橋梁加固維修的重要性解析

摘 要：近幾年，我國的經(jīng)濟(jì)已進(jìn)入高速發(fā)展階段，公路建設(shè)的發(fā)展緊隨其后，并且對橋梁建設(shè)的質(zhì)量有了更高的要求。橋梁是保證公路暢通運(yùn)行的關(guān)鍵要素，橋梁質(zhì)量的好壞直接影響到公路的運(yùn)行是否安全、舒適和高效。當(dāng)公路橋梁工程完工后，為了讓橋梁通行有所保障，則應(yīng)該注重后期的技術(shù)養(yǎng)護(hù)和維修加固工作，并且工作水平的高低還應(yīng)該得到有效監(jiān)管。文章主要以某工程維修加固技術(shù)的重要性進(jìn)行解析。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；維修加固；技術(shù)

1 工程概況

某工程大橋位于韓江中游，于1992年建成通車，該橋由8×71m的普通鋼筋混凝土剛架拱和1×16mT梁橋組合而成，全長593.64m，橋中心樁號為K103+459，橋面寬度為9.5m，其中橋面凈寬度為8.5m，混凝土防撞欄桿寬度為2×0.5m，設(shè)計(jì)荷載等級為汽-20級，掛-100；其中東留往留隍方向第五、六跨主跨為通航主航道。該工程于2013年6月開工，于2014年3月完工。

2 維修加固項(xiàng)目

2.1 剛架拱橋面系重新施工

根據(jù)核查報(bào)告中病害情況，結(jié)合橋面板改造，拆除原橋剛架拱橋面鋪裝，布設(shè)10×10cm直徑12mm鋼筋網(wǎng)，重新澆筑10cm厚C40防水混凝土。在兩側(cè)橋臺及各個(gè)墩頂位置設(shè)置10道GQF-C80型伸縮縫，重新布設(shè)泄水管，澆筑防撞護(hù)欄，恢復(fù)道路標(biāo)線及照明設(shè)施，補(bǔ)充16mT梁范圍確實(shí)泄水空孔蓋。

2.2 0號橋臺加固

鑿除0號橋臺頂部向下1.5m范圍內(nèi)側(cè)墻及前墻混凝土，澆筑70cm高C30素混凝土，通過植筋與原側(cè)墻及前墻連接，布設(shè)鋼筋，澆筑80cm高C30鋼筋混凝土臺帽及側(cè)墻帽。

結(jié)合前墻及側(cè)墻局部改造，更換0號臺橋頭搭板，澆筑前墻時(shí)預(yù)留搭板置放槽口，預(yù)埋搭板錨筋，搭板尺寸為7.4×8×0.35m，混凝土采用C30混凝土，搭板鋪裝為C40防水混凝土，內(nèi)設(shè)10×10cm直徑12mm鋼筋網(wǎng)。澆筑搭板前采用砂礫換填臺后不密實(shí)填料，砂礫的密實(shí)度不得小于95%。

2.3 16mT梁高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)片+高性能砂漿加固

考慮剛架拱通過拆除微彎板澆筑整體橋面板，承載能力得到較大提高，現(xiàn)對16mT梁采用高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)片+高性能砂漿外包層進(jìn)行加固，在T梁腹板兩側(cè)設(shè)置高強(qiáng)鋼絲繩網(wǎng)片，腹板加固高度為96cm，鋼絲繩網(wǎng)片主筋在橫隔板處鉆孔穿過。

根據(jù)《混凝土加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50367-2006）要求，選用高強(qiáng)度鋼絲繩制作的網(wǎng)片，鋼絲繩公稱直徑為φ4.0mm，鋼絲繩采用不銹鋼絲繩，高性能砂漿采用I級標(biāo)準(zhǔn)，高性能砂漿外包層的厚度為

6cm。

2.4 樁基增大截面加固

根據(jù)檢查報(bào)告、核查報(bào)告及現(xiàn)場踏勘情況，1～5號墩大部分樁身凹陷骨料外露、箍筋外露，結(jié)合已有的加固經(jīng)驗(yàn)，對1～5號墩樁基外包20cm厚C30混凝土加固，其中2-2號、2-3號、2-4號、2-6號、3-4號、3-7號、4-2號及4-4號樁基表面有鋼護(hù)筒，本次加固時(shí)割除鋼護(hù)筒后增大截面加固。

