高海拔高寒地區橋臺病害整治施工技術

曹衛軍, 白曉紅

(中鐵二局集團有限公司，四川成都 610031)

青藏鐵路憂曲大橋地處海拔約4 270 m，晝夜溫差達20 ℃，跨越憂曲河，該橋建成通車于2006年7月。橋梁全長約290 m，上部結構采用16 m跨后張法預應力混凝土T形梁，下部結構采用圓端形墩和T形橋臺，基礎采用鉆孔樁基礎。全橋位于直線上，橋上線路坡度i=4.0%。2018年5月30日，工作人員發現憂曲大橋0#臺左側翼緣板斷裂。

1 原因分析

事故發生后，工務段立即采取列車限速運行，在線路左側緊急對道床進行了臨時加固穩定，在橋臺兩側臺頂翼緣下方采用方木支撐，24 h派專人現場看守等措施。隨后與有關部門進行協商，組成專家組對斷裂情況進行了仔細研究。結合當地實際情況，經實地調查、仔細研究后，得出如下結論：由于該橋地處高寒高海拔地區，自然環境惡劣，氧氣稀薄，晝夜溫差大，加上雨水結冰凍脹作用，在干濕交替、凍融循環作用下，形成冰脹壓力和滲透壓力聯合作用的疲勞應力，使混凝土產生由表及里的剝蝕破壞，在剝蝕破壞逐步積累并不斷擴大后，逐漸發展成貫通裂縫，使混凝土的強度逐步降低，致使橋梁結構病害產生。

2 整治方案

由于高寒高海拔地區自然環境惡劣，物資和機械設備供應匱乏、補給慢、成本高，并且不能中斷既有鐵路的正常運營，故采用工廠定制、全鋼結構、快速施工、現場拼裝的整治施工方案。該方案主托架采用兩根I20b工字鋼，二者通過螺栓連接，根部通過在T臺臺身進行植筋，預留鋼板，通過螺栓和T臺臺身進行連接。在上托架預留位置，設置7.5號角鋼立柱，立柱上依次安裝角鋼橫梁、型鋼人行步板。整治方案參見圖1、圖2。

圖1 標整治方案立面布置

3 整治施工

3.1 工藝流程

施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程

3.2 施工工藝要點

(1)施工準備。施工前做好施工方案編制，施工手續完善，人員教育培訓及材料機具的準備工作。

(2)操作平臺搭設、翼緣板臨時加固。操作平臺采用鋼管腳手架進行搭設，斷落翼緣板位置立桿間距0.6 m×0.6 m，其余位置立桿間距1 m×1 m，水平桿間距1 m，并按規范要求設置掃地桿和剪刀撐。斷落翼緣板和鋼管之間安設頂托，讓支架將斷落塊支撐住。人工操作位置滿鋪木板或竹跳板，平臺外圍設置密目安全網。

(3)光纜保護、道床加固。將80 mmPPR管對剖，將光纜放入一半管內，扣上另一半管，用膠帶、鐵絲將管牢牢扎住。利用光纜余留長度，盡可能將光纜移出斷落塊下方，然后將管道架空。為避免斷落翼緣板拆除后，道砟松、溜，影響行車，在拆除前對道床進行加固。道砟防護采用3015/2015鋼模板進行攔擋，攔擋長度7 m，高度0.5 m。在距斷縫內側0.1 m位置鉆直徑0.028 m的孔，孔深0.15 m，間距1 m。在孔內灌入植筋膠，插入直徑為25 mm的鋼筋，鋼筋露出混凝土面0.5 m。在模板外側設置兩道20號槽鋼，兩端深入橋梁和路基各1 m，用0.1 m×0.1 m方木分別支撐在橋梁欄桿和路基上，增加整體剛度。

(4)人行道欄桿、步板、擋碴板拆除。人行道欄桿、步板、擋碴板用繩索吊下，根據設計要求，將有用的堆放整齊，認真保管，無用的按垃圾進行處理。

(5)斷落部分移除、錐坡拆除。先用吊車將混凝土塊吊住，將鋼筋切斷后，將混凝土塊吊出。掛繩時，吊鉤的投影與吊塊重心重合，并栓上纜風繩。起吊時緩慢、勻速，并利用纜風繩控制吊塊晃動。錐坡采用風鎬拆除，及時清運廢碴，待支架安裝完后按設計要求對坡體進行防護。

(6)鉆孔、錨栓安裝、鋼架安裝。按設計要求，在相應位置鉆孔，錨栓安裝后進行鋼架安裝。鋼架采用工廠統一加工，現場拼裝。完成后，根據要求安設人行道板及擋碴板。

錨栓安裝工序流程：彈線定位→鉆孔→洗孔→注膠→植筋→固化養護。

彈線定位：根據設計位置，在臺身上標記出錨栓孔位置，復核無誤后開始鉆孔。

鉆孔：根據設計要求選擇合適的鉆頭，采用水鉆方式，達到設計孔深，鉆頭始終與臺身保持垂直。

洗孔：用毛刷套上加長棒，伸至孔底，來回反復抽動，帶出灰塵、碎渣，再用壓縮空氣吹出孔內浮塵。吹完后用脫脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔內壁，并請設計等有關單位驗收，合格后方可注膠。

注膠：取一組植筋膠，裝進套筒內，安置在專用手動注射器上，慢慢扣動板機，將鉑包口處較稀的膠液排出廢棄，然后將螺旋混合嘴伸入孔底。如長度不夠，可用塑料管加長。為使鋼筋植入孔內后膠液飽滿且不溢出，孔內注膠80 %即可立即進行植筋操作。

植筋：植筋前把鋼筋植入部分用鋼絲刷反復刷，清除銹污，再用酒精或丙酮清洗。完成后，立即將其放入孔口，慢慢單向旋入，不可中途逆向反轉，直至鋼筋伸入孔底。

固化養護：根據設計要求，固化養護后方可進行下一步工序施工。

(7)道床恢復、輔助設施拆除、場地清理。以上工序全部施工完后，將道砟恢復并振搗密實。達到強度后拆除鋼模板，采用手持砂輪機切除支撐鋼筋，再拆除腳手架，最后將場地衛生清理干凈。

3.3 施工進度及效果

此處病害整治工作自進場至工程竣工，歷時一個多月，經驗收，達到了設計要求。整治后，各加固部位保持使用狀態良好，鐵路恢復原速運營至今，說明整治措施正確有效。

4 結束語

在高寒高海拔地區，由于自然環境惡劣、物資供應匱乏等一些客觀因素，給橋梁病害整治的實施帶來了一系列的工程技術挑戰。文章結合工程實例，制定了與當地條件相配套的橋臺病害整治施工方案，并對施工工藝流程、施工工藝要點進行了詳細論述，方案的實施便在較短的時間內和各種不利的因素下，既滿足了設計和施工規范，又高效地完成了橋臺病害整治施工任務。為今后類似橋梁病害的整治施工，提供了一定的參考價值。