鋼架拱橋維修加固施工管理體會(huì)

梁鈞?努爾都來(lái)提

摘 要：隨著國(guó)家交通建設(shè)的快速發(fā)展，有些之前修建的橋梁已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代運(yùn)輸業(yè)的要求，因此在原有結(jié)構(gòu)上對(duì)其進(jìn)行加固，充分利用原有結(jié)構(gòu)，不僅大大節(jié)省投資，又能滿(mǎn)足現(xiàn)有運(yùn)輸?shù)男枨?，在鋼架拱橋的維修加固中，粘貼鋼板的方法是經(jīng)常使用的方法之一。

關(guān)鍵詞：粘貼鋼板法維修加固鋼架拱橋的施工工藝；質(zhì)量控制

S205線(xiàn)連接線(xiàn)（敖包-博樂(lè)）是一條直通博爾塔拉蒙古自治州首府的干線(xiàn)公路，博爾塔拉河（k9+194）處1- 25m鋼架拱橋，位于新疆博爾塔拉蒙古自治州博樂(lè)市境內(nèi)，該橋2001年建成通車(chē)，由于左側(cè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道受重型車(chē)輛行駛通過(guò)，2009年8月發(fā)現(xiàn)了一處90×60cm空洞，管養(yǎng)單位及時(shí)采取措施確保車(chē)輛安全通行，并報(bào)告上級(jí)公路主管部門(mén)，委托新疆交通科學(xué)研究院進(jìn)行安全性檢測(cè)，鑒于橋梁已出現(xiàn)的一些病害和損壞情況，提出了加固改造方案，經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)，決定對(duì)此橋進(jìn)行維修加固改造。

一、概述

1.工程情況

橋梁主體結(jié)構(gòu)為1孔25m混凝土鋼架橋，10片主肋，肋寬0.35m，矢跨比1/10，橋面系底面為預(yù)制安裝微彎板，拱座在基巖或漿砌基礎(chǔ)上，橋梁全長(zhǎng)27.92 m。經(jīng)調(diào)查原橋面微彎板均有不同程度的裂縫，破損處是兩塊微彎板接頭位置，主要原因是非機(jī)動(dòng)車(chē)道鋪裝層厚度不足形成，為提高橋面的承載能力和整體性，全部拆除現(xiàn)有橋面鋪裝和微彎板，現(xiàn)澆橋面系，對(duì)拱腿、拱肋、橋臺(tái)等構(gòu)件采取粘貼鋼板加固措施進(jìn)行局部加固處理。

2.主要技術(shù)指標(biāo)

設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽車(chē)-20級(jí)、掛車(chē)-120；橋面凈寬：凈29.6+2×0.3 m欄桿，橋?qū)?0.2 m；引道等級(jí)：城市道路；設(shè)計(jì)洪水頻率1/100。

3.主要材料

C50混凝土處理伸縮縫，C40混凝土處理橋面板，C30混凝土修補(bǔ)基礎(chǔ)、護(hù)欄等，A級(jí)膠粘劑處理裂縫、粘貼鋼板，普通鋼筋采用HPB235，鋼板采用符合國(guó)標(biāo)GB/700要求的Q235型。

4.材料技術(shù)要求

加固所用混凝土不應(yīng)摻入粉煤灰等混合料；水應(yīng)無(wú)雜質(zhì)、無(wú)腐蝕性，一般為生活用水；粘貼鋼板所用的膠粘劑應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)和耐久性要求，其性能指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）的相關(guān)各項(xiàng)規(guī)定。

二、施工工藝及質(zhì)量控制

1.施工工藝流程

橋臺(tái)脫空處灌注混凝土→封閉拱肋、拱腿、斜撐及橋臺(tái)處裂縫→拆除原橋面系→粘鋼加固→橋面系施工。

施工準(zhǔn)備及放樣：準(zhǔn)備好鋼管、支架、吊架、灌膠設(shè)備、打磨設(shè)備、鉆孔設(shè)備、配膠用具等，所有設(shè)備應(yīng)符合規(guī)范及施工要求，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖要求結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量定位，在需灌鋼加固混凝土的表面放出鋼板位置大樣。

（1）橋臺(tái)脫空處灌注混凝土，采用支模澆筑混凝土的方式處理橋臺(tái)裸露脫空處，澆筑采用C30混凝土，其坍落度控制在7-9cm，配合比設(shè)計(jì)時(shí)必須添加減水劑，以降低混凝土的收縮，并按照施工設(shè)計(jì)圖要求的方向澆筑混凝土。

