摘? 要:鷹嘴橋于1998年建成,橋梁上部結(jié)構(gòu)為1~6m鋼筋混凝土矩形板,下部為混凝土U型臺(tái)身擴(kuò)大基礎(chǔ)。該橋主要病害:板底有6道縱向通縫,2道橫向裂縫;0、1#臺(tái)身均有1道橫向通縫,3~4道豎向裂縫,目前已對(duì)裂縫進(jìn)行注膠封閉處治。但側(cè)墻縱橫向裂縫嚴(yán)重,臺(tái)帽開(kāi)裂;橋梁部分板底泛堿、銹脹、碳化,混凝土脫落嚴(yán)重。
關(guān)鍵詞:白銀公路段;鄭家梁2#橋;鷹嘴橋維修
中圖分類(lèi)號(hào):U41U4?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A??? 文章編號(hào):2096-6903(2020)06-0000-00
0引言
當(dāng)前,群眾對(duì)公路運(yùn)輸狀況更加關(guān)注,橋梁安全直接影響公路運(yùn)營(yíng)安全,這不僅聯(lián)系著整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也關(guān)系著人民群眾的人身安全。在國(guó)省干線(xiàn)中,小橋數(shù)量幾乎占橋梁總數(shù)的一半,現(xiàn)管養(yǎng)小橋多存在修建年份早、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載力低等情況,這使得小橋在使用過(guò)程中出現(xiàn)不同程度的病害和缺陷。2019年,白銀局采用鋼波紋板內(nèi)襯加固的方式施工,其具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工簡(jiǎn)便、提高原橋的承載能力,質(zhì)量達(dá)標(biāo)、外型大方美觀,達(dá)到了預(yù)期效果。
1 概述
1.1 橋梁簡(jiǎn)介
白銀公路段2019年橋梁維修加固共涉及G109京拉公路的2座橋。(1)K1587+750鄭家梁2#橋:1~6m整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土板橋,橋梁寬度為:凈11m+0.5m×2,橋長(zhǎng)11.04m,漿砌片石臺(tái)身、混凝土臺(tái)帽,漿砌片石擴(kuò)大基礎(chǔ),進(jìn)出水口為漿砌片石八字墻。(2)K1595+510 鷹嘴橋:1~6m 整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土板橋,橋梁寬度為:凈11m+0.5m×2,橋長(zhǎng) 16.6m,混凝土預(yù)制塊 U 型臺(tái)身、混凝土臺(tái)帽,擴(kuò)大基礎(chǔ),進(jìn)出水口為漿砌片石錐坡。
1.2 項(xiàng)目技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
(1)該項(xiàng)目為維修改造項(xiàng)目,因此,維持原設(shè)計(jì)行車(chē)速度及服務(wù)水平不變。(2)設(shè)計(jì)荷載:維持原荷載不變。(3)設(shè)計(jì)洪水頻率:維持原有防洪等級(jí)。(4)橋梁寬度:維持原寬度。(5)地震動(dòng)峰加速度參數(shù):維持原設(shè)計(jì)。
2病害分析及維修方案
2.1橋梁主要病害及對(duì)應(yīng)維修方案
(1)橋主要病害:1)板底2條縱向通縫,1條2.5m長(zhǎng)縱向裂縫,板端局部泛堿。2)0#臺(tái)帽距右側(cè)2m處局部破損,臺(tái)身頂部破損。
(2)維修方案。本次主要對(duì)鄭家梁2#橋做鋼波紋板內(nèi)襯加固、護(hù)欄更換為混凝土防撞護(hù)欄,橋臺(tái)及附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)處理。
(3)主要病害。1)板底 6 條縱向通縫,并局部泛堿,腐蝕碳化并出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫,板端銹脹裂縫鋼筋外露。2)0#臺(tái)身預(yù)制塊之間砂漿勾縫脫落,1#臺(tái)身中央有豎向通縫,縫寬3mm左右。3)出水口鋪砌斷裂,1#臺(tái)左側(cè)錐坡基礎(chǔ)掏空。
2.2病害成因
(1)上部結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的主要成因。1)鋪裝層破壞和鉸縫開(kāi)裂導(dǎo)致預(yù)制板單板受力,從而產(chǎn)生板底裂縫;2)重車(chē)及超載導(dǎo)致現(xiàn)澆板出現(xiàn)過(guò)大彎矩及沖擊剪切破壞,致使板底出現(xiàn)裂縫。3)混凝土表面防水處理差,致使混凝土出現(xiàn)滲水及內(nèi)部腐蝕,導(dǎo)致板底開(kāi)裂。
