桥梁桥墩纠偏专项施工方案解析.docx

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桥梁桥墩纠偏专项施工方案解析

XXX桥桥墩纠偏

专

项

施

工

方

编制：

审核：

审批：

二O—四年八月

按专家论证会意见修改版）

XXX桥桥墩纠偏专项施工方案

一、桥梁概况

XXX桥（13m+16m+13m）:

桥墩采用圆柱式桥墩，©1200钻孔灌注桩接承台，承台上设©1000mm圆柱，柱上接盖梁；桥台采用板式桥台，©1200钻孔灌注桩接承台，承台上设台身，台身上接帽梁，承台、墩柱、盖梁、台身、台帽均采用钢筋混凝土结构；钻孔灌注桩均为嵌岩桩，桩底嵌入持力层不小于2d（桩

径）；上部结构为13m、16m后张法预应力砼简支空心板梁，板梁高分别为700mm、800mm。

桥下河道驳岸：

驳岸宽度为30.66m，基础采用双排©500预制管桩接钢筋混凝土承台，预制管桩桩长14m，承台上设浆砌片石挡墙，挡墙上设钢筋混凝土压顶。

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二、偏移情况

现场发现2#、3#墩左、右幅盖梁出现错台后，立即对用全站仪对盖梁坐标

进行了测量，测量结果显示2#、3#墩左、右幅盖梁均向中跨方向发生了较大偏

位，偏差在6cm~17cm之间，后又对2#、3#墩各个墩柱垂直度进行测量，发现墩柱垂直度均超出了规范允许偏差0.3%,达到了1%左右，方向均是向中跨方向倾斜。

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桥梁平面示意图

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三、原因分析

项目业主于2014年03月01日组织质监站、道路和水系两个项目设计、地勘及监理单位召开了XXX桥桥墩移位专题会议，形成《XXX桥桥墩移位专题会议纪要》，会议认为桥墩移位原因是因为水系项目管桩施工及填土对淤泥层产生了扰动，引起桥墩偏位，桥梁桩基可能没有断裂，只是有轻微倾斜，导致盖梁有较大移位。

四、已采取的措施及结果

根据《XXX桥桥墩移位专题会议纪要》（2014.03.01）,项目部委托XX市测绘设计研究院对立柱垂直度进行检测，根据检测结果推算立柱垂直度处于0.76%~1.3%之间，把关于立柱垂直度检测的《XX市工程测量技术报告》提交给设计单位后，设计单位出具设计业务联系单（B-01），要求：

1）割除Pm02北幅桥（偏移量最大）的盖梁、立柱、承台，仔细凿除承台至桩顶，保证桩基深入承台内的钢筋不破坏。

2）测量个桩基顶坐标、高程，与原桩基浇注完毕后测量数据进行对比，并同时注意观察。

3）挖除Pm02桥墩5#桩基周围泥土，尽量下挖，露出桩基3.5m左右，检查是否有裂缝存在。

4）对Pm02桥墩北幅桥桩基进行完整性、倾斜度检测。

5）待桩基完整性测试结束后，再次测量各桩顶坐标、高程，前后进行比较，观察桩顶位移有无复位趋势。

6）根据测量结果、检查结果、检

测结果，建议业主召集各方单位及有关专家讨论下一步实施方案。

7）对桥台进行偏移、倾斜度检测、比对。

项目部根据设计业务联系单（B-01）进行了相关检测，对Pm02桥墩北幅桥（偏移量最大）盖梁、立柱及承台进行破除，采用拉森钢板桩把Pm02桥墩5#

桩基单独围堰开挖至桩顶以下3.5m，经检测，Pm02桥墩5#桩基清出来的桩身未发现有裂缝，委托XX市工程检测中心有限公司对已破除下构的Pm02桥墩北幅桥5根桩基重新进行检测，检测结果为I类桩，通过对该墩桩基和4个桥台偏位进行复测确认其在允许范围内，把相关检测结果报送设计单位后，设计单位意见如下：

