李黎明 蘇景祿

橋梁的不斷老化帶來(lái)大量的維修加固任務(wù)，通過(guò)對(duì)有尚可利用價(jià)值的舊橋維修加固，就能繼續(xù)發(fā)揮舊橋的承載能力，這樣不但減少投入節(jié)約資金，而且工期相對(duì)較短，會(huì)產(chǎn)生較大的社會(huì)效益?，F(xiàn)就中山橋的維修加固設(shè)計(jì)、施工作如下介紹。

1 中山橋概況

中山橋位于廣東省淡水鎮(zhèn)中山路，鋼筋混凝土梁橋，結(jié)構(gòu)形式為5跨簡(jiǎn)支T梁，跨徑分別為11.5 m+3×12.5 m+11.5 m;舊橋的橋面鋪裝為水泥混凝土，橋面橫向分3幅，布置形式為4.1 m(人行道)+5.0 m(自行車道)+1.0 m(花圃)+15.0 m(機(jī)動(dòng)車道)+1.0 m(花圃)+5.0 m(自行車道)+4.1 m(人行道)，雙向四車道。

2 病害情況及檢測(cè)評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)中山橋的普查，發(fā)現(xiàn)該橋橋面鋪裝整體狀況一般，橋跨銜接處行車道板損壞面積達(dá)30%以上;人行道局部有橫向裂縫、沉降、錯(cuò)位;橋頭與橋面銜接處有輕微損壞，平整度差，跳車;部分排水孔堵塞，橋面局部有積水現(xiàn)象;混凝土欄桿整體狀況較差，存在缺失、混凝土脫落、鋼筋銹蝕;橋面未設(shè)置伸縮縫;梁體混凝土表觀質(zhì)量較差，底板表面有多處露筋、細(xì)微裂縫等病害，橋梁兩側(cè)有管線攀附;各跨主梁在跨中、橫隔梁位置均有較多裂縫，在85%以上的梁端部有斜裂縫，特別是邊梁裂縫數(shù)量較多，大約80%的裂縫寬度小于0.2 mm，部分梁體有大面積破損修復(fù)痕跡;橋墩表面腐蝕風(fēng)化、橋臺(tái)砌石勾縫約70%以上脫落，錐坡砌體有破損、松散等現(xiàn)象。鑒于中山橋以上病害的存在，對(duì)其進(jìn)行了靜動(dòng)載檢測(cè)試驗(yàn)。檢測(cè)結(jié)論表明:該橋在一級(jí)加載完成后，橋梁撓度測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)值大于理論計(jì)算值，結(jié)構(gòu)校驗(yàn)系數(shù)在1.11～1.13之間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《公路舊橋承載能力鑒定方法》所規(guī)定的正常范圍內(nèi);經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，邊主梁控制截面原有裂縫有明顯開(kāi)裂的趨勢(shì)，部分開(kāi)裂裂縫已經(jīng)發(fā)展到腹板頂部翼板以下的位置，部分裂縫寬度略超出規(guī)范允許范圍。在荷載試驗(yàn)下，測(cè)點(diǎn)殘余變形比較大，彈性恢復(fù)能力較差，但仍能滿足《公路舊橋承載能力鑒定方法》規(guī)定a1≤20%的要求。從動(dòng)載試驗(yàn)結(jié)果看，實(shí)測(cè)頻率大于理論計(jì)算值，說(shuō)明該橋整體基本滿足理論計(jì)算的要求，但阻尼比較大說(shuō)明結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在損傷。對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)各部分的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果:全橋技術(shù)狀況指數(shù)BCI值為71.16，橋梁技術(shù)等級(jí)為C級(jí)，中山橋目前的承載能力不能滿足汽—15的使用要求。

3 維修加固方案的設(shè)計(jì)

1)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。中山橋現(xiàn)在承受能力不能滿足汽—15的荷載要求，希望通過(guò)對(duì)該橋維修加固處理后，使中山橋滿足城市—B級(jí)荷載要求，并且改善橋梁的工作狀態(tài)，限制裂縫的發(fā)展，提高橋梁的耐久性，確保運(yùn)營(yíng)安全;考慮到交通車輛的增多，把車道數(shù)由原來(lái)的雙向四車道改為雙向六車道。

2)設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的。a.通過(guò)灌縫、修補(bǔ)混凝土破損、鋼筋銹蝕等病害處理，消除典型病害對(duì)橋梁使用功能的損害，改善橋梁的受力性能，延長(zhǎng)中山橋的使用壽命;b.鑿除原有欄桿，新做人行欄桿，并增加人行道側(cè)緣石，消除安全隱患并改善中山橋的外觀;c.在橋面設(shè)置伸縮縫，改善橋梁受力及橋面病害，對(duì)橋臺(tái)后一定距離的路面破除重修并與橋面接順，改善行車舒適性;d.對(duì)橋臺(tái)迎水面進(jìn)行表面掛網(wǎng)批蕩，修補(bǔ)破損的護(hù)坡，改善橋臺(tái)的健康狀況;考慮對(duì)墩身進(jìn)行掛網(wǎng)批高強(qiáng)砂漿處理;e.由于中山橋投入使用已經(jīng)有相當(dāng)年限，墩身基礎(chǔ)會(huì)有一定程度的沖刷，考慮對(duì)墩身基礎(chǔ)進(jìn)行防沖刷處理;f.對(duì)主梁梁底加大截面進(jìn)行抗彎、抗剪加固，改善中山橋的受力，使其滿足城市—B級(jí)的荷載要求;g.原橋排水系統(tǒng)欠缺排水管，橋下水跡斑駁，影響美觀，考慮增加排水管，改善排水系統(tǒng);h.原橋設(shè)計(jì)車道數(shù)為雙向四車道，現(xiàn)取消機(jī)動(dòng)車道與非機(jī)動(dòng)車道間花壇，按照雙向六車道進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

