危桥改造与维修加固

林东宇

(龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150001)

危桥改造与维修加固

林东宇

(龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150001)

结合了我项目部桥梁加固的成功范例，对混凝土桥梁T梁采用了粘贴钢板、灌封和封缝 、改造横隔板连接方式和更换支座等措施加以说明。从乌双桥旧桥维修加固工程实践中取得的一些经验 ，按桥梁的组成部分浅谈乌双桥桥梁的维修加固主要方面技术。可供从事桥涵维修加固的相关人员参考。

植筋；粘贴钢板；裂缝修复；更换支座

1 工程概况

乌双桥位于京加公路(G111),该桥中心桩号为K1616+176，该桥于1988年通车使用，桥梁共3孔，每孔5片梁，全长64.2 m。

桥梁上部结构：3～20 m钢筋混凝土T梁。

桥梁下部结构：钢筋混凝土式桥墩，桥台为钢筋混凝土式柱式桥台。

设计荷载：汽车-15级，挂车-80。

桥梁宽度：7 m+2×1 m(人行道)。

桥面横坡：1.5%双向横坡。

2014年7月，受黑龙江省公路勘察设计院委托，黑龙江省工程质量道桥检测中心有限公司对乌双桥进行了检测。2014年8月，黑龙江省工程质量道桥检测中心有限公司完成了该桥的桥梁检测报告的编制工作。

2014年8月，受黑龙江省运输厅养护办委托，黑龙江省公路勘察设计院承担了乌双桥的桥梁加固施工图的设计任务。

2 存在问题

2.1 主梁

主梁部分梁板出现混凝土剥落现象，边梁翼缘板有渗水泛碱现象；主梁梁体开裂主梁普遍存在竖向各斜向裂缝，大部分裂缝已延伸到翼缘板，梁体竖向裂缝多数在0.1～0.5 mm之间，每片梁约5～11剪力裂缝，10～27竖向正截面裂缝，裂缝宽度超出范围允许值，主梁梁体有麻面现象。

2.2 横隔板

少数铰缝存在渗水现象，个别横隔板存在开裂现象，横隔梁铁板链接处混凝土破损脱落。

2.3 支座

支座橡胶老化严重，个别支座存在开裂现象。

2.4 桥面铺装

桥面铺装为水泥混凝土桥面铺装，磨损严重、多处骨料外露，且有坑槽出现，第1孔无明显纵缝，第2孔和第3孔桥面多处纵缝，裂缝间距与主梁间距相近；该桥0#台及3#台处伸缩缝被泥土、砂砾等杂物堵塞，橡胶条有破损现象；人行道有多处开裂；栏杆无明显破损；桥头标志无明显破损；排水设施完好，但排水管排水时对边梁造成冲蚀；河床无迁移，无淤积现象。

2.5 伸缩缝

该桥0#台及3#台处伸缩缝被泥土、砂砾等杂物堵塞，橡胶条有破损现象。

2.6 桥墩及桥台

0#台左侧耳墙混凝土磕损，骨料外露，其余耳墙完好；0#台、3#台护坡砌块均有损坏、缺失现象；各桥台表面有渗水现象，桥头有轻度跳车现象；经检查，该桥1#孔为扩孔，现有1#墩为原桥0#台，墩柱已外包钢筋混凝土加固；1#墩盖梁，2#墩盖梁左侧悬臂处均有1处露筋；该桥墩、台基础无法查看，但根据身外包混凝土下部存在冲刷致使剥落的现象判断，墩台基础存在冲刷现象。

3 维修加固方法项目

(1) 凿除原桥破损桥面，采用环氧树脂结构胶植筋设置剪力筋，设置双层钢筋网，浇筑C40防渗抗冻聚丙烯纤维混凝土。桥面植筋采用间距为20 cm的间距在T梁梁肋顶端布设。

(2) 对主梁裂缝采用环氧树脂结构胶灌封和封缝处理。

(3)为保证上部结构正常工作，必须采取相应的加固措施，提高结构的安全储备。对于主梁采用梁肋底面跨中10.1 m范围内粘贴5 mm厚钢板，提高正截面承载能力，在距梁端4.71 m范围内在梁肋两侧面粘贴5 mm厚U形钢板提高斜截面抗剪能力。

