淺談白銀公路段2019年G109線鄭家梁2#橋、鷹嘴橋維修加固技術(shù)

摘? 要：鷹嘴橋于1998年建成，橋梁上部結(jié)構(gòu)為1～6m鋼筋混凝土矩形板，下部為混凝土U型臺(tái)身擴(kuò)大基礎(chǔ)。該橋主要病害：板底有6道縱向通縫，2道橫向裂縫;0、1#臺(tái)身均有1道橫向通縫，3～4道豎向裂縫，目前已對(duì)裂縫進(jìn)行注膠封閉處治。但側(cè)墻縱橫向裂縫嚴(yán)重，臺(tái)帽開(kāi)裂;橋梁部分板底泛堿、銹脹、碳化，混凝土脫落嚴(yán)重。

關(guān)鍵詞：白銀公路段;鄭家梁2#橋;鷹嘴橋維修

中圖分類(lèi)號(hào)：U41U4?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）06-0000-00

0引言

當(dāng)前，群眾對(duì)公路運(yùn)輸狀況更加關(guān)注，橋梁安全直接影響公路運(yùn)營(yíng)安全，這不僅聯(lián)系著整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也關(guān)系著人民群眾的人身安全。在國(guó)省干線中，小橋數(shù)量幾乎占橋梁總數(shù)的一半，現(xiàn)管養(yǎng)小橋多存在修建年份早、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載力低等情況，這使得小橋在使用過(guò)程中出現(xiàn)不同程度的病害和缺陷。2019年，白銀局采用鋼波紋板內(nèi)襯加固的方式施工，其具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便、提高原橋的承載能力，質(zhì)量達(dá)標(biāo)、外型大方美觀，達(dá)到了預(yù)期效果。

1 概述

1.1 橋梁簡(jiǎn)介

白銀公路段2019年橋梁維修加固共涉及G109京拉公路的2座橋。（1）K1587+750鄭家梁2#橋：1～6m整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土板橋，橋梁寬度為：凈11m+0.5m×2，橋長(zhǎng)11.04m，漿砌片石臺(tái)身、混凝土臺(tái)帽，漿砌片石擴(kuò)大基礎(chǔ)，進(jìn)出水口為漿砌片石八字墻。（2）K1595+510 鷹嘴橋：1～6m 整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土板橋，橋梁寬度為：凈11m+0.5m×2，橋長(zhǎng) 16.6m，混凝土預(yù)制塊 U 型臺(tái)身、混凝土臺(tái)帽，擴(kuò)大基礎(chǔ)，進(jìn)出水口為漿砌片石錐坡。

1.2 項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）該項(xiàng)目為維修改造項(xiàng)目，因此，維持原設(shè)計(jì)行車(chē)速度及服務(wù)水平不變。（2）設(shè)計(jì)荷載：維持原荷載不變。（3）設(shè)計(jì)洪水頻率：維持原有防洪等級(jí)。（4）橋梁寬度：維持原寬度。（5）地震動(dòng)峰加速度參數(shù)：維持原設(shè)計(jì)。

2病害分析及維修方案

2.1橋梁主要病害及對(duì)應(yīng)維修方案

（1）橋主要病害：1）板底2條縱向通縫，1條2.5m長(zhǎng)縱向裂縫，板端局部泛堿。2）0#臺(tái)帽距右側(cè)2m處局部破損，臺(tái)身頂部破損。

（2）維修方案。本次主要對(duì)鄭家梁2#橋做鋼波紋板內(nèi)襯加固、護(hù)欄更換為混凝土防撞護(hù)欄，橋臺(tái)及附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)處理。

（3）主要病害。1）板底 6 條縱向通縫，并局部泛堿，腐蝕碳化并出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫，板端銹脹裂縫鋼筋外露。2）0#臺(tái)身預(yù)制塊之間砂漿勾縫脫落，1#臺(tái)身中央有豎向通縫，縫寬3mm左右。3）出水口鋪砌斷裂，1#臺(tái)左側(cè)錐坡基礎(chǔ)掏空。

2.2病害成因

（1）上部結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要成因。1）鋪裝層破壞和鉸縫開(kāi)裂導(dǎo)致預(yù)制板單板受力，從而產(chǎn)生板底裂縫;2）重車(chē)及超載導(dǎo)致現(xiàn)澆板出現(xiàn)過(guò)大彎矩及沖擊剪切破壞，致使板底出現(xiàn)裂縫。3）混凝土表面防水處理差，致使混凝土出現(xiàn)滲水及內(nèi)部腐蝕，導(dǎo)致板底開(kāi)裂。

