洛陽市王城大橋的維修加固研究

李雪艷 楊建華 張珂 嚴新冉 王滕芳 湛鳳葉

摘要：本文通過對王城大橋維修加固項目的調(diào)研進行總結(jié)，介紹了在該項目中運用的一些新型技術(shù)，總結(jié)出工程維修加固的一般方法。

Abstract： Based on the survey of Wangcheng bridge maintenance and reinforcement project， this paper introduces some new technologies applied in the project， and summarizes the general methods of engineering maintenance and reinforcement.

關(guān)鍵詞：王城大橋；維修加固；施工技術(shù)

Key words： Wangcheng bridge；maintenance and reinforcement；construction technique

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）25-0236-02

1 工程概況

王城大橋位于王城大道，是跨越洛河連接洛陽老城區(qū)和新城區(qū)之間的重要橋梁。起點位于西下池村南，線路沿東南方向跨越洛河，主橋及引橋全長1180余米。橋梁分東、西兩幅，主橋為8跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁橋，兩端引橋為10跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板橋梁。全橋布置從南到北為兩聯(lián)（5×30m+5×30m）預(yù)應(yīng)力空心板+一聯(lián)（50m+6×80m+50m）預(yù)應(yīng)力箱梁+兩聯(lián)（5×30m+5×30m）預(yù)應(yīng)力空心板；總寬度為36.5m。

王城大橋2005年修建，2014年底由市政設(shè)施監(jiān)管處委托上海同豐工程咨詢有限公司對大橋進行全面檢查和檢測并進行荷載試驗及承載能力檢算，建議對該橋目前存在的病害進行維修處理，以保證大橋的耐久性和承載力。為了保證施工圖的針對性、時效性，橋梁專家建議在進行施工圖設(shè)計之前需對重點部位進行補充性檢測，針對檢測結(jié)果對大橋加固進行施工圖設(shè)計。加固工程項目造價約為2400萬元。

原橋梁采用城市主干道雙向六車道，車輛荷載等級為主橋公路-Ⅰ級，引橋汽車—超20級，掛車—120級。橋梁分兩幅，寬度組合為17.25米橋梁+2米中央分隔帶+17.25 米橋梁。原橋設(shè)計洪水頻率1/300，地震烈度6度，最大縱坡1.36%，橫坡1.5%。加固后荷載等級、橋梁寬度及寬度組合、設(shè)計洪水頻率、地震烈度及橋梁坡度維持原標準。

2 加固維修施工技術(shù)

本項目包括舊橋面拆除、橋體植筋體外預(yù)應(yīng)力張拉、橋體混凝土修補、橋梁裂縫修復(fù)、樁基加固、橋面重新鋪裝、更換伸縮縫、橋體裝飾等工程。

2.1 橋面鋪裝

王城大橋首先采用銑刨機利用銑刨法對路面病害問題進行處理，包括瀝青混凝土面層的小面積開挖翻新及清除路面的壅包、波浪、網(wǎng)裂、車轍等，按照先超車道、再行車道、最后硬路肩的順序進行施工。其次針對橋面鋪裝層與梁頂粘接不良，鋪裝層與粱板之間未能緊密結(jié)合成整體，在外部荷載的作用下發(fā)生破壞的現(xiàn)象，該項目采用“植筋”技術(shù)，使橋面鋪裝與梁板結(jié)合緊密，重新澆注橋面板和鋪裝瀝青。

2.2 水力切割技術(shù)修復(fù)損壞嚴重的護欄

水切割，即高壓水射流切割技術(shù)，是利用高壓水流切割的機器在電腦的控制下雕琢工件。本工程采用高壓水射流原理，從加壓泵開始，通過高壓管，使水射流從切割噴頭射出，對應(yīng)修復(fù)的部位進行水泥混凝土切割、破碎、拆除、鑿毛。它成功解決了傳統(tǒng)施工方式對原構(gòu)筑物造成震動和傷害的問題，而且能夠在完整保持原構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，更加方便快捷的進行施工。

2.3 橋梁樁基加固

橋梁樁基病害對結(jié)構(gòu)危害極大，發(fā)現(xiàn)病害必須及時進行加固處置。目前用于橋梁樁基加固的方法比較多，本工程主要采取了增補樁基加固法、外包鋼筋混凝土法和鋼套筒法。

