浅谈独柱墩桥梁钢管柱抗倾覆加固技术

谷凤梅

摘 要：在经济技术发展的同时，人们对交通的需求标准不断上升，这就桥梁施工的安全性及稳定性提出了更高的要求，在这一发展进程中，加固技术也随之增加，无论是其抗剪能力还是抗倾覆能力等都应当被纳入到重点范畴中，一旦质量控制失效，不仅桥梁整体稳定性会不断下降，安全事故的发生频率更会不断增加，这将带来不同程度的经济损失。因此，本文就以实际工程为例，对独柱墩桥梁钢管柱抗倾覆加固技术进行了细化研究，在这一过程中提出了应用钢管柱加固能够有效提升桥梁抗倾覆能力，并且运行状态目前更加趋于稳定。

关键词：独柱墩桥梁；钢管柱；加固技术

在当今社会，桥梁形式在需求方向发生转变的基础上，也实现了进一步优化，其中独柱墩桥梁由于较强的优势特点而被广泛应用于高速公路中，作为具有互通性质的立交匝道桥，其形状及外观表现形式更加丰富，并且桥梁由于本身构造能够实现对空间的优化，因此桥下也能够发挥其应用能效，并且视线较为开阔，但是由于部分施工人员将独柱墩桥梁的施工重点放在了抗弯等能力上，這个就使得其抗倾覆能力被忽视，在后续使用中稳定性呈现明显下降趋势，这必然为后续使用埋下安全隐患。

一、钢管柱加固设计

1.设计方案

在推进施工项目的过程中，为了确保施工形式能够与施工需求高度契合，就需要制定科学合理的设计方案，只有这样才能为施工项目的顺利推进提供参考依据，因此设计方案在工程施工中占据重要地位，尤其是加固设计，对设计方案的精准性提出了高标准要求，只有在结合工程实际情况的基础上，采取相对有效的措施，才能提升方案整体协调性，提高施工质量。本文以某工程为例，根据全桥跨径组合及独柱墩支座形式等参数为基准，作出了针对性设计，这就需要在独柱墩双侧分别增设钢管柱，并且壁厚及外径标准要进行量化规范，对于应用的混凝土也需要作出适应性选择，为了确保施工流程更加安全，还需要在桥上作出禁止停车等标记。

2.抗倾覆验算

为了提升独柱墩桥梁的抗倾覆指数，对其进行验算就能有效提升其能力指数，在这一过程中就需要根据最初设定的荷载量值，对其最大承受期间进行验算，这就需要根据不同的汽车荷载量悬着不同的参数值进行验算。特殊车辆荷载采用4辆165t车辆成单列布载，两车间距5m，偏载情况进行验算。对无盖梁的独柱桥通过判断边支座是否脱空来判断抗倾覆能力。按原设计荷载最不利状态布载情况下，桥台支座不脱空，桥墩承载能力满足要求，原桥梁结构是安全的，但在特殊车列最不利布载情况下桥台支座脱空，由于实际桥梁运营中可能出现超载情况，为了加大桥梁横向抗倾覆能力的安全储备，对该桥采用钢管柱加固方式进行抗倾覆处理。加固后，在特殊车列最不利布载情况下桥台支座不脱空，桥梁结构处于安全状态。

二、钢管柱施工控制要点

开挖承台及放样精确。首先按图纸要求对承台开挖，使承台表面全部露出。然后进行施工放样，放样使支座、钢管、钢板的中心在同一直线上，在此基础上放出植筋位置，做到放线位置精确，以保证日后架立新增钢管柱的位置正确；为了确保施工顺利和结构安全，考虑到先行浇灌混凝土会使结构调整发生困难甚至无法调整，钢构件安装完毕经验收合格以后，再进行钢管内浇筑混凝土；匝道桥箱梁底板至钢管柱盖板顶距离为14cm，施工前应认真量测墩柱箱梁底面到承台之间的距离，精确到1mm，并作为钢管柱外套钢管的下料根据。

采用成品无缝钢管和焊接钢管时应具备产品出厂合格证书。同时严格按照《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205 — 2001）和《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81 — 2002）的规定对钢管构件的组装和焊接质量进行验收；钢管构件运到现场后，妥善保管。架立前保持表面干净，并采取保护措施，使钢管处于干燥状态，防止钢管大面积生锈。钢管架立时清除钢管内的杂物并清理表面；为防止锈蚀，各钢板及钢板箍、螺栓等外露表面均涂防锈漆两遍，面层涂两层环氧富锌面漆。构件除锈质量要求应符合国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）的规定；在承台表面将钢板用黏钢环氧胶及螺栓固定，为加强与钢管柱的连接，在承台中间开孔处预埋钢筋。

吊装钢管构件时，为防止异物进入管内，应将管口密封。钢管在运输过程及现场安装时，应注意避免钢管受力变形，吊装时，吊点的位置应根据钢管的受力情况和吊装方法进行确定。钢管调整就位并校正后，及时采取临时措施固定。吊装时注意观察，避开顶部支座安装设施；钢箍与原混凝土柱、钢管柱通过黏钢环氧胶和预埋螺栓固定，并且焊接槽钢及加劲肋，形成横向联系；钢管安装就位前，注意将钢管顶部盆式支座上钢板部分与箱梁连接安装完毕；混凝土的浇筑采用泵送浇灌分段施工法：在钢管预制时，钢管壁间隔2m左右设置10cm进料孔，分段灌注。

泵送浇灌法采用混凝土输送泵将混凝土分段从高往低泵送，落差控制在2m左右。进料孔均应安装一个带阀门的进料支管，直接与泵车的输送管相连，由泵车将混凝土灌入钢管，同时启动外部振捣器。浇灌过程中，要用小锤不断敲打附近钢管，利于排气，同时启动上端外部振动器。当混凝土沿进料孔溢出一定数量以后，检测该段混凝土质量，当顶部溢出混凝土后，且无离析现象时，暂时停止浇筑，封闭进料孔，对上方的下一个进料孔进行如上操作，直至墩顶。将顶部盖板与钢管焊接，同时再检查桩顶混凝土与盖板密实程度，若存在不密实部位，则通过盖板排气孔压注水泥浆，使顶部混凝土与顶板之间完全密实并停止振捣。当混凝土强度满足设计强度的50%时，应按设计要求进行补焊。

应注意在开始时，泵机应处于低速压送状态泵送混凝土，注意检查泵机的工作压力及各部件的工作状况。待泵送混凝土顺畅后，再提高至正常的泵送速度。浇灌至钢管柱顶部时，降低压送速度。为降低泵送时混凝土与管壁之间的摩擦，在泵送混凝土前应湿润钢管管壁，可用压力水反复冲洗内壁，需要时压送水泥浆润滑；钢管混凝土的浇灌完成后，需进行密实度检查，若柱内混凝土有不密实的情况，采取钻孔压浆法进行补强，然后将钻孔补焊封固。

综上所述，本文主要论述的是高速公路独柱墩桥梁钢管柱抗倾覆加固技术，这不仅能够有效增加桥梁本身的抗倾覆能力，更能消除安全隐患，从当前形势来看运行状况较好。本文介绍的独柱墩桥梁增设钢管柱加固技术，可供同类桥梁设计和加固维修参考。

参考文献：

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[2] 秦延飞，杨泽伟.增设钢牛腿在连续独柱墩桥梁抗倾覆加固设计中的应用[J].交通科技，2017（1）.