（2）橋墩臺(tái)身和臺(tái)帽裂縫、局部破損漏筋、混凝土脫落和蜂窩麻面的主要成因。1）重車(chē)及超載增加，混凝土墻身厚度不足和漿砌片石墻身承載力不足。2）施工質(zhì)量欠佳，特別是混凝土在澆搗過(guò)程中的不密實(shí)和漿砌片石砂漿強(qiáng)度、飽滿度和砌筑厚度不足。3）在設(shè)計(jì)或者施工時(shí)鋼筋綁扎位置出現(xiàn)偏差導(dǎo)致局部出現(xiàn)混凝土保護(hù)層不夠。

（3）側(cè)墻和八字墻裂縫、混凝土脫落的主要成因。1）側(cè)墻厚度和混凝土強(qiáng)度不能滿足現(xiàn)有臺(tái)后土壓力和重載車(chē)輛作用力。2）側(cè)墻頂與安全基座之間連接設(shè)計(jì)不當(dāng)。3）施工質(zhì)量欠佳，特別是混凝土在澆搗過(guò)程中的不密實(shí)和漿砌片石砂漿強(qiáng)度、飽滿度和砌筑厚度不足。

2.3加固方案的對(duì)比（表1）

2.4梁板及墩臺(tái)病害維修方案

（1）梁板及墩臺(tái)身均有輕微裂縫，其病害經(jīng)過(guò)修補(bǔ)即可達(dá)到原有橋梁設(shè)計(jì)承載力要求，因此僅對(duì)裂縫和部分構(gòu)件維修加固即可：1）裂縫維修方案：對(duì)所有寬度<0.l5mm的裂縫，無(wú)論縫寬大小，采用環(huán)氧樹(shù)脂膠封縫;對(duì)所有寬度δ≥0.l5mm的裂縫采用化學(xué)灌漿處理。2）滲水泛堿維修方案：對(duì)箱梁及墩臺(tái)滲水泛堿嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行鑿除并用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)以恢復(fù)原結(jié)構(gòu)尺寸。3）蜂窩麻面維修方案：對(duì)箱梁蜂窩麻面區(qū)域進(jìn)行鑿除并用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)以恢復(fù)原結(jié)構(gòu)尺寸。4）局部混凝土破損維修方案：對(duì)與箱梁及墩臺(tái)局部混凝土破損嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行鑿除，并植入牽釘及鋼筋網(wǎng)，再用聚合物砂漿灌注。

（2）對(duì)橋梁體和墩臺(tái)身裂縫嚴(yán)重并危及橋梁行車(chē)安全的采用鋼波紋板內(nèi)襯加固：1）先對(duì)裂縫進(jìn)行注膠封閉處理。2）板底和墩臺(tái)身進(jìn)行鑿毛，并對(duì)板底和混凝土墩臺(tái)身進(jìn)行鉆孔植筋。3）波紋板采用200×55波形波紋板，板厚6.5mm，Q235鋼材，外鍍鋅84um以上。波紋板每環(huán)寬度為1.3m，環(huán)與環(huán)之間搭接通過(guò)單排高強(qiáng)螺栓連接，板與板之間通過(guò)雙排高強(qiáng)螺栓連接。涵洞基礎(chǔ)與波紋板采用角鋼連接，角鋼尺寸為L(zhǎng)190×180×10mm，角鋼與波紋板及涵洞基礎(chǔ)采用地錨連接，橋梁波紋板頂25cm厚處，采用C30微膨脹混凝土填筑，其余兩側(cè)采用C30普通混凝土填筑。4）由于本橋采用頂推施工，故需要在涵洞一側(cè)設(shè)置波紋板整體拼裝工作平臺(tái)及安裝相應(yīng)波紋板底臨時(shí)軌道。波紋板拼裝需按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況拼裝4～12m一節(jié)，每節(jié)之間用法蘭連接，其余板之間連接仍用高強(qiáng)螺栓。

3 主要材料

3.1 混凝土

（1）水泥：應(yīng)采用高品質(zhì)且強(qiáng)度等級(jí)為42.5、52.5的普通硅酸鹽水泥。

（2）粗骨料：應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配，碎石宜采用錘擊式破碎生產(chǎn)。碎石最大粒徑不宜超過(guò)20mm，以防混凝土澆筑困難或振搗不密實(shí)。

