韋能杰

摘要：文章結(jié)合龍州左江大橋維修加固工程實(shí)例，介紹了該橋總體維修加固方案，分別闡述了支座更換與粘貼鋼板兩種維修加固施工工藝要點(diǎn)，為類似橋梁維修加固提供參考。

關(guān)鍵詞：橋梁;維修;加固工程;實(shí)踐分析

中圖分類號(hào)：U445.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.07.039

文章編號(hào)：1673-4874（2019）07-0128-04

0引言

舊橋的維修加固是目前許多交通發(fā)達(dá)國家共同面臨的課題之一，其面臨的維修加固任務(wù)十分繁重甚至新建橋梁任務(wù)已被降至次要位置。所謂的維修加固工程主要指針對(duì)正在使用的舊橋進(jìn)行檢測(cè)、維修、評(píng)價(jià)和加固的技術(shù)措施總稱。我國過去公路橋梁建設(shè)絕大多數(shù)采取雙曲拱工藝和鋼筋混凝土梁橋工藝，對(duì)其實(shí)施維修加固就是針對(duì)這部分橋梁使用情況作出客觀的判斷，并制定出維修加固的針對(duì)性舉措。本文主要以南寧至友誼關(guān)高速公路（簡(jiǎn)稱南友高速公路）龍州左江大橋維修加固工程為例，針對(duì)目前常見的兩種維修加固工藝方案，即橋梁計(jì)算機(jī)同步頂升更換支座、粘貼鋼板施工為主線展開分析，進(jìn)一步進(jìn)行探索比較，得出科學(xué)性、針對(duì)性較強(qiáng)的施工方案，為其他橋梁維修加固提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1龍州左江大橋存在的主要問題

龍州左江是西江水系上游支流郁江的最大支流，尤其在強(qiáng)降雨的情況下，江水渾濁，水流湍急，龍州左江大橋橫跨其上，在當(dāng)?shù)卦摌蛴置褒堉荻颉?。由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)，橋梁的質(zhì)量已大不如前，車輛上橋時(shí)，有明顯晃動(dòng)，屢次發(fā)生車輛撞破護(hù)欄墜橋事件，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大損失。大橋維修加固前限速40 km/m，并設(shè)置了警示標(biāo)志。橋梁運(yùn)營(yíng)多年，實(shí)踐調(diào)研發(fā)現(xiàn)主要存在橋梁主體穩(wěn)定性較差、橋面腐蝕損壞以及支座病害較為嚴(yán)重的問題，急需實(shí)施搶救性維修加固措施。

1.1橋梁結(jié)構(gòu)和支座方面的問題

由于橋梁主梁靠近支座有3cm的間隙，在載力一定的情況下，汽車經(jīng)過支座時(shí)，間隙會(huì)出現(xiàn)閉合情形，這一情形對(duì)于橋梁的沖擊不容小視。當(dāng)汽車離開后，滯軸會(huì)與支座發(fā)生分離，又一次發(fā)生沖擊，引起橋梁的兩次振動(dòng)，進(jìn)而加劇了全橋的振動(dòng)，這給橋梁結(jié)構(gòu)安全帶來巨大隱患，也加速了構(gòu)件的疲勞損壞。支座局部存在嚴(yán)重的開裂變形，局部脫空造成局部開裂，已損壞的板式橡膠支座亟需實(shí)施更換處置。

1.2鋼結(jié)構(gòu)件存在病害

通過調(diào)研可得橋梁鋼結(jié)構(gòu)件主要病害如下：U型肋和橋面板開裂、焊開裂、橫隔板開裂。此四類裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的原因各不相同：U型肋與頂板處的開裂為一類裂縫，呈現(xiàn)為縱向裂縫，主要分布在重車道的車輪輪跡帶;U型肋與橫隔板處的開裂為二類裂縫，呈現(xiàn)為豎向裂縫，為表面細(xì)微裂紋;橫隔板圓弧切口裂紋為三類裂紋，呈現(xiàn)為橫向裂紋，產(chǎn)生的主要原因?yàn)槟覆拈_裂。此外，橋梁主要鋼構(gòu)件還存在油漆的斑駁，局部有水跡和銹蝕約40余處。

