■彭澤偉 ■中鐵大橋局武漢橋梁特種技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430000

某預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋在通車(chē)后，在橋梁養(yǎng)護(hù)檢查中發(fā)現(xiàn)箱梁底板出現(xiàn)明顯開(kāi)裂及漏水，為查明漏水原因及了解橋梁實(shí)際狀況，委托相關(guān)單位對(duì)箱梁進(jìn)行了結(jié)構(gòu)檢測(cè)及荷載試驗(yàn)，荷載試驗(yàn)包括靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)。

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，由于連續(xù)箱梁橋體裂縫數(shù)量較多，裂縫寬度較大，導(dǎo)致箱梁剛度減小，橋梁不滿足正常使用狀態(tài)的要求，需對(duì)橋梁梁體進(jìn)行加固。

1 工程概況

橋梁總長(zhǎng)120m，橋跨布置為(3×40)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁;橋梁橫斷面為變截面箱梁，橫向布置為:0．5m 防撞墻+(12～18．08)m 車(chē)行道+0．5m 防撞墻。

橋梁橋面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土鋪裝;主梁為單箱雙室漸變?yōu)閱蜗淙医孛妫淞毫焊?．2m;橋墩臺(tái)均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土實(shí)心橋墩;橋梁支座為球型支座。

2 橋梁病害狀況

(1)箱梁底板橫向裂縫較密集并延伸至邊腹板外側(cè)面，第三跨跨尤為嚴(yán)重，跨中位置處裂縫間距約15cm，最大縫寬為0．97mm;箱梁底板均有縱向裂縫，縫寬較細(xì)。

(2)經(jīng)測(cè)量第三跨梁底實(shí)測(cè)線形比設(shè)計(jì)線形在跨中位置處低6．82cm。

第三跨底板底面裂縫分布情況如下圖:

圖1 底板裂縫分布圖

3 維修加固方案

根據(jù)橋梁病害情況及檢測(cè)報(bào)告，該橋梁維修加固方案主要為梁體裂縫修補(bǔ)、梁體預(yù)應(yīng)力加固。

3．1 梁體裂縫修補(bǔ)

根據(jù)裂縫的寬度δ，按下列原則處理:

凡裂縫寬度δ≥0．15mm時(shí)，采用“壁可法”封閉處理;

凡裂縫寬度δ＜0．15mm時(shí)，采用環(huán)氧膠泥封閉處理。

在裂縫灌注前在進(jìn)行適量的壓重，然后進(jìn)行裂縫修復(fù)，待裂縫修復(fù)完成后再卸載。

3．2 梁體預(yù)應(yīng)力加固方案

通過(guò)設(shè)置轉(zhuǎn)向鋼管、轉(zhuǎn)向鋼支架、植筋、澆筑混凝土并設(shè)置體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固。鋼束張拉端彎起至箱梁頂板，固定端彎起并錨固于腹板上，對(duì)梁體整體性能進(jìn)行加固。同時(shí)在鋼束豎彎段設(shè)置轉(zhuǎn)向鋼管、轉(zhuǎn)向鋼支架以控制徑向力，在箱梁底板上設(shè)置橫向支撐以控制鋼束的水平向徑向力，預(yù)應(yīng)力體系布置如圖1所示。

圖2 預(yù)應(yīng)力體系布置圖

施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備→鉆孔植筋→安裝鋼結(jié)構(gòu)支架及轉(zhuǎn)向鋼管→鋼筋綁扎→安裝預(yù)應(yīng)力管道→預(yù)應(yīng)力筋安裝→模板安裝→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)→拆除模板→張拉→管道壓漿→封錨。

3．2．1 施工準(zhǔn)備

(1)施工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)施工的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量放線，由于箱內(nèi)底板及倒角位置因人為控制因素，一般誤差較大，為保證區(qū)域的準(zhǔn)確，需將測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)導(dǎo)入到箱內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確放樣。

(2)根據(jù)測(cè)量放樣確定的區(qū)域，需對(duì)區(qū)域內(nèi)原結(jié)構(gòu)中鋼筋及波紋管位置進(jìn)行測(cè)定，以免鉆孔時(shí)對(duì)原結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼筋、普通鋼筋造成損傷。

(3)施工前張拉油表及千斤頂配套進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)試植筋方式進(jìn)行試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，方可正式展開(kāi)植筋施工。

(4)鋼絞線試驗(yàn)檢驗(yàn)合格，各種材料經(jīng)檢驗(yàn)合格，各種張拉設(shè)備已經(jīng)進(jìn)過(guò)檢驗(yàn)和標(biāo)定，圖紙理解優(yōu)化。

