謝海光

廣東華路交通科技有限公司 廣東 廣州 510014

1、工程概況

老北河大橋處于省道S234上，位于揭陽(yáng)市區(qū)，橫跨榕江北河。橋梁分為兩幅，一幅為拱橋，另一幅為梁橋，橋面的總寬為20.55m。拱橋幅全橋長(zhǎng)275.5m，共8跨，橋梁跨徑的組合是8×32m。上部構(gòu)造主拱圈為空腹式的雙鉸拱橋型式，在一端拱腳和跨中設(shè)鉸，每跨共6個(gè)腹拱，其中各跨的1號(hào)腹拱與6號(hào)腹拱是三鉸拱，其余為無(wú)鉸的腹拱。下部構(gòu)造為石砌橋墩。梁橋幅全橋長(zhǎng)276m，共10跨，橋梁跨徑的組合為1×10m+8×32m+1×10m，引橋上部構(gòu)造為10m鋼筋混凝土T梁，主橋?yàn)?2m預(yù)應(yīng)力混凝土的簡(jiǎn)支T梁，下部構(gòu)造為雙柱式的橋墩，懸臂式蓋梁，埋置式輕型橋臺(tái)。

本次維修加固主要內(nèi)容包括：⑴拱橋幅：2#墩基礎(chǔ)增大截面加固，部分腹拱圈增大截面加固，拆除舊橋面系及新建橋面板、重做橋面系等；⑵橋梁幅：10m及32mT梁內(nèi)邊梁翼板加長(zhǎng)加固，32mT梁內(nèi)邊梁新增體外預(yù)應(yīng)力加固，10m及32mT梁新增橫隔板加固，10mT梁內(nèi)邊梁外包鋼板+灌漿加固，T梁重新澆筑現(xiàn)澆層，更換支座，蓋梁增大截面加固，重做墩臺(tái)擋塊，重做橋面系等。

加固后斷面寬度:2.66m（欄桿+人行道+非機(jī)動(dòng)車(chē)道）+7.0m（機(jī)動(dòng)車(chē)道）+1.0m（中央分隔帶）+7.0m （機(jī)動(dòng)車(chē)道）+3.04m（欄桿+人行道+非機(jī)動(dòng)車(chē)道）=20.70 m。

2、拱橋幅加固施工技術(shù)方案

2.1 腹拱圈增大截面加固施工

拱橋幅各跨 1 號(hào)、6 號(hào)邊腹拱均存在不同程度病害，并有坍塌危險(xiǎn)。本次維修加固對(duì)1-1#、1-6#、5-1#、5-6#、6-1#、6-6#、8-1#、8-6#邊腹拱及立墻進(jìn)行增大截面加固，增大截面厚度為 25cm，采用C40微膨脹自流平混凝土，其中立墻增大截面混凝土通過(guò)植筋與立墻連接成整體，為釋放腹拱圈變形，在腹拱圈與腹拱圈增大截面混凝土之間涂刷熱瀝青進(jìn)行隔開(kāi)。

腹拱圈增大截面構(gòu)造示意圖

2.2 拱橋幅橋面系拆除施工

⑴拆除順序

橋面系結(jié)構(gòu)拆除按“瀝青層→人行道板及欄桿→切割橋面鋪裝→劈裂橋面鋪裝→鑿除搭板及引道→清渣”順序進(jìn)行。

⑵拆除施工

橋面的鋪裝層拆除，不但需把鋪裝層全部在橋面上剝離，而且不可以對(duì)原橋梁的梁體造成損傷。拆除措施為：第一步先挖除護(hù)欄，挖機(jī)挖除上半部分，鉤在橋面運(yùn)出。第二步用切割機(jī)在橋面鋪裝每隔30m左右切除兩個(gè)口進(jìn)行探測(cè)原鋪裝深度，避免切到損傷梁橋幅T梁翼板。切縫機(jī)切縫，將整個(gè)橋面鋪裝切成一塊塊約1.2*1.5m的小板。風(fēng)鉆打眼，每塊板上打眼4-6個(gè)。再用液壓劈裂機(jī)在眼口進(jìn)行分裂，將劈裂后的鋪裝小塊隨拆隨時(shí)清理外運(yùn)。

2.3 新建橋面板施工

本次維修加固僅在原相鄰挑梁之間增設(shè)挑梁，并新建澆筑C40混凝土橋面板，橋面板厚度為20～34.7cm，機(jī)動(dòng)車(chē)道側(cè)懸臂端根部厚度不小于31cm，人行道側(cè)懸臂端根部厚度不小于20cm。