1.3橋梁橋面瀝青鋪設(shè)和銹蝕狀況

由于橋梁瀝青鋪設(shè)時(shí)間較長(zhǎng)，不同程度地存在坑槽、裂縫、推移等情形。經(jīng)認(rèn)真勘察可知，共有縱向裂縫21條，長(zhǎng)度約900 m;坑槽12處，面積約2rrf;推移共4處，總面積約11m。此外，在勘察中還發(fā)現(xiàn)部分橋面底部的鋼筋混凝土銹蝕嚴(yán)重，混凝土出現(xiàn)不同程度的破碎，還存在繼續(xù)惡化的可能，如果繼續(xù)使用可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。此外，人行道磚也存在不同程度的破壞。這些病害不僅影響到橋梁的使用功能，同時(shí)危及到橋梁的安全受力和整體外在形象，迫切需要對(duì)其實(shí)施加固維修。

2龍州左江大橋維修加固方案措施

龍州左江大橋維修加固具備一定的代表性，其對(duì)于目前國內(nèi)很多橋梁的維修加固具有十分重要的參考意義。

2.1總體維修加固方案簡(jiǎn)述

縱觀上文對(duì)病害問題的研究分析發(fā)現(xiàn)，主要是橋梁支座、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等方面存在的問題較為凸顯，這也是橋梁常見病害之一。

2.1.1總體維修加固方案依據(jù)

主要結(jié)合廣西交通科學(xué)研究院有限公司在類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)，并依據(jù)以下6條文本及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)：《南寧至友誼關(guān)高速公路龍州聯(lián)線龍州左江大橋維修加固工程施工招標(biāo)文件》、《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）、《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》（JTGH11-2004）、《公路橋涵加固施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TJ23-2008）、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTGF80/1-2004）。

2.1.2總體維修加固方案

主要按照成立施工組織領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)、明確人員崗位職責(zé)、實(shí)施施工平面布置和臨時(shí)設(shè)施布置的步驟展開：（1）盡量減少用地，少占農(nóng)田耕地;（2）盡量利用永久性道路和交通設(shè)施;（3）盡量利用代拆臨建設(shè)施，降低建設(shè)設(shè)施的費(fèi)用;（4）既有利于生產(chǎn)又有利于生活，將生活設(shè)施與施工設(shè)施分開布置。目前行業(yè)內(nèi)部通常采取橋梁計(jì)算機(jī)同步頂升更換支座、粘貼鋼板施工、樹脂錨桿施工三種工藝方案，本文主要針對(duì)前兩種展開研究分析，進(jìn)一步得出結(jié)論。

2.2支座更換工藝分析

2.2.1支座更換的基本原則

（1）對(duì)嚴(yán)重變形開裂、局部脫空造成局部開裂和已損壞的板式橡膠支座進(jìn)行更換處理。

（2）對(duì)變形和脫空的支座，更換支座后還需調(diào)整支座受力狀態(tài)：將支座安放至與墊石軸心受力的位置，因構(gòu)件缺陷造成脫空時(shí)應(yīng)加墊鋼板或?qū)|石進(jìn)行調(diào)平施工。

（3）T梁頂升后，為保證同一蓋梁上所有支座的力學(xué)性能及耐久性保持同一水平，將蓋梁上全部舊支座更換成符合規(guī)范和本招標(biāo)文件要求的新支座。

2.2.2支座材料選用的標(biāo)準(zhǔn)和要求

（1）橋梁支座應(yīng)符合表1中相關(guān)物理機(jī)械性能規(guī)定和表2中板式橡膠支座成品的力學(xué)性能要求。

（2）必須按照?qǐng)D紙、現(xiàn)場(chǎng)管理人員以及承包人員的推薦選擇橋梁支座的供應(yīng)商。在制造期間，承包人員要主動(dòng)提供成品設(shè)備以便現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行檢查。

（3）承包人應(yīng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的支座按圖紙及《公路工程標(biāo)準(zhǔn)施工招標(biāo)文件（2009年版）》中有關(guān)要求進(jìn)行檢查，并將檢查結(jié)果報(bào)送現(xiàn)場(chǎng)管理人員批準(zhǔn)。

（4）鋼夾板和橡膠間的粘結(jié)應(yīng)在對(duì)試件進(jìn)行分離試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行，破壞發(fā)生在橡膠內(nèi)，而不在橡膠與鋼夾板的粘結(jié)面出現(xiàn)。

