某橋梁病害整治及加固設(shè)計(jì)分析

楊海平，馬 悅

（重慶市設(shè)計(jì)院，重慶市 400039）

1 概 述

隨著我國(guó)交通規(guī)模的增大和工程技術(shù)的發(fā)展，新建了許多城市橋梁。但是隨著使用時(shí)間的增加，已建橋梁工程存在不同程度的工程病害。為保證車輛的行車安全，對(duì)已建橋梁的病害進(jìn)行技術(shù)處理得到了越來越多的重視[1-3]。某橋梁工程位于綿陽(yáng)市涪城區(qū)一環(huán)路北段，橋梁平面布置及加固段示意如圖1所示。

圖1 橋梁平面布置及加固段示意圖

該工程于20世紀(jì)早期建成通車，已使用較長(zhǎng)時(shí)間。在日常巡查中發(fā)現(xiàn)，該工程存在多種工程病害，其中橋梁開裂和支座破損的危害程度較大，急需進(jìn)行處理。橋梁工程病害如圖2所示。但是該工程所處位置是多個(gè)路口的交叉區(qū)域，并且鄰近綿陽(yáng)站，跨越寶成鐵路；同時(shí)該工程所處地段地下管線復(fù)雜，周圍障礙物較多，給檢修和加固帶來了一定的困難。

本文探討了對(duì)該橋梁工程進(jìn)行病害整治及加固的一些技術(shù)措施，對(duì)類似工程可以起到一定的參考作用。

圖2 橋梁工程病害圖

2 橋梁病害整治及加固方案

2.1 支座更換

為了更換支座，需要頂升梁體。對(duì)于該橋梁工程，設(shè)計(jì)采用搭設(shè)支架或增設(shè)抱箍的方式頂升梁體。其中，對(duì)周邊空間充足段采用搭設(shè)支架的方式，對(duì)鄰近鐵路段及周圍空間受限處采用增設(shè)抱箍的方式。采用增設(shè)抱箍的方式時(shí)，占用空間較小，搭設(shè)腳手架方便，但是對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷大，可靠性較低。采用搭設(shè)支架方案時(shí)，可靠性較高，但是造價(jià)也較高，工期較長(zhǎng)。考慮到該橋梁工程已建成多年，相關(guān)材料可能老化，主要建議采用搭設(shè)支架的方式頂升梁體。該橋梁工程中搭設(shè)支架或增設(shè)抱箍的設(shè)置如圖3所示。

圖3 搭設(shè)支架及增設(shè)抱箍示意圖（單位：mm）

為預(yù)防發(fā)生工程事故，應(yīng)做好安全防護(hù)措施，明確施工過程中的頂升施工工序，并應(yīng)保證千斤頂?shù)捻斏龂嵨痪哂凶銐虻陌踩珒?chǔ)備系數(shù)。在頂升作業(yè)前，應(yīng)首先全面檢測(cè)橋梁相關(guān)參數(shù)，對(duì)橋梁狀況進(jìn)行記錄，對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)的位置等信息進(jìn)行測(cè)量。然后應(yīng)開挖土石方并施工頂升平臺(tái)基礎(chǔ)。在安裝鋼管臨時(shí)支撐時(shí)，應(yīng)采用型鋼和綴條將鋼管臨時(shí)支撐的豎向柱和橫撐連成一個(gè)整體。應(yīng)在監(jiān)督人員確認(rèn)鋼管支撐符合設(shè)計(jì)要求后，方可去除限位裝置。在正式頂升前，應(yīng)進(jìn)行試頂升工作。其中試頂升應(yīng)分級(jí)加壓，不可一次性加載到設(shè)計(jì)壓力，防止發(fā)生梁體偏移等事故。當(dāng)頂升梁體達(dá)到設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備墊塊作為臨時(shí)支撐，并放置在梁體下方，以防梁體脫落。最后當(dāng)支座更換完成后，應(yīng)通知設(shè)計(jì)人員進(jìn)行確認(rèn)，再以頂升作業(yè)相反的過程逐步放下梁體。典型頂升施工工序如圖4所示。

圖4 典型頂升施工工序圖

2.2 增設(shè)蓋梁

經(jīng)復(fù)核計(jì)算，為滿足現(xiàn)有使用需求，該橋梁工程應(yīng)增加橫向整體抗推剛度，增設(shè)蓋梁是一種有效的加固改造措施。增設(shè)蓋梁處應(yīng)注意植筋的可靠性，植筋時(shí)應(yīng)先采用小直徑鉆頭并配合鋼筋探測(cè)儀探孔，確定無(wú)主筋后，再替換為大直徑鉆頭成孔。錨筋插入前應(yīng)清除插入部分的表面污物，并須插到孔底，孔口多余的膠應(yīng)清除，污物應(yīng)先以鋼刷清除，再用丙酮擦凈，并予拭干。焊接施工時(shí)應(yīng)采用循環(huán)焊接施工的方法，并采取用冰水浸透棉紗布包裹植筋膠面根部鋼筋等降溫措施。同時(shí)應(yīng)在蓋梁的混凝土達(dá)到指定強(qiáng)度后，先進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，再拆除支撐措施，對(duì)于需要更換支座的部位，應(yīng)注意對(duì)原構(gòu)件拆除干凈后再進(jìn)行下一步的施工。增設(shè)蓋梁示意如圖5所示。

