龍權(quán)有

昌黎縣交通局，河北秦皇島 066600

淺談單板受力橋涵維修加固

龍權(quán)有

昌黎縣交通局，河北秦皇島 066600

隨著車輛的增加，噸位的不斷增大，橋涵“單板受力”是近年來出現(xiàn)的一種普遍性的橋梁病害。本文結(jié)合實(shí)際情況總結(jié)了近幾年秦皇島市昌黎縣境內(nèi)舊橋加固的處理方法及施工中的一些體會(huì)，并對(duì)橋涵的設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)提出了一些建議。

單板受力；病害；維修加固

0 引言

秦皇島市昌黎縣境內(nèi)205國(guó)道及沿海路始建于1986年～1993年期間，由于原設(shè)計(jì)、施工標(biāo)準(zhǔn)低，隨著及近年來交通量的不斷增大、車輛荷載的不斷增加等原因，兩條公路上的部分橋梁均不同程度的出現(xiàn)了多種病害，尤其以橋涵單板受力最為突出，經(jīng)組織有關(guān)技術(shù)人員和原設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、分析，檢測(cè)，多數(shù)橋涵病害均為單板受力。鑒定為單板受力的典型部分橋涵，如205國(guó)道K55+542大橋（12m～10.6m）、沿海路K84+821中橋（6m～13m）等委托秦皇島市公路勘測(cè)設(shè)計(jì)所進(jìn)行了維修方案的設(shè)計(jì)，并由昌黎縣交通局進(jìn)行了維修施工。筆者在橋涵的維修加固過程中對(duì)橋涵單板受力病害的認(rèn)識(shí)也逐漸加深，并對(duì)單板受力的成因及維修施工進(jìn)行了一些分析與探討。

1 “單板受力”形成原因分析

單板受力橋涵的一般表現(xiàn)：從下部觀察，發(fā)現(xiàn)梁板底部企口水泥砼脫落嚴(yán)重，企口裸露，有滲水現(xiàn)象，重車經(jīng)過時(shí)單板的撓度可達(dá)2cm～3cm以上；從上部觀察，橋面沿鉸縫位置出現(xiàn)縱縫及縱向網(wǎng)裂，鉸縫對(duì)應(yīng)鋪裝層位置水泥砼破碎，鉸縫砼不同程度的破損，橫向聯(lián)結(jié)作用降低或失去。

單板受力形成原因是多方面的，但筆者以為主要有以下幾個(gè)方面：

1）原設(shè)計(jì)方案的影響

（1）在橋涵維修加固過程中，普遍發(fā)現(xiàn)原有橋涵的橋面鋪裝層厚度基本上沒有超過8cm，除鉸縫頂部?jī)蓚?cè)有兩根縱向φ6鋼筋外，其余部位未設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)，在行車過程中，難以形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)層，致使橋面鋪裝容易損壞；

（2）梁板間的橫向聯(lián)系成為橋板受力的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，鉸縫內(nèi)部的橫向聯(lián)結(jié)筋沒有或很少，鉸縫頂部用于橫向聯(lián)結(jié)的鋼筋偏細(xì)，一般情況下均未超過10mm，且鉸縫較窄小，在車輛荷載的反復(fù)作用下，鉸縫砼與梁板砼分離，使橋板在維持整體受力的時(shí)間很短的情況下，就形成了鉸縫破壞、單板受力。

2）施工的影響

（1）梁板等上部構(gòu)件在預(yù)制、安裝時(shí)誤差較大，致使橋面鋪裝層不同部位的厚度差別較大，使其整體強(qiáng)度不均勻，在車輛荷載的反復(fù)作用下，強(qiáng)度較弱的部位發(fā)生破損，進(jìn)而逐步破壞橋面鋪裝層及橋板鉸縫砼，使橋板形成單板受力；

（2）施工時(shí)鉸縫砼采用人工插搗。結(jié)果形成砼振搗不實(shí)，強(qiáng)度不足，在車輛荷載的反復(fù)作用下，產(chǎn)生開裂，鉸縫失去橫向聯(lián)結(jié)作用；

