高速公路独柱墩加固管理探讨

高速公路独柱墩加固管理探讨

罗崴瑜

广东省南粤交通韶赣高速公路管理中心广东省韶关市512522

摘要：高速公路独柱墩桥梁在运营过程存在偏载情况，为确保桥梁的安全。本文将对运营高速公路独柱墩加固管理进行分析探讨。

关键词：高速公路；独柱墩；加固管理；对策分析

独柱墩桥梁这一概念是相对于多柱墩桥梁而言，它具有占地面积小、结构轻巧等特点，因此在我国高速公路桥梁建设中得到了部分应用，但在实际运行中，存在偏载情况，笔者将分别从：运营高速公路独柱墩桥梁常见问题分析、高速公路独柱墩桥梁加固方案，促进高速公路独柱墩桥梁加固的有效对策。三个方面来阐述。

一、案例分析

工程概况

韶赣高速公路独柱加固项目涉及2座中桥、5座大桥，加固方案见下表。

二、高速公路独柱墩桥梁常见问题分析

独柱墩桥梁是一种单支点桥梁形式，换言之，支撑桥梁上部结构的仅仅只有一个支点，然而桥梁截面下缘有部分弧线，且墩顶相对过窄，导致横向间距不大，基于这种情况下，在汽车载荷作用下，对桥梁结构稳定性十分不利。当桥梁结构受力不均时，便极易产生外侧超载情况，导致“支座脱空”现象。

独柱墩桥梁的应用在超载车辆情况下，桥合支点位置很可能会出现支座脱空现象，从而引发上部梁体变形，严重者会发生更严重的事故。

桥梁连接墩采用独柱墩加盖梁形式时，当超载车辆作用到连接墩位置上，独柱墩弯矩则难以达到工况，若起内力设计值大于承载力，则会导致上部梁体丧失支持力，从而使桥梁倾覆。

独柱墩属于偏心受压构件，当桥墩高度过大，基于超载车辆偏心作用下，桥梁支座便会出现较大水平力，导致桥梁截面剪切被破坏。经笔者调查发现，近年来基于独柱墩事故的发生率还是比较多的，主要是由于上述原因造成，为促进高速公路独柱墩桥梁的有效使用，应采取合理的加固设计方案。

三、高速公路独柱墩桥梁加固方案

综上，笔者对高速公路独柱墩桥梁常见问题进行了分析，严重者会造成坍塌事故，为防止桥梁事故的发生，应采取有效的加固设计方案，详情如下。

（一）横向抗倾覆验算

首先是要对独柱墩桥梁横向倾覆安全性评估验算，并据验算结果确定抗倾覆加固方案。

（二）加固设计思路

根据行业主管理部门关于高速公路独柱墩桥梁设计与整治工程指导意见，设计单位首先应形成一定的加固设计思路，从而对桥梁结构性能加以改善，在实际设计中，应根据桥位特点来选择针对性方案。因桥梁中间支撑点并不能对主梁起到抗倾覆力的作用，据此只能通过加固手段来实现，从而提高主梁的稳定性。举个例子：因横向受的力会导致箱梁端部曲线内侧支座出现脱空现象，基于这种情况下，可采用两种手段，一是对独柱墩顶部增加扩大端，从而增大支座间距，其次便是设置限位装置，促进桥梁加固设计力度。

（三）加固方案

1.新增桩柱方案

在原独柱墩横桥向两侧，新增桩柱改为多支承，增强连续箱梁的抗倾覆性能。具体结合桥情况可分为几种形式：

方案a：桥宽较大时，可在原有两侧增设墩桩，直接顶到箱梁底，增设支座改多支承。

方案b：桥宽较小时，可在原有墩柱两侧增设墩桩，柱顶与原墩柱顶连接增设盖梁，在盖梁上对应箱梁梁底范围内增设支座改多支承。

方案C:桥宽较小时，可在原有桩基两侧增高桩基，通过承台将新老桩基础连接形成群桩，而后对墩柱进行外包、增设盖梁、支座形成多支承。

新增桩柱注意与原桩基的距离要求。

2.端横梁拉大支座间距方案

将过渡墩和桥台位置处的多支承的间距拉大，可使支座在基本组合下不出现反力，即支座不出现脱空。

方案a:过渡墩处增设盖梁加固设计方案。

方案b:桥台处拉开支座加固设计方案。

3.端横梁设拉杆方案

通过在一联伸缩缝墩设置两侧抗拔拉杆，避免因边支座的脱空而改变结构体系，增强横向抗倾覆性能。本方案适用于脱空吨位较小的情况，一般作为其它方案的辅助措施。

四、促进高速公路独柱墩桥梁加固施工质量的有效对策

综上，对高速公路独柱墩桥梁加固方案进行了阐述，为促进桥梁加固处理，应采取一定的施工对策，笔者将从以下方面来阐述。

（一）新增桩基施工

桩基施工采用回旋钻施工，桩长较短时采用人工挖孔施工，不得采用冲孔施工，钻孔完成后应尽快放置钢筋笼浇筑混凝土，为保证原桥桥桩基安全，新桩基应钻完一根桩浇筑一根。

严格控制钻头直径下得小于设计桩径，禁止采用缩小钻头，通过钻进过程自然扩孔达到设计桩径的办法。

新增桩基施工时，为保证老桥的桥梁结构安全，根据地质情况，必要时设置钢护筒。

施工期间（尤其是新增桩基成孔阶段），应密切监测原柱顶的水平、竖直位移，根据地质、墩梁连接情况可考虑桥面限制偏载，对原柱设置拉角线、斜撑等设施。

新增的支座安装时与梁底密贴，在恒载下新增支座不受力，恒载还是原结构受力状态，仅在汽车偏载时新增支座参与受力，。因此后续运营阶段支座更换时，必须保证加固后的各支座受力状态，合理选择支座更换工序，控制好支座更换安装精度。

（二）严控超载加强桥梁养护

汽车超载不仅将对桥梁结构整体横向稳定带来危害，而且还给桥梁结构在正常使用极限状态和承载能力极限状态的安全带来危害。因此，为确保结构的安全和耐久，应严格控制超载车上路。做好桥梁的日常养护工作。

结束语

综上，笔者对高速公路独柱墩加固管理方案进行了探讨，基于独柱墩加固设计中，企业应根据桥梁实际情况来选择针对性对策，另外为促进高速公路独柱墩加固效果，应加大桥梁养护管理，开展混凝土灌注施工，一方面不断提升我国的桥梁高墩施工，另一方面为施工企业降低了施工成本，大大提高了施工效率。

参考文献：

[1]刘向华.高速公路独柱墩桥梁加固设计与施工技术分析[J].交通世界(运输.车辆),2015,07:150-151.

[2]程园.高速公路独柱墩桥梁加固设计与施工技术[J].河北交通职业技术学院学报,2012,02:40-41+73.

[3]刘阳.浅析独柱墩桥的加固方案[J].黑龙江交通科技,2014,03:141.