(4)对全桥主梁横隔板采用植筋增加横向联系，通过改造横隔板连接方式为湿接增加主梁之间的整体性，使主梁整体受力提高安全储备。

(5) 在原有旧桥背墙后部植筋增设牛腿后增加搭板保证桥头的顺接，同时增加伸缩装置。

(6) 对有冲刷现象的桥墩采用铁丝笼片石进行防护。

(7)为保证支座传递力的性能，更换全桥板式橡胶支座。

4 施工要点及注意事项

(1)在钻钢筋之前，必须明确钢筋的位置。 严禁盲目埋钢筋。 如果有任何冲突，可以适当调整钢筋位置。 施工前应进行拉拔试验，对施工工艺进行检验。

(2)在钻孔时，必须用电锤钻钻孔，禁止在钻孔中使用金刚石钻孔机。

5 关于裂缝修复

(1)对宽度小于0.15 mm的裂缝，采用封闭法修补，修补方法如下：

①处理裂缝表面，清除混凝土表面浮浆，灰尘。

②用凿子沿裂缝一道宽1 cm，深1 cm的V形槽，并在高压空气将裂缝吹干净。

③封胶：胶体配置好后用刮刀沿裂缝的走向从低往高抹平。

(2)对宽度大于0.15 mm的裂缝采用注浆法修补，方法如下：

①将裂缝两侧各3 cm范围混凝土表面清理干净。

②安装注浆嘴，注浆嘴间距20～40 cm。

③用密封胶将各个注浆嘴之间的裂缝密封起来，密封宽度在6 cm左右

④密封胶在用压缩空气固化后检查密封效果，如果出现泄漏现象则补刮。

⑤用灌浆机灌入灌封中的裂缝，灌注时灌注压力控制在0.4 MPa左右。灌浆位置选择在最低灌浆口，当相邻灌浆浆料出浆时关闭其阀芯。按此顺序，直到灌浆口的高度达到出浆为止，然后持续压3～5 min。

6 关于植筋浇筑混凝土前新旧混凝土交接面的处理

(1)凿除破损、疏松的混凝土；

(2)对混凝土表面进行凿毛处理，保证清洁，不沾灰尘，表面坚固；

(3)经过除油处理的毛刷将胶液均匀地涂刷在旧混凝土表面上，胶层厚度应不超过1 mm，同时应清除包裹在胶液中的气泡。

7 关于粘贴钢板

7.1 表面处理

钢板预处理。 现在钢表面用研磨机发挥金属光泽，使刻痕平行于裂纹方向，根据原梁钢筋位置决定植筋，然后在钢筋设计位置钻孔。钢板的前期处理。

混凝土表面预处理。 首先用高性能洗涤剂，刷表面污垢，用角磨机抛光混凝土表面，使新混凝土漏出，并用压缩空气吹出粉粒。 然后用纯环氧树脂浆料涂在混凝土的凹面上，直到纯浆料半干，再用环氧砂浆填平。

7.2 钻孔

待水泥砂浆固化后，用电锤在相应的混凝土表面钻孔，用M16×200螺杆，使用直径18 mm，钻深为200 mm。 如果遇到钢筋，根据现场的实际情况改变钢板的位置，重新定位钻孔，然后进行上诉操作; 如果钻头没有接触钢筋，完成所有的混凝土表面钻孔。 用硬刷刷孔，然后清洁无油压缩空气吹灰，重复不少于3次。 如有必要，使用少量干净的棉浸在丙酮或酒精擦孔。 取出混凝土表面和钢板粘合面的灰尘，用丙酮溶液将钢板和混凝土表面的浆料表面清洁干净。

7.3 配胶

结构粘合剂应在使用期间临时配置在现场。 建议使用前现场适应试验，并根据施工过程，温度条件，所需操作时间对固化剂的量进行适当调整。 用量要准确，施工开始固化的不能重复使用。

7.4 粘贴

用刮刀将配置好的胶贴剂同时涂抹在已处理好的混凝土粘合面和钢板粘合面上。先用少量胶沿粘合面表面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度，中间厚，边缘薄，然后将钢板贴于预定位置上，拧紧螺栓，施拧的顺序是由中间向周边，逐步拧紧；也可用锤子边敲击边施拧。钢板粘贴后，用铁锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实。否则应剥下钢板，不胶重新粘贴。所有操作均应在胶的试用期完成。

