舊橋加固施工工藝

劉 利，王煒琪

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

舊橋加固施工工藝

劉 利，王煒琪

(黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150009)

寶泉嶺舊橋加固項目由于橋梁修建時間較長，都有不同程度的受損，作為農(nóng)場之間聯(lián)系的主要交通路線，已經(jīng)無法保證重載車輛通行安全，所以對五座橋進行加固維修。舊橋在加固過程中橋梁的橋面采用拆除重新澆筑的施工方法，對橋梁梁體進行貼鋼板以及墩柱的加固。在維修過程中為了盡量減小對交通的影響，加快施工速度，保證工程質(zhì)量，同時也增大了施工的難度。

橋面鋪裝；粘貼鋼板；墩柱加固

1 舊橋混凝土實體病害情況

主梁跨中位置存在若干橫縱向裂縫；主梁出現(xiàn)局部蜂窩麻面、混凝土剝落；主梁間鉸縫未用混凝土灌注；主梁間鉸縫之用蛇皮袋和木棍進行填縫處理；梁體間無聯(lián)系，單梁受力出現(xiàn)明顯下?lián)系默F(xiàn)象；橋臺發(fā)生搭板沉降，存在跳車現(xiàn)象；臺背排水不良，臺帽被滲水污染，出現(xiàn)不同程度豎向裂縫；橋臺背墻較薄無牛腿，變形，出現(xiàn)裂縫；耳墻有較多網(wǎng)狀裂縫；橋墩及基礎(chǔ)有沖蝕現(xiàn)象，局部混凝土出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象；墩身混凝土局部剝落、露筋，且鋼筋發(fā)生銹蝕現(xiàn)象；墩身混凝土局部剝落，表面混凝土松散粉化；墩臺蓋梁無抗震擋塊；橋臺護坡石大面積散落、滑坡、坍塌；橋面鋪裝多處出現(xiàn)脫皮、露骨，局部接縫出現(xiàn)淺層邊角剝落；橋面存在因橫向聯(lián)系破壞導(dǎo)致縱向裂縫泄水管堵塞排水不暢；未設(shè)置伸縮縫伸縮縫嚴(yán)重破損；護欄底座破壞，欄桿局部缺失、破損；

2 主要方案及技術(shù)措施

2.1 橋面的拆除重筑

(1)一般橋面拆除原則。

橋面是橋梁的主要構(gòu)件中承受荷載和應(yīng)力最大的構(gòu)件之一，因而也是最早和最易出現(xiàn)破壞的結(jié)構(gòu)。常見的病害有：磨耗、裂縫、漏筋、銹蝕、剝離，嚴(yán)重時出現(xiàn)碎裂、脫落、洞穴和沉陷等。橋面加固法是在橋面經(jīng)過一定的處理后使橋面補強層加固,新澆筑的鋼筋混凝土補強層與原橋跨結(jié)構(gòu)形成組合結(jié)構(gòu),從而提高橋梁的承載能力.橋面加固的常用方法一般為加鋪鋼筋網(wǎng)與混凝土，其特點是:施工簡便，經(jīng)濟有效。但在橋面補強的同時，恒載亦有增加，設(shè)計部分應(yīng)通過計算判斷橋面增厚后是否可以提高橋梁的承載能力。若恒載的增加影響更大，則可考慮采用其他加固方法。同時，為減少補強層增加的恒載，往往必須先將原有橋面鋪裝層鑿除。

(2)施工措施及注意事項。

橋面的重筑能否達(dá)到預(yù)期效果是橋梁加固施工關(guān)鍵施工點，關(guān)鍵取決于新舊混凝土接觸面層是否處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，處理后能否牢固地形成一個整體。因此，為確保新舊結(jié)構(gòu)共同受力的可靠性和耐久性，需要從施工工藝上采取適當(dāng)?shù)拇胧?，施工環(huán)節(jié)上細(xì)心處理，以提高新舊混凝土的粘結(jié)程度，達(dá)到一個預(yù)期的耐久性。

