屯子橋加固設計與施工研究

朱震　王永順

摘 要：文章介紹了永定線屯子橋加固的主要設計與施工技術，對兩個設計方案進行了對比分析，對施工順序和施工關鍵點做了總結，屯子橋加固后通行效果良好。

關鍵詞：加固；設計；施工

1 概述

屯子橋位于河南省鶴壁市S219永定線K48+763處，是S219永定線重要的建筑結構物、控制性橋梁，是浚縣屯子鎮建筑材料外運的必經之地。屯子橋跨越共產主義渠，與河道斜交，由于該橋處于兩個路線交點公切點上，全橋均位于緩和曲線上，因此斜度在不斷變化，斜度分別為0號橋臺40.6°、1號橋墩40.02°、2號橋墩40.36°、3號橋墩41.82°、4號橋臺43.88°。設計荷載為汽超-20，掛-120。橋面寬度為凈16m+2×0.5m防撞護欄，孔跨布置為25+2×30+25m鉆孔灌注樁I型組合梁橋。

近年來，隨著經濟社會的不斷發展，該橋交通量增長迅猛，特別是超載、超限車輛較多，致使該橋上部結構損壞嚴重，尤其是I型梁橋面板及橋面鋪裝損壞非常嚴重，直接威脅著過往車輛、人員的安全。

2 病害分析

2.1 由于橋面板厚度僅為20cm左右，橋面板混凝標號過低，通行的超載、超限車輛較多，致使在2008年7月份和2010年6月份兩次出現橋面板貫穿坑洞，現已維修完畢，2011年第1跨橋面板中部出現貫穿坑洞，面積為0.85m×0.95m。

2.2 右幅通行超重車輛較多，加之瀝青老化，各項性能和指標均下降，致使粘結力降低，橋面右半幅大面積出現淺坑槽、局部淺坑槽嚴重破損。

2.3 該橋經過多年來的運營，4號橋臺伸縮縫右側橡膠條破損、掉落、漏水。

2.4 由于車輛的撞擊致使防撞護欄上部鋼管支架開裂，護欄表面有多處破損、漏筋。

3 加固設計

3.1 原橋橋面鋪裝及伸縮縫的情況

根據現場調查，本橋孔跨布置25+2×30+25米鉆孔灌注樁I型組合梁橋，橋梁全長118.00米，現橋面凈寬16米，兩側為2×0.5米的防撞護欄。橋面板為C30混凝土橋厚度為20cm，橋面鋪裝為5厘米瀝青混凝土，毛勒式GQF-C80型伸縮縫，設于0號、4號橋臺，該橋所處在兩條圓曲線的公切點上，橋面橫坡i值不定，在墊塊上進行調整。

3.2 加固設計方案分析

設計方案一：

I型梁橋面板：將橋面板12毫米HRB335級螺紋鋼筋全部更換為16毫米HRB335級螺紋鋼筋，并在上層鋼筋之上布置了16毫米HRB335級螺紋鋼筋防裂網片縱向及橫向間距均為10厘米，鑿除C30混凝土重新澆筑C50鋼纖維混凝土（添加少量的聚丙烯纖維），橋面板厚度由20厘米增加至25厘米。綁扎橋面板鋼筋時注意伸縮縫、防撞護欄預埋鋼筋。鑿除橋面板混凝土和瀝青混凝土應采用輕型設備，避免出現劇烈震動，對預應力I型梁造成損害，拆除時應注意保護現I型梁主梁和橫隔板。鑿除橋面板混凝土時，注意保護I型梁主梁與橋面板連接鋼筋。橋面板施工按全幅進行澆注，形狀為不規則，橋面板厚度不定，參照設計圖紙厚度進行澆注，施工方法與澆筑鋪裝大致相同。

伸縮縫：由于橋面板進行了拆除重建，那么伸縮縫也將一并拆除，再者加固完成后橋面比原橋面高程也將抬高5厘米，因此對0號及4號橋臺處毛勒式伸縮縫拆除重建，新建毛勒伸縮縫為：GQF-C-3型，伸縮縫為6厘米，在綁扎橋面板鋼筋時，注意預埋伸縮縫預埋鋼筋，鑿除橋面背墻保護層混凝土，鋼筋外漏為止，伸縮縫預埋鋼筋與之焊接，一同澆筑伸縮縫混凝土，混凝土為：C50（添加少量的聚丙烯纖維）。增設3道GQF-C-3型伸縮縫，分別設置1號、2號、3號橋墩位置。毛勒伸縮縫施工安裝質量的好壞直接影響其使用壽命及路面的平整度，為此必須嚴格按照正確的施工工藝進行安裝。（1）先攤鋪路面；（2）切縫、清槽；（3）就位安裝；（4）焊接；（5）立模、澆混凝土。

