胡桂英 （安徽路達(dá)公路工程有限責(zé)任公司，安徽 安慶 246003）

0 前 言

橋梁是保證公路正常運(yùn)行的咽喉，其承載力及通行能力更是保證暢通的關(guān)鍵。我國(guó)公路橋梁有相當(dāng)大的部分都是20世紀(jì)60年代興建的，由于早期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、材料質(zhì)量及施工水平較差，隨著經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)，交通量迅猛增加，特別是近幾年汽車(chē)日益大型化、重型化，大噸位車(chē)輛越來(lái)越多，現(xiàn)有橋梁中有相當(dāng)數(shù)量的已存在承載力不足，并伴有不同程度的老化、露筋銹蝕、酥松剝落、構(gòu)件變形、磨損、裂縫等缺陷。對(duì)這些橋梁，如果及時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的損壞，分析病害產(chǎn)生的原因，提出切實(shí)可行的整治意見(jiàn)，以達(dá)到提高荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、延長(zhǎng)使用年限，就能保證車(chē)輛安全、快速行駛，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

當(dāng)前，如何提高舊橋、危橋的承載力問(wèn)題已經(jīng)引起橋梁專家們的關(guān)注。橋梁的維修、加固、補(bǔ)強(qiáng)已經(jīng)成為橋梁建設(shè)中的一個(gè)重點(diǎn)。文章通過(guò)對(duì)人行河大橋的維修加固設(shè)計(jì)施工實(shí)踐，希望能為同類型橋梁的病害處理提供一些借鑒。

1 工程概況

人行河大橋位于206國(guó)道K11處，建于1965年，全長(zhǎng)為83m，橋面寬度為凈-7+2m×0.5m人行道，原設(shè)計(jì)荷載為汽-15，掛-80級(jí)，上部構(gòu)造為現(xiàn)澆空心板，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁，打入微風(fēng)化花崗巖石，橋墩為V型斜撐，橫向布置6道，U型橋臺(tái)。經(jīng)過(guò)40余年的運(yùn)營(yíng)使用，尤其是近幾年超大型車(chē)輛的頻繁通行，該橋出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷，已不能夠滿足正常使用，于2010年11月被安慶市公路局列為四類危橋，封閉交通，進(jìn)行維修加固。

2 主要病害

通過(guò)技術(shù)人員多方了解、調(diào)查，并走訪了一些同類型橋梁，發(fā)現(xiàn)其它橋梁也有不同程度的類似破壞，而人行河大橋破壞更加嚴(yán)重，以不能滿足行車(chē)要求的程度。由于人行河大橋修建時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)資料、施工和竣工驗(yàn)收記錄原始資料現(xiàn)很難找到，在對(duì)其運(yùn)營(yíng)狀況記錄及檢查記錄進(jìn)行調(diào)查分析，同時(shí)對(duì)橋梁現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)主要存在如下幾個(gè)方面的破壞。

①上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆空心板，在斜撐承托處（約1/3L處）實(shí)心板普遍出現(xiàn)2cm~12cm的下沉，并引起板端移位，橋墩處板端拉開(kāi)，間隙達(dá)到6cm~16cm，板下緣出現(xiàn)較多橫向裂縫。其中第五孔破壞最為嚴(yán)重。

②斜撐普遍出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，下緣受拉，出現(xiàn)較多的橫向裂縫。

③實(shí)心板與臺(tái)帽之間原設(shè)有錨固螺栓，由于第五孔實(shí)心板下沉最嚴(yán)重，實(shí)心板牽連錨固螺栓向前傾，導(dǎo)致5號(hào)臺(tái)帽前緣被拉裂，局部出現(xiàn)豎向裂縫。

裂縫限值表

④各孔之間原來(lái)設(shè)有簡(jiǎn)易伸縮縫，伸縮縫處簡(jiǎn)單的填塞瀝青麻絮，由于梁端間隙增大，汽車(chē)行駛時(shí)，特別是重型車(chē)行駛時(shí)，沖擊力非常大，致使橋梁出現(xiàn)較大的震動(dòng)，同時(shí)加速了橋梁其它部位的破壞，梁端混凝土因此也不同程度的剝落。

