某人行天橋的加固探討

朱偉ZHU Wei；劉維棟LIU Wei-dong

（四川省交通勘察設計研究院有限公司，成都 610031）

1 項目概況

某人行天橋，修建于2010年，橋梁設置單側人行梯步，上部結構主梁為帶翼簡支箱梁，跨徑布置為2×30.5m，橋梁全寬3.5m。下部為單柱式或雙柱式橋墩，單柱式墩柱直徑1.3m，雙柱式墩柱直徑0.8m，未設置橫系梁。橋面為水泥混凝土鋪裝，兩側有欄桿。

2022 年6 月1 日，一輛自西向東行駛的混凝土罐車，經(jīng)過某高速收費站D 出口時行駛失控，連續(xù)撞擊站棚外側立柱、人行天橋1 號墩墩柱，造成人行天橋局部受損。

2 橋梁病害及加固措施

2.1 橋墩

為橋梁病害部位、加固部位的描述，對橋墩編號見圖1 橋墩編號平面示意圖。

圖1 橋墩編號平面示意圖

2.1.1 橋墩外觀檢測

本橋橋墩外觀檢測主要存在以下病害：

①1-2# 墩柱存在1 條環(huán)向裂縫，地面以上可見長160cm，最大縫寬δmax=0.56mm，現(xiàn)場照片見圖2 墩柱病害圖（一）、圖3 墩柱病害圖（二）；

圖2 墩柱病害圖（一）

圖3 墩柱病害圖（二）

②1-2#墩頂與上方梯步平臺相對位移23mm，現(xiàn)場照片見圖4 墩頂與上方梯步平臺相對位移圖；

圖4 墩頂與上方梯步平臺相對位移圖

③1-2#墩柱存在擦刮、破損現(xiàn)象，現(xiàn)場照片見圖5 墩柱擦刮、破損圖。

圖5 墩柱擦刮、破損圖

2.1.2 橋墩豎直度檢測

本次對部分橋墩豎直度進行了檢測，檢測結果見表1墩臺豎直度檢測結果匯總表。

表1 墩臺豎直度檢測結果匯總表

2.1.3 裂縫檢測（鉆芯法）

對墩柱的環(huán)向裂縫采用鉆芯法進行裂縫深度檢測，1-2#墩柱直徑0.8m，選取墩柱裂縫深度可能最大的地方鉆芯1 處，鉆芯深度30cm，取出芯樣長度29cm，在鉆芯的過程中發(fā)現(xiàn)，鉆芯用水通過環(huán)向裂縫滲透到橋墩表面，芯樣裂縫痕跡清晰，沿裂縫處分開?，F(xiàn)場檢測照片見圖6 環(huán)向裂縫滲水圖、圖7 芯樣圖。

圖6 環(huán)向裂縫滲水圖

圖7 芯樣圖

2.2 人行梯步

經(jīng)過對1 號墩側人行梯步仔細檢查，發(fā)現(xiàn)梯步護欄有壓壞、脫落現(xiàn)象。

2.3 處治措施

依據(jù)該橋病害情況，綜合分析擬定加固方案，其方案詳見表2 人行天橋病害處治情況匯總表。

表2 人行天橋病害處治情況匯總表

以上3 種墩柱加固方案，均能有效加固橋墩。方案一最為簡單、經(jīng)濟，經(jīng)現(xiàn)場核實方案可行性，發(fā)現(xiàn)目前1-2#墩柱外徑正好位于下穿道路凈空界限邊緣線外，如1-2#墩柱外包混凝土將侵入下穿道路凈空界限內(nèi)，不滿足下穿道路凈空要求，因此，墩柱外包鋼筋混凝土加固即加固方案一不具備可行性；方案二拆除1-2#號橋墩對墩位處現(xiàn)場交通影響較方案三大，而且方案二拆除的構件需要外運。經(jīng)綜合比選后，選定方案三為加固方案，其加固前后立面情況見圖8 方案三加固前1 號墩立面圖、圖9 方案三加固后1 號墩立面。