(2)橋墩臺(tái)身和臺(tái)帽裂縫、局部破損漏筋、混凝土脫落和蜂窩麻面的主要成因。1)重車(chē)及超載增加,混凝土墻身厚度不足和漿砌片石墻身承載力不足。2)施工質(zhì)量欠佳,特別是混凝土在澆搗過(guò)程中的不密實(shí)和漿砌片石砂漿強(qiáng)度、飽滿(mǎn)度和砌筑厚度不足。3)在設(shè)計(jì)或者施工時(shí)鋼筋綁扎位置出現(xiàn)偏差導(dǎo)致局部出現(xiàn)混凝土保護(hù)層不夠。
(3)側(cè)墻和八字墻裂縫、混凝土脫落的主要成因。1)側(cè)墻厚度和混凝土強(qiáng)度不能滿(mǎn)足現(xiàn)有臺(tái)后土壓力和重載車(chē)輛作用力。2)側(cè)墻頂與安全基座之間連接設(shè)計(jì)不當(dāng)。3)施工質(zhì)量欠佳,特別是混凝土在澆搗過(guò)程中的不密實(shí)和漿砌片石砂漿強(qiáng)度、飽滿(mǎn)度和砌筑厚度不足。
2.3加固方案的對(duì)比(表1)
2.4梁板及墩臺(tái)病害維修方案
(1)梁板及墩臺(tái)身均有輕微裂縫,其病害經(jīng)過(guò)修補(bǔ)即可達(dá)到原有橋梁設(shè)計(jì)承載力要求,因此僅對(duì)裂縫和部分構(gòu)件維修加固即可:1)裂縫維修方案:對(duì)所有寬度<0.l5mm的裂縫,無(wú)論縫寬大小,采用環(huán)氧樹(shù)脂膠封縫;對(duì)所有寬度δ≥0.l5mm的裂縫采用化學(xué)灌漿處理。2)滲水泛堿維修方案:對(duì)箱梁及墩臺(tái)滲水泛堿嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行鑿除并用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)以恢復(fù)原結(jié)構(gòu)尺寸。3)蜂窩麻面維修方案:對(duì)箱梁蜂窩麻面區(qū)域進(jìn)行鑿除并用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)以恢復(fù)原結(jié)構(gòu)尺寸。4)局部混凝土破損維修方案:對(duì)與箱梁及墩臺(tái)局部混凝土破損嚴(yán)重區(qū)域進(jìn)行鑿除,并植入牽釘及鋼筋網(wǎng),再用聚合物砂漿灌注。
(2)對(duì)橋梁體和墩臺(tái)身裂縫嚴(yán)重并危及橋梁行車(chē)安全的采用鋼波紋板內(nèi)襯加固:1)先對(duì)裂縫進(jìn)行注膠封閉處理。2)板底和墩臺(tái)身進(jìn)行鑿毛,并對(duì)板底和混凝土墩臺(tái)身進(jìn)行鉆孔植筋。3)波紋板采用200×55波形波紋板,板厚6.5mm,Q235鋼材,外鍍鋅84um以上。波紋板每環(huán)寬度為1.3m,環(huán)與環(huán)之間搭接通過(guò)單排高強(qiáng)螺栓連接,板與板之間通過(guò)雙排高強(qiáng)螺栓連接。涵洞基礎(chǔ)與波紋板采用角鋼連接,角鋼尺寸為L(zhǎng)190×180×10mm,角鋼與波紋板及涵洞基礎(chǔ)采用地錨連接,橋梁波紋板頂25cm厚處,采用C30微膨脹混凝土填筑,其余兩側(cè)采用C30普通混凝土填筑。4)由于本橋采用頂推施工,故需要在涵洞一側(cè)設(shè)置波紋板整體拼裝工作平臺(tái)及安裝相應(yīng)波紋板底臨時(shí)軌道。波紋板拼裝需按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況拼裝4~12m一節(jié),每節(jié)之間用法蘭連接,其余板之間連接仍用高強(qiáng)螺栓。
3 主要材料
3.1 混凝土
(1)水泥:應(yīng)采用高品質(zhì)且強(qiáng)度等級(jí)為42.5、52.5的普通硅酸鹽水泥。
(2)粗骨料:應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配,碎石宜采用錘擊式破碎生產(chǎn)。碎石最大粒徑不宜超過(guò)20mm,以防混凝土澆筑困難或振搗不密實(shí)。
3.2 鋼材
本次設(shè)計(jì)中熱軋光圓鋼筋采用HPB300,熱軋帶肋鋼筋采用HRB400。
3.3 聚合物砂漿
梁和柱的加固均應(yīng)采用Ⅰ級(jí)聚合物砂漿。本次設(shè)計(jì)采用Ⅰ級(jí)聚合物砂漿,用于部分墩臺(tái)帽、身的混凝土局部修補(bǔ)加固。
3.4 界面劑
在混凝土缺損修補(bǔ)時(shí),舊混凝土與修補(bǔ)面間涂界面劑。
3.5 錨固件及鋼板
錨固件使用的鋼螺桿應(yīng)采用全螺紋非焊接螺桿,鋼材等級(jí)應(yīng)為Q345B級(jí)。
3.6 其他用材