新增橋面板一般構(gòu)造圖

新建橋面板通過(guò)在原橋面板與挑梁上植筋，以及在新增挑梁上預(yù)埋鋼筋與原結(jié)構(gòu)連接。翼板設(shè)置雙層雙向鋼筋網(wǎng)，內(nèi)設(shè)面層雙向鋼筋網(wǎng)，鋼筋采用Φ25，鋼筋間距橫向?yàn)?5cm，縱向?yàn)?0cm。

⑴模板固定。懸臂板：利用側(cè)墻作為橋面板模板支撐體系，模板采用木模，按橋面板的形狀依次加工成形進(jìn)行固定。利用原主拱圈及側(cè)墻支撐架設(shè)工字鋼進(jìn)行反吊，根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖所示的角度及尺寸用∟6.3角鋼加工成三角架和20a反拉槽鋼共同作用作為懸臂板模板支撐體系。

⑵表面清洗干凈后，按圖紙和規(guī)范要求綁扎鋼筋網(wǎng)。鋼筋的焊接要求雙面焊接，焊接長(zhǎng)度不得小于5d。鋼筋網(wǎng)的保護(hù)層按標(biāo)高點(diǎn)進(jìn)行控制，利用原橋面板植筋進(jìn)行點(diǎn)焊定位固定。

⑶標(biāo)高控制:為保證橋面板的整體性，采取全幅一次澆筑成型。在澆筑過(guò)程要保證其縱向平整度。

⑷砼澆筑:采用商品混凝土，砼坍落度控制在14～16cm。由外購(gòu)商品砼運(yùn)輸車(chē)運(yùn)送到施工點(diǎn)，人工攤鋪平整后，振動(dòng)棒振搗密實(shí)，并用刮尺進(jìn)行粗平，混凝土初凝后表面進(jìn)行拉毛處理，保證橋面板粗糙度，以使其與面層瀝青混凝土很好的連接。

⑸在砼初凝后用塑料薄膜和保溫布覆蓋，并確保砼澆筑完成后七天內(nèi)保持濕潤(rùn)。

2.4 重做橋面系施工

結(jié)合上部結(jié)構(gòu)加固，對(duì)拱橋幅橋面系做如下加固措施：

⑴重做拱橋幅橋面鋪裝層后采用SBS改性瀝青防水粘結(jié)層+5cmAC-13C改性瀝青混凝土面層，采用單向1.5%橫坡；

⑵重做拱橋幅人道，重新設(shè)置人行道欄桿；

⑶0#、8#臺(tái)臺(tái)頂截面重新設(shè)置伸縮縫，其余兩鉸拱位置重新設(shè)置變形縫。

3、梁橋幅上部結(jié)構(gòu)加固施工方案

3.1 32mT梁

為保證加固后T梁橫斷面滿(mǎn)足加固后橋斷面的需求，對(duì)T梁橋幅做如下加固措施：

⑴對(duì)32mT梁內(nèi)邊梁翼板進(jìn)行加長(zhǎng)處理，加長(zhǎng)后，梁橋幅橋?qū)挒?9.73m；

⑵為保證加固后T梁的承載能力及安全性滿(mǎn)足規(guī)范要求，對(duì)T梁內(nèi)邊梁采用新增體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固，1片內(nèi)邊梁張拉2束φs15.2-7 預(yù)應(yīng)力鋼絞線，張拉控制應(yīng)力為1116MPa；

32mT梁內(nèi)邊梁張拉體外預(yù)應(yīng)力鋼束構(gòu)造示意圖

⑶為保證加固后T梁內(nèi)邊梁翼板根部的承載能力及安全性滿(mǎn)足規(guī)范要求，重新澆筑T梁現(xiàn)澆層，通過(guò)在T梁頂面植筋，與T梁連接成整體，共同參與受力，T梁現(xiàn)澆層厚度為7～15.7cm，且需保證T梁內(nèi)邊梁懸臂板根部+現(xiàn)澆層不小于34cm；

⑷為減小T梁內(nèi)邊梁外翼緣的變形，同時(shí)增強(qiáng)T梁間的橫向聯(lián)系，對(duì)T梁內(nèi)邊梁外側(cè)及內(nèi)邊梁與次內(nèi)邊梁之間新增橫隔板加固，其中內(nèi)邊梁與次內(nèi)邊梁在原橫隔板中間新增橫隔板，內(nèi)邊梁外側(cè)在與內(nèi)邊梁、次內(nèi)邊梁原橫隔板及新增橫隔板對(duì)應(yīng)位置新增橫隔板，新增橫隔板厚度為20cm。

