城市高架橋維修改造

王德鈞

城市高架橋維修改造

王德鈞

王德鈞

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

王德鈞，大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，設(shè)計(jì)五所，所長(zhǎng)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)動(dòng)車的數(shù)量在近些年飛速增長(zhǎng)，城市交通擁堵越來(lái)越嚴(yán)重，各種基礎(chǔ)設(shè)施的負(fù)荷越來(lái)越大，作為道路中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，高架橋的維修與改造的各種技術(shù)變得越來(lái)越成熟。本文以工程實(shí)例詳細(xì)介紹了大連市黃河橋的維修與改造設(shè)計(jì)情況，并介紹了相應(yīng)的施工工藝，可供其他工程參考使用。

工程概況

黃河橋（原名鐵道學(xué)院立交橋）建于1997年，自通車運(yùn)行以來(lái)，極大地改善了西南路與黃河路交叉點(diǎn)的交通狀況，成為西南路上一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)。然而，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng)以及機(jī)動(dòng)車保有量的迅猛增加，黃河橋橋面出現(xiàn)了大量病害—包括鋪裝破損嚴(yán)重，多處出現(xiàn)大片坑洼、開(kāi)裂及蜂窩狀破損，有的部位已經(jīng)露出鋪裝鋼筋，雖經(jīng)多次修補(bǔ)，但效果并不理想；引堤路面出現(xiàn)大面積沉陷及網(wǎng)狀龜裂，路面坑洼不平，導(dǎo)致行車顛簸起伏；橋梁伸縮縫損壞，引發(fā)橋頭跳車；橋面排水口全部銹蝕、堵塞，橋下排水管缺損等等。這些問(wèn)題已經(jīng)影響了過(guò)橋車輛的正常行駛，影響到橋梁的景觀和使用壽命，是造成過(guò)橋車速緩慢，交通擁堵的重要原因，因此有必要對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行全面維修改造。

主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

道路等級(jí)：城市主干路；

設(shè)計(jì)荷載：按原設(shè)計(jì)荷載（汽車—超20級(jí)，掛車—120）；

設(shè)計(jì)斷面：維持現(xiàn)狀橋梁寬度及車道分布不變；

車行道橫坡：雙向1％；

環(huán)境類別：Ⅱ類。

橋梁病害調(diào)查

黃河橋自1997年通車運(yùn)行以來(lái)，極大地改善了西南路與黃河路交叉點(diǎn)的交通狀況，成為主城區(qū)道路網(wǎng)骨架節(jié)點(diǎn)之一。然而，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增長(zhǎng)，機(jī)動(dòng)車保有量迅猛增加、超載現(xiàn)象愈演愈烈，橋面鋪裝不堪重負(fù)，開(kāi)始出現(xiàn)病害，并且越來(lái)越嚴(yán)重。橋面觀感“滿目瘡痍”，橋上行車起伏顛簸，既影響了車輛過(guò)橋的舒適性和安全性，又降低了車輛通行的速度。雖然橋面做過(guò)簡(jiǎn)單的修補(bǔ)—在橋梁段鋼纖維砼鋪裝層的破損處填補(bǔ)混凝土；在引堤段沉陷龜裂處填補(bǔ)瀝青面層，但效果并不理想。目前的病害主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.橋梁段鋪裝病害

橋面鋼纖維砼鋪裝層破損嚴(yán)重，多處出現(xiàn)大片坑洼、開(kāi)裂及蜂窩狀破損，有的部位已經(jīng)露出鋪裝鋼筋；雖經(jīng)局部修補(bǔ)，但效果并不理想。橋梁鋪裝破損面積約占橋梁總面積的8％左右。