4 維修加固施工植筋法的應(yīng)用

4.1 植筋施工的工藝流程

清理原結(jié)構(gòu)修整基材→標(biāo)定孔位鉆孔→用毛刷清孔后，再用干凈的壓縮空氣清孔→配制膠粘劑，并用注射器注膠→用刷子將螺紋鋼除銹，在鋼筋上標(biāo)記埋深，植入鋼筋→留足夠的時(shí)間固化，防止流膠→檢驗(yàn)固化效果，合格后，綁扎鋼筋網(wǎng)→立模、澆筑混凝土。

4.2 植筋施工中應(yīng)注意的問(wèn)題

1)施工中首先正確探測(cè)到梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的位置，認(rèn)真標(biāo)定孔位，注意并做到不在預(yù)應(yīng)力管道上鉆孔，避免危及到橋梁安全。2)植筋鉆孔時(shí)，可使用沖擊電鉆，而嚴(yán)禁使用風(fēng)鎬，以避免危及T梁安全;鉆孔孔深與錨筋埋設(shè)深度相同，孔位應(yīng)避讓構(gòu)造鋼筋，孔道應(yīng)順直。3)清孔時(shí)用毛刷反復(fù)掏刷，再以高壓干燥空氣吹孔，以清除灰塵，也可用高壓水槍沖洗孔洞，但應(yīng)在孔壁完全干燥后方可進(jìn)行施工。4)用于維修加固的錨固用膠粘劑的安全性能指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范的A級(jí)膠要求。本次用的膠粘劑是環(huán)氧樹(shù)脂材料(環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、稀釋劑)，經(jīng)試驗(yàn)室做試驗(yàn)并認(rèn)可使用的配合比(質(zhì)量比)為環(huán)氧樹(shù)脂E-44/HF型固化劑為100∶14。稀釋時(shí)加18%左右的丙酮，夏季高溫時(shí)固化劑用量適當(dāng)減少。在配制時(shí)應(yīng)隨配隨使用，一次配量一般以3 kg～4 kg為宜，用時(shí)攪拌均勻，使用完畢要蓋緊盛裝環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、稀釋劑容器的蓋子，不要使其長(zhǎng)期暴露在空氣中，以防止混入異物或變質(zhì)。由于環(huán)氧樹(shù)脂材料易揮發(fā)、毒性大、會(huì)嚴(yán)重危害施工人員的健康，因此施工場(chǎng)所應(yīng)保持良好的通風(fēng)，施工操作人員應(yīng)帶上防護(hù)面罩和防護(hù)手套。5)用注射器將配好的膠粘劑從孔底逐漸向孔口注射，以保證孔洞內(nèi)注膠飽滿，注膠約為孔深的2/3處，將螺紋鋼表面除銹清潔再用丙酮擦拭后，用力旋轉(zhuǎn)插到孔底，直至鋼筋標(biāo)記與洞口齊平以保證埋置深度，將溢出的膠液刮凈，再用軟木塞堵住洞口，以防漏膠。6)在膠粘劑固化過(guò)程中，一定要避免振動(dòng)等情況發(fā)生，一般植筋后12 h內(nèi)不得擾動(dòng)鋼筋，以免影響固化效果。當(dāng)固化完成后，鋼筋的錨固力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，即可綁扎鋼筋網(wǎng)、立模、澆筑混凝土。如發(fā)現(xiàn)流膠、孔洞內(nèi)膠液不飽滿，應(yīng)重新植筋。

5 結(jié)語(yǔ)

在中山橋設(shè)計(jì)與施工中植筋法得到了很好的應(yīng)用，取得了一定的成果，為今后類似橋梁的維修加固積累了經(jīng)驗(yàn);但是在施工中我們也發(fā)現(xiàn)，對(duì)原構(gòu)造物采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土加固，雖然費(fèi)用低，可是混凝土振搗困難，尤其在原混凝土表面病害多的情況下，勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，今后應(yīng)研究無(wú)需振搗就具有高強(qiáng)、高效、節(jié)能的高流態(tài)自密實(shí)混凝土在現(xiàn)澆混凝土及加固中的應(yīng)用，更加積極地發(fā)明、推廣應(yīng)用于橋梁維修加固的新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備。

[1]吳虹瑾，王建國(guó).淺談蘄州大橋加固處理[J].山西建筑，2010，36(19):326-327.