(山東省臨沂市公路事業(yè)發(fā)展中心,山東 臨沂 276001)
山東省省道232線臨沂市湯郯段郯城碼頭沂河大橋建于1984年,上部結(jié)構(gòu)為36m×20m裝配式簡支T梁。30余年來,隨著交通流量的增加和載重的加大,致使該橋出現(xiàn)梁板裂縫、橫隔板連接鋼板開焊、橋面破損等病害。山東省公路橋梁檢測中心定期檢測,認(rèn)真分析了該簡支T型梁橋幾種常見病害表現(xiàn)及成因,并采取了相應(yīng)的維修加固技術(shù)措施。
T梁腹板存在5條~7條斜向、豎向裂縫,縫長0.3m~1.4m,縫寬0.05mm~0.30mm;T梁腹板裂縫向底面延伸,縫長0.06m~0.2m;部分裂縫橫向貫通T梁底面,與腹板豎向裂縫形成U形縫,T梁腹板豎向裂縫縫口水侵、泛白。
橫隔板下部連接鋼板開焊、混凝土脫落,大部分橫隔板損害。
大部分墩立柱樁頭外露,外露深度0.5m以上,套箍部分骨料及鋼筋外露,制動墩承臺已完全沖出河床。
橋面中線位置縱向開裂、局部混凝土碎裂、坑槽,中線左、右側(cè)2m處縱向開裂,部分孔跨橋面鋪裝已挖補(bǔ)處理的坑槽多處;左幅伸縮縫止水帶均脫落、失效,且伸縮縫錨固混凝土脫落、露筋嚴(yán)重;左端橋頭橫向貫通網(wǎng)裂,局部瀝青混凝土缺失成坑槽,橋頭跳車嚴(yán)重。
一是由于該橋腹板設(shè)計(jì)厚度18cm,且縱向構(gòu)造鋼筋較少,對混凝土的約束能力和應(yīng)力分散能力較差,受混凝土收縮及溫度作用的綜合影響,該類T梁腹板側(cè)面多會產(chǎn)生豎向裂縫;二是T梁裂縫橫向貫通底面,與腹板豎向裂縫形成U形裂縫,由于通行車輛載重較大,數(shù)量較多,T梁荷載作用產(chǎn)生的正彎矩拉應(yīng)力過大;三是梁腹板豎向裂縫,在車輛荷載的作用下,靠近支點(diǎn)附近剪力大而彎矩小,產(chǎn)生的主拉應(yīng)力超過了混凝土的抗拉強(qiáng)度。
橫隔板與主梁同時(shí)預(yù)制、吊裝完成后,T梁橫向聯(lián)系薄弱,橫隔板和翼板的連接采用干接縫,僅是上下角隅處的預(yù)埋鋼板焊接連接,在長期受潮氣等大氣因素侵蝕和活荷載作用下,橫隔板下部連接鋼板開焊、混凝土脫落,甚至完全失效。
由于長期受河道自然沖刷加之采砂嚴(yán)重,橋墩蓋梁、承臺上緣承受過大負(fù)彎矩拉應(yīng)力。
長期在重載車輛、大交通量下運(yùn)行,超過了大橋的設(shè)計(jì)荷載與通行能力,T梁間橫向聯(lián)系薄弱,造成了橋面鋪裝嚴(yán)重縱向開裂、各片主梁單獨(dú)受力現(xiàn)象。
封閉T梁梁底跨中及腹板裂縫;在T梁腹板抗剪區(qū)域及梁肋底跨中區(qū)域粘貼鋼板。
將T梁原鉸接縫鑿開60cm寬,植環(huán)形筋與橋面連成整體,原橫向鋼筋焊接,澆筑混凝土;將橫隔板鋼板脫落處適當(dāng)鑿除混凝土后,用鋼板重新焊接;對橫隔板兩面鑿毛,植筋、澆筑20cm混凝土加厚,提高梁體橫向剛度。
挖除橋墩樁頭,清理側(cè)面,植筋、綁扎鋼筋,外套箍30cm厚混凝土。
鑿除原橋面現(xiàn)澆層,植筋、布設(shè)雙層鋼筋網(wǎng),重做橋面防水混凝土鋪裝,提高其整體性;將原橋人行道及欄桿更換為混凝土防撞護(hù)欄;更換橋面連續(xù)縫、伸縮縫。
加設(shè)PVC泄水管,外徑10cm,長度延伸至梁體下;重新施畫橋面道路標(biāo)線;增設(shè)橋梁限載、橋名牌、橋梁責(zé)任牌等標(biāo)志等。
寬度小于0.2mm的裂縫,采用表面封閉法??刂埔c(diǎn):清除縫口表面浮漿并打毛,用空壓機(jī)吹盡縫口浮塵;用工業(yè)丙酮清洗縫口后,用裂縫封閉膠刮抹,顏色盡量與原混凝土顏色相近,表面平整。寬度大于0.2mm的裂縫,采用灌漿處理法??刂埔c(diǎn):灌漿膠采用優(yōu)質(zhì)A級環(huán)氧灌縫膠;裂縫灌注膠的性能應(yīng)不低于國家標(biāo)準(zhǔn)要求的性能指標(biāo)。
