城市高架橋維修改造

王德鈞

城市高架橋維修改造

王德鈞

王德鈞

大連市市政設計研究院有限責任公司

王德鈞，大連市市政設計研究院有限責任公司，設計五所，所長。

隨著經濟的發展，機動車的數量在近些年飛速增長，城市交通擁堵越來越嚴重，各種基礎設施的負荷越來越大，作為道路中的關鍵節點，高架橋的維修與改造的各種技術變得越來越成熟。本文以工程實例詳細介紹了大連市黃河橋的維修與改造設計情況，并介紹了相應的施工工藝，可供其他工程參考使用。

工程概況

黃河橋（原名鐵道學院立交橋）建于1997年，自通車運行以來，極大地改善了西南路與黃河路交叉點的交通狀況，成為西南路上一個重要節點。然而，隨著運營時間的增長以及機動車保有量的迅猛增加，黃河橋橋面出現了大量病害—包括鋪裝破損嚴重，多處出現大片坑洼、開裂及蜂窩狀破損，有的部位已經露出鋪裝鋼筋，雖經多次修補，但效果并不理想；引堤路面出現大面積沉陷及網狀龜裂，路面坑洼不平，導致行車顛簸起伏；橋梁伸縮縫損壞，引發橋頭跳車；橋面排水口全部銹蝕、堵塞，橋下排水管缺損等等。這些問題已經影響了過橋車輛的正常行駛，影響到橋梁的景觀和使用壽命，是造成過橋車速緩慢，交通擁堵的重要原因，因此有必要對橋面鋪裝進行全面維修改造。

主要技術標準

道路等級：城市主干路；

設計荷載：按原設計荷載（汽車—超20級，掛車—120）；

設計斷面：維持現狀橋梁寬度及車道分布不變；

車行道橫坡：雙向1％；

環境類別：Ⅱ類。

橋梁病害調查

黃河橋自1997年通車運行以來，極大地改善了西南路與黃河路交叉點的交通狀況，成為主城區道路網骨架節點之一。然而，隨著運營時間的增長，機動車保有量迅猛增加、超載現象愈演愈烈，橋面鋪裝不堪重負，開始出現病害，并且越來越嚴重。橋面觀感“滿目瘡痍”，橋上行車起伏顛簸，既影響了車輛過橋的舒適性和安全性，又降低了車輛通行的速度。雖然橋面做過簡單的修補—在橋梁段鋼纖維砼鋪裝層的破損處填補混凝土；在引堤段沉陷龜裂處填補瀝青面層，但效果并不理想。目前的病害主要體現在以下幾個方面。

1.橋梁段鋪裝病害

橋面鋼纖維砼鋪裝層破損嚴重，多處出現大片坑洼、開裂及蜂窩狀破損，有的部位已經露出鋪裝鋼筋；雖經局部修補，但效果并不理想。橋梁鋪裝破損面積約占橋梁總面積的8％左右。

2.引堤段鋪裝病害

引堤段路面沉陷和龜裂情況比較嚴重，鋪裝破壞面積占引堤總面積的70％左右。

3.伸縮縫病害

橋面伸縮縫處沉陷。

4.排水系統病害

橋上泄水孔全部銹蝕、堵塞，失去排水作用；橋下泄水管老舊、缺損，需要更換。

維修改造方案

1.方案設計原則

（1）保證橋梁的安全性和使用功能、保證道路交通順暢；

（2）滿足技術先進、安全可靠、適用耐久、經濟合理、環境保護的要求；

（3）對方案進行深入論證、全面比選、精心設計，確保實施的可行性。

2.維修改造方案

（1）橋梁段（長194m）鋪裝—翻建改造

① 改造方法

人工拆除現有纖維混凝土鋪裝層，并將廢渣運走；將橋面鑿毛，按間距40cm梅花形植筋；然后鋪設一層C12鋼筋網，鋼筋間距10cm；再攤鋪FC40纖維混凝土鋪裝層；涂刷道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）；最后鋪設SMA-13瀝青混合料面層。

翻建后橋面鋪裝結構自上而下為：5cmSMA-13瀝青混合料面層+道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）+6cm～11.75cm厚FC40纖維混凝土。

② 施工步驟

人工拆除橋面現有纖維混凝土鋪裝層（含鋼筋網）并將廢料運走—嚴禁使用油錘等大型機械，嚴防對現狀箱梁頂板造成破壞 ；

將橋面板鑿毛，凹凸不小于6mm，清理風干，保證無表面浮漿、集料外露清晰；

按不大于40cm間距梅花形植筋，植筋孔徑16mm，植筋筋徑C12，植筋深度12cm，孔內灌注植筋膠，要求錨固強度不低于鋼筋強度；

鋪設C12鋼筋網（焊接），鋼筋網間距10×10cm，將植筋與鋼筋網點焊。

澆筑前，原橋面應充分濕潤但不應有明水；FC40混凝土中應添加占水泥重量8％的UEA減水劑、并摻加微硅粉（25kg/m3）和聚丙烯纖維（0.9kg/m3）。澆筑后振搗必須充分到位，宜用平板式振搗器振搗密實，再用圓滾滾壓表面，使聚丙烯纖維沉入內部。

