閆莊橋加固研究

汪耀耀

【摘 要】本文介紹了閆莊橋加固方案，對橋梁病害進行了詳細調(diào)查，對橋梁技術(shù)狀況等級進行了認真評定，對施工工藝進行了重點總結(jié)，閆莊橋加固后通行效果良好。

【關(guān)鍵詞】閆莊橋；加固；研究

0 工程概述

S335棠西線閆莊橋，建于2001年，上部結(jié)構(gòu)為3×16m預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，橋面寬度15m（墻式護欄 2×0.5m+車行道14.0m），橋長53.2m，全橋一聯(lián)，橋面連續(xù)，橋頭簡易連續(xù)無伸縮縫。下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

1 橋梁病害現(xiàn)狀

1）橋面鋪裝及伸縮縫：橋面鋪裝出現(xiàn)剝離，鋼筋外露銹蝕。兩橋臺均為簡易連續(xù)；

2）防撞護欄：防撞護欄局部砼剝落、多處露筋；

3）空心板： 空心板有混凝土蜂窩麻面、剝落、露筋及鋼筋保護層過薄現(xiàn)象，板底存在滲水、泛白；

4）支座：本橋采用油氈墊層，沒設(shè)置支座；

5）蓋梁：橋臺蓋梁有多條豎向裂縫，其中0#橋臺裂縫寬度Wmax=0.2mm，3#橋臺裂縫寬度Wmax=1.5mm；蓋梁懸臂砼有剝落、露筋現(xiàn)象，且墩臺蓋梁均滲水、泛白嚴重，蓋梁擋塊與腹板抵死；

6）下構(gòu)橋墩：基本完好；

7）擋塊：原橋擋塊破壞，現(xiàn)為新做擋塊，擋塊下緣已開裂，與空心板腹板緊貼；

8）橋臺錐坡：護坡大面積掏空、片石脫落，錐坡雜草滋生、勾縫脫落。

2 橋梁檢測的評定結(jié)論及橋梁技術(shù)狀況等級

2.1 橋梁評定

橋面系總體評價為二類，上部結(jié)構(gòu)總體評價為三類，下部結(jié)構(gòu)總體評價為四類。全橋總體技術(shù)狀況等級評定，按重要部件最差的缺損狀況評定，該橋梁應(yīng)為四類橋梁。[1]

2.2 病害原因分析

兩橋臺出現(xiàn)較多裂縫，多為豎向裂縫，間距均等，產(chǎn)生裂縫的原因有下面幾點：超載引起的蓋梁斷面抗剪不足；不均勻沉降造成裂縫；原蓋梁配筋不足和鋼筋保護層不足產(chǎn)生的裂縫。隨著交通量的增加和荷載等級的提高， 橋梁使用荷載逐漸超出設(shè)計荷載，致使橋梁長期處于超重作用下運營，加速了橋梁的破壞。重載車輛荷載對橋梁結(jié)構(gòu)沖擊效應(yīng)加重結(jié)構(gòu)負擔(dān)。材料的自然老化和橋梁結(jié)構(gòu)各構(gòu)件性能下降。

3 施工工藝

3.1 改造治理方案

對閆莊橋橋臺蓋梁裂縫進行封閉處理，并定期觀測裂縫發(fā)展情況，如進一步發(fā)展，則采取粘貼鋼板及其它方式處理。對空心板底板和腹板蜂窩、麻面、露筋等進行除銹、環(huán)氧砂漿修補。閆莊橋橋頭采用的是簡易連續(xù)。增設(shè)橋臺連續(xù)縫為D80型防毛勒伸縮縫。重做橋面鋪裝。

3.2 粘鋼工藝

3.2.1 構(gòu)件表面處理

首先必須對被粘貼區(qū)域混凝土表面進行處理，鏟除混凝土表面破碎部分，100%平鑿毛，使骨料漏出，局部凸凹處用鋼釬鑿平或用膠砂找平，再用鋼刷或壓縮空氣清除浮塵，或用噴砂技術(shù)處理表面。張貼前再用丙酮擦洗一遍。鋼板按所需尺寸切割成型，其粘貼面應(yīng)刻痕，以增加粘結(jié)性能，鋼板表面先用汽油或丙酮洗去油污，再用噴砂法、砂輪打磨法或用鋼絲刷除銹使表面露出光澤，用丙酮擦凈后，表面涂一層環(huán)氧樹脂薄漿保護起來。

