危橋加固施工技術(shù)

費(fèi)麗邦

20世紀(jì)70年代建造的雙曲拱橋在廣西地區(qū)非常普遍，隨著長時(shí)間運(yùn)營及近年來大量超限車輛行駛等原因使此類橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)有不同程度的損壞，但仍有一定的加固利用價(jià)值。文章結(jié)合省道S303線雙曲拱橋加固施工經(jīng)驗(yàn)，介紹雙曲拱橋加固施工方案，植筋，裂縫處理等施工技術(shù)。

工程概況

界首大橋位于省道303線K27+173處，是橫跨湘江的一座等截面懸鏈線混凝土雙曲拱橋，大橋建成于1972年，運(yùn)營時(shí)間已達(dá)40年，其橋跨組合為3×30m，全橋總長143m，橋面凈寬7.0m+2×1.3m，主拱圈為6肋5波左右各懸半波。下構(gòu)為漿砌片石U型橋臺(tái)，混凝土重力式橋墩，臺(tái)、墩均采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)：汽—13級(jí)，拖—60，如下圖所示。

橋梁的主要病害

界首大橋經(jīng)過40年的運(yùn)營及大量超限車輛行駛，該橋的主要病害有：①拱肋混凝土剝落、露筋、銹蝕；②拱波縱向裂縫；③腹拱滲水、橫向裂縫及網(wǎng)狀裂縫等；④橋面鋪裝、人行道鋪裝均有較大面積的破損。經(jīng)上級(jí)主管部門鑒定，該橋技術(shù)等級(jí)為四類橋，也就是危橋，大橋的病害已對橋梁的耐久性和安全使用性能產(chǎn)生了較大影響，因此需要及時(shí)加固處理，以保障橋梁的長期安全運(yùn)營。

加固施工方案

根據(jù)該橋的病害類型，主要采取如下加固施工方案：

拱圈主要采用加大截面法進(jìn)行加固：為抵抗拱腳較大的負(fù)彎矩，在空腹段拱背增加12cm厚的鋼筋混凝土；加大1#～3#跨主拱圈截面：拱圈外包鋼筋網(wǎng)，在拱圈兩側(cè)、底面加厚20cm混凝土；在兩橋臺(tái)前4m范圍內(nèi)現(xiàn)澆拱肋底板20cm厚。采用復(fù)合主拱圈的加固方法加固腹拱圈，加固層厚度為10cm，并在拱腳處增設(shè)牛腿。該文原載于中國社會(huì)科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報(bào)》雜志http：//www.ems86.com總第535期2014年第03期-----轉(zhuǎn)載須注名來源對拱肋、拱波裂縫寬度≥0.15mm的裂縫采用壓力灌注法進(jìn)行修補(bǔ)；寬度<0.15mm的裂縫采用表面封閉法進(jìn)行修補(bǔ)；大面積粘貼區(qū)域內(nèi)寬度<0.15mm的裂縫可不予修補(bǔ)，并對拱波進(jìn)行粘貼碳纖維加固處理。

為減輕橋梁恒載，提高墊層強(qiáng)度，延長橋面使用壽命，更換拱上填料為CL10輕質(zhì)混凝土。

橋面、人行道板及護(hù)欄拆除重建，并增加排水設(shè)施。

經(jīng)過驗(yàn)算，施工方案按如下順序進(jìn)行：主拱圈加固——腹拱加固——挖除橋面、護(hù)欄及人行道——挖除拱上填料——換填輕質(zhì)砼填料——橋面、人行道及欄桿施工——全橋施工完成后成橋安全檢測——合格后通車

植筋用膠黏劑：種植錨固件的膠粘劑，必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑或改性乙烯基酯類膠粘劑，其安全性能指標(biāo)必須滿足施工圖紙及本技術(shù)要求規(guī)定的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

植筋定位、鉆孔。鉆孔前可用鋼筋探測儀探測橋梁構(gòu)件植筋部位鋼筋位置，或鑿去保護(hù)層暴露網(wǎng)筋，若植筋孔位處存在鋼筋，則應(yīng)適當(dāng)調(diào)整鉆孔位置。鉆孔時(shí)一次只能在同一截面上鉆5個(gè)孔，等5個(gè)孔植筋完成等膠黏劑完全固化后方能進(jìn)行下一論鉆孔施工。鉆孔直徑應(yīng)滿足施工圖紙的要求，直徑允許偏差為+2mm、-1mm；鉆孔深度、垂直度和位置的允許偏差見（植筋鉆孔深度、垂直度和位置允許偏差）。

