搜索
龙岩市汇豪工程设计有限公司漳平市西园乡可人头大桥11#桥台裂缝病害处理方案漳平市西园乡可人头大桥为11×16米钢筋砼空心板桥，设计荷载：公路—Ⅱ级，桥面净宽0.5+7.0+0.5米，下部结构0#桥台为桩柱式，11#桥台为U型台扩大基础（台身为M7.5砂浆浆砌片石），桥墩为柱式墩、桩基础。该大桥建设单位为漳平市西园乡人民政府，设计单位为福州路信公路设计有限公司，施工单位为龙岩市恒达工程有限公司，监理单位为福建大正工程管理有限公司。大桥于2004年12月开工，2006年12月竣工。2011年7月初当地群众反映11#桥台侧墙、背墙出现裂缝。该桥参建的施工单位、设计单位、监理单位及漳平市交通局和西园乡人民政府等有关高度重视，先后几次组织桥梁专业技术人员到现场进行实地调查与勘察。2011年8月8日漳平市交通局组织该桥参建的施工单位、设计单位、监理单位和西园乡人民政府在漳平市交通局召开《针对可人头大桥11#桥台裂缝病害分析处理专题会》，根据现场调查结合施工、使用、养护等方面情况，与会各方对病害现象的原因进行认真细致的分析；一致同意采用便于施工、经济可靠的注浆法处理方案。现将病害现象的原因及处理方案叙述如下：一、病害现象1、11#桥台上、下游桥台侧面出现一道距台口约1.5米竖向裂缝，裂缝呈1～3mm上宽下窄的倾斜状。裂缝两侧的墙体未出现错位，砌块亦未出现挤、压碎现象。前墙保持完好，未出现裂缝，垂直度亦未出现异常。见（图一）、（图二）。2、11#桥台砼背墙的两侧面上，在台帽与背墙交接处出现一道水平裂缝，靠台口端的缝宽约3mm，靠台背端的缝宽约5mm。背墙面轻微外倾，背墙与空心板端之间尚有3～3.5cm的伸缩缝隙。见（图一）、（图二）。3、其余部位均未发现异常。（图一）裂缝龙岩市汇豪工程设计有限公司（图二）二、病害原因通过现场实地勘察，查阅设计文件与施工资料，向当地群众调查大桥的运营使用及桥梁养护情况，经充分讨论、分析、研究，认为产生桥台裂缝病害原因，主要有下列几个方面：1、高速公路连接线的施工影响可人头大桥与原通往进庄的村道（即如今的双永高速公路漳平连接线）近似垂直相交。由于连接线的路幅较宽，大桥的喇叭形桥台侧墙尾部被连接线的路幅所覆盖，即大桥桥台侧墙不能顺接高速公路连接线。于是连接线建设方采取了于拆除一定高度的桥台侧墙后，在侧墙顶部设置钢筋混凝土路缘板，以顺接大桥与高速公路连接线的处理方案。正因为该钢筋混凝土路缘板处于桥台背墙与连接线之间，并紧靠桥台背墙后背，当线膨胀系数较大的钢筋混凝土路缘板因气候条件变化而产生膨胀时，会对背墙顶部产生巨大的推挤力，而使背墙的薄弱部位——断面变化处（与台帽交接处）产生剪切破坏。且由于新建钢筋混凝土路缘板与连接线砼挡墙连接在一起，连接线砼挡墙墙顶位移变化对桥台及背墙产生水平推力。因此台后外部条件的变化（新建钢筋混凝土路缘板与连接线砼挡墙）也是造成桥台开裂的主要原因之一。2、通行超载、超重车辆据了解，2009年7～9月红狮水泥厂大量运载水泥的超载车辆在大桥通行；2010年下半年以来，双永高速公路漳平连接线的一些超重型施工车辆也经常在大桥通行。超载、超重车辆在未设置桥头搭板，仅填筑石渣的桥台上通行时，会在车轮下方产生较大的集中荷载，当集中荷载超过了侧墙的承受能力时便使侧墙开裂。因此通行大量的超载、超重车辆也是侧墙开裂的一个重要因素。裂缝龙岩市汇豪工程设计有限公司三、处理措施从造成桥台开裂的因素来看，应做好以下工作，以确保病害不再扩大，确保桥梁运行安全。1、桥台设置钢筋砼桥头搭板设置桥头搭板封闭台腔顶面，避免雨水渗入台腔，以阻止侧墙开裂危害的扩展。2、高速公路连接线钢筋混凝土路缘板及砼挡墙应与桥台背墙断开并设置伸缩缝。3、用注浆法提高桥台整体承载能力用水泥压力灌浆的方法，将水泥浆液注满桥台侧墙及背墙的裂缝，并通过水泥浆的粘结作用，使U型桥台成为统一的整体。4、加强运行管理，限制超载、超重车辆通行超载、超重车辆是公路路面、桥梁损坏的重要因素，因此加强运行管理，限制超载、超重车辆通行是维护道路桥梁有效寿命的重要手段。