橋頭隨坡：考慮到橋面抬高5cm，橋頭兩側各20米長順坡段，銑刨隨坡段末端的瀝青混凝土路面，撒布黏層油，采用中粒式瀝青混凝土攤鋪。

防撞護欄：在綁扎橋面板鋼筋時，注意預埋防撞預埋鋼筋，并與防撞護欄其它鋼筋進行綁扎，鋼筋綁扎完畢后澆筑C25混凝土，防撞護欄的防撞等級和構造要求均能滿足《公路交通安全設施設計細則》JTG/T D81-2006的相關技術要求。澆筑橋面板混凝土前注意檢查防撞護欄預埋鋼筋，將板面清洗干凈，護欄鋼筋進行綁接，并進行模板試拼，除銹刷油模板，安裝模板，澆筑混凝土，在混凝土澆注過程中，還要隨時檢查，發現模板變形，要隨時加固調整，并將混凝土重新振搗。拆模后進行養生，采取上覆土工布灑水的方法進行養生14d。

設計方案二：

設計方案（二）與設計方案（一）大致相同。不同之處為5厘米中粒式瀝青混凝土變為水泥混凝土，增加I型梁現澆橋面板厚度至30厘米；橋面板、伸縮縫、防撞護欄、橋面標線等設計方案均一致。

兩種設計方案的優點和缺點如下所述：

設計方案一優點：

（1）瀝青混凝土橋面的風噪聲小，對車子的胎面磨損小一些，同時也有利于提高車子的抓地力，增加了行車的舒適度。

（2）瀝青混凝土的物理特性，主要表現在韌性方面比較好，抗壓性和拉伸性好。

（3）后期維護簡易，可以進行部分重建，而不用像混凝土路面那樣要大規模的修建，維護成本價低，這是進行加固改造不得不考慮得問題。

（4）但是瀝青材料只要不發生化學上的反應，是可以進行反復利用的，這有效地提高了資源的利用率。

缺點：瀝青混凝土在鋪設的過程中會造成一定的環境污染。

設計方案二缺點：

（1）水泥混凝土施工時，平整性不好控制，相對差。

（2）水泥混凝土橋面建成后，維修比較麻煩。

（3）在太陽光的照射下，路面反光太強。

優點：強度高、穩定性好、耐久性好。

經過對以上兩種設計方案的優缺點的敘述比較，最終確定采用設計方案一。

4 施工順序

鑿除破損橋面板混凝土及瀝青混凝土橋面鋪裝→檢查預應力混凝土主梁是否完好→綁扎橋面板鋼筋→澆筑橋面板混凝土→清除I型組合梁橋面板浮皮，并清洗干凈→綁扎防撞護欄鋼筋→澆筑防撞護欄鋼筋→做界面防滲透型防水層→攤鋪橋面瀝青混凝土→攤鋪隨坡段瀝青混凝土→澆筑橋臺處毛勒伸縮縫→防撞護欄刷漆→對橋面和隨坡段進行重新標線。

5 施工關鍵點

5.1 測量放樣：施工前由測量班復測橋面中心線、橋面寬度、泄水管位置和橋面板高程，根據橋縱向里程樁號按5米為一個斷面（半幅1個斷面平均布設3個點）實施測量。

5.2 澆注橋面鋪裝：應將橋面板面鑿毛且沖洗干凈，調整保護層、固定鋼筋網的平面位置，將鋼筋網與預埋保護層鋼筋點焊連接牢固，鋼筋網距軌頂拉線的垂直距離按照鋼筋網保護層技術標準控制，鋼筋網鋪設完成后嚴禁踩壓，混凝土采用拖式振動梁或平板振搗器配合滾杠施工。

5.3 混凝土施工：混凝土橋面鋪裝采用C50混凝土，橋面鋪裝鋼筋網綁扎錨固完畢后，測量人員對中線位置標高、縱坡進行復核，確認無誤后即可澆注混凝土。混凝土施工前需先將橋面板灑水潤濕。在混凝土及收面結束后初凝前噴灑養護液，噴灑時分橫向、縱向兩次進行，一次噴灑結束后間隔1-2小時垂直于第一次的方向進行第二次噴灑，養護液噴灑必須均勻，防止漏噴。待混凝土終凝后馬上灑水養生，至混凝土有一定強度后覆蓋土工布，每天應進行多次灑水，保持混凝土面及土工布的潤濕，養生時間為7天。冬季施工，所有混凝土不允許亂加“防凍劑”一類的制劑，應采用蒸氣養生或暖棚施工。對特殊需要使用“防凍劑”時，應是經過具備相關資質的檢測機構檢驗并附有檢驗合格證明的產品，且其質量符合現行國家標準《混凝土外加劑》（GB 8076）的規定[1]，并對工程無腐蝕損害的合格產品，但用量及使用方法必須嚴格管理，必須得到施工監理和業主的批準。

6 結束語

屯子橋加固改造后，方便了群眾出行和文化經濟交流，保持了S219永定線全線的通行能力，促進了周邊地區經濟的發展，延長了橋梁的使用壽命，解除了安全隱患，有利于平安和諧社會的建設。

參考文獻

[1]JTG/T F50-2011.交通運輸部.公路橋涵施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2011.

作者簡介：朱震（1980年-），男，籍貫，河南省滑縣，鶴壁市市區公路管理局，工程師，本科，研究方向：路橋。

王永順（1978年-），男，籍貫，河南省林州市，鶴壁市公路管理局，工程師，工程碩士，研究方向：路橋。