（2）封閉拱肋、拱腿、斜撐及橋臺(tái)處裂縫，采用中壓灌膠法處理裂縫，對(duì)于裂縫寬度小于0.15mm的裂縫，采用封縫膠對(duì)其進(jìn)行封閉處理，即壓力灌膠法進(jìn)行壓力灌膠處理。

處理之前，a、首先對(duì)裂縫的數(shù)量進(jìn)行核實(shí)，對(duì)裂縫口表面的松散雜物，用鋼絲刷清除混凝土表面浮塵，沿縫長(zhǎng)范圍內(nèi)用丙酮進(jìn)行洗刷，查清表面，使工作面平順，干燥，無(wú)油污。b、埋設(shè)灌膠嘴。c、封閉膠封閉裂縫。d、密封檢查（氣檢）。e、裂縫灌膠，從裂縫下端逐漸向上依次灌膠，當(dāng)觀(guān)察孔內(nèi)有膠溢出處時(shí)，堵住觀(guān)察孔，再壓5-10分鐘，待封閉膠初凝后，拆除注膠嘴，如果發(fā)現(xiàn)封縫膠漏膠時(shí)，用快干封縫膠重新封閉。f、拆除底座，清理封閉膠，膠凝固化后，打掉灌膠嘴，用角磨機(jī)打磨裂縫表面，使混凝土回復(fù)結(jié)構(gòu)原貌。檢查裂縫表面灌膠飽滿(mǎn)情況。

（3）拆除原橋面系，拆除護(hù)欄扶手及隔離墩，先拆除一側(cè)1/3橋面系，注意不要破壞拱肋等承重構(gòu)件。等粘鋼加固完成后整體澆筑這一側(cè)3個(gè)微彎板面板，再拆除剩余原橋面系。

（4）粘鋼加固，拆除橋面系后對(duì)拱肋、拱腿及斜撐進(jìn)行粘鋼加固，施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行。

a、施工放樣。b、混凝土鑿毛。c、鉆孔植埋螺栓，鉆孔時(shí)應(yīng)避開(kāi)鋼筋，如遇到鋼筋允許該鉆孔位置適當(dāng)偏位，以利施工和避免結(jié)構(gòu)損傷，偏移位置最好與設(shè)計(jì)位置距離不要大于3cm控制。鉆孔應(yīng)用盡量小的震動(dòng)工具，以保證不損傷空心板，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的鋼筋埋深和鉆孔直徑來(lái)控制鉆孔的深度和大小。植埋螺桿前，先用壓空氣機(jī)吹除孔內(nèi)灰塵，再用刷子刷干凈孔壁，以保證孔道清潔，植埋螺桿時(shí)，將植筋膠由孔底灌注至孔深2/3處，將螺桿插到底，膠要注滿(mǎn)整個(gè)孔洞，孔口溢出的膠要清除，在膠液干固之前，避免撓動(dòng)螺桿。d、鋼板打磨除銹。e、粘貼鋼板，灌注結(jié)構(gòu)膠要嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)配比來(lái)調(diào)配，A、B組分的重量比為4：1，由于膠體固化時(shí)間短，一般小于30分鐘，因此，每次調(diào)配的量要以半個(gè)小時(shí)內(nèi)灌注完畢來(lái)控制，否則，造成浪費(fèi)，灌注方法是要從工作面較低的一端開(kāi)始，當(dāng)鄰近灌注有膠液流出應(yīng)移至出膠的灌注管繼續(xù)灌注，一般氣壓以0.2-0.4Mpa的壓力，邊注邊敲擊鋼板，目的是排出氣泡，以確保灌注膠飽滿(mǎn)，待最后一個(gè)排氣管排完空氣后，在保持壓力的情況下可以封堵，以防膠管脫空。f、固化檢驗(yàn)。

（5）橋面系施工。a、架立模板，鋪設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)。b、現(xiàn)澆微彎形狀橋面板，橋梁兩側(cè)均有管線(xiàn)，采用臨時(shí)支架方式移位保護(hù)，摘取和移位應(yīng)注意安全，施工完成后移至橋梁兩側(cè)設(shè)計(jì)的管線(xiàn)架內(nèi)，橋下中線(xiàn)處主肋橫向聯(lián)系內(nèi)亦有施工時(shí)預(yù)埋的管線(xiàn)鋼管通道，施工時(shí)不需移位，但拆除橋面系等施工作業(yè)時(shí)應(yīng)注意對(duì)管線(xiàn)的保護(hù)。最后再施工安裝泄水管、護(hù)欄、扶手、護(hù)欄基座、人行道和橋頭過(guò)渡段。