（3）施工前對(duì)橋梁頂面清理不干凈，鋪裝層與梁板間存在夾層，未能緊密結(jié)合成整體，在車輛荷載的反復(fù)作用下，橋面鋪裝層發(fā)生疲勞破壞，雨、雪水滲入后，加劇了橋面鋪裝層及鉸縫砼的破壞；

（4）橋面鋪裝層施工過程中，水灰比控制不嚴(yán)格，在振搗時(shí)水泥砂漿上浮，在鋪裝層表面形成水泥砂漿層，當(dāng)其得不到有效清除，并在缺乏充分灑水養(yǎng)生的情況下，使鋪裝層表面達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，致使橋面鋪裝層產(chǎn)生早期破損，進(jìn)而破壞鉸縫砼。

3）其它因素的影響

近幾年來，交通量不斷增大，重車及超載車逐漸增多，橋涵實(shí)際通行的車輛軸載已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了原橋涵的設(shè)計(jì)軸載，對(duì)橋涵的破壞作用非常明顯。

另外，由于在冬季養(yǎng)護(hù)過程中，有時(shí)使用鹽作為除雪劑，鹽水對(duì)水泥砼產(chǎn)生腐蝕作用，使砼的強(qiáng)度降低，在車輛荷載的反復(fù)作用下，橋面鋪裝層出現(xiàn)破損，進(jìn)而鉸縫砼相繼遭到破壞。伸縮縫清理不及時(shí)，由于熱脹冷縮緣故，對(duì)橋面影響教大，引起病害的發(fā)生。

2 維修設(shè)計(jì)方案

根據(jù)設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)圖紙，采用了橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法對(duì)單板受力橋涵進(jìn)行了治理，由施工結(jié)果看，此方法施工簡(jiǎn)便，經(jīng)濟(jì)有效。昌黎縣境內(nèi)6個(gè)橋的維修加固方案中，普遍采用了如下的設(shè)計(jì)方案：

1）鑿除舊橋橋面鋪裝及鉸縫砼，更換板底出現(xiàn)裂縫、撓度過大的舊橋板，并對(duì)可以使用的舊板頂面及鉸縫側(cè)面進(jìn)行鑿毛；

2）鉸縫鋼筋布置沿用原設(shè)計(jì)，規(guī)格采用φ8及Φ12鋼筋，伸入橋面部分在施工時(shí)與橋面鋼筋相連接，必要時(shí)進(jìn)行焊接，以增強(qiáng)鉸縫鋼筋與橋面鋼筋網(wǎng)的整體性；

3）橋面鋪裝最小厚度采用10cm，鋼筋采用單層Φ12螺紋鋼筋，間距為15×15cm，并且在梁端一定范圍內(nèi)適當(dāng)加密。采用30號(hào)防水砼。其配合比為水泥：砂：碎石=1：2.13：3.49。

3 施工應(yīng)注意的問題

橋涵病害維修處理結(jié)果的好壞，其中施工質(zhì)量是很關(guān)鍵的一環(huán)。具體施工中要做好以下幾點(diǎn)：

1）徹底更換將影響以后橋涵使用質(zhì)量的舊板；

2）在可以使用的舊板頂面及鉸縫側(cè)面鑿毛，鑿毛深度在5mm左右為宜，清除表層浮漿及已經(jīng)松動(dòng)、損壞的砼；

3）安裝橋板時(shí)嚴(yán)格控制標(biāo)高，確保橋面水泥砼鋪裝層的厚度及縱、橫坡；

4）采用木條吊鉸縫底模，用12.5號(hào)砂漿處理鉸縫底部，以保證鉸縫砼澆筑時(shí)不漏漿，采用插入式振搗棒振搗鉸縫砼，保證其密實(shí)，減少與梁板之間的空隙；

5）澆筑砼前用高壓水將砼粉塵沖洗干凈，或者采用空壓機(jī)吹干凈；

6）綁扎鉸縫鋼筋與橋面鋼筋時(shí)，注意將鉸縫鋼筋與橋面鋼筋綁扎或焊接在一起。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙控制鋼筋網(wǎng)上下保護(hù)層；