1）Pm02桥墩北幅桥桩基可直接利用，无需补桩，承台、立柱等可按原施工图纸施工。

2）桥台无明显偏移，可直接利用。

3）Pm02桥墩南幅桥、Pm03桥墩南、北幅桥可采用纠偏方式，待盖梁基本回位稳定后，再对桩周土体进行加固处理。

具体纠偏方法施工单位可根据现场施工条件定夺，同时建议组织各方进行施工方案讨论。

五、施工方案

按照设计单位意见，四个桥墩偏位最大的Pm02桥墩北幅桥下部构造破除后无需补桩可按照原施工图纸重新施工下部构造，其他三个桥墩采用反力架和千斤顶将桥墩纠偏至满足设计及规范允许偏差范围内。

1、编制依据

本施工方案的主要编制依据如下：

（1）《公路桥梁加固施工技术规范》（JTG/TJ23-2008）

（2）《XXX桥桥墩移位专题会议纪要》（2014.03.01）

（3）设计业务联系单（B-01）

（4）《XX市工程测量技术报告》（2014.03.07）

（5）《XX市工程检测中心有限公司检测报告》（XJJJ/低应变/（2004）第96号）

（6）工程联系单《关于XXX桥桩基检测结果的相关事宜》

（7）《XXX岩土工程勘察报告》

（8）2014年8月16日XXX桥桥墩纠偏专家论证会会议纪要

2、准备工作

（1）把已破除的Pm02桥墩北幅桥承台重新施工。

（2）仔细检查桥墩的实际情况，尽量排除特殊情况对纠偏施工的影响。

（3）正式纠偏施工前，做好相应的监控准备工作，如墩柱底部粘贴混凝土应变片，墩顶安放位移计，桥下架设全站仪，千斤顶前安放压力传感器等，确保全过程监控纠偏施工的顺利进行。

（4）做好安全准备工作，在纠偏现场拉好警戒线，非施工技术人员严禁进入施工现场。

（5）做好详细的技术交底，确保纠偏施工的顺利进行。

3、纠偏系统设计

桥墩纠偏系统的主要设计原则是：

在Pm02和Pm03桥墩承台上对称施加一个水平推力，在纠偏顶推施工过程中，除Pm02桥墩北幅桥外，挖除承台另一侧土方至承台底，墩柱在逐级荷载作用下产生复位位移，从而逐步将偏位的桥墩纠正，对到位的部位增设反方向的限位架，全部纠正后保持顶推力持续两天，待桩周边土稳定后卸去顶推力。

4、顶推力估算

本纠偏系统的顶推力主要是克服桩基外侧被动土压力。

桩顶标高为-2m,根据地勘报告，淤泥层底标高为-10m淤泥重度=15.6KN/m3，内摩擦角=1.59，粘聚力C=11.1KPa顶推过程只考虑外侧淤泥层的被动土压力和内侧淤泥层的主动土压力。

（1）、计算外侧淤泥层被动土压力：

1）计算被动土压力系数

异159叮——

Kp=tan45*+—i=1.06jKp=1.03

I2丿

2）计算被动土压力

z=Om，Ppzzkp2Ckp=15.601.06211.11.03=22.9kPa

z=8m，Ppzzkp2C,kp=15.681.06211.11.0^155.2kPa

3）计算总被动土压力

Ep冷22.9155.28=712.4kN/m

桩径为1.2m，因此，单根桩的总被动土压力为Ep1=1.2712.4=854.88kN。

（2）、计算内侧淤泥层主动土压力：

1）计算主动土压力系数

Ka=tan245tan245一159=0.95、Ka=0.97

I2丿I2丿

2）计算主动土压力

z=0m，-a1=吃Ka—2C；Ka=15.600.95—211.10.97--21.5KPa

z=8m，二a2二zKa-2C.Ka=15.680.95-211.10.97=97KPa

3）计算临界深度z

4）计算总主动土压力Ea

1

Ea978-1.471=316.7kN/m

2

桩径为1.2m，因此，单根桩的总主动土压力为Ea1=1.2316.7=380kN

综上，不考虑卸力孔卸力作用的情况下，单根桩需要施加的最大顶推力为

F=854.88-380=474.88KN

5、监控系统设计

在纠偏施工过程中，必须做好施工过程的监控，确保施工过程的安全、顺利，监控系统组成如下：

（1）水平推力监控：

在每个千斤顶前面放置有一个压力传感器（50t），随时监控水平推力的大小和均匀性。

（2）顶推相对位移监控：

在墩顶适当位置安放位移计，随时监控盖梁的相对位移，并同时监控横桥向的位移。

（3）桥墩墩柱复位监控：

在桥下设立两台全站仪，监控两个墩柱的位移和桥墩整体复位情况。

6、施工过程

施工工艺流程：

埋设观测点—安装反力架一＞安装支撑梁承台外侧土方开挖施加顶推力-亠拆除支撑梁和反力架f进行回位观测。

（1）埋设观测点：

进场后按照监控系统布置各观测点；

（2）安装反力架：

把两桥墩承台中间土方开挖至承台顶以下100cm在Pm02和Pm03承台之间安装反力架，反力架材料选用©600钢立柱，壁厚8mm在钢立柱与承台接触面设置70cm*70cm*2cm钢板，反力架平面布置见顶推平面布置示意图；

