某铁路专用线格丑沟特大桥主桥桥墩施工与设计不符分析及修复方案

某铁路专用线格丑沟特大桥主桥桥墩施工与设计不符分析及修复方
案
摘要：某地方铁路专用线格丑沟特大桥主桥桥墩在施工过程中与设计不符，墩身面4.5m以上形成向大里程侧内凹，向小里程侧外凸，差值由0~13cm渐变的事故，对其不符进行了分析，对其结构进行了检算，提出了合理的修复方案和措施要求。

实践证明效果良好。

关键词：铁路主桥施工设计不符分析修复方案
1、工程概述
某铁路专用线格丑沟特大桥主跨136m钢管混凝土系杆拱桥是目前我国同结构铁路桥梁之最，技术含量高、施工难度大。

该桥钢管系梁拱采用Q345qE钢材制作，施工高度40余米，总重386681.5公斤，分十八段进行吊装焊接完成。

在主桥施工过程中，发现主桥14#墩身施工与设计不符，墩身面4.5m以上形成向大里程侧内凹，向小里程侧外凸的缺陷。

为确保特大桥后期营运安全和耐久性，主要从三方面入手：①对主桥14#墩身现场调查，分析施工与设计不符原因；②对主桥14#墩身墩混凝土进行钻芯检测，确定混凝土强度对结构安全的影响程度，以制定该缺陷桥墩的处置措施；③对凸凹产生的原因进行分析，并提出有效的修复方案，避免后续施工墩台再出现类似问题。

2、施工与设计不符分析、结构检算及修复方案
2.1施工与设计不符分析
14#墩设计为“凸”字形，墩身混凝土为C30混凝土，托盘、顶帽为C35混凝土，墩身内设有护面钢筋，主筋Ф20@12cm，顶帽内钢筋最大直径为Ф20@15cm。

经分析，由于墩身施工时模板移位，造成墩身面外观缺陷，形成墩身面4.5m以上向大里程侧内凹，向小里程侧外凸，差值由0~13cm渐变的事故。

2.2结构检算
根据业主和施工单位的委托，由第三方试验检测中心对该桥墩混凝土芯样所做的实验报告（桥墩芯样完整，表面光滑，无蜂窝、麻面、裂缝等缺陷，桥墩混凝土强度等级符合设计要求，现场量取钢筋保护层厚度为8cm。

）由设计院对结构进行了混凝土强度、钢筋受力、桥墩位移检算，检算结果均满足设计规范要求。

根据上述分析结果，为满足工期要求，且二次投资巨大，浪费严重，建议对该桥墩采用修补方案，修复工作由有相关资质的单位进行，尽量减少对结构的损伤。

2.3修复方案
经上建议，为保证桥墩美观，确保质量，采用灌浆料在原有墩身混凝土上进行修复处理，具体方案如下：
2.3.1灌浆料采用中国建筑材料科学研究总院北京中岩特种工程材料公司生产的无收缩高强灌浆料。

根据灌浆料自身性能，修补时需分段进行，每次分段高度不大于3m，具体分段情况按照墩身原有模板缝高度确定。

2.3.2先根据墩身表面缺陷情况划出需凿毛范围的轮廓线，为保证处理后的线形顺畅，可用切割机沿轮廓线刻1cm深凹槽，然后人工沿切割缝将整修处混凝土凿毛，直至露出新鲜的石子为止。

2.3.3在墩身凹陷面水平植入Ф20钢筋（埋入深度15cm），钢筋间距按120*120cm梅花形布置，然后在其上挂一层钢丝网片，网眼为20*20mm，网片距混凝土表面2cm。

2.3.4挂网前清除表面松动混凝土残渣，用清水反复冲洗已凿好的混凝土面，以保证新老结合面粘结效果。

2.3.5混凝土表面清洗干净后，提前24小时在混凝土表面洒水，保证其充分湿润，以减小因灌浆料的失水造成裂缝发生现象。

2.3.6待水平筋锚固后、挂网前，在老混凝土面上刷一道界面剂以增加新老混凝土的粘结度。

2.3.7支护模板
模板采用普通组合钢模板，内贴镜光板，钢管脚手架支撑，为保证模板不发生位移，采用内撑外顶法加固，即：利用已植好的水平钢筋作为支撑点，所有水平钢筋外露端部保证与混凝土面在同一平面上使其顶住镜光板内表面。

同时，在墩身外侧脚手架设横钢管顶住模板，以确保模板稳定牢固。

模板四周与原混凝土贴合面及板与板之间必须贴双面胶，并使其密封，以防漏浆。

2.3.8灌浆
浆料直接加水拌和，加水量为灌浆料的13~15%，人工搅拌均匀，施工温度高时可增加少量水拌至所需流动度。

灌浆时应连续灌浆，不能间断并尽可能缩短灌浆时间，灌浆过程中严禁振捣，必要时可以用竹片拉动导流。

灌注密实、稍干后，把外顶部抹平压光。

灌注完毕后，立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜，并加盖草袋或棉被，表面见干时立即浇水。

养护期为7~15天。

3、结语
通过上述修复方案的实施，特大桥后续墩台及梁身施工未再出现混凝土跑模现象，并对专用线其他工程项目起到了借鉴作用。

修复方案及整个特大桥施工经由兰州交通大学过程监控，线路通车后进行了反复的重车静、动载试验，均满足设计要求，同时经过21个月的繁忙铁路运输，证明该修复方案切实可行，质量合格，效果良好。