橋梁加固案例
2014-06-30
一、工程概況
S316省道八一大橋位于黃石陽新縣城以南河上，北接陽新縣城，南至九江，由左右兩幅橋分次建成，右幅橋建于七十年代初期，由工字梁與T梁組合跨徑。
橋跨布置為:2xl7m+3x33m+15xl7m;橋梁橫斷面布置為:125m人行道+75m行車道+125m人行道=10m。行車道采用雙向橫坡，拋物線形跳澎-,20世紀(jì)90年代前后隨著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，交通流量不斷增加，橋梁原有設(shè)計通行能力不能滿足需要，逐步成為制約交通發(fā)展的瓶頸。因此在原有橋梁左側(cè)實施拓寬工程，拓寬橋梁主梁采用T梁，橋梁跨徑與原有橋梁保持一致，傍依而建，將原有橋梁左側(cè)人行道、欄桿系拆除，在拓寬橋梁左側(cè)予以重新修建，行車道亦采用雙向橫坡，單折線形路拱。新老橋之間設(shè)置分隔帶，這樣加寬后橋梁橫斷面布置為:1.25m人行道+7.5m行車道+2.0m分隔帶+7.5m行車道+1.25m人行道=19.5m,拓寬橋梁建成于1995年，已運營十余年。本次加固改造主要針對老橋，要求加固提等。
二、橋梁主要病害及原因分析
八一大橋老橋因建成年代久遠(yuǎn)，年久失修，橋梁已出現(xiàn)不同程度的病害現(xiàn)象;同時，由于檔案資料管理不善，無法知曉有關(guān)設(shè)計施工詳情。但從橋梁現(xiàn)場調(diào)查來看，主要存在以下病害現(xiàn)象:
?。?）舊橋橋面鋪裝過薄，橋面排水不暢通積水現(xiàn)象突出。老橋為雙向橫坡，橫坡坡度為2%，但橋面縱坡較平緩，泄水孔設(shè)置間距較大，沿縱向每隔10m設(shè)置一道，勢必造成排水不暢通，橋面極易積水浦水下滲后, 面及主梁梁體剔勾成威脅。
?。?）老橋工字梁兩邊梁梁肋夕日則出現(xiàn)縱向裂縫，甚至表層混凝土沿縱向脫落，縱向鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象較為普遍，部分邊梁梁底亦出現(xiàn)類似縱向裂縫，表層混凝土脫落，卿戊主筋外露銹蝕，中間4片內(nèi)梁未出現(xiàn)類似現(xiàn)象。
究其原因，以上梁肋夕Fm縱向裂縫應(yīng)為鋼筋銹蝕而引起的順筋裂縫，從梁體外觀上看，邊梁外側(cè)及梁端伸縮縫位置滲水嚴(yán)重。同時，由于邊梁變形較大，邊梁腹板易形成拉壓微裂縫，雨水滲入后，極易導(dǎo)致鋼筋銹蝕、裂縫開展、表層鹼脫落現(xiàn)象。
?。?）部分微彎板存在明顯縱向裂縫。工字梁各主梁之間沿縱向未設(shè)橫隔板加強整體連接，其橫向連接作用僅由預(yù)制微彎板及橋面現(xiàn)澆層形成，從而導(dǎo)致微彎板拉裂。
?。?）橋梁受力變形不暢。該橋未設(shè)置支座，伸縮縫破損嚴(yán)重，導(dǎo)致橋梁變形不暢，陡伽內(nèi)力增加，削弱了橋梁的承載潛力。因而，必須改善舊橋的變形體系，使之符合結(jié)構(gòu)靜力圖式。
?。?）橋頭混凝土板破裂，沉陷現(xiàn)象明顯。兩岸橋頭與路基銜接段路面鹼破損較嚴(yán)乳大部分路面已下沉，影響行車平順性，有損景觀。這主要是由于橋臺背部回填土基，在荷載作用下發(fā)生不均勻沉陷所致。
三、橋梁技術(shù)狀況評定
根據(jù)《 公 路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTG H 11-2004）,該橋技術(shù)評定等級為三類，橋梁需要進(jìn)行中修，酌情進(jìn)行交通管制。
四、加固改造方案
加固方案要能確保舊橋能較好改善現(xiàn)有狀況、提高設(shè)計等級。
建議在改造M,寸I日橋進(jìn)行必要的很組：工字梁及微彎板硅強度的測試;對舊橋的靜載實驗。
針對病害原因分析及治理對策，經(jīng)綜合比較，提出如下舊橋改造加固方案。
?。?）增強各工字梁之間的整體性，在梁兩端及中間增設(shè)橫隔板。
?。?）鑿除舊橋橋面鋪裝層，重新澆筑13cm厚防水鋼筋硅橋面鋪裝。
（3）修補工字梁及微彎板裂縫及碎裂部位。
?。?）工字梁底粘貼碳纖維布進(jìn)行Mm提載。
