某橋梁病害整治及加固設(shè)計(jì)

謝圣綱

（重慶市設(shè)計(jì)院，重慶市 400015）

1 概述

某橋梁位于重慶觀音橋商圈，為9×20.0 m的預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁橋，橋面連續(xù)。橋面寬度采用32.5 m的路幅分配。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，梁高0.85 m，先張法施工。橋面鋪裝采用混凝土鋪裝，鋪裝厚度0.10 m。下部結(jié)構(gòu)均為圓柱式橋墩+樁基礎(chǔ)，墩上設(shè)置蓋梁。橋墩直徑1200，樁基直徑為1500，墩中心距最大達(dá)9.33 m，蓋梁截面尺寸1.4 m×1.4 m，均采用鋼筋混凝土。

2 橋梁檢測(cè)結(jié)論

2008年重慶市設(shè)計(jì)院對(duì)該橋梁進(jìn)行加固后能滿足相關(guān)規(guī)范要求，但由于附屬構(gòu)造設(shè)施未進(jìn)行加固及更換處理。2014年經(jīng)檢測(cè)單位檢測(cè)得出以下結(jié)論：

（1）該大橋目前整體技術(shù)狀態(tài)等級(jí)為B級(jí)，為良好狀態(tài)；橋面系、上部結(jié)構(gòu)評(píng)定為C級(jí)，為合格狀態(tài)。該大橋試驗(yàn)2橋跨剛度、強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能正常，承載力滿足設(shè)計(jì)荷載城-B級(jí)，人群荷載4.0 kN/m2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）鉸縫病害情況檢測(cè)。根據(jù)梁底鉸縫漏水的情況，對(duì)鉸縫漏水較嚴(yán)重處在橋面對(duì)應(yīng)位置進(jìn)行了開鑿，從開鑿的情況看，鉸縫混凝土密實(shí)，與空心板結(jié)合良好，鉸縫鋼筋表面輕微銹蝕，在開鑿的過(guò)程中不斷有水從橋面整澆層與面磚之間的水泥砂漿層滲出。

（3）支座老化調(diào)查。該次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)蓋梁頂部均存在大量積水，大部分橡膠支座均浸水，長(zhǎng)期處于干濕循環(huán)狀態(tài)，加速了其老化。

（4）板底碳纖維滲水共47處，滲水面積326.3 m2，所抽檢板底滲水處碳纖維黏結(jié)力不滿足原加固設(shè)計(jì)要求。

（5）所抽檢橋梁伸縮縫構(gòu)造不滿足原加固設(shè)計(jì)要求。

（6）所抽檢橋面整澆層平均厚度為120 mm，所抽檢鋪裝層平均厚度為110 mm。

（7）全橋橋面未設(shè)置泄水孔等排水設(shè)施，僅在0#橋臺(tái)及9#橋臺(tái)各設(shè)置一條截水溝，橋面主要靠縱坡進(jìn)行排水。

3 加固部位及病害處理

該橋梁上下部結(jié)構(gòu)在2008年加固后能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，目前整體技術(shù)狀態(tài)等級(jí)為B級(jí)，為良好狀態(tài)；根據(jù)檢測(cè)資料顯示，橋梁有支座脫空、伸縮縫破損、橋梁排水不暢、板底碳纖維滲水嚴(yán)重等現(xiàn)象（見圖1和圖2）。

圖1 支座表面侵蝕及部分脫空

圖2 板縫間滲水、泛堿嚴(yán)重

4 加固方案

4.1 加固原則

該次加固處理主要為整治橋梁防排水、更換支座、更換板底碳纖維等，在不改變橋梁荷載及其受力狀態(tài)的情況下，橋面景觀按現(xiàn)狀恢復(fù)。主要加固原則有：

（1）對(duì)已有病害予以清除，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)盡可能不損傷無(wú)病害母體。

（2）充分考慮處治及加固部分與原結(jié)構(gòu)的連接，使新舊結(jié)構(gòu)形成整體，共同協(xié)調(diào)工作。

（3）施工方便、可行。

4.2 加固施工流程

針對(duì)結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生原因、所在位置重要程度、加固施工工藝等方面的要求，制定如下維修加固施工流程順序：

（1）維修加固施工前應(yīng)依據(jù)竣工圖紙以及相應(yīng)的橋梁檢測(cè)報(bào)告，對(duì)橋梁原有病害發(fā)展情況以及新增病害進(jìn)行復(fù)查，掌握橋梁病害現(xiàn)狀。

