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池州橋梁_安徽省中達橋梁鋼構工程有限公司

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公路橋梁的維修加固


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 目前我國公路橋梁所承受的負荷有3個特點:交通量不斷增大;重型車輛增加及超載現象嚴重;超限運輸的出現和增加。按現在橋梁和運輸狀況,橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運輸的矛盾之一。舊橋加固和維修,提高舊橋的承載能力,確保交通運輸的安全是目前和今后面臨的任務。筆者多次完成超限運輸舊橋加固及大中型危橋的維修加固施工監理工作,在公路舊橋加固和管理方面取得一些經驗,下面對公路橋梁的維修加固進行一些淺顯的探討。

  1 公路橋梁加固的常用方法
  1.1 塞縫灌漿
  塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環氧樹脂(砂)漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內,起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結構整體強度的作用。塞縫灌漿是用膠結材料把結構的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復到原來狀態。塞縫灌漿一般用于處理橋梁上部、下部結構裂縫,灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂砂漿等,具體采用哪一種,應視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價低、效果好。環氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結構物,因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小,易灌滿,粘結性好;環氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。塞縫灌漿的通常做法是:先用1B1水泥砂漿勾縫,勾縫時須預留直徑約6mm~8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6m~1.0m,縫小處孔距為0.4m~0.6m,待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小,用環氧樹脂勾縫,凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25m~0.30m,灌漿方法與灌水泥漿大致相同。

  1.2 橋梁基礎加固
  對于位于天然地基上的淺基礎,由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導致橋臺基礎沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺發生不均勻沉降,引起橋臺開裂等。針對以上病害,采取對河床用漿砌片石進行鋪砌,上游河床設置丁壩、打木樁擴大橋臺基礎等方法進行加固。

  1.3 橋面鋪裝層的加固
  清除或刨洗橋梁舊鋪裝層后,在梁板上設置剪力鍵,將原梁板和新橋面鋪裝連為一體,共同受力。新橋面鋪裝應設置雙層鋼筋網,采用鋼纖維水泥混凝土效果良好,既抗開裂又防透水。一般情況是重做橋面鋪裝同時將伸縮裝置一并更換,待伸縮縫預留槽澆筑的混凝土強度達到設計強度后,方可開放交通。

  1.4 防治橋臺基礎沖刷
  對于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺基礎,導致基礎沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內滿鋪MU15片石混凝土的方法進行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設置截水墻。對于橋梁上游河床變遷、水流改道、洪水直接沖刷橋臺基礎和橋臺引道,導致橋臺基礎沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調治構造物,將河水導入主河道。

  2 公路橋梁不同部位損害后的維修方法
  2.1 上部結構損害的維修方法
  對于整體現澆實心板橋,需要先觀察病害情況。如果單板受力導致的開裂發展緩慢,只需使用環氧砂漿進行處理,如果發展迅速需要封閉交通進行實心橋板的更換。對于預制實心板橋,需要在施工中重視橋板橫向連接。發現裂縫等病害時,程度較低可以清理板底面,然后涂刷環氧樹脂膠,裂縫嚴重需要拆除重建,混凝土剝落需要鑿去保護層,除去鋼筋銹跡后再修復保護層。根據損壞面積選擇環氧砂漿修補或是高強度水泥砂漿修補,如果存在蜂窩、剝落、麻面等現象需要清除松動部分,使用高強度水泥砂漿等修補,并進行養生,以保證修補的混凝土與原結構結合平整、牢固。
  對于空心板橋,如果空心板斷裂,可以根據實際條件現澆空心板或更換預制板,盡量選用現澆空心板,并用PVC管取代氣囊,以縮短工期,避免空心板內模變形。如果空心板存在撓度大、企口縫損壞等問題,需要及時處理企口縫,采用鉆孔補植鋼筋等措施強化橫向連接。如果需要重做橋面鋪裝層,盡量選擇雙層鋼筋網片,混凝土厚度保持在12~18cm。
  對于T梁橋,可以選擇粘貼碳纖維片材、體外預應力法等維修加固方法。碳纖維片材不易受到腐蝕,便于操作,質量輕,強度高,適用于抗震、抗剪等形式的加固。根據構件的受力特點將碳纖維布粘貼于構件上,可以約束變形,提高構件的強度,對于T梁橋梁肋的輕微豎向裂縫處治具有很好的效果,但是在使用該方法時需要注意碳纖維片材的脆性性能,以免片材出現突發性破壞。體外預應力法通過預應力鋼拉桿進行加固,可以在加固、改變結構內力的同時卸荷,通??梢蕴嵘龑⒔?0%的承載力,并且不限制通行,可以作為公路橋梁的臨時加固和長久性改造措施。在采用該方法之前,需要先進行力學驗算,為避免銹蝕還需要在加固后期定期保養。翼板等薄弱部位容易出現混凝土剝落、連接件錯位等病害,需要在日常保養中加以注意,及時修復翼板混凝土剝落、連接件開焊等問題,以保證整個梁體的性能。
  對于石拱橋的拱圈裂縫等病害,需要采用拱腹襯砌法、拱背加固法、貼紙觀察法進行維修加固。拱腹襯砌法不限制交通,通過增設拱圈、加設鋼波紋管來完成加固,提高橋梁的承載力;拱背加固法是對開裂、劈裂、壓碎的拱圈采取挖除上部填土、植入鋼筋的方法,布設鋼筋網,然后整體現澆混凝土拱圈;貼紙觀察法適用于無發展變化的既有拱圈裂縫,通過在不易受潮處粘貼紙條來方便觀察。

