盧長春 （安慶市公路管理局，安徽 安慶 246000）

1 橋梁概況

大關(guān)橋位于G206 K1138+223處，橋梁跨越大關(guān)河。該橋上部結(jié)構(gòu)為4m×8m石拱，下部結(jié)構(gòu)為重力式墩臺、擴大基礎(chǔ)。橋梁全長46m，全寬17.6m(1.3m人行道+15m橋面+1.3m人行道)，凈矢高1.3m，拱圈厚0.5m。該橋建成于1988年，所在道路為G206，水泥混凝土路面，路面寬15m，二級公路，運營年限較長，橋面系、護(hù)欄、拱圈、基礎(chǔ)等部位均出現(xiàn)病害，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全性和行車舒適性。為恢復(fù)橋梁的正常使用功能，亟需對該橋進(jìn)行維修加固（見表1）。

2 橋梁病害及成因分析

2.1 病害描述

2.1.1 主體結(jié)構(gòu)病害

①主拱圈部分灰縫脫落、滲水嚴(yán)重。

②第2跨拱圈一塊石出現(xiàn)縱向裂縫，裂縫寬2mm，長40cm。

2.1.2 附屬結(jié)構(gòu)病害

①橋面水泥混凝土路面出現(xiàn)斷板、板角破裂、露骨等現(xiàn)象。

②原有欄桿為為條形護(hù)欄，部分缺失。

③基礎(chǔ)受河水沖刷嚴(yán)重，基礎(chǔ)外露，部分脫空。

④橋面部分泄水孔堵塞。

2.2 病害分析

①拱圈灰縫脫落是由于當(dāng)時施工時拱圈底部局部砂漿偏少，部分塊石間的砂漿不飽滿，加上該橋運營年限較長，受自然風(fēng)化影響，導(dǎo)致拱圈灰縫部分脫落。

②拱圈滲水是由于原橋面為水泥混凝土路面，路面板塊存在接縫且拱上填料不密實，橋面部分板塊破損，部分泄水孔堵塞導(dǎo)致雨水下滲。

③第2跨拱圈一塊石出現(xiàn)縱向裂縫，據(jù)現(xiàn)場觀察該條縱向裂縫僅出現(xiàn)在一個塊石上，裂縫并未延伸至周邊塊石上，初步分析，裂縫產(chǎn)生原因是由于該塊石本身存在缺陷、強度不夠且拱上加載較重所致。

橋梁分類與養(yǎng)護(hù)措施對照表 表2

2.3 技術(shù)狀況評定

該橋主要病害符合橋梁技術(shù)狀況四類橋相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，評定為四類橋。參照橋梁分類與養(yǎng)護(hù)措施對照表，對該橋進(jìn)行維修加固。

3 改造方案

①拆除原護(hù)欄及人行道。

②鑿除原橋面混凝土面板，挖除上層填料(20cm厚)。

③鋪筑20cm水泥穩(wěn)定碎石。

④澆筑20cm厚C40防水混凝土橋面鋪裝。

⑤澆筑墻式防撞護(hù)欄。

⑥對第2跨拱圈塊石裂縫用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行壓力注漿封閉，對勾縫脫落處用砂漿重新勾縫。

⑦對基礎(chǔ)沖刷脫空處采用素混凝土填充，然后設(shè)置C25混凝土基礎(chǔ)護(hù)腳，保護(hù)基礎(chǔ)。

⑧對橋梁上游1m至下游1m范圍內(nèi)設(shè)置30cm厚漿砌片石河床鋪砌，并在上下游鋪砌外各做一道C25片石混凝土攔水壩。

⑨重畫橋面及橋頭順接路面標(biāo)線。

4 主要施工工藝

4.1 施工工藝

4.1.1 拆除橋面附屬結(jié)構(gòu)

主要為拆除橋梁護(hù)欄，每側(cè)護(hù)欄拆除由兩端向中間進(jìn)行，對稱拆除，并裝車運走。橋上若有管線，應(yīng)聯(lián)系業(yè)主及相關(guān)管理部門拆除。

4.1.2 鑿除橋面鋪裝

采用輕型機械設(shè)備或人工鑿除原橋面鋪裝。鑿除由橋梁中部向兩端對稱進(jìn)行，并裝車運走。

大關(guān)橋基本數(shù)據(jù) 表1

4.1.3 換填拱上填料

橋面鋪裝鑿除后，挖除松散拱上填料，換填二灰碎石。挖除拱上填料時應(yīng)從中部向兩端對稱挖除，填料回填后，采用人工或人工配合小型夯實設(shè)備夯實。

4.1.4 橋面鋪裝施工

橋面鋪裝采用C40防水混凝土。為了保證橋面整體性，一般采用橫向全幅遞進(jìn)式澆筑混凝土，由于該橋周邊無法修建便道，所以建議采用半幅施工、半幅通行。

①橋面設(shè)置鋼筋網(wǎng)，應(yīng)采取措施保證其位置正確和保護(hù)層厚度。澆筑混凝土，施工人員及機具不得踩踏在鋼筋網(wǎng)上。

②混凝土在拌和站集中攪拌，混凝土罐車運輸至現(xiàn)場。混凝土運輸至現(xiàn)場后應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行坍落度檢測，混凝土坍落度過小能使用，否則易引起堵泵現(xiàn)象，混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象時不能使用。