（2）充分了解現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定相應(yīng)可行的施工方案。

（3）以原橋竣工圖尺寸為依據(jù)，施工前應(yīng)對(duì)實(shí)際橋梁構(gòu)造尺寸進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。

（4）按要求對(duì)結(jié)構(gòu)存在的各種病害進(jìn)行正確維修處理。

（5）進(jìn)行排水設(shè)施維護(hù)工作。

4.3 加固設(shè)計(jì)

依據(jù)該橋梁2014年的檢測(cè)報(bào)告，抓其存在的主要病害進(jìn)行針對(duì)性整治。主要加固內(nèi)容有以下幾方面。

4.3.1 橋梁支座病害處理

施工前應(yīng)先檢查現(xiàn)有支座情況，若損壞或沒有支座則宜進(jìn)行更換。支座型號(hào)同原設(shè)計(jì)保持一致，即一側(cè)采用板式橡膠150 mm×180 mm×35 mm，另一側(cè)采用四氟滑板支座180 mm×150 mm×37 mm，若未損壞但脫空的部分宜以塞楔形鋼板的處理方式使支座受力。

4.3.2 伸縮縫、整澆層鉸縫整治

根據(jù)竣工資料，該橋梁伸縮縫采用40（60）型，該次加固設(shè)計(jì)維持現(xiàn)狀橋面整澆層，重新施工伸縮縫，型號(hào)同原設(shè)計(jì)。

4.3.3 橋面系排水整治

拆去原來(lái)橋面鋪裝面層及2 cm厚現(xiàn)澆層，在其基礎(chǔ)上依次設(shè)置防水層、防水砂漿層、防水層、排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)為橫向+縱向混合排水，提高橋面排水效率（利用縱坡大特點(diǎn)，45°鋪設(shè)盲管，網(wǎng)狀交叉布置，形成有效的分區(qū)橫向排水，與縱坡排水一起構(gòu)成有效的排水系統(tǒng)，如圖3所示）。

圖3 橋面排水盲管布置圖（單位：mm）

4.3.4 梁底碳纖維病害修復(fù)

2014年特殊檢測(cè)對(duì)碳纖維干處和濕處各隨機(jī)選取一組進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，干處拉拔試驗(yàn)碳纖維黏結(jié)力滿足要求，濕處拉拔試驗(yàn)碳纖維黏結(jié)力不能滿足要求。碳纖維拉拔試驗(yàn)情況見表1。

表1 碳纖維拉拔試驗(yàn)情況表

為保證橋梁正常受力，應(yīng)對(duì)滲水不能滿足設(shè)計(jì)要求段碳纖維進(jìn)行重新粘貼。該次加固中原則上只對(duì)部分被水侵蝕失效的碳纖維進(jìn)行局部更換，若整條碳纖維布被水侵蝕部分超過(guò)60%以上，建議全部更換該條碳纖維布。

4.3.5 混凝土裂縫封閉及其他病害處理

根據(jù)檢測(cè)報(bào)告可知，蓋梁結(jié)構(gòu)存在混凝土收縮性裂縫（非結(jié)構(gòu)性），對(duì)所有寬度不小于0.1 mm的裂縫進(jìn)行灌漿處理，對(duì)所有寬度小于0.1mm的裂縫進(jìn)行封閉。

（1）鋼筋銹蝕區(qū)域的清理。在混凝土表面破損清理完畢后進(jìn)行；用鋼刷清除鋼筋表面的浮銹，使之露出光潔部分；對(duì)經(jīng)探查確定的鋼筋銹蝕區(qū)域，應(yīng)清除掉混凝土表面的油污、油脂、蠟狀物等有機(jī)污物。

（2）鋼筋防銹、阻銹處理。在鋼筋銹蝕區(qū)域的混凝土表面清理完畢后進(jìn)行；對(duì)外露的鋼筋涂刷鋼筋保護(hù)劑，鋼筋保護(hù)劑的選用應(yīng)滿足設(shè)計(jì)提出的材料特性要求，對(duì)鋼筋銹蝕區(qū)域采用多功能阻銹劑（表面涂刷型）處理，可滾刷或噴涂于結(jié)構(gòu)表面，選用材料應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并按施工規(guī)范進(jìn)行施工。

5 結(jié)語(yǔ)

該橋梁主要為有針對(duì)性對(duì)橋梁附屬構(gòu)造設(shè)施進(jìn)行更換并加固處理，加固過(guò)程不影響橋梁受力。經(jīng)專業(yè)單位檢測(cè)橋梁能滿足設(shè)計(jì)要求，說(shuō)明該橋加固處理方案可行，可保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，滿足暢通要求。