本次1～5號墩樁基加固是從河床至少下挖3m處開始加固，通過鋼板樁圍堰將水中施工轉(zhuǎn)換為“陸地”施工后，清理樁基表面至露出新鮮骨料，在原樁基礎(chǔ)表面打孔、植筋。植筋采用φ16鋼筋，鉆孔深度為16cm，孔徑為φ20mm，然后綁扎鋼筋籠，豎向主筋呈喇叭狀伸入承臺增大截面，在承臺增大截面底面開始向外彎折15°，然后支立模板，通過植筋將外圍鋼筋籠與原樁基礎(chǔ)連接錨固，模板采用內(nèi)徑φ190（適用于原樁徑150cm）和φ160（適用于原樁徑120cm）鋼管，在加工廠制作成兩個(gè)半圓形，采用法蘭連接錨固。在原裝基礎(chǔ)周圍布置導(dǎo)管進(jìn)行增大截面混凝土澆注。

2.5 承臺增大截面加固

根據(jù)檢查報(bào)告及現(xiàn)場踏勘情況，1～5號墩大部分承臺底部及靠近底部的側(cè)面受水沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致鋼筋外露銹蝕嚴(yán)重，結(jié)合已有的加固經(jīng)驗(yàn)，對1～5號墩承臺底面及底面以上50cm的側(cè)面外包50cm厚C30混凝土加固。如圖1、圖2所示。

清理承臺底面及底面以上50cm側(cè)面范圍內(nèi)劣質(zhì)混凝土至露出新鮮骨料，在加固區(qū)域表面打孔、植筋。然后綁扎鋼筋網(wǎng)，支立模板，通過植筋將鋼筋網(wǎng)片與原承臺連接錨固，然后進(jìn)行增大截面混凝土澆注。

承臺增大截面施工前需先拆除承臺側(cè)面增大截面范圍內(nèi)混凝土模板后再在新鮮混凝土面上植筋，且植筋需與增大截面鋼筋網(wǎng)綁扎。

3 施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1 加固用材料要求

（1）水泥應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

（2）混凝土粗集料應(yīng)選用質(zhì)密、堅(jiān)硬、強(qiáng)度高、耐久性好的碎石或卵石，不得采用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。細(xì)集料應(yīng)選用中、粗砂，其細(xì)度模數(shù)宜控制在2.6～3.7之間。

（3）混凝土拌和用水應(yīng)滿足下列要求：a.水中不應(yīng)含有影響水泥正常凝固與硬化的有害雜質(zhì)或油脂、糖類及游離算類等。b.污水、pH值小于5的酸性水及含硫酸鹽量按SO42-計(jì)超過水的質(zhì)量0.27mg/cm3的水不得使用。c.不得使用海水拌制混凝土。

3.2 樁基礎(chǔ)增大截面加固

（1）樁基礎(chǔ)表面清理。對樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的表面缺陷進(jìn)行處理，清除附生在混凝土表面的水生物，對剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土進(jìn)行鑿除。對銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹。

（2）鋼筋安裝。采用鉆孔設(shè)備對原樁基礎(chǔ)進(jìn)行鉆孔、植筋施工。植筋采用φ16鋼筋，鉆孔深度為16cm，孔徑為φ20mm。按設(shè)計(jì)間距、預(yù)定位置在樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)四周按設(shè)計(jì)要求安裝結(jié)構(gòu)縱筋，并與預(yù)埋結(jié)構(gòu)縱筋連接錨固，并安裝環(huán)向鋼筋，形成鋼筋籠。

（3）模板安裝。按節(jié)段安裝模板，模板采用鋼套管進(jìn)行設(shè)計(jì)，連接部位采用螺栓連接錨固，以便回收重復(fù)利用。

（4）澆注混凝土。模板安裝完成后，在待加固樁基礎(chǔ)處布置導(dǎo)管，澆注混凝土，加固混凝土澆注施工需不間斷、連續(xù)進(jìn)行，直至整根樁基礎(chǔ)澆注施工完成。

（5）拋填防護(hù)。對橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行拋填防護(hù)，1～5號墩基礎(chǔ)拋填物是將河床下挖產(chǎn)生的河沙清除時(shí)直接裝袋，待樁基及承臺加固處治完成后拋填回去，考慮河床沖刷，拋填時(shí)適當(dāng)向現(xiàn)有河床往上位置拋填片石或鉛絲籠進(jìn)行防護(hù)。

3.3 承臺增大截面加固

（1）表面清理。對承臺表面缺陷進(jìn)行處理，清除附生在混凝土表面的水生物，對剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土進(jìn)行鑿除。對銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹。

