南昌某立交橋病害處理設計

張 琳

(江西省交通科學研究院，江西南昌 330038)

1 工程概況

南昌市司馬廟立交橋是南昌市交通主干道上的一個重要節點。該橋由主橋、1號橋、2號橋、4條匝道（E、F、G、H）、8座通道（1～8號）組成（見圖1）。該橋建成于1993年。

圖1 立交橋平面布置圖

（1）主橋

主橋橋梁全長246.82 m，橋面全寬25 m，左右分離，由8×30 m單箱單室預應力混凝土連續箱梁組成，梁高1.67 m，橋墩為圓形等截面鋼筋混凝土墩，橋臺為片石混凝土重力式橋臺，橋面采用8 cm厚C40混凝土鋪裝。

（2）1號橋、2號橋

1號橋和2號橋為非機動車道橋，1號橋位于主橋南側，2號橋位于主橋北側。1號橋全長149.76 m，為 5孔（24 m+4×30 m）等截面單室預應力混凝土連續箱梁；2號橋全長131.06 m，由4孔(4×30 m)等截面單箱單室預應力混凝土連續箱梁組成。兩橋橋面寬6.5 m，橋面為8 cm厚C40混凝土鋪裝。

（3）E、F、G、H匝道橋

E匝道橋全長50.60m，位于半徑51m的圓曲線段；F匝道橋全長50.57 m,為一曲線梁橋，位于半徑25m的圓曲線段；G匝道橋全長50.57m，位于半徑25m的圓曲線段；H匝道橋全長66.6m，位于半徑49m的圓曲線段。4個匝道均由3×16m單箱雙室混凝土連續梁組成。橋面全寬8.0m，梁高0.925m，橋墩為樁柱式，橋臺為片石混凝土重力式橋臺。

（4）1～8號通道

1～8號通道為跨各匝道人行通道，跨徑為9.8～12.8 m，結構為閉合箱涵。

2 立交病害及病害原因分析

2.1 上部結構病害

主橋端橫梁存在7條豎向及斜向裂縫，裂縫寬度最大為0.16 mm，最長0.8 m。1、2號橋和E、F、G、H匝道橋箱梁均沒有發現裂縫。1號～6號人行通道主體結構頂板底部有大面積車輛刮蹭痕跡，其余局部有混凝土破損現象，見圖2。

圖2 上部結構病害照片

2.2 下部結構病害

（1）橋墩臺：橋墩狀況良好，無明顯裂縫。主橋橋臺有雨水侵蝕現象，側墻有斜向裂縫；8號橋臺臺身往外凸等。E、H匝道橋橋臺出現通長裂縫，見圖3。

圖3 橋墩臺病害照片

（2）支座：主橋和1、2號橋支座均銹蝕現象特別嚴重（見圖4）。由于支座銹蝕變形，導致梁端與橋臺壓縮，主橋8號橋臺處端橫梁與橋背之間間隙原設計為16 cm，現測量僅為8 cm，間隙過小，橋面伸縮縫擠成一團，已經無法正常工作。橋臺支座已喪失滑動功能。

圖4 支座銹蝕

2.3 橋面系病害

（1）橋面鋪裝：多處出現坑洞和密布的網狀裂縫，并存在典型的縱向裂縫。橋面鋪裝整體破損比較嚴重，主橋左右兩幅橋間接縫漏水嚴重。

（2）伸縮縫：主橋伸縮縫出現老化、脫落，鋼橫梁變形。0號臺兩幅橋伸縮縫橡膠條嚴重破損、脫落，鋼橫梁彎曲變形，失去伸縮功能，跳車嚴重。8號臺伸縮縫鋼梁擠壓在一起伸縮功能已失效，而且伸縮縫間隙雜物堆積。1、2號橋伸縮縫均出現程度不同的橡膠板破損、脫落、老化現象，見圖5。

圖5 伸縮縫破損變形

（3）防撞墻及護攔：防撞墻整體狀況較好，但主橋8號臺搭板處防撞墻斷裂非常嚴重。護攔涂裝較好，未出現大范圍的銹蝕，但有斷裂現象存在，見圖6。

圖6 護欄斷裂變形

2.4 病害原因分析

該橋的主要構件沒有出現大的問題，主梁、橋墩等運行良好，出現問題的橋臺、支座、伸縮縫等病害主要有以下原因。

（1）施工原因

由于施工工期緊，施工單位的養護不到位，比如E、H匝道橋橋臺出現通長裂縫，在施工時就出現了，后經多次修復加固，仍未根除。

（2）使用原因

該橋已使用了二十多年，車輛荷載等級普遍提高，超載現象普遍存在，構件材料強度有所降低，支座、伸縮縫等均已達到使用年限。

3 處理方案

本次病害主要集中在橋臺裂縫、支座銹蝕、伸縮縫變形、橋面板開裂等方面，根據我國相關設計規范[1，2]、類似工程施工經驗[3，4]，做以下幾種加固維修設計。

（1）橋臺裂縫處理

根據各個橋臺處裂縫病害情況，綜合采用粘貼鋼板、錨桿錨固、裂縫注膠、截面加大、新增肋板等措施進行加固處理（見圖7、圖8），其主要原則是利用粘貼鋼板、錨桿錨固、截面加大、新增肋板進行結構受力性能補強，利用裂縫注膠對已有裂縫進行封閉隔離，避免病害對結構內部的侵蝕。

圖7 錨桿錨固及新增肋板示意圖

其中錨桿錨固注漿的加固修復方法對片石混凝土橋臺具有較強的應用性和有效性，在我國加固工程中已得到較廣泛應用。該項加固方式控制重點為錨固力控制和孔道壓漿處理。錨桿錨固處理可以給原結構開裂部分提供充足的抗剪力和抗拔力，有效阻止裂縫誘因的持續危害，確保結構的長期正常使用。

圖8 粘鋼加固示意圖

（2）更換支座

更換支座采用同步頂升主梁，同時更換。根據現場情況，主線橋利用現有樁頂承臺，采用樁頂承臺—鋼支撐方式頂升，1號、2號橋采用抱箍—鋼支撐方式頂升。

（3）更換伸縮縫

對破壞嚴重的伸縮縫進行更換，并清理梁端頭垃圾，增加檢查次數，以降低伸縮縫損壞對橋臺及橋臺部位的影響。

（4）橋面板開裂處理

對于橋面板破損嚴重的，將其破除后重新澆筑；橋面板開裂但不嚴重的，進行灌縫處理，并粘貼聚酯抗裂貼，然后澆筑瀝青鋪裝層。

4 結語

隨著我國市政橋梁不斷建設，橋梁在使用過程中暴露的問題也越來越多。市政橋梁存在的病害是多樣的，產生的原因也是多樣的，不同的病害需要不同的處理方式，不同的原因產生的病害也需要不同的處理方式。準確分析病害產生的原因，才能為橋梁的加固維修提供可靠的設計基礎和依據。

[1]JTG/T J23—2008，公路橋梁加固施工技術規范[S].

[2]GB 50367—2006，混凝土結構加固設計規范[S].

[3]周泳濤，等.橋梁加固工程關鍵技術研究[J].橋梁建設，2010（6）：49-52.

[4]張勁松，王文濤.橋梁檢測與加固手冊[M].北京：人民交通出版社，2007.