淺談單板受力橋涵維修加固

龍權(quán)有

昌黎縣交通局，河北秦皇島 066600

淺談單板受力橋涵維修加固

龍權(quán)有

昌黎縣交通局，河北秦皇島 066600

隨著車輛的增加，噸位的不斷增大，橋涵“單板受力”是近年來出現(xiàn)的一種普遍性的橋梁病害。本文結(jié)合實際情況總結(jié)了近幾年秦皇島市昌黎縣境內(nèi)舊橋加固的處理方法及施工中的一些體會，并對橋涵的設(shè)計、施工及養(yǎng)護提出了一些建議。

單板受力；病害；維修加固

0 引言

秦皇島市昌黎縣境內(nèi)205國道及沿海路始建于1986年～1993年期間，由于原設(shè)計、施工標準低，隨著及近年來交通量的不斷增大、車輛荷載的不斷增加等原因，兩條公路上的部分橋梁均不同程度的出現(xiàn)了多種病害，尤其以橋涵單板受力最為突出，經(jīng)組織有關(guān)技術(shù)人員和原設(shè)計單位、建設(shè)單位進行了現(xiàn)場觀測、分析，檢測，多數(shù)橋涵病害均為單板受力。鑒定為單板受力的典型部分橋涵，如205國道K55+542大橋（12m～10.6m）、沿海路K84+821中橋（6m～13m）等委托秦皇島市公路勘測設(shè)計所進行了維修方案的設(shè)計，并由昌黎縣交通局進行了維修施工。筆者在橋涵的維修加固過程中對橋涵單板受力病害的認識也逐漸加深，并對單板受力的成因及維修施工進行了一些分析與探討。

1 “單板受力”形成原因分析

單板受力橋涵的一般表現(xiàn)：從下部觀察，發(fā)現(xiàn)梁板底部企口水泥砼脫落嚴重，企口裸露，有滲水現(xiàn)象，重車經(jīng)過時單板的撓度可達2cm～3cm以上；從上部觀察，橋面沿鉸縫位置出現(xiàn)縱縫及縱向網(wǎng)裂，鉸縫對應鋪裝層位置水泥砼破碎，鉸縫砼不同程度的破損，橫向聯(lián)結(jié)作用降低或失去。

單板受力形成原因是多方面的，但筆者以為主要有以下幾個方面：

1）原設(shè)計方案的影響

（1）在橋涵維修加固過程中，普遍發(fā)現(xiàn)原有橋涵的橋面鋪裝層厚度基本上沒有超過8cm，除鉸縫頂部兩側(cè)有兩根縱向φ6鋼筋外，其余部位未設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)，在行車過程中，難以形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層，致使橋面鋪裝容易損壞；

（2）梁板間的橫向聯(lián)系成為橋板受力的一個薄弱環(huán)節(jié)，鉸縫內(nèi)部的橫向聯(lián)結(jié)筋沒有或很少，鉸縫頂部用于橫向聯(lián)結(jié)的鋼筋偏細，一般情況下均未超過10mm，且鉸縫較窄小，在車輛荷載的反復作用下，鉸縫砼與梁板砼分離，使橋板在維持整體受力的時間很短的情況下，就形成了鉸縫破壞、單板受力。

2）施工的影響

（1）梁板等上部構(gòu)件在預制、安裝時誤差較大，致使橋面鋪裝層不同部位的厚度差別較大，使其整體強度不均勻，在車輛荷載的反復作用下，強度較弱的部位發(fā)生破損，進而逐步破壞橋面鋪裝層及橋板鉸縫砼，使橋板形成單板受力；

（2）施工時鉸縫砼采用人工插搗。結(jié)果形成砼振搗不實，強度不足，在車輛荷載的反復作用下，產(chǎn)生開裂，鉸縫失去橫向聯(lián)結(jié)作用；

（3）施工前對橋梁頂面清理不干凈，鋪裝層與梁板間存在夾層，未能緊密結(jié)合成整體，在車輛荷載的反復作用下，橋面鋪裝層發(fā)生疲勞破壞，雨、雪水滲入后，加劇了橋面鋪裝層及鉸縫砼的破壞；

（4）橋面鋪裝層施工過程中，水灰比控制不嚴格，在振搗時水泥砂漿上浮，在鋪裝層表面形成水泥砂漿層，當其得不到有效清除，并在缺乏充分灑水養(yǎng)生的情況下，使鋪裝層表面達不到設(shè)計強度要求，致使橋面鋪裝層產(chǎn)生早期破損，進而破壞鉸縫砼。

3）其它因素的影響

近幾年來，交通量不斷增大，重車及超載車逐漸增多，橋涵實際通行的車輛軸載已經(jīng)遠遠超過了原橋涵的設(shè)計軸載，對橋涵的破壞作用非常明顯。

另外，由于在冬季養(yǎng)護過程中，有時使用鹽作為除雪劑，鹽水對水泥砼產(chǎn)生腐蝕作用，使砼的強度降低，在車輛荷載的反復作用下，橋面鋪裝層出現(xiàn)破損，進而鉸縫砼相繼遭到破壞。伸縮縫清理不及時，由于熱脹冷縮緣故，對橋面影響教大，引起病害的發(fā)生。

2 維修設(shè)計方案

根據(jù)設(shè)計單位的設(shè)計圖紙，采用了橋面補強加固法對單板受力橋涵進行了治理，由施工結(jié)果看，此方法施工簡便，經(jīng)濟有效。昌黎縣境內(nèi)6個橋的維修加固方案中，普遍采用了如下的設(shè)計方案：