32mT梁新增橫隔板構(gòu)造示意圖

10mT 梁外包鋼板+灌注高性能砂漿加固示意

3.2 10mT梁

⑴對(duì)10mT梁內(nèi)邊梁翼板進(jìn)行加長(zhǎng)處理，加長(zhǎng)后，梁橋幅橋?qū)挒?.73m；

⑵為保證加固后T梁的承載能力及安全性滿(mǎn)足規(guī)范要求，對(duì)T梁內(nèi)邊梁采用外包鋼板+灌注高性能砂漿進(jìn)行加固；

⑶為保證加固后T梁內(nèi)邊梁根部的承載能力及安全性滿(mǎn)足規(guī)范要求，重新澆筑T梁現(xiàn)澆層，通過(guò)在T梁頂面植筋，與T梁連接成整體，共同參與受力，T梁現(xiàn)澆層厚度為7～15.7cm；

⑷為減小T梁內(nèi)邊梁外翼緣的變形，同時(shí)增強(qiáng)T梁間的橫向聯(lián)系，對(duì)T梁內(nèi)邊梁外側(cè)及相鄰T梁之間新增橫隔板加固，其中相鄰T梁在原橫隔板中間新增橫隔板，內(nèi)邊梁外側(cè)在與T梁間原橫隔板及新增橫隔板對(duì)應(yīng)位置新增橫隔板，新增橫隔板厚度為 20cm。

3.3 32mT梁內(nèi)邊梁新增體外預(yù)應(yīng)力施工

此次體外預(yù)應(yīng)力束采用外包有PE保護(hù)層直徑為15.2mm，抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa；

32mT梁內(nèi)邊梁增設(shè)2束體外預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng),預(yù)應(yīng)力鋼束采用 7-15.2鋼絞線,施工時(shí)應(yīng)購(gòu)買(mǎi)相配套的錨具、防護(hù)裝置。施工要點(diǎn)如下：

⑴認(rèn)真閱讀設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)和加固構(gòu)件混凝土的實(shí)際狀況，制訂施工方案和施工計(jì)劃；

⑵T梁腹板新舊混凝土接觸面鑿毛，露出新鮮骨料，呈荔枝皮形狀，鑿毛面清洗干凈；

⑶腹板齒板縱向每20cm設(shè)置一道20×5cm 橫向剪力槽；

⑷齒板植筋，布設(shè)鋼筋；植筋前，應(yīng)探明T梁內(nèi)波紋管及鋼筋位置，若植筋與T梁波紋管或主筋有沖突，植筋位置應(yīng)避開(kāi)；

⑸澆注腹板體外預(yù)應(yīng)力齒板混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%后，張拉體外預(yù)應(yīng)力束，要求分級(jí)、對(duì)稱(chēng)張拉；預(yù)應(yīng)力束張拉應(yīng)在有經(jīng)驗(yàn)技術(shù)人員指導(dǎo)下由固定工班進(jìn)行操作，不允許臨時(shí)工承擔(dān)此項(xiàng)工作。每次張拉均應(yīng)有完整記錄，且應(yīng)在監(jiān)理在場(chǎng)的情況下進(jìn)行?；炷烈蟛捎肅40微膨脹自流平混凝土，要求在封閉交通條件下澆注；

⑹預(yù)應(yīng)力束張拉采用延伸量與張拉噸位雙控，延伸量誤差范圍為±6%。延伸量為鋼束上標(biāo)定平面位置距錨墊板之間的距離變化值，不得以油缸伸長(zhǎng)值代替延伸量。

⑺鋼絞線張拉時(shí)不允許斷絲，一旦出現(xiàn)斷絲，必須更換整束鋼絞線；

⑻檢查千斤頂和錨具有無(wú)滑絲：查看δ2-δ1是否大于7mm，如大于7mm，則表明出現(xiàn)了整體滑絲，應(yīng)查明原因并采取措施解決后，方可繼續(xù)張拉。再檢查鋼絞線尾端標(biāo)定平面是否仍為一個(gè)平面，如平面出現(xiàn)了變化，說(shuō)明有個(gè)別鋼絞線出現(xiàn)了滑絲現(xiàn)象，必須采取措施進(jìn)行及時(shí)處理；

⑼千斤頂和油泵必須配套標(biāo)定和配套使用；

⑽體外束防震定位裝置；

⑾外露鋼構(gòu)件防腐處理。

3.4 外包鋼板+灌注高性能砂漿施工

對(duì)10mT梁腹板及底板進(jìn)行外包鋼板+灌注高性能砂漿加固，施工前需對(duì)橋梁進(jìn)行封閉交通，以保證施工安全及施工質(zhì)量。

施工要點(diǎn)和主要工藝流程為：混凝土表面處理→鉆孔植埋螺桿→鋼板下料及表面處理→鋼板安裝固定→灌注高性能砂漿→養(yǎng)護(hù)檢驗(yàn)→防腐處理。

⑴混凝土表面處理

對(duì)設(shè)計(jì)外包鋼板區(qū)域的混凝土表面，用專(zhuān)用鑿毛機(jī)鑿除表層混凝土，深度為6mm，使堅(jiān)實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)層外露，且大面平整；并保持表面清潔干燥。

