路橋工程中危橋加固施工與維修技術(shù)研究

摘要：本文針對(duì)錨噴混凝土加固技術(shù)、增大梁截面加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)進(jìn)行了基本介紹，以某危橋加固維修項(xiàng)目為實(shí)例，圍繞裂縫修補(bǔ)、粘貼鋼板、增大截面加固、橋梁維修四個(gè)層面，探討了危橋加固施工與維修技術(shù)在路橋工程中的具體應(yīng)用，以期為危橋加固工程施工管理提供參考依據(jù)。

Abstract： This article gives a basic introduction to the reinforcement technology of anchor shotcrete， the reinforcement method of enlarged beam section and the external prestressed reinforcement technology. Taking a dangerous bridge reinforcement and repair project as an example， it discusses the specific application of the construction and maintenance technology of dangerous bridges in road and bridge engineering around the crack repair， paste steel plates， increase of the cross-section reinforcement and bridge maintenance four levels， with a view to providing reference for the construction management of the reinforcement engineering of dangerous bridges.

關(guān)鍵詞：路橋工程;危橋加固;增大截面

Key words： road and bridge engineering;reinforcement of dangerous bridge;increasing cross section

中圖分類號(hào)：U445.47+2 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2020）15-0122-02

0 ?引言

我國《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》將橋梁重要位置出現(xiàn)病害、關(guān)鍵部位材料變形量超限、橋梁下降幅度超過預(yù)定值四分之一的橋梁劃定為危橋，危橋成因多與車輛超載、環(huán)境侵蝕、橋梁結(jié)構(gòu)缺陷等存在密切關(guān)聯(lián)。對(duì)此需結(jié)合橋梁承載能力采取有效加固措施與維修技術(shù)，保障橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全性能。

1 ?危橋加固施工常用技術(shù)方法分析

1.1 錨噴混凝土加固技術(shù)

錨噴混凝土加固技術(shù)適用于采用漿砌片石橋梁的加固處理，這類橋梁在長期使用過程中受雨水侵蝕、物理沖擊等因素的影響，對(duì)橋梁混凝土物理結(jié)構(gòu)與荷載力產(chǎn)生破壞作用，引發(fā)砂漿脫落、混凝土開裂等問題。采用錨噴混凝土加固技術(shù)主要需補(bǔ)強(qiáng)鋼筋、噴射混凝土，借此有效增大橋梁強(qiáng)度，并且作業(yè)量較小、施工效率高，能夠保障橋梁交通運(yùn)行質(zhì)量。

1.2 增大梁截面加固法

當(dāng)前國內(nèi)部分橋梁出現(xiàn)荷載等級(jí)偏低、承載力不足等缺陷，其成因主要為原橋鋼筋與截面尺寸偏小，對(duì)此可采用增大構(gòu)件截面、增加配筋等方法進(jìn)行加固。其一是增焊主筋，該方法適用于主筋應(yīng)力超過容許范圍、橋下凈空限制的情況，通過增焊主筋、增設(shè)箍筋、卸除部分恒載、恢復(fù)保護(hù)層完成加固處理;其二是增大梁肋，針對(duì)T型橋因截面高度不足或面積過小引發(fā)的承載力不足問題，可將梁下緣加寬、加強(qiáng)，增大截面，并在新增混凝土截面上增設(shè)受力主筋，在靠近支座位置將主筋上彎、與原結(jié)構(gòu)主筋進(jìn)行焊接，起到加固作用;其三是加厚橋面板加固方法，該方法適用于T型橋或跨徑較小橋梁，這類橋梁的墩臺(tái)基礎(chǔ)質(zhì)量較高、承載力較高，但橋梁結(jié)構(gòu)、荷載力無法滿足交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展需求，需先將橋面原有鋪裝拆除，重新鋪裝加厚的混凝土層，使橋梁面板與原橋梁構(gòu)成整體，并對(duì)原橋梁的混凝土材料進(jìn)行鑿毛處理，分段設(shè)置齒形剪力槽、槽內(nèi)布設(shè)膠結(jié)層，選用環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行混凝土層間的粘結(jié)處理，配合鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)、增加鋼筋數(shù)量等方式，更好地增強(qiáng)橋面混凝土縱、橫向的抗壓能力。

1.3 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)

體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是指在橋梁主體結(jié)構(gòu)外部布設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，利用粗鋼筋鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲起到加固、夯實(shí)效果，其具體加固形式如圖1所示。在加固施工技術(shù)要點(diǎn)上，首先應(yīng)完成滑塊墊板、錨固支座位置與上錨固點(diǎn)的放樣定位，在放樣過程中合理避開鋼筋位置、保障鋼筋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性;其次應(yīng)在梁頂或梁端面處設(shè)置上錨固點(diǎn)，鑿除橋面鋪裝層、混凝土保護(hù)層與錨固孔，保障錨墊板上表面與梁頂面保持平齊;再次是設(shè)置轉(zhuǎn)向裝置，增強(qiáng)體外索的加固效果;接下來是安裝預(yù)應(yīng)力筋、完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉處理;最后是完成壓漿作業(yè)，加強(qiáng)水灰比控制、保障壓漿密實(shí)度達(dá)標(biāo)，提升局部黏結(jié)效果[1]。

