围内桥面铺装进行重新浇筑
3）桥台支座存在严重变形，局部支座脱空现象，本次加固对两侧桥台支座进行整体同步顶升更换。
台后加固处理：为减小台后土压力及台后土滑移对桥台桩基影响，本次对台后进行加固处理，具体方案如下：方案一，台后注浆加固，采用袖阀管对台后路基10m范围进行注浆；方案二（推荐方案），台后换填加固，采用轻质材料泡沫混凝土进行换填，换填深度至原地面线以下50cm。
主要施工工艺
1）本桥需凿出部分结构凿除施工顺序为：桥面铺装→搭板→桥台背墙及耳墙。所有桥面凿除构件主要为小型构件，采用空压机人工凿除，不采用大型机械拆除，以保证各构件的拆除，不损伤原结构构件。凿除区域四周应放置安全防护网，在可以起一定的防护作用外，还可以阻挡打碎的砼碎块掉落。桥面的凿除过程中应明确桥面砼与梁板砼的分界线，应尽量避免损伤到梁板砼，以防止梁板在起吊过程中断裂，破碎的砼块应及时运至固定地点堆放，统一处理。搭板及桥台背墙、耳墙，应尽量保有原结构钢筋，如原结构钢筋破坏时，应进行修复，可采用植筋加强。
2）耳背墙植筋补强，采用种植Φ16钢筋，并采用比原设计高一标号的混凝土进行浇筑。
3）台后袖阀管注浆：袖阀管注浆法的基本施工工序可分为泥浆护壁成孔、浇注套壳料、下袖阀管及固管止浆、注浆等步骤。
工艺流程为：放点布设孔位→移机至孔位→复核孔位→钻孔至设计深度→做好成孔记录→复核孔深→下袖阀管(套壳料、袖阀管、封口)→下锌管(注浆头、管路连接)→浆液拌制→开注浆机→吸浆(混合)→按步距提管→结束、清洗，做好注浆记录。
4）台后泡沫混凝土换填：泡沫混凝土是一种发泡剂通过机械方式充分发泡，将泡沫与水泥浆和其他外掺材料按一定的比例充分均匀混合，利用泵送系统进行浇筑施工，经自然养护后形成一种含有大量封闭气孔的轻型填筑材料。工艺流程，泡沫混凝土的生产过程包括泡沫制备、泡沫砼混合料制备、浇注成型、养护、检验。基层清理→按设计或图纸要求定出厚度和高低点→浇水湿润→生产泡沫混凝土→按施工顺序浇注成型→养护→检验和成品保护。
5）支座整体顶升更换：工艺流程，施工准备→梁顶标高复测，确定顶升高度→搭设脚手架及作业平台→连接并调试数字控制同步顶升系统→安装千斤顶及位移传感器→试顶→顶升至设计标高→清理墩顶垃圾→更换支座→千斤顶回油，卸载同步顶升系统→完成支座更换→检查支座脱空情况→拆除脚手架，清理现场。
五、结论与建议
本文结合某桥工程实例，主要对桥台台背存在的病害提出针对性加固措施和方法，希望能为桥台台背的施工和加固提供了一定的参考。