7）在橋板上栽植一部分鋼筋，使其與橋面鋼筋連接在一起，同時(shí)利用其控制橋面鋪裝層標(biāo)高；

8）拌和砼混合料嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行施工，控制好水泥砼的級(jí)配和水灰比，嚴(yán)格控制用水量，確保鋪裝層的強(qiáng)度；

9）橋面鋪裝層砼采用平板、插入式振搗器組合振搗方式，確保砼密實(shí)，澆筑砼要一次成型；

10）砼終凝后，立即采用草簾或濕砂覆蓋，并且安排專人負(fù)責(zé)灑水養(yǎng)生，保證砼表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)，保證其強(qiáng)度的增長(zhǎng)；

11）嚴(yán)格控制伸縮縫裝置的安裝質(zhì)量，保證錨固強(qiáng)度和平順，降低車輛的沖擊力。

4 施工體會(huì)

根據(jù)我單位對(duì)幾個(gè)橋涵的治理施工過程，筆者以為在以后橋涵設(shè)計(jì)、建設(shè)及養(yǎng)護(hù)、維修中，可以考慮以下幾個(gè)方面：

1）適當(dāng)提高建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，加大設(shè)計(jì)荷載、設(shè)計(jì)交通量等，并且在條件許可的情況下，優(yōu)先考慮采用整體現(xiàn)澆式橋涵，以增大橋涵的橫向連接及整體性；

2）適當(dāng)增大鉸縫企口寬度，對(duì)鉸縫側(cè)面作撓毛處理，增設(shè)鉸縫鋼筋網(wǎng)，加密梁板預(yù)制時(shí)的橫向筋，增加縱向鋼筋，提高鉸縫砼的標(biāo)號(hào)，并在鉸縫砼中加適量膨脹劑，以加強(qiáng)梁板的橫向聯(lián)結(jié)，使行車荷載能得到很好的橫向傳遞；

3）在墩頂負(fù)彎矩區(qū)，設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，減少鋪裝層頂面開裂，加強(qiáng)橋涵的整體受力；

4）適當(dāng)增加橋面鋪裝層砼的厚度及強(qiáng)度，將厚度增大至10cm以上，橋面鋼筋網(wǎng)采用Φ12螺紋鋼筋，防水砼標(biāo)號(hào)提高到C40號(hào)以上，在砼中摻加鋼纖維或聚丙烯纖維，以提高砼的整體強(qiáng)度，防止開裂；

5）在橋板與橋面水泥砼鋪裝層間加設(shè)聯(lián)系鋼筋，使兩者能更好的緊密結(jié)合，共同受力；

6）拌制防水砼使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，使纖維分散均勻，避免纖維成團(tuán)；

7）施工時(shí)嚴(yán)格控制砼的坍落度，從現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)看，以不超過8cm為宜。做完砼鋪裝層后，要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施，防止風(fēng)裂及過快失水造成表面網(wǎng)裂，砼強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)，不允許車輛在橋面行駛；

8）養(yǎng)護(hù)上對(duì)現(xiàn)有預(yù)制安裝的橋涵加強(qiáng)巡邏檢查，及時(shí)清理伸縮縫和泄水孔，及時(shí)處理存在“單板受力”狀況的橋涵，清除安全隱患；

9）對(duì)維修處理的橋涵作定期全面檢查，調(diào)查使用效果。

5 結(jié)論

本文僅是根據(jù)部分橋涵的維修治理情況，對(duì)“單板受力”的成因及維修施工進(jìn)行了一些膚淺的分析，橋涵“單板受力”是近年來出現(xiàn)的一種普遍橋梁病害，在設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)的各個(gè)環(huán)節(jié)都有著使其形成的原因，如何能夠深刻的認(rèn)識(shí)其成因，有針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行防治以及更加完善其加固方案，還需我們廣大工程技術(shù)人員繼續(xù)進(jìn)行研究與探討。

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1674-6708（2010）30-0112-02