2 ?路橋工程中危橋加固施工與維修技術(shù)的具體應(yīng)用探討

2.1 工程概況

以某危橋加固工程為例，該橋梁是一座位于某省道、跨越某江支流的公路拱橋，中心樁號(hào)為K219+900，橋梁全長為125m;主橋?yàn)?m×25m的上承式鋼筋混凝土無鉸雙曲拱橋，引橋?yàn)橐豢?m的石拱橋;橋面寬8.5m，其中行車道寬7m，車道兩側(cè)欄桿寬度均為0.75m。通過分析橋梁質(zhì)量檢測結(jié)果可知，該橋梁主要存在以下四種病害：其一是橋梁中拱、邊拱的主拱圈拱頂下緣部位出現(xiàn)縱橫兩個(gè)方向的裂縫，裂縫寬度在0.08-0.2mm之間，并且在中拱拱頂?shù)闹鞴叭?cè)面分布有少量縱向裂縫，裂縫寬度約為0.1-0.2mm;其二是主拱圈與肋拱間的橫向連接混凝土質(zhì)量較差;其三是拱頂?shù)墓袄摺⒐安ㄟB接部位存在混凝土開裂問題，裂縫寬度可達(dá)3mm，肋間橫向連接度較弱;其四是橋梁兩側(cè)欄桿與人行道出現(xiàn)嚴(yán)重破損現(xiàn)象。

2.2 主要施工工序

針對(duì)該橋梁存在的質(zhì)量問題，擬將加固、維修項(xiàng)目設(shè)計(jì)如下：針對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行封閉處理，在主拱、腹拱部位粘貼鋼板，針對(duì)拱腳部位的主拱圈增大截面，增加主拱圈橫向聯(lián)系，拆除并重新鋪設(shè)人行道、安裝欄桿。將施工工序設(shè)計(jì)為：依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙拆除橋面鋪裝、人行道板與欄桿，完成關(guān)鍵位置的填料;修補(bǔ)混凝土裂縫與表面缺陷;增加橫系梁隔板;粘貼鋼板;增大拱肋截面、布設(shè)鋼筋、澆筑混凝土;完成橋面、人行道與欄桿的鋪裝作業(yè)[2]。

2.3 施工工藝要點(diǎn)

2.3.1 裂縫修補(bǔ)處理

基于對(duì)稱施工原則進(jìn)行橋面鋪裝層、人行道板與欄桿的拆除作業(yè)，將主拱圈進(jìn)行加固處理。依據(jù)裂縫寬度差異進(jìn)行分類修補(bǔ)，針對(duì)寬度小于0.15mm的裂縫可選用表面封閉處理方法，針對(duì)寬度在0.15mm以上的裂縫可選取壓力灌注漿法進(jìn)行處理。在裂縫修補(bǔ)前，需做好裂縫表面與裂縫口的清潔處理，確保其表面平整、干燥且縫內(nèi)無異物，沿裂縫走向在其30-50mm范圍內(nèi)進(jìn)行裂縫修補(bǔ);選取裂縫修補(bǔ)專用材料或改性環(huán)氧膠進(jìn)行裂縫縫口表面的加壓、刮平，完成表面封閉處理;基于《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行壓力注漿工藝的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的有效修補(bǔ)。其中需針對(duì)裂縫修補(bǔ)專用膠的膠體性能進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其抗拉強(qiáng)度？芏20MPa、抗拉彈性模量？芏1500MPa、抗壓強(qiáng)度？芏50MPa、抗彎強(qiáng)度？芏30且無脆性破壞問題，鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度？芏10MPa、固體含量？芏99%，在規(guī)定壓力下可注入寬度為0.1mm。

2.3.2 粘貼鋼板作業(yè)

針對(duì)選取的鋼板材料進(jìn)行表面清潔處理，基于設(shè)計(jì)尺寸要求將鋼板切割成型，完成鋼板清潔與除銹作業(yè);隨后針對(duì)鋼板、拱圈表面質(zhì)量進(jìn)行檢查，保障下緣的平整度，將表面分化層進(jìn)行鑿除、清理表面浮塵，選用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行表面抹平;接下來選用環(huán)氧砂漿作為膠粘劑（其安全性能指標(biāo)如表1所示），環(huán)氧砂漿由E44#型環(huán)氧樹脂、5PI-A固化劑、501活性稀釋劑、42.5水泥與石英砂等材料依照標(biāo)準(zhǔn)配合比制成，利用封邊膠做好鋼板外圍部分的封閉處理、預(yù)留排氣孔，并進(jìn)行鋼板底端與拱圈表面的粘結(jié)處理，待完成后需在鋼板表面涂抹改性環(huán)氧樹脂與防銹漆，起到有效防護(hù)作用、提升鋼板粘結(jié)效果。

