旧桥加固施工工艺

2017-03-03王炜琪

黑龙江交通科技 2017年8期

关键词：墩身桥面钢板

刘利，王炜琪

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司，黑龙江哈尔滨 150009)

旧桥加固施工工艺

刘利，王炜琪

(黑龙江省龙建路桥第一工程有限公司，黑龙江哈尔滨 150009)

宝泉岭旧桥加固项目由于桥梁修建时间较长，都有不同程度的受损，作为农场之间联系的主要交通路线，已经无法保证重载车辆通行安全，所以对五座桥进行加固维修。旧桥在加固过程中桥梁的桥面采用拆除重新浇筑的施工方法，对桥梁梁体进行贴钢板以及墩柱的加固。在维修过程中为了尽量减小对交通的影响，加快施工速度，保证工程质量，同时也增大了施工的难度。

桥面铺装；粘贴钢板；墩柱加固

1 旧桥混凝土实体病害情况

主梁跨中位置存在若干横纵向裂缝；主梁出现局部蜂窝麻面、混凝土剥落；主梁间铰缝未用混凝土灌注；主梁间铰缝之用蛇皮袋和木棍进行填缝处理；梁体间无联系，单梁受力出现明显下挠的现象；桥台发生搭板沉降，存在跳车现象；台背排水不良，台帽被渗水污染，出现不同程度竖向裂缝；桥台背墙较薄无牛腿，变形，出现裂缝；耳墙有较多网状裂缝；桥墩及基础有冲蚀现象，局部混凝土出现颈缩现象；墩身混凝土局部剥落、露筋，且钢筋发生锈蚀现象；墩身混凝土局部剥落，表面混凝土松散粉化；墩台盖梁无抗震挡块；桥台护坡石大面积散落、滑坡、坍塌；桥面铺装多处出现脱皮、露骨，局部接缝出现浅层边角剥落；桥面存在因横向联系破坏导致纵向裂缝泄水管堵塞排水不畅；未设置伸缩缝伸缩缝严重破损；护栏底座破坏，栏杆局部缺失、破损；

2 主要方案及技术措施

2.1 桥面的拆除重筑

(1)一般桥面拆除原则。

桥面是桥梁的主要构件中承受荷载和应力最大的构件之一，因而也是最早和最易出现破坏的结构。常见的病害有：磨耗、裂缝、漏筋、锈蚀、剥离，严重时出现碎裂、脱落、洞穴和沉陷等。桥面加固法是在桥面经过一定的处理后使桥面补强层加固,新浇筑的钢筋混凝土补强层与原桥跨结构形成组合结构,从而提高桥梁的承载能力.桥面加固的常用方法一般为加铺钢筋网与混凝土，其特点是:施工简便，经济有效。但在桥面补强的同时，恒载亦有增加，设计部分应通过计算判断桥面增厚后是否可以提高桥梁的承载能力。若恒载的增加影响更大，则可考虑采用其他加固方法。同时，为减少补强层增加的恒载，往往必须先将原有桥面铺装层凿除。

(2)施工措施及注意事项。

桥面的重筑能否达到预期效果是桥梁加固施工关键施工点，关键取决于新旧混凝土接触面层是否处理达到标准，处理后能否牢固地形成一个整体。因此，为确保新旧结构共同受力的可靠性和耐久性，需要从施工工艺上采取适当的措施，施工环节上细心处理，以提高新旧混凝土的粘结程度，达到一个预期的耐久性。

对桥面整体进行凿除处理，先凿去桥面铺装，然后再凿去部分梁顶面混凝土，使表面粗糙，呈齿状形，箍筋外露，凹槽约2～3 cm左右。

凿除过程应首先试凿一个工作区域，观察一下设计方案凿除厚度或者原设计资料给出的旧桥桥面设计厚度和施工厚度是否一致，然后对操作人员进行技术交底，不要因为加快施工进度或者体现作业率忽略梁顶松散混凝土或是多处破坏原桥预制梁顶面，旧桥预制梁板顶面一般比较薄弱；

对结合面进行适当处理，采取清扫、冲洗等措施，并对梁顶病害进行处理。可以使用风机或者高压水枪对结合面进行处理，使用高压水枪处理时注意旧桥预制板梁、空心板梁类泄水孔存在或可泄水情况。一般北方施工梁内存水会冬天气温很低会让梁体冻裂造成二次伤害；

在预埋锚固筋时，先用钢筋探测器探测钢筋混凝土保护层厚度和钢筋位置(以避免钻孔时损坏梁的主筋)，一般按设计图纸给出位置或按原设计资料量尺布置，并按设计孔深用小型冲击钻等机具钻孔，使用风机细致清孔并注入植筋胶或者其它设计化学锚固胶，再埋钢筋、螺栓作为抗剪栓钉。