圖8 方案三加固前1 號墩立面圖

圖9 方案三加固后1 號墩立面

3 主要維修處治措施施工要點

3.1 新老混凝土界面處理

施工操作要點：

①老混凝土表面處理。老混凝土表面處理是混凝土修補的第一步，也是關鍵的一步，表面處理的粗糙度是影響粘結性的主要因素。表面處理是指清除掉老混凝土結合面上所有損壞的、松動的和附著的骨料、砂漿及雜質雜物，并使堅固的部分骨料露出表面，構成粗糙面以提高粘結性[1]。然后用高壓水沖洗干凈。

②涂抹界面膠。用刷子涂刷或者噴涂環(huán)氧結構膠在已處理后的老混凝土表面，完全覆蓋老混凝土，且不能形成有殘缺的涂膜，界面膠的厚度保持在3mm 左右[1]。

③澆筑新混凝土。因界面膠在其固化前的膠凝狀態(tài)時與其他材料貼合才能對其他材料進行粘結，否則將不會有任何粘結力，所以在界面膠初凝前，應將新混凝土澆筑上去。若涂刷的界面膠已經(jīng)干固，應再次涂刷界面膠。混凝土澆筑后應注意按照規(guī)范要求進行養(yǎng)護。

3.2 裂縫的治理

根據(jù)裂縫寬度的不同采用不同的裂縫修補方法：裂縫寬度≥0.15mm 采用壓力灌漿法；裂縫寬度＜0.15mm 采用表面封閉處理[2]。施工前應該對全橋橋梁裂縫進行復查，現(xiàn)場核實裂縫數(shù)量、長度、寬度等，并對裂縫編號，做好記錄，繪制裂縫分布圖[3]。并根據(jù)裂縫的病害分部情況做好灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的安排。

3.2.1 壓力灌漿法施工要點

①注漿嘴沿裂縫走向布置，間距視裂縫寬度一般為20～40cm[3]，在裂縫交錯處應設置注漿嘴。在一條裂縫上應設置有進漿口、排氣口或出漿口。鉆孔后的孔眼應使用高壓空氣吹洗干凈或者用丙酮擦洗干凈，注意清洗時不要將裂縫堵塞。

②壓力注漿修補裂縫應根據(jù)漿液流動性選擇注漿壓力，一般為0.1～0.4MPa，在注漿順暢清理下，一般采用較低注漿壓力，平穩(wěn)注漿，能獲得較好的注漿效果。

③一條裂縫的注漿順序一般應自下而上進行，由淺到深。

④封縫應注意防止小氣泡和密封不壓實。

3.2.2 表面封閉處理施工要點

①裂縫表面應清理干凈。

②注意根據(jù)裂縫修補所用膠的初凝時間配置膠量，每次配膠量不應過大。

3.3 混凝土缺陷處理（1-2#墩柱表面撞擊破損修補）

①表面處理。

首先鑿除1-2#墩柱表面撞擊產(chǎn)生的缺陷混凝土，使得露出新鮮混凝土，然后將1-2#墩柱混凝土表面清理干凈，清潔后混凝土表面應無灰塵、污漬等。

②缺陷修復。1）為增強修補材料即改性環(huán)氧砂漿與1-2#墩柱清理干凈的舊混凝土的結合，在修補墩柱之前，在清理干凈的舊混凝土表面均勻涂刷一層環(huán)氧結構膠，同時對于已涂刷環(huán)氧結構膠的表面應注意防護，保持清潔。2）界面劑涂刷完成后，須間隔一定時間，等界面劑中的氣泡消除后再涂抹或澆筑改性環(huán)氧砂漿。涂抹或澆筑改性環(huán)氧砂漿施工溫度宜20℃±5℃，高溫或寒冷季節(jié)應采取有效措施控制溫度[2]。

4 結語

文章首先對人行天橋受車輛撞擊產(chǎn)生的病害情況進行了描述，其次針對病害情況提出了相應的加固方案，再次綜合比選、選定加固方法，最后結合該人行天橋的加固方法對新老混凝土界面處理、裂縫的治理等施工要點進行了闡述。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通事業(yè)日新月異，我國修建了一大批橋梁，在橋梁使用過程中，不可避免有時因某種原因造成橋梁破壞，需要加固或者拆除重建橋梁。加固橋梁具有可以充分利用原有結構、節(jié)約投資、減少工期等優(yōu)點，在未來的橋梁工程中是不可避免的，期望在本次相關內(nèi)容的綜合探討下，為日后提高橋梁加固技術在橋梁加固中的應用水平提供建議。