③振搗時首先采用插入式振動棒與平板振動器相結(jié)合的方法。應(yīng)嚴(yán)格控制振搗時間，時間不宜過長，保證混凝土密實即可。過度振搗會造成粗骨料下沉，混凝土表面富漿，上層多為砂漿，極易造成塑性收縮裂紋。

④混凝土振搗后應(yīng)立即搭設(shè)跳板進(jìn)行抹面收漿。

⑤一次收漿之后，及時蓋塑料薄膜，阻止水分的揮發(fā)而產(chǎn)生早期塑性收縮裂紋。施工作業(yè)面不得過長，從混凝土攤鋪到蓋塑料薄膜不宜超過45min，盡量控制在30min內(nèi)。待終凝后撤掉塑料薄膜，然后鋪上棉氈灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)不小于10d。

4.5 橋梁裂縫處理

4.5.1 修補方法

壓力灌注法：適用于較深、寬度≥0.15mm的裂縫處理。

4.5.2 壓力注漿法的施工工藝流程

縫口表面處理→粘貼注漿嘴和出漿嘴→封縫→密封檢查→灌漿→封口結(jié)束→檢查

4.5.3 裂縫處理

裂縫縫口表面處理，應(yīng)使工作面平順、干燥、無油污。處理范圍沿裂縫走向?qū)?0mm～50mm。

可用鋼絲刷等工具，清除裂縫表面的灰塵、白灰、浮渣及松散層等污物；然后再用毛刷蘸甲苯、酒精等有溶液，把沿裂縫兩側(cè)20mm～30mm處擦洗干凈并保持干燥。

4.5.4 埋設(shè)灌漿嘴

在裂縫交叉處、較寬處、端部以及裂縫貫穿處，鉆孔內(nèi)均應(yīng)埋設(shè)灌漿嘴。在一條裂縫上必須有進(jìn)漿嘴、排氣嘴和出漿嘴。注漿嘴沿裂縫走向布置，間距視縫寬度一般為200mm～400mm。

4.5.5 封縫

環(huán)氧樹脂膠泥封縫:對于不鑿槽的裂縫可用環(huán)氧樹脂膠泥封閉。先在裂縫兩側(cè)(寬20mm～30mm)涂一層環(huán)氧樹脂基液，后抹一層厚1mm左右、寬20mm～30mm的環(huán)氧樹脂膠泥。抹膠泥時應(yīng)防止產(chǎn)生小孔和氣泡，要刮平整，保證封閉可靠。

環(huán)氧膠泥質(zhì)量配合比為：環(huán)氧樹脂∶乙二胺∶二丁脂∶丙酮∶水泥=100∶15∶30∶15∶70。

4.5.6 試漏檢測

裂縫封閉后應(yīng)進(jìn)行壓氣試漏，檢查密閉效果。試漏需待封縫膠泥或砂漿有一定強度時進(jìn)行。試漏前沿裂縫涂一層肥皂水，從灌漿嘴通入壓縮空氣，凡漏氣處應(yīng)予以修補密封至不漏為止。

4.5.7 漿液配制

漿液配制應(yīng)按照不同漿材的配方及配制方法進(jìn)行。漿液一次配備數(shù)量，需以漿液的凝固時間及進(jìn)漿速度來確定。本設(shè)計采用環(huán)氧砂漿作為化學(xué)灌漿材料。

環(huán)氧砂漿質(zhì)量配合比為：環(huán)氧樹脂漿（膠）液∶水泥∶中砂=10∶15∶20。

4.5.8 灌漿

灌漿是施工關(guān)鍵工序之一，應(yīng)確保灌漿質(zhì)量。

①灌漿機具、器具及管子在灌漿之前應(yīng)進(jìn)行檢查，運行正常時方可使用。接通管路，打開所有灌漿上的閥門，用壓縮空氣將孔道及裂縫吹干凈。

②根據(jù)裂縫區(qū)域大小，可采用單孔灌孔或分區(qū)群孔灌漿。豎向、斜向裂縫壓漿應(yīng)自下而上進(jìn)行。

③灌漿時，應(yīng)待下一個排氣嘴出漿時立即關(guān)閉轉(zhuǎn)芯閥，如此順序進(jìn)行。壓力注漿修補裂縫應(yīng)根據(jù)漿液流動性選擇注漿壓力，一般為0.1MPa～0.4MPa。

④灌漿停止的標(biāo)志為吸漿率小于0.1L/min，再繼續(xù)壓注幾分鐘即可停止灌漿，關(guān)掉進(jìn)漿嘴上的轉(zhuǎn)芯閥門。

⑤待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時，可拆下灌漿嘴，再用環(huán)氧樹脂膠泥或滲入水泥的灌漿嘴處抹平封口。