3.2.2 鉆孔

鉆孔過程中鉆孔與原結(jié)構(gòu)中的普通鋼筋不得相碰，施工中可按實際情況適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置。用壓縮空氣清除孔內(nèi)浮塵，注意孔內(nèi)浮塵的清理必須由孔底向孔口清理（硬質(zhì)排氣管插入孔底，在后拔1-2厘米）。

3.2.3 種植膨脹螺桿

先在孔中置入環(huán)氧膠泥，然后將膨脹螺桿緩慢插入盲孔底，直至藥劑溜出為止，等膠泥固化后（固化時間和施工環(huán)境的溫度有關(guān)，一般需20-60分鐘）再上掛鋼板。

3.2.4 環(huán)氧膠泥的配制

在環(huán)氧膠液配出后加入50克525#水泥拌勻，用于粘貼鋼板的環(huán)氧樹脂的拌制要嚴格把握配合比，按照樹脂生產(chǎn)廠的說明書規(guī)定的程序進行，要拌和均勻。一次拌和量不宜太多，隨伴隨用，最好在一小時內(nèi)完成。環(huán)氧漿液的配制方法見前述有關(guān)內(nèi)容。添加水泥時，應(yīng)邊攪拌邊加水泥，水泥應(yīng)該用篩子篩過，以新生產(chǎn)的水泥為宜。配制時應(yīng)邊配制邊使用，防止固化而影響粘結(jié)質(zhì)量。若環(huán)氧水泥流動性大，可加入適量潔凈的干細砂，以增加環(huán)氧水泥的稠度，保證粘結(jié)質(zhì)量。

3.2.5 粘結(jié)鋼板

將環(huán)氧漿液均勻的抹在混凝土表面和鋼板上，厚度為2毫米，使鋼板能夠粘貼牢固。隨后將鋼板孔對孔掛到螺桿上后，進行加壓成型，使多余的膠液沿鋼板邊緣擠出，使鋼板密貼在混凝土面上。[2]施工時注意膨脹螺栓的位置應(yīng)與鋼板孔的位置要相對應(yīng)。

3.2.6 錨固膨脹螺栓

粘貼鋼板時，同時安裝高強螺母，用扳手擰緊螺母進行錨固加壓。在緊固螺母時，應(yīng)及時檢查鋼板是否和混凝土緊貼，如發(fā)現(xiàn)縫隙及時調(diào)整。

3.2.7 檢查粘貼質(zhì)量

鋼板粘貼成型后，用木槌輕敲鋼板檢查是否有空洞存在，若有則及時填充膠結(jié)劑，如果補救措施不能奏效則需將鋼板拆下，處理后重貼。

3.2.8 防腐處理

待環(huán)氧漿液凝固后清除鋼板表面油污，用鋼刷除銹，涂一層樹脂薄漿罩面，再涂防銹漆進行表面防護處理。

3.2.9 質(zhì)量控制

首先，應(yīng)對裂縫進行封閉，確保裂縫完全沖浸漿液。在涂抹環(huán)氧膠泥以前，鋼板必須清洗干凈，環(huán)氧膠泥必須涂抹均勻，并且在環(huán)氧漿液初凝前完成，鋼板粘上以后，不能使膠泥大量外流。另外為了保證施工質(zhì)量，粘貼工作最好在夜間進行。

3.3 壓力灌漿封閉裂縫工藝

3.3.1 裂縫表面處理

鑿除并清理裂縫兩側(cè)砼表面至完好層，用鋼絲刷將裂縫周圍，尤其是灌漿底座粘貼面周圍的污跡，加酒精或清洗劑清除干凈。

3.3.2 標(biāo)注灌膠底座位置

根據(jù)裂縫的的寬度及深度，確定灌膠底座位置，并用粉筆在裂縫表面做出標(biāo)記，灌膠底座的粘貼間距控制在350mm左右。

3.3.3 粘結(jié)灌膠底座

調(diào)和灌膠底座粘結(jié)膠，將調(diào)和后的黏結(jié)膠涂抹在灌膠底座下底面周圍。將灌膠底座按標(biāo)注位置順縫粘貼在裂縫表面，并適當(dāng)用力下壓底座使底部粘結(jié)膠部分溢出，并包住灌膠底座邊緣。

