橋梁加固維修技術(shù)的應(yīng)用

曾廣平

摘要：近年來(lái)，我國(guó)公路交通量迅速增長(zhǎng)，重車較多，公路橋梁使用年限延長(zhǎng)、負(fù)荷加大，破損嚴(yán)重等病害，本文就對(duì)此歸納總結(jié)了公路橋梁主要常見(jiàn)病害及主要成因，并探討如何修復(fù)這些橋梁采取哪些常用維修加固方法。本文有針對(duì)性地歸納總結(jié)了公路橋梁主要常見(jiàn)問(wèn)題及主要成因，并研究橋梁加固維修采取的常用方法。

關(guān)鍵詞：橋梁加固加固方案施工方法

0引言

近二十年來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益發(fā)展，交通運(yùn)輸量迅速增長(zhǎng)，道路上行車密度以及車輛軸重不斷加大，勢(shì)必造成公路橋梁日益不堪負(fù)荷，加之舊橋部分老化，破損或受原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限制，同時(shí)存在自然環(huán)境因素，已不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。如果將橋梁拆除重建，不僅會(huì)耗費(fèi)大量人力物力，而且工期長(zhǎng)影響大；如果說(shuō)有計(jì)劃、有步驟對(duì)這些數(shù)量日益增加的病危橋梁進(jìn)行加固改造，恢復(fù)、提高其承載力，不僅能滿足新時(shí)期公路交通運(yùn)輸?shù)男枰?，而且為?guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1橋梁加固的主要技術(shù)

1.1加強(qiáng)薄弱構(gòu)件。對(duì)病害嚴(yán)重的構(gòu)件，采取以新材料(鋼材、砼、各種纖維等)增大截面或粘貼附加材料；施加外部預(yù)應(yīng)力；對(duì)裂縫采取化學(xué)灌漿封閉等進(jìn)行加固。

1.2增加輔助構(gòu)件。當(dāng)原有構(gòu)件承載力不足或遭破損時(shí)，可在原有結(jié)構(gòu)上增加新的受力構(gòu)件或替換原構(gòu)件，如增設(shè)縱梁、橫梁或拱肋等。

1.3改變結(jié)構(gòu)體系。主要是利用梁的連續(xù)作用或梁板組合作用及拱梁組合作用改變結(jié)構(gòu)的受力體系，增加超靜定次數(shù)，改善結(jié)構(gòu)的受力狀況，以提高橋梁承受活載的能力。

1.4減輕恒載。減輕原橋上部構(gòu)造的恒載，可以改善原橋的受力狀況，提高承受活載的能力。特別是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿足加固上部構(gòu)造和提高活載所增加承載力要求時(shí)，以減輕橋梁恒載的辦法來(lái)提高承受活載的能力是一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。

1.5加固墩、臺(tái)及基礎(chǔ)。當(dāng)橋梁的缺陷和病害是因墩、臺(tái)或基礎(chǔ)問(wèn)題引起時(shí)，就應(yīng)該采用各種措施，阻止墩、臺(tái)及基礎(chǔ)的位移或變形，改善受力狀況，提高承載力。

1.6加大截面加固。用于增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、剛度、提高軸壓比等，如鋼架拱的構(gòu)件、高層建筑物的柱等。

1.7預(yù)應(yīng)力加固。提高結(jié)構(gòu)的承載力和抗裂性，如體外預(yù)應(yīng)力對(duì)簡(jiǎn)支或連續(xù)梁加固，對(duì)橋墩帽梁的加固，也有以對(duì)稱撐桿形式對(duì)柱進(jìn)行加固。

1.8外包鋼加固及粘鋼加固。外包鋼加固主要指干式外包鋼型鋼，單獨(dú)承載，按鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算。粘鋼加固是當(dāng)前最常用的結(jié)構(gòu)加固方法，以高抗拉抗剪強(qiáng)度的環(huán)氧類樹(shù)脂為粘結(jié)膠，保證所粘貼的鋼板或型鋼參與結(jié)構(gòu)共同受力，提高結(jié)構(gòu)的抗彎抗剪能力，有適當(dāng)措施時(shí)還可以提高結(jié)構(gòu)的剛度。

2橋梁加固維修技術(shù)案例

下面以國(guó)道205線梅州境內(nèi)錠子大橋加固維修施工方案為實(shí)例，總結(jié)此類問(wèn)題的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

2.1橋梁概況及裂縫情況簡(jiǎn)介錠子大橋全長(zhǎng)108.25m，上部結(jié)構(gòu)為3x30m鋼筋混凝土剛架拱，橋面全寬18.7m(凈9m主車道+2×0.2m分隔帶+2×3m非機(jī)動(dòng)車道+2×1.5m人行道+2×0 15m欄桿)，該橋原設(shè)計(jì)荷載為汽－20，掛－100。上部構(gòu)造由6個(gè)鋼筋混凝土拱片組成，拱片采用現(xiàn)澆法施工，由橫系梁將6個(gè)拱肋組成整體。橋面系為預(yù)制的腋肋板上現(xiàn)澆橋面鋪裝層，在拱片外側(cè)為預(yù)制的懸臂板。下部結(jié)構(gòu)兩個(gè)橋墩采用鋼筋混凝土人工挖孔樁，樁基直徑1.4m，采用高樁承臺(tái)。兩個(gè)橋臺(tái)采用重力式橋臺(tái)，未發(fā)現(xiàn)墩臺(tái)沉降和變位問(wèn)題。