1）鑿除舊橋橋面鋪裝及鉸縫砼，更換板底出現(xiàn)裂縫、撓度過大的舊橋板，并對可以使用的舊板頂面及鉸縫側(cè)面進行鑿毛；

2）鉸縫鋼筋布置沿用原設(shè)計，規(guī)格采用φ8及Φ12鋼筋，伸入橋面部分在施工時與橋面鋼筋相連接，必要時進行焊接，以增強鉸縫鋼筋與橋面鋼筋網(wǎng)的整體性；

3）橋面鋪裝最小厚度采用10cm，鋼筋采用單層Φ12螺紋鋼筋，間距為15×15cm，并且在梁端一定范圍內(nèi)適當加密。采用30號防水砼。其配合比為水泥：砂：碎石=1：2.13：3.49。

3 施工應注意的問題

橋涵病害維修處理結(jié)果的好壞，其中施工質(zhì)量是很關(guān)鍵的一環(huán)。具體施工中要做好以下幾點：

1）徹底更換將影響以后橋涵使用質(zhì)量的舊板；

2）在可以使用的舊板頂面及鉸縫側(cè)面鑿毛，鑿毛深度在5mm左右為宜，清除表層浮漿及已經(jīng)松動、損壞的砼；

3）安裝橋板時嚴格控制標高，確保橋面水泥砼鋪裝層的厚度及縱、橫坡；

4）采用木條吊鉸縫底模，用12.5號砂漿處理鉸縫底部，以保證鉸縫砼澆筑時不漏漿，采用插入式振搗棒振搗鉸縫砼，保證其密實，減少與梁板之間的空隙；

5）澆筑砼前用高壓水將砼粉塵沖洗干凈，或者采用空壓機吹干凈；

6）綁扎鉸縫鋼筋與橋面鋼筋時，注意將鉸縫鋼筋與橋面鋼筋綁扎或焊接在一起。嚴格按設(shè)計圖紙控制鋼筋網(wǎng)上下保護層；

7）在橋板上栽植一部分鋼筋，使其與橋面鋼筋連接在一起，同時利用其控制橋面鋪裝層標高；

8）拌和砼混合料嚴格按照設(shè)計配合比進行施工，控制好水泥砼的級配和水灰比，嚴格控制用水量，確保鋪裝層的強度；

9）橋面鋪裝層砼采用平板、插入式振搗器組合振搗方式，確保砼密實，澆筑砼要一次成型；

10）砼終凝后，立即采用草簾或濕砂覆蓋，并且安排專人負責灑水養(yǎng)生，保證砼表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)，保證其強度的增長；

11）嚴格控制伸縮縫裝置的安裝質(zhì)量，保證錨固強度和平順，降低車輛的沖擊力。

4 施工體會

根據(jù)我單位對幾個橋涵的治理施工過程，筆者以為在以后橋涵設(shè)計、建設(shè)及養(yǎng)護、維修中，可以考慮以下幾個方面：

1）適當提高建設(shè)標準，加大設(shè)計荷載、設(shè)計交通量等，并且在條件許可的情況下，優(yōu)先考慮采用整體現(xiàn)澆式橋涵，以增大橋涵的橫向連接及整體性；

2）適當增大鉸縫企口寬度，對鉸縫側(cè)面作撓毛處理，增設(shè)鉸縫鋼筋網(wǎng)，加密梁板預制時的橫向筋，增加縱向鋼筋，提高鉸縫砼的標號，并在鉸縫砼中加適量膨脹劑，以加強梁板的橫向聯(lián)結(jié)，使行車荷載能得到很好的橫向傳遞；

3）在墩頂負彎矩區(qū)，設(shè)置加強鋼筋，減少鋪裝層頂面開裂，加強橋涵的整體受力；

4）適當增加橋面鋪裝層砼的厚度及強度，將厚度增大至10cm以上，橋面鋼筋網(wǎng)采用Φ12螺紋鋼筋，防水砼標號提高到C40號以上，在砼中摻加鋼纖維或聚丙烯纖維，以提高砼的整體強度，防止開裂；

5）在橋板與橋面水泥砼鋪裝層間加設(shè)聯(lián)系鋼筋，使兩者能更好的緊密結(jié)合，共同受力；

6）拌制防水砼使用強制式攪拌機，適當延長攪拌時間，使纖維分散均勻，避免纖維成團；

7）施工時嚴格控制砼的坍落度，從現(xiàn)有經(jīng)驗看，以不超過8cm為宜。做完砼鋪裝層后，要加強養(yǎng)護措施，防止風裂及過快失水造成表面網(wǎng)裂，砼強度未達到設(shè)計強度的80%時，不允許車輛在橋面行駛；

8）養(yǎng)護上對現(xiàn)有預制安裝的橋涵加強巡邏檢查，及時清理伸縮縫和泄水孔，及時處理存在“單板受力”狀況的橋涵，清除安全隱患；

9）對維修處理的橋涵作定期全面檢查，調(diào)查使用效果。

5 結(jié)論

本文僅是根據(jù)部分橋涵的維修治理情況，對“單板受力”的成因及維修施工進行了一些膚淺的分析，橋涵“單板受力”是近年來出現(xiàn)的一種普遍橋梁病害，在設(shè)計、施工、養(yǎng)護的各個環(huán)節(jié)都有著使其形成的原因，如何能夠深刻的認識其成因，有針對性的對其進行防治以及更加完善其加固方案，還需我們廣大工程技術(shù)人員繼續(xù)進行研究與探討。

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1674-6708（2010）30-0112-02