張廣進(jìn) 上海鐵路局上海大機(jī)運用檢修段
隨著鐵路既有線的不斷提速,我局某線上667#、676#、683#等橋的橋墩由于前期施工質(zhì)量原因出現(xiàn)了大量橫向振幅超過《橋檢規(guī)》規(guī)定的行車安全限值的問題,嚴(yán)重危及行車安全,以致必須采取限速措施,從而制約了既有線運輸能力的提高。本文選取667#典型橋梁橋墩病害情況、加固方法、加固效果做一簡單介紹,以其對該類型的橋墩病害加固方法有很好的借鑒意義。
某線667#橋上行線中心里程為K852+825,下行線中心里程為K853+489。該橋全長43.5 m,上下行均由2孔跨度16 m的低高度先張預(yù)應(yīng)力混凝土梁(專橋2080)組成,墩臺結(jié)構(gòu)分別采用直徑1.7 m圓柱形橋墩和T形橋臺,墩臺基礎(chǔ)分別采用4根和8根直徑80 cm鉆孔樁。橋上鋪設(shè)無縫線路,全橋位于直線上,線路縱坡5.6‰,上下行線間距4 m。該橋于1994年8月竣工,1996年通車(見圖1)。
圖1 667#橋?qū)嵕皥D
2009年設(shè)備管理單位發(fā)現(xiàn)該橋下行線1#橋墩墩身與承臺結(jié)合處混凝土開裂。為確保行車安全,設(shè)備管理單位于當(dāng)日20:00對通過該橋下行線列車采取限速措施,客車限速60 km/h、貨車限速45 km/h。經(jīng)過對該橋墩臺的技術(shù)檢定,發(fā)現(xiàn)上下行0#臺臺身、下行線1#墩承臺與墩身結(jié)合處存在水平裂縫,且該橋墩墩頂橫向振幅偏大,已超過《橋檢規(guī)》規(guī)定的行車安全限值。
對上下行橋墩墩身及墩臺基礎(chǔ)進(jìn)行挖掘檢查并且對其墩身及承臺鉆芯取樣檢測,發(fā)現(xiàn)橋墩存在以下問題。
(1)下行線1#墩承臺與墩身結(jié)合處存在一條很大的水平裂縫,列車通過時裂縫有開合現(xiàn)象,且該處混凝土密實度較差(具體見圖2)。
(2)下行線1#橋墩承臺實際厚度僅為1.5 m,與1.6 m設(shè)計值不符。
(3)通過對1#橋墩墩身及承臺鉆芯取樣檢測,結(jié)果表明下行線1#橋墩承臺的強(qiáng)度不滿足設(shè)計要求。
圖2 下行線1#墩承臺與墩身結(jié)合處混凝土密實度差
對該橋采取如下加固方法(加固后橋墩見圖3)。
(1)對上下行橋墩裂縫或不密實處壓注FH-DD裂縫補強(qiáng)膠進(jìn)行加固,外露鋼筋除銹后涂刷FH-RDS防銹劑,在墩身底部破損處抹FH-CR聚合物砂漿修補。
(2)上下行橋墩墩身增設(shè)25 cm厚C30鋼筋混凝土套箍。
(3)將上下行橋墩及承臺進(jìn)行斜向整體聯(lián)接。
為檢驗加固效果,于2011年5月對加固后橋墩進(jìn)行了振動測試,本次振動測試?yán)眠^路客貨列車進(jìn)行,實測貨車20趟、客車5趟,實測結(jié)果見表1,典型振動時程曲線見圖4。
圖3 加固后的橋墩
表1 實測結(jié)果匯總表
圖4 橫向振幅典型振動時程曲線(上行貨物列車59.3 km/h通過時)
由實測結(jié)果分析可知:
(1)實測上、下行墩頂橫向最大振幅分別為0.232 mm、0.208 mm,均小于《橋檢規(guī)》墩頂橫向振幅通常值0.752 mm,表明加固后橋墩橫向剛度滿足規(guī)范要求。
(2)實測下行橋墩墩頂縱向、豎向最大振幅分別為0.216 mm、0.062 mm,振幅均極小。
該橋橋墩經(jīng)加固后,已取消限速。其實測墩頂橫向最大振幅均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于《橋檢規(guī)》規(guī)定的墩頂橫向振幅通常值,橫向剛度滿足規(guī)范要求。實測下行橋墩墩頂縱向、豎向最大振幅也均極小,表明橋墩加固效果良好,可保證列車的安全運行。
上述加固方法,能有效提高既有線上該類型病害橋墩的橫向剛度,對既有線上該類型的橋墩病害加固方法有很好的借鑒意義。從測試數(shù)據(jù)及經(jīng)濟(jì)性方面考慮,建議可以適當(dāng)?shù)臏p小斜向整體連接在橋墩上的高度。