清潔孔壁。清潔孔壁內(nèi)積灰和鉆屑采用刷除、氣吹交替操作至少3次，嚴(yán)謹(jǐn)用水沖洗孔壁。

植筋：植筋用膠黏劑應(yīng)采用專用灌注器或注射器進(jìn)行灌注，灌注量一般為孔深的2/3，并應(yīng)保證在植入鋼筋后有少許膠黏劑溢出；嚴(yán)禁采用將膠黏劑直接涂抹在鋼筋上植入孔中的植筋方式。注入膠黏劑后應(yīng)立即單向旋轉(zhuǎn)插入鋼筋，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的深度，并保證植入鋼筋與孔壁的間隙基本均勻，校正鋼筋的位置和垂直度。植入鋼筋不得有松動(dòng)，表面不應(yīng)有損傷，鋼筋不得彎曲90度以上。

靜置固化：膠黏劑完全固化前，不得觸動(dòng)或振動(dòng)已植鋼筋，以免影響其黏結(jié)性能。

質(zhì)量檢驗(yàn)：對種植的錨筋進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后進(jìn)行下道工序。

拱波裂縫粘貼纖維復(fù)合材料加固施工方法

底層處理：用專用路橋灌縫膠灌注拱波裂縫。將混凝土表面脫落、松散、蜂窩、腐蝕等劣化部分清除，并進(jìn)行清洗、打磨、待表面干燥后，用修補(bǔ)材料將混凝土表面凹凸部位修復(fù)平整。如果有毛刺，應(yīng)用砂紙打磨。找平面用手觸摸感覺干燥后，才能進(jìn)行下一道工序的施工。粘貼處陽角應(yīng)打磨成圓弧狀，陰角以修復(fù)材料填補(bǔ)成圓弧倒角，圓弧半徑不應(yīng)小于2.5cm。

涂刷底膠：調(diào)制好的底膠應(yīng)及時(shí)使用，用一次性軟毛刷或制成滾筒將底膠均勻涂抹于混凝土表面，不得漏刷、流淌或有氣泡產(chǎn)生。待底膠固化后檢查涂膠面，如涂膠面上有毛刺，應(yīng)用砂紙打磨平順如膠層被磨順，應(yīng)重新涂刷，固化后方可進(jìn)行下一道工序。

粘貼纖維復(fù)合材料：雨天和空氣潮濕的條件下不應(yīng)施工。纖維復(fù)合材料粘貼應(yīng)在5～350C環(huán)境溫度條件下進(jìn)行。在待加固的混凝土表面參照施工圖紙說明，確定纖維復(fù)合材料的位置。按照現(xiàn)場量出的裂縫尺寸進(jìn)行裁剪纖維復(fù)合材料，裁剪的纖維復(fù)合材料必須呈卷狀并妥善擺放并編號(hào)，已裁剪的纖維復(fù)合材料應(yīng)盡快使用。粘貼纖維復(fù)合材料前，應(yīng)對混凝土表面再次進(jìn)行拭檫。確保粘貼面無灰塵。混凝土表面涂刷膠黏劑時(shí)，應(yīng)做到不流淌，膠體涂刷不出控制線，做到均勻涂刷。采用多層纖維復(fù)合材料加固時(shí)，在前一層纖維表面用手指觸摸感到干燥后，立即涂膠黏劑粘貼后一層纖維復(fù)合材料。最后一層纖維復(fù)合材料施工結(jié)束后，在其表面均勻涂抹一層浸幘樹脂，自然風(fēng)干。

通過對界首大橋的加固，經(jīng)過約3年的通車運(yùn)營，加固質(zhì)量很好，未出現(xiàn)裂紋等質(zhì)量問題。20世紀(jì)70年代以來建造的雙曲拱橋，雖有一定程度的損壞，但這些橋梁承載力仍有一定的富余量，經(jīng)過檢測、設(shè)計(jì)、加固，仍具有很高的利用價(jià)值，從使用效果來看，加固的橋梁能夠滿足正常使用要求；從經(jīng)濟(jì)效益來看，

不僅能降低建設(shè)費(fèi)用，而且還節(jié)約大量的資源。