（5）對(duì)于工廠制造的橡膠和夾板支座，其平面尺寸和厚度允許偏差應(yīng)符合《平面尺寸偏差表》和《厚度偏差表》的規(guī)定，具體見表3、表4。

（6）板式支座成品外觀質(zhì)量不得有GB20688.4-2007規(guī)定的缺陷存在，板式支座的成品質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)符合GB20688.4-2007的規(guī)定。

2.2.3更換支座梁體頂升方案

（1）梁體頂升方案確定

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的梁底與蓋梁頂面間的高度確定更換支座頂升梁體時(shí)是否需要搭設(shè)頂升輔助支架。并在墩兩側(cè)下搭設(shè)供施工人員行走和放置設(shè)備的懸掛工作平臺(tái)。

（2）千斤頂縱橋向布置方案

40 mT梁總計(jì)一聯(lián)（5跨），整聯(lián)應(yīng)整體同步頂升，頂升高度應(yīng)盡量小，應(yīng)以能更換支座、粘貼鋼板為準(zhǔn)。

（3）千斤頂橫橋向布置方案

在橫橋向方向，由于單幅橋由7片T梁構(gòu)成，梁間采用濕接縫連接，為了結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)將7片主梁同時(shí)向上抬升。根據(jù)梁底現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量尺寸及結(jié)構(gòu)安全性計(jì)算，千斤頂布置有兩種方案：

①將千斤頂直接放于主梁濕接縫下，具體如圖1所示。

②利用輔助設(shè)備進(jìn)行支座更換，具體如圖2所示。

2.2.4施工主要工藝要求

按照“施工準(zhǔn)備一搭設(shè)施工腳手平臺(tái)標(biāo)注支座中心線一安裝千斤頂、試頂梁體”的步驟展開，主要工藝如下：（1）一線人員要對(duì)更換橋梁支座的梁體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看，確保其完好狀況，如發(fā)現(xiàn)有病害問題必須先對(duì)其進(jìn)行處置后再進(jìn)行支座的更換;（2）對(duì)蓋梁頂面和梁底的豎向高度進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的結(jié)果來確定是否直接使用千斤頂，并由此合理確定施工計(jì)劃方案;（3）必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況來確定人員組織、支座更換的數(shù)量和千斤頂?shù)臄?shù)量型號(hào)等;（4）要全面調(diào)試頂升使用的油泵、千斤頂、壓力表等儀器和設(shè)備，直到其符合要求標(biāo)準(zhǔn);（5）按照設(shè)計(jì)要求在施工現(xiàn)場(chǎng)或工廠預(yù)制剛構(gòu)橋新增支座的支座墊石;（6）要高度重視施工簡(jiǎn)易腳手平臺(tái)的搭設(shè)，確保操作人員行走安全以及可以放置必要的材料工具;（7）使用記號(hào)筆做好明顯的標(biāo)記，位置應(yīng)選擇在對(duì)應(yīng)支座和左右兩邊，確保在進(jìn)行支座更換時(shí)，新的支座不會(huì)發(fā)生位移;（8）為確保千斤頂頂升流程的安全順利實(shí)施，必須按照設(shè)計(jì)好的方案在墩頂蓋梁上布置千斤頂，并要求擺放范圍高差≤2am。

2.3粘貼鋼板施工工藝分析

2.3.1施工材料要求

（1）加固鋼板采用Q345C級(jí)鋼板，鋼板質(zhì)量必須符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591-2008）的要求。

（2）膠粘劑（粘貼膠性能采用不低于A級(jí)膠要求）應(yīng)具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性，必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其安全性能指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/TJ22-2008）中對(duì)粘貼鋼板或型鋼用膠粘劑A級(jí)膠的相應(yīng)規(guī)定，其無毒性檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合無毒衛(wèi)生等級(jí)的要求。

2.3.2施工要點(diǎn)分析

（1）施工定位放線及準(zhǔn)備

要根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量進(jìn)行定位，在待粘貼的鋼板混凝土表面定位出鋼板位置大致模樣，在定位時(shí)其寬度每側(cè)要比粘貼鋼板寬2～3cm。要事先準(zhǔn)備打磨設(shè)備、鉆孔設(shè)備、灌漿設(shè)備、配膠用具等工具，并為粘貼灌注做好施工準(zhǔn)備。