钻孔时应采用比设计使用钢筋、螺栓直径大2～4 mm钻头钻孔，有利于钢筋、螺栓安装植入，孔内清洁，植筋胶饱满；

按设计标准绑扎钢筋网片，每跨梁体连接处加设剪力筋，钢筋网的钢筋直径可适当加大，如采用φ10～φ12钢筋并可与埋设螺栓焊接在一起；

按照设计采用C50混凝土或C40钢纤维混凝土浇筑补强层，以减小新浇混凝土的收缩，从而减小新旧混凝土之间产生的差动收缩力，以提高补强效果；

桥面混凝土整体或补强层混凝土浇筑后，应加强养护，避免使补强层过早受力。

2.2 梁体粘贴钢板

(1)施工特点。

粘贴钢板加固是近些年旧桥加固施工比较常规桥梁加固施工方法，使用专业结构粘结胶粘剂把设计符合原混凝土结构破损位置形状的钢板粘贴加固到结构物表面，并常规使用螺栓钻孔的方式植入结构物内部，使之与原结构物形成个整体从而达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。按照标准步骤施工完成完全保证了加固施工的原则和目的，结构物的强度和刚度都能满足设计要求。而且有坚固耐用、施工快速、简洁轻巧、灵活多样、经济合理的优势。

(2)施工步骤和方法。

在钢板的设计粘贴位置(尽量考虑获取原旧桥设计资料作为参考，同时最好使用钢筋保护层探测仪器能确定躲开原梁体钢筋位置)按照设计深度和所要预埋的钢筋直径确定钻孔直径钻孔，使用风机清理干净孔内的残留混凝土细末和杂物，对孔内注入植筋胶，将预埋钢筋旋转着慢慢植入孔内，将孔内周围有植筋胶未填空隙填补密实。

3 重点施工案例(严重病害墩身处理施工)

3.1 施工情况特点

施工所在地位于290农场，原名四队桥，桥梁建设于1982年，为年代较远设计资料丢失，设计荷载不祥类桥梁，其桥主要施工任务为下部墩柱加固施工，上部桥面及附属更换施工。施工前参照设计图纸说明为：1#桥墩墩身混凝土局部剥落、露筋，且钢筋发生锈蚀。2#、3#墩身混凝土局部剥落，表面混凝土松散粉化。

进入正常施工期，按照常规施工工艺我们首先对三处墩身开挖，挖深至设计加固标高，使用电镐进行表面松散混凝土凿除处理，但在处理2墩左墩身时遇到墩柱內混凝土烂芯情况，整个80 cm高度，90 cm直径区域内砾石混凝土墩身存在掺泥无任何强度：鉴于墩身为桥梁主要受力部位，按照现场实际情况，考虑到施工安全和施工质量的保证，我们也无法按照设计要求进行继续处理，农场方面也无法做出拆除重建或其他处理方案，所以及时的同宝泉岭业主、监理部门、检测部门和设计部门进行了汇报沟通，并同时请示处领导唐鹏处长。同时得到了处领导和其它领导部门的高度重视，唐处亲自到施工现场同我们和其它四方进行了实际讨论，并由宝泉岭农场领导组织了资深专家一同进行了施工方案研究会议，会议中其它各方在听取了唐鹏处长的施工方案和提议后进行了采纳。五天后我们得到施工变更图纸。

3.2 施工方案确定

(1)基础施工。

变更后首先进行支架(扁担梁)基础施工，基础为厚度50 cm横桥向3 m纵桥向2 m的C40混凝土承台2个。

每个混凝土基础内设钢筋网层，基础面预埋600×600×22 mm钢板2个,每个钢板下设Φ25预埋螺栓12个。

原桥墩身为90 cm直径，为了两受力梁达到最佳受力距离，同基础两钢板横桥向中距中1.26 m，钢板上满焊缝垂直支立40 cm直径钢管，并在每钢板和立柱连接处焊接4大4小地脚，立柱横桥向稳定设置12槽钢横向拉和斜向，纵桥向立柱间距中距中4.10 m，设两道斜拉槽钢，两两钢管搭设焊接双连接45工字钢，单根长度4.7 m。

(2)千斤顶支顶。

由于设计年代久远，设计图纸无法查找，设计方现场估算该桥每墩台理论承受重量为80 t，每柱承受重量应为40 t左右。选用两个百吨千斤顶对盖梁两侧进行支顶，为保证原桥上部结构不受损，支顶高度为1 mm。

(3)相关材料重量列。

45工字钢重量每米81 kg，单根长度4.7 m，共4根。

工字钢共重：4×4.7×81=1 523 kg

Φ402×12钢管每米113 kg，单根长度3.665 m，共4根。

钢管共重：4×3.665×113=1 656 kg

I12槽钢每米重量12.1 kg，共长38 m

I12槽钢共重12.1×6 m=436 kg

其他重量：500 kg