⑵鉆孔植埋螺桿

在粘貼區(qū)域沿粘貼鋼板長(zhǎng)度方向以不大于40cm布置孔位，鉆孔植埋螺栓，其距粘貼鋼板端部的距離應(yīng)控制在5～10cm之間，鉆孔打盲孔前，應(yīng)用測(cè)試儀查明梁腹鋼筋分布，避免碰及鋼筋或預(yù)應(yīng)力管道。對(duì)鉆好的盲孔先用壓縮空氣由孔底向孔外清理孔內(nèi)浮塵，再用甲苯或工業(yè)丙酮洗盲孔，晾干后涂抹一層薄薄的環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)基液，向盲孔內(nèi)注入三分之二孔深的環(huán)氧類(lèi)結(jié)構(gòu)膠，然后將經(jīng)除油清洗晾干并涂有一層環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)基液薄漿的螺桿緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)插入，然后補(bǔ)填環(huán)氧類(lèi)結(jié)構(gòu)膠使孔口填塞飽滿(mǎn)。

⑶鋼板按尺寸加工好后，按照設(shè)計(jì)圖紙要求焊剪力銷(xiāo)釘。剪力銷(xiāo)釘必須焊接牢固，焊縫要飽滿(mǎn)，銷(xiāo)釘位置、垂直度必須控制好。

⑷鋼板安裝固定

鋼板制作完成后，將相應(yīng)各種型號(hào)鋼板固定相應(yīng)位置，用螺栓固定鋼板，螺桿擰緊次序應(yīng)按由內(nèi)向外、由中間向兩邊進(jìn)行，按照施工規(guī)范的要求，調(diào)整好螺栓，焊接鋼板縫隙，焊縫要飽滿(mǎn)、平齊。

⑸灌注高性能砂漿

向鋼板與結(jié)構(gòu)表面空隙處灌注高性能砂漿，保證鋼板與原結(jié)構(gòu)間砂漿飽滿(mǎn)。該砂漿為雙組份I級(jí)聚合物砂漿，要求強(qiáng)度高、粘接性能好、抗老化的環(huán)保型聚合物砂漿。

⑹鋼板防腐

粘貼鋼板施工完成后，表面處理經(jīng)驗(yàn)收后立即進(jìn)行涂層施工。

3.5 重做橋面系施工

結(jié)合上部結(jié)構(gòu)加固，對(duì)T梁橋幅橋面系做如下加固措施：

⑴重做T梁橋幅橋面鋪裝后采用SBS改性瀝青防水粘結(jié)層+5cmAC-13C改性瀝青混凝土面層，采用單向1%橫坡；

⑵更換T梁橋幅人行道板，重新設(shè)置人行道欄桿；

⑶重新設(shè)置伸縮縫，0#、10臺(tái)臺(tái)頂及3#、7#墩墩頂設(shè)置GQF-C80型伸縮縫，其余墩頂設(shè)置橋面連續(xù)。

4、維修加固后驗(yàn)算結(jié)論

經(jīng)過(guò)本次維修加固后，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)論如下：

⑴拱橋橋面板懸臂根部抗彎、抗剪承載力、懸臂端部撓度均滿(mǎn)足規(guī)范要求；

⑵梁橋T梁翼緣板內(nèi)邊梁根部抗彎、抗剪承載力、懸臂端部撓度均滿(mǎn)足規(guī)范要求；32mT梁增加體外預(yù)應(yīng)力后預(yù)應(yīng)端部撓度均滿(mǎn)足規(guī)范要求；32mT梁增加體外預(yù)應(yīng)力后預(yù)應(yīng)力效應(yīng)提高約20%；10mT梁采用外包鋼板+灌注高性能砂漿結(jié)構(gòu)抗力提高約20%。

上圖為揭陽(yáng)市S234 線老北河大橋維修加固后效果

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)對(duì)于橋梁的檢查，將橋梁的養(yǎng)護(hù)、加固維修等工作做好，是決定加固維修措施可行與是否正確的可靠保障。而且是橋梁養(yǎng)護(hù)、評(píng)定、加固維修工作當(dāng)中不可缺少的關(guān)鍵構(gòu)成成分。對(duì)于橋梁加固維修施工工藝的研究，是對(duì)于技術(shù)狀況較差橋梁加固維修工作穩(wěn)定與安全的關(guān)鍵保證，因此，今后的施工實(shí)踐當(dāng)中一定得強(qiáng)化對(duì)于加固維修施工工藝的應(yīng)用與研究，進(jìn)而確保加固維修整體的質(zhì)量，使得橋梁應(yīng)用壽命得到延長(zhǎng)，對(duì)人群與車(chē)輛的通行更好進(jìn)行服務(wù)。