2.引堤段鋪裝病害

引堤段路面沉陷和龜裂情況比較嚴(yán)重，鋪裝破壞面積占引堤總面積的70％左右。

3.伸縮縫病害

橋面伸縮縫處沉陷。

4.排水系統(tǒng)病害

橋上泄水孔全部銹蝕、堵塞，失去排水作用；橋下泄水管老舊、缺損，需要更換。

維修改造方案

1.方案設(shè)計(jì)原則

（1）保證橋梁的安全性和使用功能、保證道路交通順暢；

（2）滿足技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟(jì)合理、環(huán)境保護(hù)的要求；

（3）對(duì)方案進(jìn)行深入論證、全面比選、精心設(shè)計(jì)，確保實(shí)施的可行性。

2.維修改造方案

（1）橋梁段（長(zhǎng)194m）鋪裝—翻建改造

① 改造方法

人工拆除現(xiàn)有纖維混凝土鋪裝層，并將廢渣運(yùn)走；將橋面鑿毛，按間距40cm梅花形植筋；然后鋪設(shè)一層C12鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距10cm；再攤鋪FC40纖維混凝土鋪裝層；涂刷道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）；最后鋪設(shè)SMA-13瀝青混合料面層。

翻建后橋面鋪裝結(jié)構(gòu)自上而下為：5cmSMA-13瀝青混合料面層+道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）+6cm～11.75cm厚FC40纖維混凝土。

② 施工步驟

人工拆除橋面現(xiàn)有纖維混凝土鋪裝層（含鋼筋網(wǎng)）并將廢料運(yùn)走—嚴(yán)禁使用油錘等大型機(jī)械，嚴(yán)防對(duì)現(xiàn)狀箱梁頂板造成破壞 ；

將橋面板鑿毛，凹凸不小于6mm，清理風(fēng)干，保證無(wú)表面浮漿、集料外露清晰；

按不大于40cm間距梅花形植筋，植筋孔徑16mm，植筋筋徑C12，植筋深度12cm，孔內(nèi)灌注植筋膠，要求錨固強(qiáng)度不低于鋼筋強(qiáng)度；

鋪設(shè)C12鋼筋網(wǎng)（焊接），鋼筋網(wǎng)間距10×10cm，將植筋與鋼筋網(wǎng)點(diǎn)焊。

澆筑前，原橋面應(yīng)充分濕潤(rùn)但不應(yīng)有明水；FC40混凝土中應(yīng)添加占水泥重量8％的UEA減水劑、并摻加微硅粉（25kg/m3）和聚丙烯纖維（0.9kg/m3）。澆筑后振搗必須充分到位，宜用平板式振搗器振搗密實(shí)，再用圓滾滾壓表面，使聚丙烯纖維沉入內(nèi)部。

混凝土養(yǎng)護(hù)要及時(shí)，濕養(yǎng)護(hù)不小于14h；

分兩次涂刷道橋用水性聚合物改性瀝青防水涂料（PB-Ⅱ型）；

攤鋪5cmSMA-13瀝青混合料面層，與兩端引堤路面順接。

（2）引堤段（長(zhǎng)212m）路面結(jié)構(gòu)—翻建改造

① 改造方法

挖除引堤段路面結(jié)構(gòu)層至碾壓回填層，并將廢料運(yùn)走；重新構(gòu)建路面結(jié)構(gòu)，翻建后自上而下為：5cmSMA-13瀝青混合料面層+0.4L/m2黏層瀝青+8cm 粗粒式瀝青砼AC-25C+ 0.9L/m2透層瀝青+20cm 水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量5％）+20cm 水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量3％）+ 20cm 級(jí)配碎石墊層。

② 施工步驟

拆除引堤段路面結(jié)構(gòu)，包括中粒式瀝青砼層、粗粒式瀝青砼層、水泥穩(wěn)定碎石層、石渣層，并將廢料運(yùn)走；

拆除現(xiàn)狀引堤鋪裝構(gòu)造后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過(guò)調(diào)整回填碾壓層標(biāo)高，控制改造后的引堤路面標(biāo)高與橋面標(biāo)高順接并形成雙向1％橫向坡度；

填筑水穩(wěn)層：由下至上，級(jí)配碎石墊層20cm+水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量3％）20cm+水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量5％）20cm；