  2.2 下部結構損害的維修方法
  對于墩臺、鋪底受到沖刷的情況需要及時修復被沖刷的孔洞、勾縫;對于基礎下沉需要采取擴大處理的方法,使用鋼筋連接新老基礎,再對下沉裂縫進行水泥砂漿的封閉填補處理;對于臺背土壓力大引起的橋臺位移,需要換填臺背填土,選用輕質填土材料,還可對小跨徑板橋增設鋼筋混凝土支撐梁。

  2.3 橋面等部位損壞的維修方法
  對于伸縮縫的損害,可以對大跨徑橋梁更換毛勒縫,對小跨徑橋梁更換TST伸縮縫;對于欄桿的損害,可以將欄桿更換為防撞墻;對于防排水設施的損害,可以根據排水設施過高、過短等問題進行調整,及時疏通堵塞的泄水孔;對于存在受力不均等病害的支座,需要加強保潔工作,及時更換老化嚴重的支座。

  3 公路橋梁維修加固實例
  某公路橋梁建于1978年,由于年深日久,橋體構件出現了不同的損壞。損壞主要集中在橋身邊板混凝土剝落、中板出現裂紋和板底露筋。在對該橋進行加固時,方案制定的原則為盡量減少對原有結構的損傷,以保障橋體符合公路運輸的承載力和耐久性的要求。主要的施工細節如下。

  3.1 混凝土橋面的處理
  除去已損壞的橋面混凝土,對鋼筋進行除銹處理。按照損害的深淺按不同的方法進行修補:對混凝土疏松層較淺的的區域采用的修補材料為丙乳砂漿,對深度5厘米以上的混凝土疏松層的修補材料為丙乳細骨料混凝土,并在板底處輔以碳纖維。
  在丙乳砂漿和灰砂的配比方面,選用灰砂比為2的砂漿,丙乳和水泥用量的比例為30%。

  3.2 中板和臺帽裂縫的處理
  對外露鋼筋除銹,在裂縫處灌注灌封膠。在裂縫面的處理上,用鋼絲清理表面松散層并用丙酮清洗。注膠嘴的位置設置在裂縫較寬的部位,各注膠嘴位置間距依實際情況而定,一般在20-30cm。

  4 結語
  加強公路橋梁的管理并進行維修加固,使其處于正常的工作狀態,不能重建輕養,橋梁的維修加固比新建還難,因為橋梁的維修加固,沒有現成的規范,更沒有可供使用的標準圖,橋梁的病害又錯綜復雜,病害原因很難確定。隨著交通運輸的發展,越來越多的橋梁需要維修加固。橋梁的維修加固任重道遠。




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