3．2．2 鉆孔植筋

按設(shè)計(jì)圖紙要求測(cè)量放線出鉆孔位置，用紅色油漆做好標(biāo)識(shí)，按照混凝土表面紅色標(biāo)記孔眼位置鉆孔，由于鋼筋混凝土內(nèi)部有大量鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絞線，而且鋼筋位置與設(shè)計(jì)圖有誤差，容易在鉆孔時(shí)碰到鋼筋阻礙鉆孔，故須用鋼筋探測(cè)儀確定鋼筋位置，避開(kāi)內(nèi)部普通鋼筋而適當(dāng)移動(dòng)孔眼位置，但不得減少植筋數(shù)量。植筋采用電錘成孔，待孔鉆完后用等長(zhǎng)度做有標(biāo)記的鋼筋插入孔內(nèi)，可檢查孔內(nèi)的暢通程度、鉆孔深度及垂直度。

鉆孔結(jié)束后，先用毛刷子伸入孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵吹出，重復(fù)多次，直至孔內(nèi)無(wú)粉塵逸出。然后用毛刷蘸丙酮或酒精來(lái)回清洗三次左右，直至孔壁無(wú)粉塵附著在上面。

清孔結(jié)束后，將安裝好混合管的料罐置入注射槍中，將混合管插入至孔底，由孔底往外均勻注入膠體，灌注量一般略多于孔深的三分之二，注膠同時(shí)均勻外移注射槍。從孔底開(kāi)始注膠到注膠結(jié)束的過(guò)程，注射槍移動(dòng)速度要緩慢，保證孔內(nèi)膠體的密實(shí)。注意:注膠開(kāi)始前，從新的混合管中打出的膠體不得注入到孔內(nèi)，因?yàn)榇藭r(shí)的膠體可能沒(méi)有混合均勻(可目測(cè)膠體顏色)。注入膠后，應(yīng)立即將鋼筋慢慢旋轉(zhuǎn)壓至孔底，保證膠體分布均勻，目視表面有少量膠體外溢。鋼筋植完后固化期內(nèi)不得擾動(dòng)鋼筋，否則將影響錨固效果。

3．2．3 安裝鋼結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)向鋼管

首先需將加工好的鋼板通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘貼于混凝土表面，使鋼板與砼牢固的形成一體，具體工藝流程為:定位放線→植錨栓及基層處理→構(gòu)件表面處理→鋼板鉆孔安裝。

3．2．4 鋼筋綁扎、安裝預(yù)應(yīng)力管道

鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诩庸?chǎng)加工成型后，在現(xiàn)場(chǎng)按測(cè)量放樣的位置進(jìn)行綁扎，綁扎前需對(duì)原結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清理、鑿毛。鋼筋綁扎的同時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的安裝，預(yù)應(yīng)力管道按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行定位。

3．2．5 澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)

澆筑前應(yīng)對(duì)鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力管道進(jìn)行仔細(xì)檢查，經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行澆筑?；炷敛捎没炷翑嚢柢?chē)運(yùn)輸至梁端進(jìn)人孔位置，采用溜槽進(jìn)入梁內(nèi)，在梁內(nèi)通過(guò)人力斗車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至澆筑位置。

新增預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)尺寸小，混凝土量小，但鋼筋密布，預(yù)應(yīng)力管道相對(duì)截面大，混凝土振搗時(shí)要仔細(xì)、認(rèn)真，保證其振搗質(zhì)量。

混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天，每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制，灑水以能保證混凝土表面一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)為準(zhǔn)，不得形成干濕循環(huán)?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)即可拆除模板。

3．2．6 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行張拉，按照左右對(duì)稱(chēng)進(jìn)行張拉。張拉采取“雙控”的方法進(jìn)行作業(yè)，以壓力表控制為主，伸長(zhǎng)量控制為輔，進(jìn)行校核。

張拉完成后應(yīng)在48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行壓漿，壓漿采用成品灌漿料。管道壓漿前，首先清理管道內(nèi)的污物及積水。壓漿管道應(yīng)在最高點(diǎn)設(shè)置排氣孔，以利于排氣，保證壓漿質(zhì)量。管道壓漿作業(yè)以預(yù)應(yīng)力管道一端冒濃漿為止。

4 加固效果

維修加固施工完成后，通過(guò)委托相關(guān)單位對(duì)加固后的橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)，證明橋梁結(jié)構(gòu)抗力得到了有效的提升，滿足原設(shè)計(jì)正常使用承載能力。重新通車(chē)運(yùn)營(yíng)后，經(jīng)過(guò)觀察，未出現(xiàn)新的病害。綜合說(shuō)明，該橋的維修加固達(dá)到了預(yù)期效果。也為以后同種類(lèi)病害加固提供了依據(jù)。