闫庄桥加固研究
2016-06-30汪耀耀
汪耀耀
【摘 要】本文介绍了闫庄桥加固方案，对桥梁病害进行了详细调查，对桥梁技术状况等级进行了认真评定，对施工工艺进行了重点总结，闫庄桥加固后通行效果良好。
【关键词】闫庄桥；加固；研究
0 工程概述
S335棠西线闫庄桥，建于2001年，上部结构为3×16m预应力混凝土空心板，桥面宽度15m（墙式护栏 2×0.5m+车行道14.0m），桥长53.2m，全桥一联，桥面连续，桥头简易连续无伸缩缝。下部结构采用双柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
1 桥梁病害现状
1）桥面铺装及伸缩缝：桥面铺装出现剥离，钢筋外露锈蚀。两桥台均为简易连续；
2）防撞护栏：防撞护栏局部砼剥落、多处露筋；
3）空心板： 空心板有混凝土蜂窝麻面、剥落、露筋及钢筋保护层过薄现象，板底存在渗水、泛白；
4）支座：本桥采用油毡垫层，没设置支座；
5）盖梁：桥台盖梁有多条竖向裂缝，其中0#桥台裂缝宽度Wmax=0.2mm，3#桥台裂缝宽度Wmax=1.5mm；盖梁悬臂砼有剥落、露筋现象，且墩台盖梁均渗水、泛白严重，盖梁挡块与腹板抵死；
6）下构桥墩：基本完好；
7）挡块：原桥挡块破坏，现为新做挡块，挡块下缘已开裂，与空心板腹板紧贴；
8）桥台锥坡：护坡大面积掏空、片石脱落，锥坡杂草滋生、勾缝脱落。
2 桥梁检测的评定结论及桥梁技术状况等级
2.1 桥梁评定
桥面系总体评价为二类，上部结构总体评价为三类，下部结构总体评价为四类。全桥总体技术状况等级评定，按重要部件最差的缺损状况评定，该桥梁应为四类桥梁。[1]
2.2 病害原因分析
两桥台出现较多裂缝，多为竖向裂缝，间距均等，产生裂缝的原因有下面几点：超载引起的盖梁断面抗剪不足；不均匀沉降造成裂缝；原盖梁配筋不足和钢筋保护层不足产生的裂缝。随着交通量的增加和荷载等级的提高， 桥梁使用荷载逐渐超出设计荷载，致使桥梁长期处于超重作用下运营，加速了桥梁的破坏。重载车辆荷载对桥梁结构冲击效应加重结构负担。材料的自然老化和桥梁结构各构件性能下降。
3 施工工艺
3.1 改造治理方案
对闫庄桥桥台盖梁裂缝进行封闭处理，并定期观测裂缝发展情况，如进一步发展，则采取粘贴钢板及其它方式处理。对空心板底板和腹板蜂窝、麻面、露筋等进行除锈、环氧砂浆修补。闫庄桥桥头采用的是简易连续。增设桥台连续缝为D80型防毛勒伸缩缝。重做桥面铺装。
3.2 粘钢工艺
3.2.1 构件表面处理
首先必须对被粘贴区域混凝土表面进行处理，铲除混凝土表面破碎部分，100%平凿毛，使骨料漏出，局部凸凹处用钢钎凿平或用胶砂找平，再用钢刷或压缩空气清除浮尘，或用喷砂技术处理表面。张贴前再用丙酮擦洗一遍。钢板按所需尺寸切割成型，其粘贴面应刻痕，以增加粘结性能，钢板表面先用汽油或丙酮洗去油污，再用喷砂法、砂轮打磨法或用钢丝刷除锈使表面露出光泽，用丙酮擦净后，表面涂一层环氧树脂薄浆保护起来。
3.2.2 钻孔
钻孔过程中钻孔与原结构中的普通钢筋不得相碰，施工中可按实际情况适当调整钻孔位置。用压缩空气清除孔内浮尘，注意孔内浮尘的清理必须由孔底向孔口清理（硬质排气管插入孔底，在后拔1-2厘米）。
3.2.3 种植膨胀螺杆
先在孔中置入环氧胶泥，然后将膨胀螺杆缓慢插入盲孔底，直至药剂溜出为止，等胶泥固化后（固化时间和施工环境的温度有关，一般需20-60分钟）再上挂钢板。
3.2.4 环氧胶泥的配制
在环氧胶液配出后加入50克525#水泥拌匀，用于粘贴钢板的环氧树脂的拌制要严格把握配合比，按照树脂生产厂的说明书规定的程序进行，要拌和均匀。一次拌和量不宜太多，随伴随用，最好在一小时内完成。环氧浆液的配制方法见前述有关内容。添加水泥时，应边搅拌边加水泥，水泥应该用筛子筛过，以新生产的水泥为宜。配制时应边配制边使用，防止固化而影响粘结质量。若环氧水泥流动性大，可加入适量洁净的干细砂，以增加环氧水泥的稠度，保证粘结质量。
3.2.5 粘结钢板
将环氧浆液均匀的抹在混凝土表面和钢板上，厚度为2毫米，使钢板能够粘贴牢固。随后将钢板孔对孔挂到螺杆上后，进行加压成型，使多余的胶液沿钢板边缘挤出，使钢板密贴在混凝土面上。[2]施工时注意膨胀螺栓的位置应与钢板孔的位置要相对应。
3.2.6 锚固膨胀螺栓
粘贴钢板时，同时安装高强螺母，用扳手拧紧螺母进行锚固加压。在紧固螺母时，应及时检查钢板是否和混凝土紧贴，如发现缝隙及时调整。