⑥灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查補強效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補救，確保工程質(zhì)量。

5 加固用材料

橋梁加固用材料的品種、規(guī)格及使用性能，應(yīng)符合國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并滿足設(shè)計要求。

5.1 水泥

應(yīng)采用高品質(zhì)的強度等級為42.5、52.5的硅酸鹽水泥、快硬性硅酸鹽水泥，同一座橋應(yīng)采用同一品種水泥，不得采用復(fù)合水泥或變質(zhì)水泥。

5.2 集料

①粗集料應(yīng)選用質(zhì)密、堅硬、強度高、耐久性好的碎石。對于主要承重構(gòu)件的加固用集料的最大粒徑：拌合混凝土應(yīng)不超過20mm，小石子混凝土不超過10mm。不得使用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。

②細(xì)集料應(yīng)選用中、粗砂，其細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6～3.7之間。

5.3 混凝土拌和用水

①水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝結(jié)與硬化的有害雜質(zhì)或油脂、糖類及游離酸類等。

③供飲用的水。

5.5 外加劑

混凝土中摻用外加劑時，其質(zhì)量及相關(guān)技術(shù)規(guī)定應(yīng)符合《混凝土外加劑》（GB 8076）與《混凝土外加劑使用技術(shù)規(guī)范》（GB 50119）的要求；不得使用含有氯鹽亞硝酸鹽碳酸鹽和硫氰酸鹽類成分的外加劑；不應(yīng)使用鋁粉作為混凝土的膨脹劑。

5.6 鋼筋

設(shè)計采用HPB300級(A)、HRB335級(B)和HRB400級鋼筋(C)；符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2007）的規(guī)定。凡鋼筋直徑≥12mm的，一般采用HRB400熱軋螺紋鋼；凡鋼筋直徑<12mm的，光圓鋼筋采用HPB300鋼筋，帶肋鋼筋采用HRB335鋼筋。

5.7 鋼材

鋼板、型鋼、扁鋼和鋼管應(yīng)采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼；對重要結(jié)構(gòu)的焊接構(gòu)件，應(yīng)采用Q235-B級、Q345-C級等可焊性好的鋼材。

5.8 焊接材料的型號和質(zhì)量

①焊條材料的品種、規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計要求，其型號應(yīng)與被焊接鋼材的強度相適應(yīng)。

②焊接連接的設(shè)計指標(biāo)應(yīng)符合公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。

5.9 植筋

橋梁加固需要植筋時，宜采用HRB335級熱軋帶肋鋼筋，也可采用HRB400級和RRB400級熱軋帶肋鋼筋。

5.10 裂縫修補材料

①混凝土橋梁裂縫注射或壓力灌注用修補膠的安全性能指標(biāo)必須符合表3規(guī)定。

裂縫修補用膠(注射劑)的安全性能指標(biāo) 表3

②橋梁混凝土裂縫修補用聚合物水泥注漿料的安全性能指標(biāo)必須符合表4規(guī)定。

裂縫修補用聚合物水泥注漿料的安全性能指標(biāo) 表4

③裂縫修補膠除應(yīng)符合以上規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列要求：裂縫修補膠漿液的粘度小、滲透性、可灌性好；裂縫修補膠漿液固化后收縮性小，固化時間可調(diào)節(jié)，灌漿工藝簡便；固化后不應(yīng)遺留有害化學(xué)物質(zhì)。

5.11 修復(fù)材料

混凝土表層缺陷修復(fù)材料（如：混凝土（砂漿）、聚合物水泥混凝土（砂漿）、改性環(huán)氧混凝土（砂漿）等）的質(zhì)量及性能應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

6 施工組織安排

6.1 施工保通方案

由于該橋所在道路為國道，交通量大，交通不能中斷，且橋梁周邊無法修建便道，所以采用半幅施工、半幅通行的方式。

6.2 安全保障措施

①施工前與公路及交通相關(guān)管理部門聯(lián)系辦理有關(guān)手續(xù)，按批準(zhǔn)的時間、范圍進(jìn)行施工。

②嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》(JTGH30)設(shè)置施工標(biāo)志、限制速度標(biāo)志、反光錐形交通路標(biāo)和其他安全設(shè)施。

③橋梁加固前，作業(yè)區(qū)路段各公路出入口及作業(yè)區(qū)前方適當(dāng)位置應(yīng)設(shè)置公告信息牌，并向社會發(fā)布相關(guān)公告信息。

④橋梁加固施工前，制訂由于交通事故、車輛故障等引起的交通堵塞應(yīng)急預(yù)案，在突發(fā)事件發(fā)生后及時啟動。

⑤橋梁加固施工宜在晴天和白天進(jìn)行。必須在不良天氣或夜間施工時，應(yīng)有相應(yīng)的施工保障措施。