摘要：本文通过具体工程案例，较为详细的分析桥台侧墙开裂病害成因及加固处理方案，结合现场实际作业条件，通过对预应力锚杆加固方案的技术论证，对加固方案进行分析及施工控制，阐述了锚杆加固重力式桥台开裂的施工工艺流程。
一、桥梁及病害概况
某桥设计荷载为汽车-20级，挂车-100，上部结构采用3-13m空心板梁，桥梁全长58.94m，桥面全宽12.5m，其中行车道宽9m，两侧人行道均为1.5m；下部结构采用实体薄壁桥墩和U形桥台，基础均采用扩大基础，台后填土为中砂，容重1.8t/m3，内摩擦角。
该桥在从1993年建成运营至今，在使用过程中发现桥台侧墙均向护栏外侧发生位移，导致侧墙出现裂缝，裂缝长、深且宽，分布形态有差异，调查发现该桥桥台存在严重安全隐患。现场调查结果表明现有病害对桥台结构受力安全极为不利，为了提高桥台结构安全性和耐久性、保证桥梁结构的长期安全运营，需及时采取必要措施对该桥桥台进行维修处治。
桥台严重开裂
二、桥台开裂病害成因分析
由于近年来该桥桥面通行车辆荷载及交通量不断增大、造成路面破坏，进而引起渗水及冻胀等原因，造成桥台后土压力增大，进而造成桥台侧墙发生向外侧移。该桥桥台为15号浆砌片石结构，其抗弯、抗剪能力有限，因此在土压力的作用下导致侧墙向外发生侧移。侧墙向外整体侧移同时，也产生了沿前墙与侧墙交界面的斜向裂缝。据了解，该桥上述桥台病害发现至今已有十年左右的时间，且病害有缓慢发展的趋势。
三、桥台开裂加固维修方案
1、加固维修原则
维修加固应考虑施工快、耗费少、工艺简单、技术可行及桥台耐久性等要求；
维修加固施工应不中断桥面交通或尽量减小对桥面交通的影响；
通过维修加固能够消除桥台现有病害，抑制桥台侧墙变形的发展，提高其耐久性。
2、加固方案
两侧边坡对称，可通过在两侧墙对应位置钻孔安装锚杆进行对拉实施桥台加固。具体而言：在两侧墙上合理布置一定数量的孔位并精确放样，采用钻孔机沿前墙平行方向水平钻孔，钻孔必须穿过侧墙，在孔内安放锚杆(锚杆采用精轧螺纹钢筋)，然后在侧墙上浇筑钢筋混凝土框架，利用框架提供锚杆反力和增强侧墙的整体性，待混凝土框架达到强度后张拉封锚。
(1)锚杆
根据实际尺寸以及相应的施工规范进行下料，如果锚杆长度不够，使用定制套筒进行加长。
螺纹钢筋锚杆
(2)孔道
使用钻孔机垂直侧墙水平钻孔，穿透两侧墙，成孔直径为50-100mm，钻孔应自下而上依次进行。
框架
混凝土框架采用C30混凝土浇筑，张拉锚固前强度需>设计轻度80%。
锚杆张拉控制力
根据桥台台后土压力以及活载的大小确定锚杆的张拉控制应力设计值。各锚杆编号见施工设计图，张拉控制力。
(5)锚具及外锚头设计
锚下采用螺旋筋来提高其局部承压能力，锚垫板采用120120x24mm的尺寸，锚具及锚头设计。
(6)防腐措施
预应力筋张拉完毕进行孔道灌浆，使预应力筋包裹在水泥砂浆中免受腐蚀。封锚之前用环氧树脂在锚头表面进行涂刷，然后用M30水泥砂浆封锚进行防护处理。
四、桥台加固施工工艺及质量控制
1施工设备
施工常用器具
(1)钻孔设备
钻机，空压机，风镐等。
(2)注浆设备
注浆设备包括注入水泥浆和水泥砂浆的注浆泵、搅拌设备、高压输送浆液管路。注浆泵应根据注浆材料和注浆量来选用。
(3)张拉设备
预应力高强精扎螺纹粗钢筋的专用张拉设备为YG-70型穿心式单作用千斤顶。张拉设备进场后，应对其进行验收，防止由于故障影响张拉工作。验收可参考《预应力用液压千斤顶》(JG/T5028-93)和《预应力用电动油泵》(JG/T5029-93)行业标准的部分项目进行。
(4)混凝土搅拌设备
(5)下料设备
预应力高强精扎螺纹粗钢筋下料采用砂轮锯切割，严禁采用电焊切割。
2对锚施工监控
(1)安全第一
施工的时候注意来往车辆，避免出现意外事故。
张拉预应力筋的时候，千斤顶端部及非张拉端钢筋端部严禁站人，并应加设防护措施；张拉后的钢筋在未灌浆前严禁碰击、踩踢；灌浆工作也应避开钢筋端部，以防止预应力钢筋突然断裂弹出伤人。
(2)各工序的施工人员必须严格按照相应的施工操作规程和规定施工
(3)所有的施工机械、材料、配件必须进行详细的检查和检验
(4)钻孔控制
发现地层缺陷及时做好相应处理；随时掌握孔向数据，根据孔向数据，及时纠正钻机回转器或钻具轴向工作方向，以保证孔向正确。
(5)灌浆控制
灌浆过程中要防止管路堵塞，中途不得停顿，保证孔道灌浆密实。
(6)张拉控制
张拉控制一律采用双控法，采用应力控制为主，伸长量校核的方法。
张拉过程中要监控侧墙和前墙的位移变化，如果发现侧墙位移过大造成墙面出现新的裂缝，则应该减小张拉吨位，可通过增加循环张拉的次数达到张拉设计吨位；如果发现前墙有明显位移，则应考虑降低张拉设计值。
3对锚施工流程
在材料、设备、水电以及相关的工作人员准备到位后，在施工现场搭设施工平台，在侧墙上测定孔位，用专用钻机钻孔，在钻孔的同时，制作预应力筋锚杆。钻孔完毕，安放锚杆，然后在侧墙上植筋、绑扎钢筋、安设模板、浇注混凝土框架。待混凝土框架设计强度达到80%后用已经标定完毕的设备进行分级循环张拉，第一次张拉30KN进行预紧，接着经过第二次、第三次循环张拉到设计荷载。张拉完毕进行孔道灌浆、锚头防护处理，最后清理施工现场。
五、结语
桥台加固后通过近2年的运营，各部件受力正常，重力式桥台开裂已成为此类桥梁通病，采用预应力锚杆加固具有结构简单，受力明确，施工中加强监控以达到使裂缝稳定或闭合，经加固后跟踪观察，使用该方案效果明显，整体美观，不中断交通，具有一定经济效益和社会效益。
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