⑤4號(hào)墩斜撐與樁基頂部結(jié)點(diǎn)處混凝土出現(xiàn)剝落，橋面鋪裝原為瀝青混凝土，破壞嚴(yán)重。

⑥主河道內(nèi)基礎(chǔ)部分受流水沖刷、人為采砂等因素影響，致使河床不斷下降，基礎(chǔ)部分嚴(yán)重外露，造成安全性、穩(wěn)定性極差。

3 加固措施

針對(duì)以上各種破壞現(xiàn)象，我們組織了工程技術(shù)人員進(jìn)行仔細(xì)的研究分析。本橋基礎(chǔ)均為嵌巖樁，打入強(qiáng)度非常高的微風(fēng)化花崗巖，承載力富余值較大。因此，全橋基礎(chǔ)均無(wú)結(jié)構(gòu)性病害，病害根源主要集中于上部結(jié)構(gòu)和橋墩斜撐及基礎(chǔ)部分局部沖刷。我們認(rèn)為主要原因是上部結(jié)構(gòu)和橋墩斜撐承受力明顯不適應(yīng)目前的荷載要求。由于近幾年來(lái)本橋交通量增大、車(chē)輛荷載增重，特別是因?yàn)樯炜s縫完全損壞而造成較強(qiáng)的汽車(chē)沖擊力，斜撐已不能承受如此大的豎直力，且斜撐與樁帽及實(shí)心板僅為鉸接，導(dǎo)致斜撐下沉、實(shí)心板下緣彎矩增大，裂縫因而增多增大。為此，我們有針對(duì)性地采取了如下處理措施。

3.1 對(duì)全橋裂縫均采用環(huán)氧樹(shù)脂灌注處理

裂縫修補(bǔ)主要有表面噴漿修補(bǔ)法、壓力灌漿修補(bǔ)法、柔性表面封閉法、表面粘貼玻璃布等方法?？紤]到化學(xué)灌漿修補(bǔ)橋梁構(gòu)件裂縫施工工藝操作方便、機(jī)械簡(jiǎn)單、效果良好，本橋裂縫采用灌注環(huán)氧樹(shù)脂處理。處理前需對(duì)全橋裂縫情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查、記錄、統(tǒng)計(jì)，以便安排材料配制。灌漿前需用小錘、手鏟、鋼絲刷等把構(gòu)件表面整平，鑿除突出部分，將縫面開(kāi)成“V”型槽，吹掉浮土，然后用丙酮擦洗，消除裂縫周?chē)挠臀郏逑磿r(shí)應(yīng)注意不要將裂縫堵塞。

其次是鉆眼埋嘴，嘴子是灌漿材料的噴入口，也是裂縫的排氣口。嘴子大小要適當(dāng)，重量要盡量輕，以防因未貼牢而墜落。埋貼前，先把嘴子底盤(pán)用丙酮擦洗，然后用灰刀將環(huán)氧泥抹在底盤(pán)周?chē)?，切勿堵死嘴子和裂縫灌漿的通道。

接著嵌縫止?jié){，主要是防止?jié){液流失、確保漿液在灌漿壓力下一步將裂縫填充密實(shí)。因此，當(dāng)嘴子埋貼后，必須將其余裂縫全部封閉，進(jìn)行嵌縫堵漏處理。

進(jìn)行灌漿時(shí)，應(yīng)保證泵或注射針頭與灌漿嘴連結(jié)嚴(yán)密，不能漏氣，泵與灌漿嘴可用聚乙烯透明塑料管相聯(lián)。灌注漿液應(yīng)注意壓力的控制，一般裂縫較寬、進(jìn)漿通暢時(shí)，壓力宜小，泵壓控制在1×105~2×105Pa之間；裂縫細(xì)微、進(jìn)漿困難時(shí)，壓力宜大，泵壓控制在4×105Pa左右。灌漿結(jié)束后，穩(wěn)壓2min，以使裂縫盡量吃漿飽滿。灌漿完畢待漿液聚合固化后即可將灌漿嘴拆除，并用環(huán)氧膠泥抹平。