下面層攤鋪—粗粒式瀝青砼 AC-25C；

上面層攤鋪—5cmSMA-13瀝青混合料面層攤鋪時(shí)，與橋梁段同時(shí)進(jìn)行。

（3）引堤同道路接續(xù)段（100m）

翻建改造方法同引堤段。

（4）附屬設(shè)施維修

① 伸縮裝置—拆除現(xiàn)有伸縮縫，更換為CSSF-120型梳齒板伸縮縫。

維修步驟：

a.鑿除伸縮縫處防撞墻，注意保留原結(jié)構(gòu)鋼筋，鑿除范圍為伸縮縫兩側(cè)各50cm；

b.拆除現(xiàn)狀伸縮裝置，鑿除梁端混凝土，并清理橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)留縫間的殘?jiān)⒁獠灰茐南淞航Y(jié)構(gòu)鋼筋，除去伸縮裝置預(yù)埋筋；

c.按設(shè)計(jì)圖重新預(yù)埋鋼筋，澆筑C50鋼纖維混凝土至預(yù)留槽底；

d.安裝新伸縮裝置，裝置兩端上翹45°，伸入防撞墻15cm；

e.預(yù)留槽內(nèi)澆筑C50鋼纖維混凝土，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

f.按防撞墻修復(fù)設(shè)計(jì)圖位置植筋，植筋前應(yīng)探測(cè)結(jié)構(gòu)鋼筋，不得破壞原有結(jié)構(gòu)鋼筋；如原結(jié)構(gòu)鋼筋損壞需在原位等強(qiáng)植筋。植筋深度可根據(jù)產(chǎn)品的不同相應(yīng)調(diào)整，但必須滿足強(qiáng)度要求，橋面植筋不得鉆穿懸臂板；

g.在鑿除混凝土的界面涂抹新老混凝土結(jié)合膠；

h.澆筑C40免振搗自密實(shí)混凝土；防撞墻在伸縮縫位置須斷開(kāi)，斷縫寬度與梁體留縫等寬；

i.混凝土養(yǎng)護(hù)；

j.防撞墻修復(fù)后，在防撞墻表面涂刷裝飾漆與現(xiàn)狀一致。

② 排水系統(tǒng)—安裝新雨水篦；更換排水管

維修方法：拆除舊雨水篦，對(duì)原有泄水孔進(jìn)行疏通清理，鑿去孔壁處破損腐蝕的混凝土，拆除破損雨水管；然后對(duì)泄水孔進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)全，再安裝新泄水管；橋面更換新雨水篦。

③ 引堤處檢查井的拆除和重建

拆除現(xiàn)狀引堤鋪裝構(gòu)造層時(shí)，引堤處現(xiàn)狀檢查井也需要一起拆除，翻建改造完成后再進(jìn)行原樣復(fù)原。

④ 交通標(biāo)線的施畫

鋪裝層維修改造完成后，需要重新施畫橋面交通標(biāo)志標(biāo)線。

問(wèn)題與建議

1.黃河橋封閉維修期間，將在西南路與黃河路交匯區(qū)域產(chǎn)生較大的交通壓力，為了把施工對(duì)交通的影響降到最低，應(yīng)該合理進(jìn)行施工組織，文明施工，在保證施工質(zhì)量的前提下，盡可能縮短工期；并應(yīng)協(xié)助交管部門，對(duì)橋梁封閉期間的交通疏導(dǎo)制定預(yù)案。

2.橋梁維修尤其是橋面鋪裝拆除過(guò)程中，必須使用人工拆除，全力避免對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施造成破壞；如有損壞，必須進(jìn)行補(bǔ)修，并在確保橋梁承載力性能不低于原設(shè)計(jì)及不影響橋梁的正常使用功能后，才能進(jìn)行下道工序的施工。

3.建立橋梁健康檔案，定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢查和維修，科學(xué)合理養(yǎng)護(hù)橋梁。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.052