對橋面整體進行鑿除處理，先鑿去橋面鋪裝，然后再鑿去部分梁頂面混凝土，使表面粗糙，呈齒狀形，箍筋外露，凹槽約2～3 cm左右。

鑿除過程應(yīng)首先試鑿一個工作區(qū)域，觀察一下設(shè)計方案鑿除厚度或者原設(shè)計資料給出的舊橋橋面設(shè)計厚度和施工厚度是否一致，然后對操作人員進行技術(shù)交底，不要因為加快施工進度或者體現(xiàn)作業(yè)率忽略梁頂松散混凝土或是多處破壞原橋預(yù)制梁頂面，舊橋預(yù)制梁板頂面一般比較薄弱；

對結(jié)合面進行適當(dāng)處理，采取清掃、沖洗等措施，并對梁頂病害進行處理?？梢允褂蔑L(fēng)機或者高壓水槍對結(jié)合面進行處理，使用高壓水槍處理時注意舊橋預(yù)制板梁、空心板梁類泄水孔存在或可泄水情況。一般北方施工梁內(nèi)存水會冬天氣溫很低會讓梁體凍裂造成二次傷害；

在預(yù)埋錨固筋時，先用鋼筋探測器探測鋼筋混凝土保護層厚度和鋼筋位置(以避免鉆孔時損壞梁的主筋)，一般按設(shè)計圖紙給出位置或按原設(shè)計資料量尺布置，并按設(shè)計孔深用小型沖擊鉆等機具鉆孔，使用風(fēng)機細(xì)致清孔并注入植筋膠或者其它設(shè)計化學(xué)錨固膠，再埋鋼筋、螺栓作為抗剪栓釘。

鉆孔時應(yīng)采用比設(shè)計使用鋼筋、螺栓直徑大2～4 mm鉆頭鉆孔，有利于鋼筋、螺栓安裝植入，孔內(nèi)清潔，植筋膠飽滿；

按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)綁扎鋼筋網(wǎng)片，每跨梁體連接處加設(shè)剪力筋，鋼筋網(wǎng)的鋼筋直徑可適當(dāng)加大，如采用φ10～φ12鋼筋并可與埋設(shè)螺栓焊接在一起；

按照設(shè)計采用C50混凝土或C40鋼纖維混凝土澆筑補強層，以減小新澆混凝土的收縮，從而減小新舊混凝土之間產(chǎn)生的差動收縮力，以提高補強效果；

橋面混凝土整體或補強層混凝土澆筑后，應(yīng)加強養(yǎng)護，避免使補強層過早受力。

2.2 梁體粘貼鋼板

(1)施工特點。

粘貼鋼板加固是近些年舊橋加固施工比較常規(guī)橋梁加固施工方法，使用專業(yè)結(jié)構(gòu)粘結(jié)膠粘劑把設(shè)計符合原混凝土結(jié)構(gòu)破損位置形狀的鋼板粘貼加固到結(jié)構(gòu)物表面，并常規(guī)使用螺栓鉆孔的方式植入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部，使之與原結(jié)構(gòu)物形成個整體從而達(dá)到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。按照標(biāo)準(zhǔn)步驟施工完成完全保證了加固施工的原則和目的，結(jié)構(gòu)物的強度和剛度都能滿足設(shè)計要求。而且有堅固耐用、施工快速、簡潔輕巧、靈活多樣、經(jīng)濟合理的優(yōu)勢。

(2)施工步驟和方法。

在鋼板的設(shè)計粘貼位置(盡量考慮獲取原舊橋設(shè)計資料作為參考，同時最好使用鋼筋保護層探測儀器能確定躲開原梁體鋼筋位置)按照設(shè)計深度和所要預(yù)埋的鋼筋直徑確定鉆孔直徑鉆孔，使用風(fēng)機清理干凈孔內(nèi)的殘留混凝土細(xì)末和雜物，對孔內(nèi)注入植筋膠，將預(yù)埋鋼筋旋轉(zhuǎn)著慢慢植入孔內(nèi)，將孔內(nèi)周圍有植筋膠未填空隙填補密實。

3 重點施工案例(嚴(yán)重病害墩身處理施工)

3.1 施工情況特點

施工所在地位于290農(nóng)場，原名四隊橋，橋梁建設(shè)于1982年，為年代較遠(yuǎn)設(shè)計資料丟失，設(shè)計荷載不祥類橋梁，其橋主要施工任務(wù)為下部墩柱加固施工，上部橋面及附屬更換施工。施工前參照設(shè)計圖紙說明為：1#橋墩墩身混凝土局部剝落、露筋，且鋼筋發(fā)生銹蝕。2#、3#墩身混凝土局部剝落，表面混凝土松散粉化。