7.5 固定与加压

粘贴前在混凝土构件上钻孔并安装锚固螺栓(兼做固定件和压紧件),要求埋设牢固，具有可靠的抗拔力，以保持粘贴钢板时有效地加压，同时还可帮助钢板克服剪切，有利于粘贴的耐久性。

螺栓表面确保清洁，干燥，不油污。 将粘合剂放在锚定孔中，并将其推到孔底部。 用锤子或电钻和专用安装工具，将螺栓强力旋入孔内，直到凝胶底部完全固化，以免造成干扰。 目视检查固化是否正常。 重要位置的螺栓应进行现场抗拔试验，以检查其锚固力是否满足要求。 合格，然后进行下一个施工过程。

一旦钢板被粘合，用夹子，支撑件或螺栓等固定，并适当地加压，使得粘合剂刚好从钢板的边缘挤出。

7.6 固化

固化期间避免扰动。具体固化时间和结构受力使用时间视所购买胶体的说明书而定。

7.7 检验

同时，可以制备五个钢 —混凝土双剪切试样并测试粘结剪切强度。 粗钢 —混凝土粘结试验可在施工中，具有条件的钢板在混凝土表面的一小块，在破坏试验后完全固化，合格的破坏面应在混凝土中。

粘钢的质量可先检查钢板边缘溢胶色泽、硬化程度，并以小锤敲击钢板，检验钢板的有效粘贴面积。要求有效粘贴面积不小于95%。

7.8 防腐处理

外部钢结合钢板，应进行防腐处理。 去除钢表面的油和锈，涂上两层红铅漆和一层防锈漆。 也可以用于擦拭砂浆外保护层的保鲜方法。

7.9 质量检验

(一般1～2 d)，用小锤或短钢棒敲击钢表面，根据敲击声识别空零件，要求中空部件的板面积不得超过板面积的10%或需要在浆料上钻孔。

8 关于更换支座

桥梁支座更换顶升方案：对单个墩进行整体顶升(无论单个墩有几个支座需顶升，均需对单个墩的所有梁板进行整体顶升，以确保上部结构的绝对安全)。对于单个墩采用超薄千斤顶直接顶升梁法。利用盖梁作为反力基础，在盖梁上直接放置超薄千斤顶顶升上部板梁进行整体顶升。

(1)千斤顶顶升桥梁上部结构传力体系：相邻桥梁铰缝位置或支座边用砂浆找平并垫上25 cm×25 cm的分配钢板作为整体顶升千斤顶的上支撑点。

(2)千斤顶选用及安装：采用100 t的小行程千斤顶，千斤顶高30～50 mm。底座直径210 mm，行程为10 mm。

(3)顶升控制系统：采用PLC液压同步顶升控制系统。PL液压控制系统是利用计算机控制技术，计算机控制软件来控制液压泵站及其液压元件的配置，计算机指令控制液压千斤顶，然后通过位移和力传感器将千斤顶顶压升降 距离反馈到电脑屏幕，方便操作人员了解情况，及时调整。

(4)起升行程监测：采用精密1 mm电缆位移传感器。

(5)提升：该程序采用同一墩同步顶升，桥梁逐渐升高整个墩整个程序来更换支座，实际升降是桥的顺序，用一个墩的总高度约8 mm或更换所需的支座使用的最小高度。

(6)顶升支撑垫块：采用1～5 mm不等的钢板，作为临时支座垫块。

(7)支座更换：将千斤顶顶升到支座更换高度后，对千斤顶进行保压。在千斤顶保压期间对支座进行更换。

(8)千斤顶下路：支座更换完毕后，千斤顶同步下落。

9 结 语

乌双桥主桥结构加固内容复杂，技术含量高，施工难度大，通过施工过程的控制，使结构在加固后达到图纸设计要求，避免由于粘贴钢板不合格引起梁体结构受力不均匀造成结构加固的失败，粘贴钢板技术是此次桥梁加固施工中非常关键和困难的问题，也是本桥加固过程中进行施工监控的主要目的之一。

[1] 公路桥梁加固设计规范(JTG/T J22-2008)[S].

[2] 公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)[S].

[3] 公路桥梁加固施工技术规范(JTG/T J23-2008)[S].

U445

C

1008-3383(2017)08-0131-03

2016-11-08

林东宇(1992-)，男，项目质检员。