?。?）更換伸縮縫.換成GQF-C60型伸縮縫。
?。?）在墩臺帽處挖槽安裝支座。
?。?）在橋梁已建泄水孔之間或積水嚴(yán)重位置
加設(shè)泄水孔。
（8）將橋頭一定范圍已破損矽板予以清除，低
凹處采用C15矽墊層調(diào)平，重新設(shè)置橋頭搭板及鋼筋鹼過渡板，確保橋頭路段行車平順。
五、加固改造施工步驟及要點
?。?）加固施工步驟
a.封閉舊橋部分交通;b.按側(cè)十要求鑿除舊橋面的橋面鋪裝層;c.用千斤頂同時頂起六片工字梁，在墩臺帽處挖槽安裝支座;d.澆筑橫隔板;同時修補工字梁及微彎板的裂縫;e.粘貼工字梁底碳纖維布；f.江澆筑橋面鋪；g.裝伸縮縫；h.完善泄水孔
等橋面排水設(shè)施。
?。?）加固施工要點
a.施工過程中，粘貼碳纖維布時一定要注意封閉舊橋交通，并派專人在橋兩頭指揮交通，以免因橋梁施工造成交通堵塞;b.鑿除橋面鋪裝鹼層時，宜采用輕型機械設(shè)備，避免在鑿除橋面鋪裝硅時使微彎板和工字梁產(chǎn)生新的病害;c.澆筑橋面鋪裝硅時，應(yīng)注意新老鹼結(jié)合緊密,必要時可設(shè)置錨筋與鋪裝層鋼筋網(wǎng)聯(lián)接,并注意預(yù)留伸縮縫預(yù)留槽;d.頂升施工必須協(xié)同一致，保證頂升時微彎板不產(chǎn)
生新的病害;e.支座安裝高度應(yīng)現(xiàn)場梢確測量，保證新老橋及老橋與道路銜接平順。
六、施工工藝
?。?）裂縫灌漿處理
對所有寬度大于0.11MM的裂縫進(jìn)行灌漿處理，灌漿膠采用環(huán)氧樹脂。
對混凝土表面進(jìn)行處理，清除松散灰漿、砂粒、油垢，使混凝土表面保持干凈。灌縫過程中，裂縫宜處于干燥狀態(tài)
灌縫用膠必須按所選用產(chǎn)品確定試驗的配合比進(jìn)行拌合,準(zhǔn)確稱量各組成材料并攪拌勻。灌縫膠配好后，應(yīng)盡快將其注人到裂縫中，并在該產(chǎn)品規(guī)定的適用期內(nèi)使用完畢。
縫隙全部注滿后應(yīng)按材料要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待漿液固化后，拆除灌漿嘴，并對混凝土表面進(jìn)行修整。
灌縫過程中應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，灌縫結(jié)束
后應(yīng)檢驗灌縫效果及其質(zhì)量。凡有不密實或重新開裂等不合格的情況，應(yīng)采取補灌等補強措施，確保質(zhì)量。
必要時可鉆芯取樣以檢查灌縫是否飽滿、密實，取芯數(shù)量依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)程現(xiàn)場確定。
?。?）裂縫封閉處理。對所有寬度小于0.1mm的
裂縫，無論縫寬大小，在進(jìn)行裂縫的灌漿過程中一并封閉，不需再做處理。對外表顏色較深的原封縫物均要清除千凈，重新采用107膠或801建筑膠水泥漿刮抹，要求顏色與原混凝土顏色相近，外觀平整。
?。?）修混凝土缺陷及鋼筋銹蝕的處理施工工藝。對有缺陷的混凝土（如蜂窩、麻面、空洞、表面風(fēng)化、剝落等），必須人工敲打、鑿毛、用鋼刷來回刷擦，清除不穩(wěn)定的混凝土部分。為使混凝土表面潔凈，必須用水清洗。對銹蝕鋼筋，應(yīng)先漸除周圍損壞的混凝土，露出鋼筋，用細(xì)鋼刷將銹蝕部分清除干凈，再外涂阻銹劑，然后再根據(jù)情況用高標(biāo)號混凝土或水泥砂漿填補。
?。?）粘貼碳纖維布施工工藝。碳纖維布和粘貼碳纖維布配套樹脂應(yīng)采用與碳纖維配套的底層樹脂、找平材料和浸潰樹脂，其安全性和適配性必須滿足《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS146:2003）,（粘結(jié)碳纖維增強復(fù)合材料加固混凝土工程施工與驗收I襯了規(guī)定劃咯訂本>》及《混凝土結(jié)構(gòu)加固側(cè)十規(guī)范加GB50367-2006）的要求。粘貼碳 纖 維布施工工藝:構(gòu)件基底處理一一涂刷底層涂料一一環(huán)氧膩子修豐卜一鉆貼碳纖維片一一表面防護(hù)。