進入正常施工期，按照常規(guī)施工工藝我們首先對三處墩身開挖，挖深至設(shè)計加固標(biāo)高，使用電鎬進行表面松散混凝土鑿除處理，但在處理2墩左墩身時遇到墩柱內(nèi)混凝土爛芯情況，整個80 cm高度，90 cm直徑區(qū)域內(nèi)礫石混凝土墩身存在摻泥無任何強度：鑒于墩身為橋梁主要受力部位，按照現(xiàn)場實際情況，考慮到施工安全和施工質(zhì)量的保證，我們也無法按照設(shè)計要求進行繼續(xù)處理，農(nóng)場方面也無法做出拆除重建或其他處理方案，所以及時的同寶泉嶺業(yè)主、監(jiān)理部門、檢測部門和設(shè)計部門進行了匯報溝通，并同時請示處領(lǐng)導(dǎo)唐鵬處長。同時得到了處領(lǐng)導(dǎo)和其它領(lǐng)導(dǎo)部門的高度重視，唐處親自到施工現(xiàn)場同我們和其它四方進行了實際討論，并由寶泉嶺農(nóng)場領(lǐng)導(dǎo)組織了資深專家一同進行了施工方案研究會議，會議中其它各方在聽取了唐鵬處長的施工方案和提議后進行了采納。五天后我們得到施工變更圖紙。

3.2 施工方案確定

(1)基礎(chǔ)施工。

變更后首先進行支架(扁擔(dān)梁)基礎(chǔ)施工，基礎(chǔ)為厚度50 cm橫橋向3 m縱橋向2 m的C40混凝土承臺2個。

每個混凝土基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)鋼筋網(wǎng)層，基礎(chǔ)面預(yù)埋600×600×22 mm鋼板2個,每個鋼板下設(shè)Φ25預(yù)埋螺栓12個。

原橋墩身為90 cm直徑，為了兩受力梁達(dá)到最佳受力距離，同基礎(chǔ)兩鋼板橫橋向中距中1.26 m，鋼板上滿焊縫垂直支立40 cm直徑鋼管，并在每鋼板和立柱連接處焊接4大4小地腳，立柱橫橋向穩(wěn)定設(shè)置12槽鋼橫向拉和斜向，縱橋向立柱間距中距中4.10 m，設(shè)兩道斜拉槽鋼，兩兩鋼管搭設(shè)焊接雙連接45工字鋼，單根長度4.7 m。

(2)千斤頂支頂。

由于設(shè)計年代久遠(yuǎn)，設(shè)計圖紙無法查找，設(shè)計方現(xiàn)場估算該橋每墩臺理論承受重量為80 t，每柱承受重量應(yīng)為40 t左右。選用兩個百噸千斤頂對蓋梁兩側(cè)進行支頂，為保證原橋上部結(jié)構(gòu)不受損，支頂高度為1 mm。

(3)相關(guān)材料重量列。

45工字鋼重量每米81 kg，單根長度4.7 m，共4根。

工字鋼共重：4×4.7×81=1 523 kg

Φ402×12鋼管每米113 kg，單根長度3.665 m，共4根。

鋼管共重：4×3.665×113=1 656 kg

I12槽鋼每米重量12.1 kg，共長38 m

I12槽鋼共重12.1×6 m=436 kg

其他重量：500 kg

4 結(jié) 語

對于寶泉嶺舊橋維修項目的橋梁病害中例舉其他部分施工均為常規(guī)工藝施工，拆除、處理和重筑部分略同，這里只列舉了三個主要施工措施。在此項目沒有包括的舊橋加固施工中還有很多項目技術(shù)需要細(xì)心探索研究。

[1] 韓卓峰．公路舊橋加固技術(shù)探討[J]．山西建筑，2007，(7)．

[2] 王秉常．公路舊橋的檢測評定與加固改造[J]．山西建筑 ,2005, 31( 10)：127-129.

[3] 彭振華．公路橋連續(xù)梁加固設(shè)計[J]．山西建筑, 2005, 31( 6)：116 -118.

U445.7+2

C

1008-3383(2017)08-0122-02

2016-11-01

劉利(1983-)，男，中級工程師，研究方向：橋梁工程。