圖5 增設(shè)蓋梁示意圖（單位：mm）

2.3 橋梁裂縫處理

橋面裂縫處理時(shí)應(yīng)首先區(qū)分不同的裂縫寬度，采取不同的整治措施。對(duì)于裂縫寬度B≥0.15 mm的裂縫，應(yīng)采用裂縫注膠的整治措施；對(duì)于裂縫寬度B＜0.15 mm的裂縫，應(yīng)采用裂縫封閉的整治措施。裂縫辨識(shí)區(qū)分及處理流程如圖6所示。

裂縫注膠時(shí)，應(yīng)首先用鋼絲刷沿裂縫走向仔細(xì)清理約5 cm范圍的表面混凝土，然后用錘子和鋼釬鑿除兩側(cè)松散的混凝土、露出堅(jiān)實(shí)的混凝土表面，用略潮濕抹布清除浮塵，并徹底晾干，用丙酮去除混凝土表面的油污。接著設(shè)置灌漿注入座，采用調(diào)制好的封口膠將裂縫密封，檢查密封情況，待封口膠自然固化后，再進(jìn)行裂縫灌注。當(dāng)灌注膠養(yǎng)生固化完成后，用錘子、鑿子敲掉注入器，用砂輪將作業(yè)面打磨光潔平整，完成施工。裂縫注膠過程如圖7所示。

圖6 裂縫辨識(shí)區(qū)分及處理流程圖

圖7 裂縫注膠示意圖

裂縫封閉時(shí)，用鑿子沿裂縫表面鑿出槽口，清除裂縫表面的灰塵、白灰、浮渣及松散層等污物，然后再用毛刷蘸上丙酮，把沿裂縫兩側(cè)20～30 mm處擦洗干凈并保持干燥。然后用封閉材料封閉裂縫，檢查封閉裂縫的密實(shí)性，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，待黏結(jié)劑固化后，用磨光機(jī)對(duì)裂縫表面進(jìn)行磨光處理。裂縫封閉過程如圖8所示。

圖8 裂縫封閉示意圖

2.4 鋼結(jié)構(gòu)的除銹及維修處理

該橋梁工程的人行道欄桿等位置存在原保護(hù)漆脫落的病害。為防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大及對(duì)行人的安全造成危害，應(yīng)考慮對(duì)原有鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行除銹處理，并對(duì)存在問題的設(shè)施予以更換。其中，鋼結(jié)構(gòu)表面處理采用氣動(dòng)工具去除原涂裝并磨平整，自由邊、角打磨圓弧。對(duì)有標(biāo)記和油污的構(gòu)件表面用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗，清洗至無(wú)油、無(wú)水、無(wú)污物。處理后的表面應(yīng)清理干凈，注意保護(hù)，防止二次污染。對(duì)焊縫、邊角等不易涂裝部位或難以保證厚度的部位采用刷涂進(jìn)行預(yù)涂裝。涂覆應(yīng)均勻，不得漏涂。涂膜要求平整光滑，對(duì)漆膜存在漏涂、裂紋、氣泡等影響防護(hù)質(zhì)量的缺陷部位，應(yīng)進(jìn)行重涂作業(yè)。涂層檢查上道涂層應(yīng)完全實(shí)干，漆膜平整光滑，如果時(shí)間間隔超過7 d，底層表面用細(xì)砂打磨成微毛面。涂層干燥后，測(cè)量干膜總厚度，干膜總厚度必須達(dá)到或超過規(guī)定的厚度。對(duì)于局部不足的部位，進(jìn)行補(bǔ)涂，直到厚度達(dá)到要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

（1）對(duì)已有橋梁工程的使用安全應(yīng)予以足夠重視，特別是支座等使用年限較短的部位，或防護(hù)欄桿等受侵蝕程度較大的構(gòu)件，應(yīng)加強(qiáng)日常觀測(cè)工作，在發(fā)現(xiàn)病害后應(yīng)及時(shí)處理。

（2）橋梁頂升應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)工序施工，對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行滿足要求的技術(shù)培訓(xùn)工作，防止工程事故的發(fā)生。

（3）由于橋梁建設(shè)年限較早，橋梁安全儲(chǔ)備偏小，故在運(yùn)營(yíng)過程中應(yīng)采用限速、限載等交通管制方式對(duì)橋梁進(jìn)行保護(hù)。