2.3.3 增大截面加固處理

采用增大截面加固法時(shí)，首先應(yīng)將主拱上填料、原構(gòu)件出現(xiàn)混凝土缺陷的部位進(jìn)行鑿除，形成凹凸差不小于6mm的粗糙面;在混凝土澆筑作業(yè)前，需做好原混凝土表面的清潔與濕潤處理，實(shí)行混凝土均勻振搗與連續(xù)澆筑，保障澆筑質(zhì)量達(dá)標(biāo);在植筋鉆孔環(huán)節(jié)，結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求定位植筋位置、開始成孔作業(yè)，確?？讖酱笥阡摻钪睆?mm，保障孔內(nèi)預(yù)留足夠容積、孔內(nèi)膠液飽滿，并且在植筋前做好清孔工作，將鋼筋旋轉(zhuǎn)植入植筋膠內(nèi)，待植筋膠完全變干后方可進(jìn)入下一道工序[3]。

2.3.4 橋梁維修作業(yè)

在橋面、人行道板鋪裝與欄桿安裝等附屬工程作業(yè)環(huán)節(jié)，需將梁體表面浮渣進(jìn)行徹底清除，保障梁體表面的清潔度，針對(duì)墊層頂面進(jìn)行拉毛，借此保障結(jié)構(gòu)的整體性;在攤鋪瀝青混凝土作業(yè)開始前，應(yīng)完成混凝土表面的鑿毛處理，提高瀝青混凝土與鋪裝混凝土表面間的結(jié)合度，并保障實(shí)現(xiàn)均勻攤鋪?zhàn)鳂I(yè)、控制好攤鋪厚度，依照施工規(guī)程完善防水層施工處理，避免橋面出現(xiàn)滲水、漏水等問題。在安裝橋梁兩側(cè)欄桿時(shí)，需在預(yù)制場完成鋼筋混凝土欄桿的預(yù)制，安排專人進(jìn)行預(yù)制欄桿的養(yǎng)護(hù)管理，待滿足養(yǎng)護(hù)期要求后將欄桿運(yùn)輸至現(xiàn)場安裝，并加強(qiáng)對(duì)運(yùn)輸環(huán)節(jié)欄桿質(zhì)量的保護(hù)工作。

2.4 質(zhì)量控制措施

針對(duì)危橋加固、維修工程進(jìn)行質(zhì)量控制，應(yīng)確保在開工前設(shè)立明確的質(zhì)量控制目標(biāo)，圍繞質(zhì)量目標(biāo)與質(zhì)量要求建立質(zhì)量保證體系、編制質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，確保將質(zhì)量控制意識(shí)滲透到施工過程中。同時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度進(jìn)行工程管理，基于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程質(zhì)量要求落實(shí)自檢工作，結(jié)合監(jiān)理工程師意見做好整改與返工處理。此外，針對(duì)施工材料進(jìn)行質(zhì)量控制，選取具備專業(yè)資質(zhì)的供貨方建立長期合作關(guān)系，由質(zhì)檢人員嚴(yán)格執(zhí)行“過程檢驗(yàn)與試驗(yàn)控制程序”，待工程竣工后進(jìn)行橋梁荷載試驗(yàn)，確保橋梁質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3 ?結(jié)論

橋梁的使用性能、承載力與價(jià)值成為評(píng)價(jià)危橋的重要指標(biāo)，在開展危橋加固與維修作業(yè)時(shí)務(wù)必要密切結(jié)合橋梁使用情況與設(shè)計(jì)方案要求，組織專人嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)保障施工作業(yè)質(zhì)量，并采用定期養(yǎng)護(hù)管理與不定期抽檢的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁質(zhì)量的動(dòng)態(tài)管控，提升橋梁加固與維修處理水平，更好地保障橋梁的安全性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙龍海.公路橋梁施工管理、養(yǎng)護(hù)與加固維修技術(shù)探討[J].綠色環(huán)保建材，2019（8）：95.

[2]許懿.增大截面加固技術(shù)在某公路危橋改造中的應(yīng)用[J].門窗，2018（1）：59-60.

[3]吳中鑫，吳俊明，龍安.泡沫混凝土在雙曲拱橋加固維修工程中的應(yīng)用研究[J].公路，2019（3）：133-137.

作者簡介：楊正舟（1979-），男，土家族，重慶人，研究方向?yàn)榈缆窐蛄航ㄔO(shè)。