5、定期观察检查病害治理后应专人定期观察检查治理后情况，检查治理的有效性和可靠性，确保桥梁运行安全。6、更换桥台伸缩缝。四、注浆法处理方案（一）、设计说明：本方案为采用压力注浆法将水泥浆液注满桥台侧墙及背墙，通过水泥浆的粘结作用，使U型桥台成为统一的整体。（二）、设计依据：1、国家和交通部有关标准、规范和验收标准；2、《注浆技术规程》（YSJ211-92和YBJ44-92）；3、《建筑结构荷载规范》GB50010-2002；4、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002；5、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；6、《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2000；7、设计文件，包括设计图纸、资料等；（三）、注浆钻孔位置图。（见附图）（四）、压力注浆要求：1、工艺流程:(1)引孔：采用钻机在注浆孔位处引孔,钻孔口径为110mm,钻孔钻至桥台基础顶部500mm。钻进过程应详细记录锤击进尺，钻杆自沉或掉钻情况。(2)安放注浆管:钻孔成孔后下2根DN20焊接管,分别为一次注浆管和二次注浆管,一次注浆管下至离基础顶面500mm处，二次注浆管下至桥台顶面2000mm处，范围内注浆管应加工为花管，并用胶纸包裹好花管。(3)孔口封堵：下管完毕后用石块、砂塞填并以浆液封闭至孔口。浆液封闭段要求大于1.0m以上。(4)注浆：注浆时应采用先外围后内部、跳孔隔注浆的注浆施工方式进行。2、浆液配比如下（施工时根据现场实际情况调整）：(1)配合比:纯水泥浆（PO32.5)龙岩市汇豪工程设计有限公司(2)水灰比按1：1、0.75：1、0.6：1三个等级。水灰比按水与干料的重量比计算。3、注浆水泥标号采用P032.5号,水泥必须符合质量标准，不得使用受潮结块的水泥。搅拌所用的水，应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63-89的规定。4、浆液必须搅拌均匀，使用普通搅拌机时，应不少于3分钟；使用高速搅拌机时，宜不少于30秒。浆液在使用前应过筛，自制备至用完的时间宜小于4小时。5、灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。6、采用纯压式灌浆，设计压力为1Mpa～4Mpa。一般控制为3Mpa，当孔深大于15M每增加5M压力增加0.2Mpa，注入量大或冒浆、漏浆时采用低值。7、灌浆应尽快达到设计压力。但在灌浆过程中必须注意控制压力。8、灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。灌浆浆液变换：（1）当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。（2）当某一比级浆液灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。（3）当最浓一级浆液灌注时间已达3h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应加入水玻璃，水玻璃模数为3.0～3.3，浓度宜为30～45波美度，掺加量为水泥用量的1％。9、灌浆过程中，如发现地面大量冒浆应立即查明原因并采取相应措施，可减小注浆压力至0.25MPa，若继续冒浆持续20Min则暂停注浆,间歇36h后继续注浆至二次冒浆后即结束该孔注浆。10、灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应的措施处理。（五）、质量检验：1、注浆检验时间应在注浆结束28d后进行，裂缝充填需饱满。