增補樁基加固法主要是依靠增加樁的數(shù)量和埋置深度來提高樁基的承載力、穩(wěn)定性，采用較大直徑的打入樁時，還能因擠土效應(yīng)而引起樁側(cè)摩阻力的增加，從而提高樁基承載力。采用增補樁基加固法加固樁基礎(chǔ)時，新增鉆孔灌注樁時需搭設(shè)水上作業(yè)平臺，新增打入樁時需開鑿橋面以搭設(shè)打樁架，對橋上及橋下交通都會造成較大的影響。加固完成后，橋梁外觀會有較大的改變，新樁會導(dǎo)致河床過水斷面減小，往往加速河床沖刷，在通航河流上，該方法還會壓縮通航孔凈跨。

外包鋼筋混凝土法即在樁基的外露部分及淺埋部分的外側(cè)包裹一層鋼筋混凝土。該方法施工時需采用鋼圍堰形成干施工環(huán)境后進行加固作業(yè)，或利用蛙人潛水作業(yè)完成加固工作。加固時常需鑿除樁身表層劣化的混凝土，沖洗干凈后在外側(cè)安裝鋼筋骨架并立模澆筑混凝土完成加固。對橋梁水下樁基的大部分病害能取得較好的處理效果，能有效提高樁基耐久性，但對基礎(chǔ)承載力的提高十分有限。

鋼套筒法是用特制的經(jīng)防腐處理的鋼套筒包裹橋梁舊樁，并采用水下不離析混凝土或砂漿填充樁與鋼套筒間的空隙，以填塞封閉樁基上的裂縫和空洞。鋼套筒自身出廠前進行了精細的防腐處理，在惡劣環(huán)境中可長期維持強度與耐久性，能有效地將受外界環(huán)境影響較大的樁身保護起來，阻止樁基混凝土。

2.4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固

王城大橋?qū)︿摻罨炷两Y(jié)構(gòu)加固采用的是外粘鋼板法。在粘貼之前應(yīng)檢查需粘鋼的混凝土表面，如有裂縫應(yīng)先按有關(guān)規(guī)定予以修補。被粘混凝土表面應(yīng)除去疏松、浮渣和油垢污物，對鋼板粘接面須進行除銹和粗糙處理。對微銹和不銹鋼板可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。粗糙程度越高越好，打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。在粘貼最后，鋼板表面涂氟碳漆涂料。

2.5 裂縫處理

本工程箱梁部分修補及裂縫處理加固過程如下：施工前仔細檢查箱梁底板、腹板及頂面，對箱梁出現(xiàn)的混凝土疏松、剝落、蜂窩麻面、空洞、老化等應(yīng)鑿除干凈，對銹蝕的鋼筋必須除銹，再用環(huán)氧砂漿修補找平。對梁體裂縫寬度<0.15mm的，進行表面封閉處理；≥0.15mm的，采用壓力灌漿封閉處理。工序流程為：采用注膠器進行裂縫壓力灌膠旋工：布孔鉆孔一裂縫清理一粘貼注漿咀和封閉裂縫一試漏一配制注漿液一壓力注漿一清理表面。

灌膠工作完成后，選擇原開度較大的結(jié)合縫面鑿稽檢查。檢查縫隙內(nèi)是否充填灌縫漿液，是否完成全部化學(xué)反應(yīng)（黃色）。還可以在仍存在縫隙的邊角區(qū)補錨注膠孔，對壓漿孔作二次壓漿檢查，看吃漿量是否為零，或者進行壓水試驗及壓氣試驗等。

2.6 伸縮縫的維修與加固

該項目伸縮縫布置位置在引橋上，引橋和主橋連接處。王城大橋換縫方式采用的是重換鋼制伸縮縫。由于軟性材料未松散脫落，所以不必重新注入新的填縫料，但此鋪裝層破壞，所以維修加固時將其鑿除后重新鋪筑，伸縮縫也已損壞，重新更換縫的鋼條。對于橋面的雨水處理，則在伸縮裝置附近設(shè)置排水口進行清理。

3 總結(jié)

通過實地調(diào)研，本文對王城大橋維修加固所采用的水力切割技術(shù)、增補樁基加固法、外包鋼筋混凝土法以及對混凝土結(jié)構(gòu)加固而采用的外粘鋼板法技術(shù)進行了總結(jié)分析，為類似工程的施工提供參考依據(jù)。