混凝土養護要及時，濕養護不小于14h；

分兩次涂刷道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）；

攤鋪5cmSMA-13瀝青混合料面層，與兩端引堤路面順接。

（2）引堤段（長212m）路面結構—翻建改造

① 改造方法

挖除引堤段路面結構層至碾壓回填層，并將廢料運走；重新構建路面結構，翻建后自上而下為：5cmSMA-13瀝青混合料面層+0.4L/m2黏層瀝青+8cm 粗粒式瀝青砼AC-25C+ 0.9L/m2透層瀝青+20cm 水泥穩定碎石（水泥含量5％）+20cm 水泥穩定碎石（水泥含量3％）+ 20cm 級配碎石墊層。

② 施工步驟

拆除引堤段路面結構，包括中粒式瀝青砼層、粗粒式瀝青砼層、水泥穩定碎石層、石渣層，并將廢料運走；

拆除現狀引堤鋪裝構造后，根據現場實際情況，通過調整回填碾壓層標高，控制改造后的引堤路面標高與橋面標高順接并形成雙向1％橫向坡度；

填筑水穩層：由下至上，級配碎石墊層20cm+水泥穩定碎石（水泥含量3％）20cm+水泥穩定碎石（水泥含量5％）20cm；

下面層攤鋪—粗粒式瀝青砼 AC-25C；

上面層攤鋪—5cmSMA-13瀝青混合料面層攤鋪時，與橋梁段同時進行。

（3）引堤同道路接續段（100m）

翻建改造方法同引堤段。

（4）附屬設施維修

① 伸縮裝置—拆除現有伸縮縫，更換為CSSF-120型梳齒板伸縮縫。

維修步驟：

a.鑿除伸縮縫處防撞墻，注意保留原結構鋼筋，鑿除范圍為伸縮縫兩側各50cm；

b.拆除現狀伸縮裝置，鑿除梁端混凝土，并清理橋梁結構預留縫間的殘渣，注意不要破壞箱梁結構鋼筋，除去伸縮裝置預埋筋；

c.按設計圖重新預埋鋼筋，澆筑C50鋼纖維混凝土至預留槽底；

d.安裝新伸縮裝置，裝置兩端上翹45°，伸入防撞墻15cm；

e.預留槽內澆筑C50鋼纖維混凝土，并進行養護；

f.按防撞墻修復設計圖位置植筋，植筋前應探測結構鋼筋，不得破壞原有結構鋼筋；如原結構鋼筋損壞需在原位等強植筋。植筋深度可根據產品的不同相應調整，但必須滿足強度要求，橋面植筋不得鉆穿懸臂板；

g.在鑿除混凝土的界面涂抹新老混凝土結合膠；

h.澆筑C40免振搗自密實混凝土；防撞墻在伸縮縫位置須斷開，斷縫寬度與梁體留縫等寬；

i.混凝土養護；

j.防撞墻修復后，在防撞墻表面涂刷裝飾漆與現狀一致。

② 排水系統—安裝新雨水篦；更換排水管

維修方法：拆除舊雨水篦，對原有泄水孔進行疏通清理，鑿去孔壁處破損腐蝕的混凝土，拆除破損雨水管；然后對泄水孔進行混凝土結構補全，再安裝新泄水管；橋面更換新雨水篦。

③ 引堤處檢查井的拆除和重建

拆除現狀引堤鋪裝構造層時，引堤處現狀檢查井也需要一起拆除，翻建改造完成后再進行原樣復原。

④ 交通標線的施畫

鋪裝層維修改造完成后，需要重新施畫橋面交通標志標線。

問題與建議

1.黃河橋封閉維修期間，將在西南路與黃河路交匯區域產生較大的交通壓力，為了把施工對交通的影響降到最低，應該合理進行施工組織，文明施工，在保證施工質量的前提下，盡可能縮短工期；并應協助交管部門，對橋梁封閉期間的交通疏導制定預案。

2.橋梁維修尤其是橋面鋪裝拆除過程中，必須使用人工拆除，全力避免對橋梁主體結構及附屬設施造成破壞；如有損壞，必須進行補修，并在確保橋梁承載力性能不低于原設計及不影響橋梁的正常使用功能后，才能進行下道工序的施工。

3.建立橋梁健康檔案，定期對橋梁進行檢查和維修，科學合理養護橋梁。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.052