其他用材(包括砂、石、水等)的質(zhì)量應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)有關(guān)規(guī)定和要求。
4 鋼波紋板內(nèi)襯加固施工工藝
波紋板進(jìn)場(chǎng)后,安裝人員對(duì)板片進(jìn)行拼裝,每片板為1.2m寬,連續(xù)牌拼裝4片,4.8m為一組,(最后一片上裝有與下一組連接法蘭),然后把槽鋼與這一組板片相連接后推進(jìn)橋底,拼對(duì)槽鋼與橋臺(tái)貼面打孔,然后安裝膨脹螺栓,最后緊固螺栓固定槽鋼與橋臺(tái),以此類(lèi)推進(jìn)行下一組拼裝,拼裝完成后推入橋底與上一站法蘭連接并緊固螺栓,至始完成整座橋涵
5 施工組織計(jì)劃
更換混凝土防撞護(hù)欄需要半幅封閉交通,而波紋板頂澆筑25cm厚C30微膨脹混凝土采用單幅施工的組織方案。
6 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,建設(shè)于上世紀(jì)九十年代的小橋上部結(jié)構(gòu)大多采用實(shí)心現(xiàn)澆板或普通鋼筋混凝土空心板,由于設(shè)計(jì)荷載等級(jí)低,隨著交通增長(zhǎng),服役時(shí)間的增長(zhǎng),橋梁病害日趨嚴(yán)重。因此面臨拆除重建或加固改造等問(wèn)題。然而拆除重建需要封閉交通、修筑臨時(shí)便道;具有污染環(huán)境;施工周期長(zhǎng)、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。隨著新材料和施工技術(shù)的發(fā)展,采用鋼波紋板對(duì)危橋進(jìn)行加固的方法目前被廣泛應(yīng)用。此加固方法需注意橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)不能有大量的結(jié)構(gòu)性病害如:梁板橫梁裂縫嚴(yán)重,墩臺(tái)沉降等,此外加固的橋梁跨徑不能太大,一般在單孔跨徑10m以?xún)?nèi),如果跨徑太大,容易出現(xiàn)鋼波紋板下?lián)系惹闆r。實(shí)踐證明鋼波紋板加固具有不中斷交通、施工周期短、造價(jià)低、施工環(huán)保、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2020-05-13
作者簡(jiǎn)介:李曉霞(1980—),女,甘肅白銀人,本科,副高級(jí)工程師,研究方向:橋梁養(yǎng)護(hù)。
Discussion on the Maintenance and Reinforcement Technology of Zhengjialiang 2# Bridge and Yingzui Bridge of G109 Line in Baiyin Highway Section in 2019
Li Xiaoxia
(Baiyin Highway Section,? Baiyin? Gansu? 730900)
Abstract: Yingzui Bridge was built in 1998. The upper structure of the bridge is a 1-6m reinforced concrete rectangular slab, and the lower part is a concrete U-shaped platform expansion foundation. The main diseases of the bridge: there are 6 longitudinal through seams and 2 transverse cracks at the bottom of the slab; 1 transverse through seam and 3-4 vertical cracks on the 0 and 1# platform bodies. The cracks were sealed by glue injection in 2018 Treat. The side walls have serious vertical and horizontal cracks, the concrete falls off, and the platform cap cracks; the bottom of the bridge part of the slab is effluent, rusted, and carbonized, and the concrete falls off seriously.
Keywords: Baiyin Highway Section; Zhengjialiang 2# Bridge; Maintenance of Yingzui Bridge