五、注浆施工组织设计（一）、注浆施工方案：注浆的目的在于将水泥浆液注满桥台侧墙及背墙的裂缝，并通过水泥浆的粘结作用，使U型桥台成为统一的整体。注浆是通过泵送水泥浆体经钻孔对裂缝内介质渗透、劈裂、充填、挤压、胶结来达到上述目的。基于此制定本方案。注浆工艺流程图如下：钻孔注浆管安装下放第一次注浆固管第二次注浆结束标准结束龙岩市汇豪工程设计有限公司1、钻孔，用钻机钻穿砌体，达到设计要求。2、浆管制作与安装：①材料：注浆管材采用DN20焊接钢管（黑铁管）。联接套管可采用DN20直通。②花管制作：注浆管在砌体内部分作成花管。沿花管段每隔0.2米钻取一对出浆孔，孔徑φ6～φ8，相邻孔交错布置。孔口毛刺要挫平。花管端部装堵头封闭，花管全长先用胶带缠紧密封，再用胶皮铅丝包裹扎牢。③浆管安装：2根注浆管放入钻孔内，每节注浆管下放后要向管内注满水，注浆管上端处露地面0.2—0.3m，注浆管上端接头，并用堵头封堵，以备压水，注浆时接装闸阀。2、注浆施工：原则：以可注入为准，尽可能采用浓浆。①一次注浆用浓浆将桥台的空隙进行充填、钻孔封孔。②第二次注浆在第一次注浆结束8小时后进行第二次注浆，在注浆前用水压通注浆通道。注浆前压水试验是注浆一道重要工序，除起到一般注浆工程的三个作用外（即检查设备及系统的密封性与完好率、确定注浆初压、确定浆液起始浓度及浆材配方），压水量一般控制在0.1～0.2m3以内，压水时间1～2分钟。根据本场地地质条件，一般情况下注浆工艺参数可按实情在如下范围内调控：压水压力：以压通为准，难以压通的注浆管，压水压力可提高到6MPa。注浆过程压力：以可注入为准，控制在4MPa以下。注浆终压：比初压提高1MPa以上。浆液浓度（水灰比）：1:1～0.6:1,先稀后浓。每料水泥浆搅拌时间1～3分钟。注浆材料：纯水泥浆（PO32.5)注浆工艺参数的选择与使用，还应根据现场注浆过程中压力的变化，以及其他现象及时调整与控制，并非一成不变。对注浆工艺参数的实时合理调控，将体现操作者的技术水平、对注浆作用机制了解的程度、以及对注浆现象的判断能力。4、注浆施工过程可能出现的问题及其备用措施①出现孔隙周冒气、冒水泡或冒浆现象，应改用浓浆低压慢注，间歇注浆。②出现注浆压力上不了现象，应改注最浓浆液（水灰比0.6:1）,间歇注浆。（二）、注浆质量保证体系1、严格按部颁标准——《注浆技术规程》、设计要求、施工组织设计要求实施注浆。2、技术人员跟班指导并监督注浆作业。班组设兼职质检员，做好作业记录。从钻孔、注浆管制作安装、到实施注浆都要及时、如实记录。3、注浆作业应有甲方、监理等有关人员在场监督指导，并及时记录签证。4、严格执行注浆结束标准：①终压：比初压高1MPa以上；②终量：在终压条件下，吸浆量逐渐变小并稳定5～10分钟；③每料水泥搅拌时间1～3分钟。上述三个条件必须同时满足。（三）、作业安全保证体系龙岩市汇豪工程设计有限公司1、注浆作业系高压作业，要求设备及输浆管路完好密封。2、进场前组织全体作业人员与管理技术人员一起接受安全教育与培训，签订安全责任状。3、格机械及电器设备的维护与管理，加强安全用电教育，严禁设备带病作业，注意用电安全。2、严守建筑行业安全作业规程，贯彻执行作业现场“十不准”，做好文明施工、安全作业。3、设兼职安全员负责日常安全检查及宣传教育工作。（四）、主要机械设备主要设备一览表序号名称规格数量备注1注浆泵HFV-2D13MPa5.5(7.5)KW10-50L/min1台2卧式搅拌机UJW200250L2.2KW1台3立式搅拌机400L2.2KW1台4水箱1m31个5潜水泵1台6配电盘1台7输浆管100m8电缆100m（五）、注浆作业期间对注浆状况的判定：注浆作业是一种隐蔽操作，为了保证质量，现场检查与监督是必要的。一般而言，在注浆过程中，注浆压力逐步上升，浆液浓度逐步提高，而吸浆量逐步下降并趋稳定，达到设计注入量，如此即可认为已按要求完成注浆作业。