（3）安装支撑梁：

各反力架安装结束后在一侧安装50t千斤顶，在千斤顶与承台接触面设置70cm*70cm*2cm钢板；

（4）土方开挖：

千斤顶施加预应力后，除Pm02桥墩北幅桥外，将承台外侧土方挖除，深度以桩顶标高为准；

（5）在纠偏系统和监控系统安装到位后，正式进行纠偏施工。

首先，用千斤顶进行顶推预紧，每个千斤顶加荷10kN,检查各系统和构件的运行情况，如果各系统和构件运行正常，然后将每个千斤顶以每级40kN的荷载

逐级同步加荷，每级荷载持荷3-5分钟，并在持荷时间内进行监控检查，如出现异常情况，立即停止加荷并分析原因。

因桥墩偏位量不一样，在先纠偏复位的立柱外侧设置反方向限位架，避免单侧偏移，限位架反作用在驳岸钢筋砼承台上。

将墩柱全部纠偏复位后，保持千斤

顶的顶推力，持荷并观察48小时

记录分级加荷值、持荷时间及相应位移数据，并绘制分级加荷值与位移关系

图，修正各级加荷时间及顶推力，指导后续纠偏工作。

（6）待持荷观察48小时后，拆除支撑梁及反力架。

（7）进行回位观测，如果桥墩稳定，未出现复位现象，贝U纠偏完成。

如果桥墩有复位趋势，再次按照纠偏系统加荷纠偏，并在两桥墩之间加设永久性支撑，永久性支撑采用60cm*60cmffl筋砼（配筋图见下图），主筋采用植筋的方式植入承台侧面深度不小于25d（d为钢筋直径）。

永久性支撑钢筋布置图

7、注意事项

（1）北幅桥需待重新施工的Pm02桥墩承台达到设计强度后，支撑梁才能施加应力。

（2）Pm02桥墩北幅桥承台外侧仅挖除限位架位置土方，其它土方不挖除，且需保证其回填的密实度。

（3）纠偏系统的反力架及支撑梁在安放时应保证其轴线的水平。

（4）各千斤顶在顶推时要保持顶推力同步加载。

&人员和仪器设备安排

（1）人员安排

本项目的人员安排如下表所示:

表2XXX桥桥墩纠偏人员安排表

岗位

人数

岗位

人数

现场总负责人

1

位移监控员

3

技术负责人

1

混凝土应变监控员

1

顶推施工员

5

安全员

1

顶推协作员

5

杂工

5

压力传感器监控员

1

合计

23

（2）设备安排

本项目的主要仪器设备安排如下表所示：

表3XXX桥桥墩纠偏主要仪器设备安排表

仪器设备

单位

数量

汽车吊

台

1

纠偏系统

套

5

50t千斤顶

个

5

压力传感器

个

5

位移计

个

5

全站仪

台

2

应变采集箱

个

1

挖掘机

台

1

9、工期安排

本项目纠正单幅桥墩的工期安排如下表所示:

表4XXX桥单幅桥墩纠偏工期安排表

阶段

纠偏系统制作

准备工作

纠偏施工

持荷

合计

工期（天）

5

2

2

2

11

10、安全措施

（1）纠偏施工前应安放好相关的安全标示标牌，拉好警戒线，严禁非施工人员及车辆进入现场。

（2）所有现场施工人员必须戴安全帽。

（3）对所有设备必须进行严格检查，确保设备性能满足施工要求。

（4）做好施工前的技术和安全交底工作，严禁施工过程中的个人独自行动，必须协调一致，服从统一指挥。

（5）做好全施工过程的监控和观测，发现异常情况，立即中止施工，待查明原因和采取相应措施后，再继续施工。

顶推平面布置示意图