3.2.7 检查粘贴质量
钢板粘贴成型后，用木槌轻敲钢板检查是否有空洞存在，若有则及时填充胶结剂，如果补救措施不能奏效则需将钢板拆下，处理后重贴。
3.2.8 防腐处理
待环氧浆液凝固后清除钢板表面油污，用钢刷除锈，涂一层树脂薄浆罩面，再涂防锈漆进行表面防护处理。
3.2.9 质量控制
首先，应对裂缝进行封闭，确保裂缝完全冲浸浆液。在涂抹环氧胶泥以前，钢板必须清洗干净，环氧胶泥必须涂抹均匀，并且在环氧浆液初凝前完成，钢板粘上以后，不能使胶泥大量外流。另外为了保证施工质量，粘贴工作最好在夜间进行。
3.3 压力灌浆封闭裂缝工艺
3.3.1 裂缝表面处理
凿除并清理裂缝两侧砼表面至完好层，用钢丝刷将裂缝周围，尤其是灌浆底座粘贴面周围的污迹，加酒精或清洗剂清除干净。
3.3.2 标注灌胶底座位置
根据裂缝的的宽度及深度，确定灌胶底座位置，并用粉笔在裂缝表面做出标记，灌胶底座的粘贴间距控制在350mm左右。
3.3.3 粘结灌胶底座
调和灌胶底座粘结胶，将调和后的黏结胶涂抹在灌胶底座下底面周围。将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，并适当用力下压底座使底部粘结胶部分溢出，并包住灌胶底座边缘。
3.3.4 封闭裂缝
灌胶底座之间的裂缝用封封胶完全封闭并检查底座是否粘结严密。封缝胶的固化时间控制在12h以上。
3.3.5 注入灌缝材料
用泵压器逐渐加压灌注。
3.3.6 结构表面处理
灌封完毕后，养护一昼夜，灌封材料固化后，除掉灌浆底座和封缝胶，使表面平整。
3.4 表面封闭裂缝工艺
3.4.1 表面清理
对混凝土裂缝表面进行处理，用高压水或高压风清除裂缝表面沙粒、粉尘、油污等，使用丙酮等有机溶剂对准备封闭裂缝处彻底清洁，并使混凝土表面充分干燥。
3.4.2 涂刷基液
在处理好的混凝土表面上用毛刷均匀地涂刷一薄层底层基液，尽可能做到薄而均匀、不流淌、不漏刷。
3.4.3 喷涂环氧砂浆
待基液初凝（表面不流动，指触拉丝）时，喷涂环氧砂浆。
3.5 新旧砼结合面处理
为增强新老混凝土的结合，新老混凝土的结合面，均应按照下列程序进行：
1）用钢刷清洗老混凝土的表面，将混凝土表面的泥土、灰尘、油污及碎渣清洗干净；
2）用小锤将混凝土表面凿毛，即凿成凸凹差不小于6mm的粗糙面；
3）用清水清洗，用钢刷清洗小坑，将混凝土碎渣全部清除干净；
4）在老混凝土表面上刷一层水泥净浆，其厚度为1～2mm。为了增强新老混凝土的粘结力，在配置水泥净浆时，应加入浆液体积10%的丙苯乳液；
5）立即浇注混凝土，要求振捣密实，各部分尺寸满足要求。
3.6 混凝土缺陷处治工艺
3.6.1 蜂窝、麻面、露筋等混凝土缺陷处理
对于构件混凝土存在的蜂窝、麻面、剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，首先将缺陷周围凿毛、洗净，对缺陷部位的外露钢筋除锈后，再利用环氧混凝土对缺陷部位进行修补。
3.6.2 空心板间泛碱处理
对混凝土泛碱部位用干刷子刷除，再用水和或弱酸清洗，然后灌注环氧砂浆封闭裂缝，同时排除积水，切断碱化的发生条件，诸如加强铰接缝、完善桥面排水设置等。
3.6.3 混凝土碳化处理
先将松散部分清除，再用高强度混凝土或水泥基灌浆材料进行修补。出现露筋、保护层剥落时先将松动的保护层凿去，对钢筋除锈，恢复保护层。如果钢筋锈蚀较为严重使钢筋的强度降低较多，待表面修补后粘碳纤维布进行补强。
3.7 伸缩缝损坏更换
新更换伸缩缝安装，混凝土预留槽的设置需对老桥背墙和铺装混凝土层进行混凝土凿除处理，将背墙顶下凿，露出背墙横桥向构造筋，与伸缩缝钢筋绑扎焊接。老空心板端40cm范围内，将铺装层混凝土凿除，植入连接钢筋，与伸缩缝钢筋绑扎焊接。
3.8 桥面铺装
铺筑10-18cm水泥混凝土，并配置10×10cm的钢筋网，然后铺筑4cm的沥青混凝土铺装。
【参考文献】
[1]交通运输部，公路桥涵养护规范（JTG H11-2004）[S].人民交通出版社，2004，第13-16页.
[2]交通运输部，公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）[S].人民交通出版社，2008，第13页.
[责任编辑：王伟平]