（2）鋼筋網(wǎng)片安裝。采用鉆孔設(shè)備在原承臺表面進(jìn)行鉆孔、植筋施工。按設(shè)計(jì)圖紙綁扎架設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)片通過植筋與原承臺連接形成整體。承臺增大截面鋼筋網(wǎng)片安裝前需先拆除承臺側(cè)面增大截面范圍內(nèi)混凝土模板后再在新鮮混凝土面上植筋，且植筋需與增大截面鋼筋網(wǎng)綁扎。

（3）模板安裝。按節(jié)段安裝模板，模板采用鋼薄板進(jìn)行設(shè)計(jì)，模板拼接部位采用螺栓連接錨固，以便回收重復(fù)利用。

（4）澆注混凝土。模板安裝完成后，布置導(dǎo)管，澆注混凝土，加固混凝土澆注施工需不間斷、連續(xù)進(jìn)行。

3.4 裂縫的表口封閉處理

對于縫寬小于0.15mm的裂縫，采取在裂縫表口處理后，用裂縫修補(bǔ)材料涂刷或用改性環(huán)氧膠泥加壓涂抹，保證表面裂縫材料固化后應(yīng)均勻、平整，不出現(xiàn)裂縫，無脫落。具體工序如下：

（1）定位：檢查統(tǒng)計(jì)全橋裂縫，并做好裂縫標(biāo)記，確定裂縫處治位置。

（2）開槽：采用磨光機(jī)、金屬切片順縫切割開槽，深度應(yīng)在10mm左右。

（3）表面處理：對混凝土構(gòu)件的裂縫，可用鋼絲刷等工具，清除表面灰塵、白灰、浮渣及松散的污物；然后再用毛刷蘸甲苯或酒精等有機(jī)溶液，把縫兩側(cè)20～30mm處擦拭干凈并保持干燥。

（4）封縫：按廠家要求的比例將封縫膠調(diào)配均勻，用多少配多少，不宜調(diào)配過多以免浪費(fèi)。采用封縫膠垂直裂縫方向加壓反復(fù)刮摸，保證黏結(jié)力強(qiáng)，延伸率好。

3.5 混凝土結(jié)構(gòu)表面的缺陷修復(fù)處理

（1）表面處理：先清除混凝土表面雜物碎渣、污物、灰塵及舊混凝土疏松層。

（2）露筋處的除銹處理：對于混凝土保護(hù)層薄弱而造成鋼筋銹蝕的區(qū)域，首先對該部位的混凝土表面進(jìn)行刷洗，確保表面無污物、灰塵等影響滲透的雜物，對于外露鋼筋，先用電動鋼絲輪配合人工，用鋼絲刷將其表面的氧化層清理干凈，使其表面潔凈并露出金屬光澤，然后將阻銹劑噴涂在鋼筋或銹蝕處的砼表面上。

（3）砼修補(bǔ)區(qū)：對于需要對砼進(jìn)行修補(bǔ)的區(qū)域，先對表面已經(jīng)碳化的砼表層進(jìn)行鑿除，露出新鮮砼面。灑水濕潤已鑿出的新鮮砼面，在保持濕潤且無水的條件下，用聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿對結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)完成后潮濕養(yǎng)護(hù)7天。

4 運(yùn)行效果

大橋經(jīng)過兩年多的運(yùn)行，在該地區(qū)取沙場超載車輛劇增的環(huán)境下，該大橋運(yùn)行效果顯著，橋面基本未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫，橋身穩(wěn)定，樁基承臺經(jīng)過兩年洪水期考驗(yàn)，河床穩(wěn)定。基本達(dá)到加固維修預(yù)期效果。

5 結(jié)束語

我國多數(shù)公路橋梁的修建時(shí)間都比較早，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平和投入資金的限制，在橋梁設(shè)計(jì)上思維不夠超前，橋型結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)荷載適應(yīng)不了時(shí)代發(fā)展步伐。在橋梁施工過程中往往會出現(xiàn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低、材料供應(yīng)出現(xiàn)短缺和管理水平等方面因素，導(dǎo)致橋梁的建設(shè)質(zhì)量出現(xiàn)問題，再加上后期維護(hù)等工作不到位，讓橋梁質(zhì)量隨時(shí)間推移不斷下降。因此，必須在橋梁的使用過程中定期開展專業(yè)的養(yǎng)護(hù)和維修加固工作，從而保證交通的暢通和安全性能。