（2）對(duì)混凝土表面實(shí)施科學(xué)處理

主要對(duì)混凝土表面2～5mm的表面砂漿進(jìn)行打磨，使用設(shè)備為角磨機(jī)，使其露出堅(jiān)實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)，并使其粗糙面相對(duì)平整。如果出現(xiàn)混凝土表面不夠平整的情形，應(yīng)使用角磨機(jī)實(shí)施打磨，再使用鋼絲刷將其刷毛，將表面疏松物剔出，并針對(duì)剝落、崩邊等情形進(jìn)行表面缺陷處理;清除疏松層，并輔以酒精或丙酮實(shí)施清洗，使其干凈后再使用環(huán)氧砂漿實(shí)施找平修補(bǔ)。

（3）植埋螺栓

植埋螺栓工藝流程主要按照“定位放線→鉆孔→清孔→注膠→植入螺栓”的步驟組織實(shí)施。

2.3.3主要施工方法分析

（1）放線定位要避免傷及鋼筋。放線定位前，應(yīng)用鋼筋探測(cè)設(shè)備探明原有鋼筋（或鋼絞線）的位置，再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙準(zhǔn)確定出鉆孔位置，并作出標(biāo)記，鉆孔中心位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（2）選擇鉆頭要根據(jù)設(shè)計(jì)孔徑的大小來實(shí)施。首先要對(duì)孔位進(jìn)行標(biāo)記，在標(biāo)記處實(shí)施鉆孔時(shí)，深度要符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定，不允許出現(xiàn)欠鉆的情況。（3）要科學(xué)實(shí)施清孔。應(yīng)首先使用硬鬢毛刷進(jìn)行孔道的清理，再使用高壓干燥空氣對(duì)碎片、灰塵和水分進(jìn)行清理，保持孔位的干燥干凈。（4）要合理實(shí)施注膠。注膠過程應(yīng)首先按固膠的A、B級(jí)重量比進(jìn)行混合均勻?qū)嵤┱{(diào)配，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定配膠量的多少，一次性配膠量應(yīng)≤1000 g，所配膠量應(yīng)在初凝前用完，確保施工質(zhì)量。（5）植埋螺栓過程中，螺栓插入前應(yīng)清理插入部分的表面污物，使用螺栓在孔內(nèi)慢慢插入并旋轉(zhuǎn)，并使用油灰刀將外流膠刮凈，達(dá)到固定螺栓的目的，嚴(yán)禁使用敲法實(shí)施調(diào)直。

3結(jié)語

南友高速公路龍州左江大橋維修加固工程具備較好的典型性，對(duì)于目前國內(nèi)多數(shù)橋梁的維修加固具有十分重要的借鑒意義，筆者通過對(duì)兩個(gè)主要工藝的施工研究，得出如下結(jié)論：

（1）支座的維修加固和更換對(duì)于確保鋼筋混凝土橋梁的整體質(zhì)量至關(guān)重要，在維護(hù)加固過程中要給予高度重視。施工中，必須嚴(yán)格按照材料選用、確定施工方案、實(shí)施具體施工的步驟展開，不可圖省事、走過場(chǎng)，給后續(xù)橋梁的使用埋下隱患。

（2）鋼板的粘貼使用，對(duì)于老舊橋梁的修復(fù)作用較大，效果較好，其不僅提高了車輛通行的舒適性，對(duì)于提升橋梁整體質(zhì)量和整體形象作用也較大，由于工藝步驟簡(jiǎn)單可復(fù)制，具有較好的推廣意義。

（3）本文僅僅對(duì)兩個(gè)主要工藝進(jìn)行深入闡述，該橋梁在其他方面也不同程度存在病害和問題，筆者不再一一作出闡述分析。需要強(qiáng)調(diào)的是，隨著信息科技的發(fā)展，橋梁的維修加固技術(shù)需要一個(gè)載體平臺(tái)，比如利用計(jì)算機(jī)實(shí)施舊橋梁的三維建模，呈現(xiàn)其基本狀態(tài)，從而為后續(xù)維修加固提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。