3.3.4 封閉裂縫

灌膠底座之間的裂縫用封封膠完全封閉并檢查底座是否粘結(jié)嚴密。封縫膠的固化時間控制在12h以上。

3.3.5 注入灌縫材料

用泵壓器逐漸加壓灌注。

3.3.6 結(jié)構(gòu)表面處理

灌封完畢后，養(yǎng)護一晝夜，灌封材料固化后，除掉灌漿底座和封縫膠，使表面平整。

3.4 表面封閉裂縫工藝

3.4.1 表面清理

對混凝土裂縫表面進行處理，用高壓水或高壓風(fēng)清除裂縫表面沙粒、粉塵、油污等，使用丙酮等有機溶劑對準備封閉裂縫處徹底清潔，并使混凝土表面充分干燥。

3.4.2 涂刷基液

在處理好的混凝土表面上用毛刷均勻地涂刷一薄層底層基液，盡可能做到薄而均勻、不流淌、不漏刷。

3.4.3 噴涂環(huán)氧砂漿

待基液初凝（表面不流動，指觸拉絲）時，噴涂環(huán)氧砂漿。

3.5 新舊砼結(jié)合面處理

為增強新老混凝土的結(jié)合，新老混凝土的結(jié)合面，均應(yīng)按照下列程序進行：

1）用鋼刷清洗老混凝土的表面，將混凝土表面的泥土、灰塵、油污及碎渣清洗干凈；

2）用小錘將混凝土表面鑿毛，即鑿成凸凹差不小于6mm的粗糙面；

3）用清水清洗，用鋼刷清洗小坑，將混凝土碎渣全部清除干凈；

4）在老混凝土表面上刷一層水泥凈漿，其厚度為1～2mm。為了增強新老混凝土的粘結(jié)力，在配置水泥凈漿時，應(yīng)加入漿液體積10%的丙苯乳液；

5）立即澆注混凝土，要求振搗密實，各部分尺寸滿足要求。

3.6 混凝土缺陷處治工藝

3.6.1 蜂窩、麻面、露筋等混凝土缺陷處理

對于構(gòu)件混凝土存在的蜂窩、麻面、剝落、掉塊、缺損、凹陷等缺陷，首先將缺陷周圍鑿毛、洗凈，對缺陷部位的外露鋼筋除銹后，再利用環(huán)氧混凝土對缺陷部位進行修補。

3.6.2 空心板間泛堿處理

對混凝土泛堿部位用干刷子刷除，再用水和或弱酸清洗，然后灌注環(huán)氧砂漿封閉裂縫，同時排除積水，切斷堿化的發(fā)生條件，諸如加強鉸接縫、完善橋面排水設(shè)置等。

3.6.3 混凝土碳化處理

先將松散部分清除，再用高強度混凝土或水泥基灌漿材料進行修補。出現(xiàn)露筋、保護層剝落時先將松動的保護層鑿去，對鋼筋除銹，恢復(fù)保護層。如果鋼筋銹蝕較為嚴重使鋼筋的強度降低較多，待表面修補后粘碳纖維布進行補強。

3.7 伸縮縫損壞更換

新更換伸縮縫安裝，混凝土預(yù)留槽的設(shè)置需對老橋背墻和鋪裝混凝土層進行混凝土鑿除處理，將背墻頂下鑿，露出背墻橫橋向構(gòu)造筋，與伸縮縫鋼筋綁扎焊接。老空心板端40cm范圍內(nèi)，將鋪裝層混凝土鑿除，植入連接鋼筋，與伸縮縫鋼筋綁扎焊接。

3.8 橋面鋪裝

鋪筑10-18cm水泥混凝土，并配置10×10cm的鋼筋網(wǎng)，然后鋪筑4cm的瀝青混凝土鋪裝。

【參考文獻】

[1]交通運輸部，公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范（JTG H11-2004）[S].人民交通出版社，2004，第13-16頁.

[2]交通運輸部，公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T J23-2008）[S].人民交通出版社，2008，第13頁.

[責(zé)任編輯：王偉平]