2.質(zhì)量控制

從業(yè)單位進(jìn)場(chǎng)后，在業(yè)主派出的項(xiàng)目管理人員的監(jiān)督下，由施工單位和監(jiān)理單位共同對(duì)所有進(jìn)場(chǎng)材料（水泥、減水劑、砂石料、各種規(guī)格型號(hào)的鋼筋、鋼板、膠粘劑）橋梁加固所用的主要材料應(yīng)具有國(guó)家相關(guān)部門(mén)認(rèn)定的產(chǎn)品性能檢測(cè)報(bào)告和產(chǎn)品合格證，并按進(jìn)場(chǎng)數(shù)量和規(guī)定的頻率取樣委托有試驗(yàn)資質(zhì)的試驗(yàn)單位進(jìn)行檢測(cè)，所有用于本工程的材料，在使用之前，都必須送檢，并經(jīng)檢驗(yàn)合格才能用于工程施工。凡是經(jīng)檢驗(yàn)不合格的材料不得用于工程施工。在施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師對(duì)每道工序都要全程監(jiān)督，每一道分項(xiàng)工程完工后，都要經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格才能進(jìn)行下道工序的施工。要求施工單位嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定及設(shè)計(jì)要求的施工順序進(jìn)行施工，同時(shí)，采取確保質(zhì)量和安全有效的措施保證施工按《施工合同》要求的工期正常進(jìn)行，確保工程質(zhì)量達(dá)到要求的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。施工期間應(yīng)注意對(duì)周?chē)h(huán)境的保護(hù)，拆除舊橋面系時(shí)不得向河里傾倒任何雜物和防止材料掉入河中。由于該橋周?chē)蔷用駞^(qū)，應(yīng)考慮降底噪音，不得影響居民的正常生活。

三、缺陷處理

在鋼板粘貼灌注處理完成后第二天應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢查，一般用尖嘴鐵錘（有條件時(shí)可用超聲波檢測(cè)法、紅外線(xiàn)檢測(cè)法）直接敲擊，以聲音判斷飽滿(mǎn)度，如果發(fā)出沉悶的聲音即證明可能不飽滿(mǎn)，存在氣泡，如發(fā)出清脆均勻的聲音，表明灌注膠飽滿(mǎn)。在檢查中發(fā)現(xiàn)不飽滿(mǎn)的地方做好標(biāo)記，并進(jìn)行補(bǔ)灌處理，補(bǔ)灌方法，用小鉆機(jī)鉆小孔，鉆孔應(yīng)為二個(gè)或二個(gè)以上，以便有一個(gè)孔作為排氣孔用，用針筒灌注膠，邊灌邊注意觀(guān)察排氣孔是否有膠排出，如有證明已經(jīng)灌注飽滿(mǎn)。

四、質(zhì)量檢測(cè)情況

工程完工后，根據(jù)檢測(cè)單位跟蹤檢測(cè)的結(jié)果：

1.結(jié)構(gòu)撓度變化，跨中實(shí)測(cè)值沉降撓度為3mm-6mm，均小于理論撓度值10mm。

2.根據(jù)傳感器的埋設(shè)和長(zhǎng)期監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析，所有鋼玄測(cè)得的變形趨勢(shì)一致，沒(méi)有發(fā)生那個(gè)傳感器數(shù)據(jù)突變，表明目前埋深傳感器部位的橋面板混凝土無(wú)論沿橋梁橫向還是縱向，均未發(fā)生較大的集中裂縫。但在橋下目測(cè)，可觀(guān)察到一些分散的橫向細(xì)小裂縫。

3.檢測(cè)結(jié)論：該橋施工質(zhì)量較好，重點(diǎn)關(guān)注的混凝土裂縫未出現(xiàn)類(lèi)似原橋的較大集中裂縫，撓度變形小于理論分析值，本次橋梁加固改造達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期目的。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本項(xiàng)目施工的管理，筆者認(rèn)為，工程質(zhì)量的控制其實(shí)就是細(xì)節(jié)工序的控制，尤其是關(guān)鍵部位的質(zhì)量控制，象這種舊鋼架拱橋維修加固的施工方法是一項(xiàng)技術(shù)含量較高的慢工細(xì)活，操作人員應(yīng)由有較強(qiáng)的責(zé)任心和熟練的操作技術(shù)，才能適應(yīng)這項(xiàng)工作。該橋維修加固竣工投入使用至今未見(jiàn)異常，取得了良好的加固效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）.