2.2橋梁主要病害①橋面出現(xiàn)多處縱橫向裂縫，特別是沿樁號(hào)前進(jìn)方向由于重車較多，導(dǎo)致裂縫更多，有的肋腋板在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中已經(jīng)損壞后更換。②車輛行駛過(guò)橋時(shí)振動(dòng)較大，尤其是各跨跨中振動(dòng)較為明顯。③廣州側(cè)橋臺(tái)上部沿下游方向有局部開(kāi)裂現(xiàn)象。④各跨主拱腿拱腳上緣出現(xiàn)多處橫向裂縫。

2.3病害原因分析①橋梁本身結(jié)構(gòu)缺陷和承載力不足。剛架拱橋是一種集零散為整的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸偏小和配筋不足，整體性能差和剛度較低是主要原因。②重載車輛的過(guò)度行駛加速了結(jié)構(gòu)的破壞。以上兩點(diǎn)是本橋出現(xiàn)嚴(yán)重病害的最主要原因。

2.4加固維修方案本橋主要采用加強(qiáng)主拱腿及上部構(gòu)造的整體性，提高橋梁強(qiáng)度和剛度，用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠封閉橋梁裂縫，修補(bǔ)橋梁缺陷等辦法進(jìn)行加固。具體加固措施有以下幾點(diǎn)。①在主拱腿拱腳2.5 m范圍內(nèi)上緣頂面新增鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，將矩形截面改造為T型截面，改善拱腿受力和加強(qiáng)6片拱腿橫向連接。②更換橋面，增強(qiáng)橋面的整體性。由于肋腋板整體性差，與拱片不能形成組合截面，降低了剛架拱橋的強(qiáng)度和剛度。本橋拆除全部橋面鋪裝及肋腋板，重新現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋面板，并采取有效措施，使新老混凝土結(jié)合牢固，增強(qiáng)剛架拱橋的整體性，提高橋梁的剛度和承載能力。③用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠封閉橋梁裂縫。④修復(fù)加固橋臺(tái)及橋梁中的混凝土缺陷、鋼筋銹蝕等病害。⑤更換全橋伸縮縫，增設(shè)變形縫(縮縫)。⑥完善泄水系統(tǒng)。⑦為保證行車安全、橋面上、下游設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)欄。

2.5加固維修施工方法

2.5.1主拱的加固。從主拱腳起向拱頂方向2.5m范圍內(nèi)均進(jìn)行加固，變矩形截面為T型截面，以提高主拱的承載能力，增大其剛度和整體性，為了增強(qiáng)新老混凝土的連接，除采用鉆孔錨筋，鑿毛老混凝土，涂刷摻有丙苯乳液的水泥漿等措施外，新澆混凝土還采用微膨脹混凝土，盡量減少新老澆混凝土的收縮差，使新老澆混凝土連成整體?；炷恋墓嘧?yīng)從拱腳到拱頂方向?qū)ΨQ進(jìn)行，逐孔施工。為了節(jié)省支架，澆筑混凝土的支架支承在主拱腳上。為了減輕模板的自重，施工模板及支架一律采用木質(zhì)結(jié)構(gòu)。

2.5.2橋面板的施工?，F(xiàn)澆橋面板應(yīng)以對(duì)稱均衡為原則進(jìn)行，為了延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，橋面板不設(shè)縱縫。拱頂部分的施工支架均以實(shí)腹段為支撐，模板支撐在實(shí)腹段上，其余部分的施工支架均以弦桿為支撐。

2.5.3新老混凝土結(jié)合面的施工①用硬毛刷或鋼刷清洗老混凝土的表面，將混凝土表面的泥土、粉塵、油污及碎渣清洗干凈。②用小鐵錘將混凝土表面鑿毛，鑿成間距3cm、深5mm的密布小坑。③用清水沖洗，用鋼刷刷洗小坑，將混凝碎渣全部清除干凈。④在老混凝土表面上涂刷一層水泥漿，其厚度為1～2mm。為了增強(qiáng)新老混凝土的粘結(jié)力，在配制水泥凈漿時(shí)，要求加入漿液體積10％的丙苯乳液。⑤在涂刷的水泥漿液尚未凝固時(shí)，立即澆注微膨脹混凝土，要求振搗密實(shí)，各部尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。

2.5.4混凝土缺陷及鋼筋銹蝕的處理。對(duì)有缺陷的混凝土(如蜂窩、麻面、空洞、表面風(fēng)化、剝落等)，必須人工敲打、鑿毛、用鋼刷來(lái)回刷擦，清除不穩(wěn)定的混凝土部分。為使混凝土表面潔凈，必須用水清洗。對(duì)銹蝕鋼筋，應(yīng)先鑿除周圍損壞的混凝土，露出的鋼筋，用細(xì)鋼刷將銹蝕部分清除干凈，再外涂阻銹劑，然后再根據(jù)情況用高標(biāo)號(hào)混凝土或水泥砂漿填補(bǔ)。為增強(qiáng)新老混凝土的連接，在澆注混凝土之前，應(yīng)在原混凝土表面刷上一層水泥凈漿，以利新老混凝土結(jié)合牢固。

3結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)交通運(yùn)輸量迅速增長(zhǎng)，道路上行駛的車輛密度以及車輛軸重不斷加大，勢(shì)必造成公路橋梁日益不堪重負(fù)，橋梁加固維修問(wèn)題已經(jīng)成為我們普遍關(guān)注的問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，加固維修橋梁的方法有很多，各有所長(zhǎng)，應(yīng)用時(shí)要因地制宜，結(jié)合所處地區(qū)的實(shí)際情況定出比較好的方案，確保危舊橋的改造工作科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)安全。