該橋原T梁腹板、邊梁內(nèi)側(cè)及中梁兩側(cè)粘貼鋼板,全橋共粘貼2592塊。鋼板采用A3鋼,螺桿采用C級六角頭螺栓,膠的剪切強(qiáng)度大于4MPa??刂埔c(diǎn):用甲苯或丙酮清洗鋼板和混凝土表面,在鋼板和混凝土表面抹一層中間厚兩邊薄的膠,再將鋼板就位;在粘貼完成24小時(shí)后,檢查粘貼固化效果,若固化面積小于鋼板面積的90%,應(yīng)剝下重貼。
將橫隔板“干接縫”改為“濕接縫”,將T梁原鉸接縫鑿開60cm寬度,設(shè)環(huán)形鋼筋與橋面連成整體,原橫向鋼筋焊接,橫隔板鋼板脫落處適當(dāng)鑿除混凝土后用鋼板重新焊接,后澆筑混凝土;加厚橫隔板,對橫隔板兩面進(jìn)行鑿毛處理,植順橋向穿透的鋼筋,增加橫向聯(lián)系鋼筋、兩面分別加厚20cm現(xiàn)澆混凝土,以增加梁體間的可靠連接,提高梁體橫向剛度??刂埔c(diǎn):鑿除橋面鋪裝前,應(yīng)先更換失效的橫向聯(lián)系鋼板;嚴(yán)格控制環(huán)形鋼筋植筋、鋼筋焊接、鋼板焊接質(zhì)量;嚴(yán)格控制“濕接縫”施工,加厚橫隔板兩側(cè)混凝土澆筑質(zhì)量,確保符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。
樁基礎(chǔ)平均深度3.0m,共50根,總長度150m。在原1.2m樁基外套厚30cm,混凝土標(biāo)號為C30??刂埔c(diǎn):施工前,對樁基加固區(qū)域進(jìn)行鑿毛處理,露出新鮮面;植筋布設(shè)鋼筋網(wǎng)要牢固,現(xiàn)澆混凝土要嚴(yán)格振搗質(zhì)量,確保與原柱結(jié)合牢固。
鑿除原橋面現(xiàn)澆層,植筋、布鋼筋網(wǎng),重做橋面防水混凝土鋪裝(C40)7812m2,提高橋梁整體性,增加T梁截面有效高度,改善T梁的受力狀況??刂埔c(diǎn):全面測量、嚴(yán)格控制施工高程;鑿除原橋面現(xiàn)澆層,在原T梁頂面鑿成凹凸差不小于6mm的粗糙面,表面無浮漿,集料外露清晰;植入一定數(shù)量的鋼筋,布設(shè)雙層鋼筋網(wǎng);嚴(yán)格控制橋面混凝土澆筑質(zhì)量;為保證混凝土橋面鋪裝層能充分參與結(jié)構(gòu)受力,橋面混凝土應(yīng)一次澆筑完成;加強(qiáng)混凝土養(yǎng)生?;炷翝仓旰笠M早進(jìn)行養(yǎng)護(hù),濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于15天。
將原橋護(hù)輪帶及欄桿更換為混凝土防撞護(hù)欄??刂埔c(diǎn):施工前,拆除左幅老橋欄桿及護(hù)輪帶,對原T梁頂鑿毛處理;植筋并焊接制作防撞體內(nèi)鋼筋,單面焊縫長度不小于10d;立模板澆筑混凝土,混凝土標(biāo)號為C30,澆筑防撞護(hù)欄前,須全寬范圍澆筑橋面現(xiàn)澆層;澆筑完成,表面涂黃黑相間的斜線,斜45°,間距15cm。
控制要點(diǎn):施工前,鑿除原橋伸縮裝置,并植筋;伸縮裝置型號為D80;嚴(yán)格按構(gòu)造圖進(jìn)行安裝,確保安裝質(zhì)量;伸縮裝置新澆筑材料采用聚丙烯纖維混凝土,聚丙烯纖維用量2.0kg/m3。
加設(shè)PVC泄水管,外徑10cm,長度延伸至梁體下;按設(shè)計(jì)圖重新施畫橋面道路標(biāo)線;按設(shè)計(jì)圖增設(shè)橋梁限載、橋名牌、橋梁責(zé)任牌等標(biāo)志等。