3.2 鋼材

本次設(shè)計(jì)中熱軋光圓鋼筋采用HPB300，熱軋帶肋鋼筋采用HRB400。

3.3 聚合物砂漿

梁和柱的加固均應(yīng)采用Ⅰ級(jí)聚合物砂漿。本次設(shè)計(jì)采用Ⅰ級(jí)聚合物砂漿，用于部分墩臺(tái)帽、身的混凝土局部修補(bǔ)加固。

3.4 界面劑

在混凝土缺損修補(bǔ)時(shí)，舊混凝土與修補(bǔ)面間涂界面劑。

3.5 錨固件及鋼板

錨固件使用的鋼螺桿應(yīng)采用全螺紋非焊接螺桿，鋼材等級(jí)應(yīng)為Q345B級(jí)。

3.6 其他用材

其他用材（包括砂、石、水等）的質(zhì)量應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）有關(guān)規(guī)定和要求。

4 鋼波紋板內(nèi)襯加固施工工藝

波紋板進(jìn)場(chǎng)后，安裝人員對(duì)板片進(jìn)行拼裝，每片板為1.2m寬，連續(xù)牌拼裝4片，4.8m為一組，（最后一片上裝有與下一組連接法蘭），然后把槽鋼與這一組板片相連接后推進(jìn)橋底，拼對(duì)槽鋼與橋臺(tái)貼面打孔，然后安裝膨脹螺栓，最后緊固螺栓固定槽鋼與橋臺(tái)，以此類(lèi)推進(jìn)行下一組拼裝，拼裝完成后推入橋底與上一站法蘭連接并緊固螺栓，至始完成整座橋涵

5 施工組織計(jì)劃

更換混凝土防撞護(hù)欄需要半幅封閉交通，而波紋板頂澆筑25cm厚C30微膨脹混凝土采用單幅施工的組織方案。

6 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，建設(shè)于上世紀(jì)九十年代的小橋上部結(jié)構(gòu)大多采用實(shí)心現(xiàn)澆板或普通鋼筋混凝土空心板，由于設(shè)計(jì)荷載等級(jí)低，隨著交通增長(zhǎng)，服役時(shí)間的增長(zhǎng)，橋梁病害日趨嚴(yán)重。因此面臨拆除重建或加固改造等問(wèn)題。然而拆除重建需要封閉交通、修筑臨時(shí)便道;具有污染環(huán)境;施工周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。隨著新材料和施工技術(shù)的發(fā)展，采用鋼波紋板對(duì)危橋進(jìn)行加固的方法目前被廣泛應(yīng)用。此加固方法需注意橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)不能有大量的結(jié)構(gòu)性病害如：梁板橫梁裂縫嚴(yán)重，墩臺(tái)沉降等，此外加固的橋梁跨徑不能太大，一般在單孔跨徑10m以?xún)?nèi)，如果跨徑太大，容易出現(xiàn)鋼波紋板下?lián)系惹闆r。實(shí)踐證明鋼波紋板加固具有不中斷交通、施工周期短、造價(jià)低、施工環(huán)保、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

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<！--[if ！supportLists]-->[3]<！--[endif]-->趙海軍.重載鐵路既有涵洞及加固后涵洞性能影響研究[D].石家莊鐵道大學(xué)，2019.

收稿日期：2020-05-13

作者簡(jiǎn)介：李曉霞（1980—），女，甘肅白銀人，本科，副高級(jí)工程師，研究方向：橋梁養(yǎng)護(hù)。

Discussion on the Maintenance and Reinforcement Technology of Zhengjialiang 2# Bridge and Yingzui Bridge of G109 Line in Baiyin Highway Section in 2019

Li Xiaoxia

（Baiyin Highway Section，? Baiyin? Gansu? 730900）

Abstract： Yingzui Bridge was built in 1998. The upper structure of the bridge is a 1-6m reinforced concrete rectangular slab， and the lower part is a concrete U-shaped platform expansion foundation. The main diseases of the bridge： there are 6 longitudinal through seams and 2 transverse cracks at the bottom of the slab; 1 transverse through seam and 3-4 vertical cracks on the 0 and 1# platform bodies. The cracks were sealed by glue injection in 2018 Treat. The side walls have serious vertical and horizontal cracks， the concrete falls off， and the platform cap cracks; the bottom of the bridge part of the slab is effluent， rusted， and carbonized， and the concrete falls off seriously.

Keywords： Baiyin Highway Section; Zhengjialiang 2# Bridge; Maintenance of Yingzui Bridge