淺談江陰高架橋加固維修工程中的技術應用

【摘 要】以錫澄高速江陰高架橋預應力連續箱梁加固為例，介紹加固工程施工中梁體鉆孔、裂縫灌漿、體外預應力施加、碳纖維粘貼、鋼板加固、環氧混凝土澆灌技巧等技術問題，及加固工程施工中對工程安全、質量等方面的要求。

【關鍵詞】橋梁；灌漿；體外預應力；施工技術；安全

1. 前言

當前，隨著我國交通量日益增加，橋梁建設更是以一個前所未有的速度在飛速發展。為了適應道路橋梁運輸載重量不斷發展的要求，人們發現橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴重，需要大量的資金來維護或改建。提高混凝土橋梁耐久性的技術途徑有兩個，一是采用高性能混凝土，以提高混凝土的抗滲性、勻質性、抗凍性，從而提高混凝土抵抗碳化和冷凍侵襲的能力；另外一種是提高既有橋梁耐久性的有效途徑即對缺陷橋梁進行加固改造，延長其使用壽命。本文就簡單介紹橋梁工程的加固應用技術，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。

2. 工程概況

錫澄高速是同江到三亞、北京到上海國道主干線的共線路段，北起江陰大橋、南接滬寧高速公路。江陰高架橋是江陰長江大橋南接線段，全長3.982公里、共155孔，上部結構分別由現澆鋼筋混凝土箱梁、預制T梁和現澆預應力混凝土箱梁組成，全部采用30+40+30M單箱雙室現澆預應力連續箱梁。左、右幅分離，混凝土采用C50，箱梁縱向配置12束19фj15.24鋼絞線。江蘇廣靖錫澄公司在2003年5月養護檢查過程中，發現跨長江路、延陵路中跨跨中有數條橫向裂縫，寬度最大達1.4mm，對其它四座箱梁橋進行了檢查，也出現類似病害。為此，公司進行了一系列的跟蹤觀察、檢測、論證等工作：包括委托東南大學橋梁承載力理論驗算，靜載試驗，召開專家研討會分析裂縫產生原因，維修加固方案制定、審查等。

3. 橋梁加固的內容和方法

3.1 維修加固基本內容。

（1）鑿除橋墩中心線兩側各3米范圍內的橋面鋪裝層，直至箱梁頂面，對箱梁墩頂截面進行找平，粘貼墩頂箱梁補強鋼板。

（2）在箱梁底板開設施工孔，并在墩頂橫隔板上開設體外鋼束管道孔位。

（3）采用壓力灌漿法及表面封閉法，對箱梁頂板、底板及腹板存在裂縫病害的部位進行裂縫封閉處理。

（4）在橫隔板前后植筋，澆筑砼錨固段。

（5）進行體外預應力施工，包括預應力鋼束張拉、錨固及封錨。

（6）在中跨箱梁底板底面粘貼碳纖維片。

（7）在墩頂區域攤鋪瀝青砼，恢復橋面系。

3.2 橋梁加固施工步驟與方法。

（1）裂縫修補。加固施工前應對表面疏松、剝落、老化的砼鑿除干凈，對銹蝕的鋼筋必須進行除銹，再用環氧砂漿修補。對梁體裂縫寬度小于0.15mm的，可進行表面封閉處理，超過0.15mm的，應進行化學壓力灌漿封閉處理。

（2）鉆孔。因主梁原預應力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預應力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預應力束的位置，做到心中有數。鉆孔時當鉆機鉆深在8～20cm時應注意力集中，注意手感和聽覺，發現卡鉆或鉆機晃動時，及時停機察明原因；應及時取芯觀測鉆孔的實際情況。根據已鉆孔位的具體情況，及時調整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準確判斷梁體內預應力的實際位置，在現場施工中應用效果較好。因此在鉆孔過程中根據實際情況進行調整顯得極為重要。

（3）體外預應力張拉及粘貼碳纖維片。邊跨及中跨的碳纖維片粘貼后，應沿橋梁縱向設置兩條寬10cm的觀察縫，觀察縫處不粘貼碳纖維，觀察縫位于底板中部。鋼束張拉過程中應對箱梁關鍵截面的應力與撓度變化情況實施監控。

（4）設計要求橋墩側面裂縫封縫后先在側面縱向粘貼兩層碳纖維片，再環向粘貼兩層碳纖維片。碳纖維片與其他加固方法相比具有高強、耐腐蝕、不增加構件自重、便于施工等特點。加固前對加固橋面進行交通控制，盡可能對加固構件卸荷對加固底面的硅表層出現的剝落、空鼓、腐蝕等部位應先鑿除，用角磨機、砂紙等除去鹼表面的浮漿、油污，構件表面打磨平整，轉角處打成圓弧狀。硅表面清理干凈并保持干燥。將底層樹脂均勻刷于鹼表面，待固化后以指觸干燥為準，再將構件表面凹陷部位用找平膠填平。浸潤膠調好后均勻涂于待粘貼部位，將裁好的碳纖維片粘于構件上用滾筒反復滾壓去除氣泡，將浸潤膠充分浸透碳纖維片，待碳纖維片表面指觸干燥后可進行下一層的粘貼。在最后一層碳纖維片表面均勻涂抹浸潤膠。碳纖維片端部用橫向碳纖維片固定。碳纖維片與鹼的粘結質量可用手壓碳纖維片表面的方法檢查，總有效面積不應小于95%，當空鼓面積小于10000mm2時，可用針管注膠的方法進行修補，當空鼓面積大于10000mm2時應將空鼓部位的碳纖維片切除重新搭接等量的碳纖維片，搭接長度不應小于100mm。加固后的碳纖維片表面應涂一層水泥漆進行保護。

4. 結束語

總之，高速公路、城市道路橋梁加固技術是二十一世紀公路橋梁施工領域發展速度最快、用途最廣的一門科學技術。然而加固施工工藝相對較復雜，要求橋梁加固工程取長補短，不僅延長了原橋的使用壽命，同時還增強了原橋的承載能力。因此，加速我國舊橋加固或改造技術的研究，不僅能更好地、及時地為現代交通運輸服務，而且能為國家帶來巨大的經濟效益和社會效益。