另外，對(duì)裂縫較寬的第5孔實(shí)心板下緣在灌漿處理后，還在混凝土表面粘貼2~3層玻璃纖維。

3.2 斜撐加固

斜撐是本橋主要承重結(jié)構(gòu)，尺寸偏小，在其下緣裂縫處理后，通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂在其上下緣粘貼8mm厚鋼板，來(lái)增大結(jié)構(gòu)尺寸以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)的效果。首先需對(duì)斜撐下緣及鋼板進(jìn)行表面處理，將粘貼部位混凝土用砂輪磨平，基本達(dá)到能見(jiàn)到混凝土粗骨料的程度，鋼板按其所需尺寸切割而成，粘貼面可采用刨床加工成菱形，格狀刻痕，以增加粘結(jié)性能。鋼板除銹可采用手工操作鋼絲刷除銹。鋼板表面還需用丙酮清除油脂，混凝土表面也要進(jìn)行除塵。然后在鋼板及混凝土粘貼面上均勻涂刷環(huán)氧樹(shù)脂打底層，打好底層后再在鋼板粘貼面上涂刷環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑。鋼板粘貼后，應(yīng)迅速擰緊脹錨螺栓，脹錨螺栓呈梅花形布置，鋼板與混凝土表面之間縫隙用稠度較高的環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿來(lái)填塞、勾縫，脹錨運(yùn)輸線栓用環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿封住。由于長(zhǎng)五孔斜撐裂縫較多，在其上端增設(shè)4道2ф25箍筋，以防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展，箍筋與已粘貼的鋼板雙面焊接，焊接長(zhǎng)度5d，加固鋼板要進(jìn)行防銹處理，以延長(zhǎng)使用壽命，具體方法是先噴灑2遍防銹漆后，再噴2遍灰色防腐漆。

原斜撐上下端均為鉸接，為改善斜撐的受力體系，增強(qiáng)整體剛度，防止斜撐下沉，我們?cè)跇蚨諆蓚?cè)斜撐承托處施加預(yù)應(yīng)力，使兩側(cè)斜撐互相拉住，共同受力，來(lái)抵擋上部結(jié)構(gòu)傳遞的豎直力。預(yù)應(yīng)力采用冷拉4級(jí)ф25螺紋粗鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為750MPa，橫向布置6根，每根最終張拉控制力為6.5t。張拉程序分組分級(jí)張拉，張拉力分3t、5t、6.5t三級(jí)，張拉時(shí)每個(gè)墩依次按N1、N2、N3順序都施加第一級(jí)張拉力后再往返施加第二級(jí)、第三級(jí)張拉力。全橋張拉完畢后再統(tǒng)一封錨，錨固端噴灑2遍防銹漆后，再涂刷熱瀝青包裹，其套管內(nèi)部先噴灑2遍防銹漆后再涂一層環(huán)氧樹(shù)脂。

3.3 橋端伸縮縫

僅在兩頭橋臺(tái)設(shè)伸縮縫。取消橋墩處伸縮縫，改為橋面連續(xù)。通過(guò)加設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)進(jìn)一步加強(qiáng)面板的整體受力，減少汽車(chē)行駛時(shí)的振動(dòng)。兩梁端之間用泡沫板留取4cm縫隙，其它空隙均搗筑C30水泥混凝土補(bǔ)平填實(shí)，舊橋面鋪裝全部鏟除更新。

4 結(jié) 論

施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求對(duì)人行河大橋?qū)嵤┝思庸檀胧?，現(xiàn)在該橋已煥然一新，經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)檢測(cè)驗(yàn)收，達(dá)到了預(yù)期的效果，2011年6月20日開(kāi)始正常通車(chē)。經(jīng)過(guò)加固，人行河大橋承載力明顯提高，以前的損傷及隱患全部消除，汽車(chē)在橋上行駛時(shí)橋梁已經(jīng)無(wú)明顯震動(dòng)。該橋加固建安費(fèi)僅為70萬(wàn)元，同建設(shè)新橋相比，節(jié)省投資約80萬(wàn)元。可見(jiàn)加固危橋，只要方法得當(dāng)，通過(guò)較少的投入就可提高舊橋的承載力及使用年限，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]JTJ073-96，公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社,1996.

[2]楊文淵,徐犇.橋梁維修與加固[M].北京：人民交通出版社,1989.