浅谈公路桥梁加固施工

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　　摘要：解决桥梁加固中存在的问题,运用方法对旧桥进行维修加固,提高承载能力,确保交通运输安全是目前乃至今后面临的主要任务。
　　关键词：公路桥梁；加固；施工
　　
　　 随着交通运输量大幅度提高,行车密度及车辆载重越来越大,跨河桥梁和高架桥梁在交通工程中的重要性与日俱增。我们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,已需要大量的资金和技术来维护或改建,已成为迫切需要解决的问题。
　　一、公路桥梁加固的重要性 1.在公路桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。 2.从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。 3.同时桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
　　二、公路桥梁存在的常见病害 1. 主拱圈裂缝病害：a.主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。b.肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。c.拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。d.横系梁裂缝。 2. 钢筋锈蚀病害：钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。 3. 墩台基础病害：桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。 4. 主梁裂缝及主梁变形病害：主梁裂缝多发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
　　 二、加固施工方案
　　1.裂纹修补。首先对大于0.02mm的裂纹进行标识，沿裂纹方向切“V”型槽，宽2cm，深1cm.埋设压浆咀，强度达到要求后，压注环氧树脂。待环氧树脂凝固后，去除环氧胶泥，抽检压浆饱满情况。 2、施工放样。根据原主梁悬浇施工的特点：梁体的外轮廓尺寸、预应力束定位、钢筋及预埋件位置均以与底板底面相对位置控制，故本加固工程以原各施节段前端底板底面分中点连线为桥中心控制线。腹板扦钉孔高程控制按设计图要求控制与主梁顶板底面倒角处相对尺寸。横隔梁水平孔放样时横桥向尺寸以实测桥中线尺寸为基准放样，高程以梁体顶桥底面为基准面控制相对位置，辅以至梁底板底面距离校核（确认避开横梁内预应力束）。
　　 3.钻孔
　　 1）腹板加固φ27mm扦钉孔采用冲击钻电锤成孔，钻头直径为φ27mm。全桥共计钻φ27孔43262个。设计钻孔深度15cm，考虑到钻头锥度，成孔时钻尖深度应不小于15.5cm。钻孔时采取措施控制深度，不得损伤预应力筋。待孔内干燥后，植入φ16mm“L”型扦钉，用环氧胶泥填充密实。
　　 2）竖向预应力孔施钻避碰原有预应力措施：竖向预应力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振捣孔（φ56mm）均采用130型金刚取芯机成孔，钻头直径分别为φ40mm、φ82mm、φ56mm。全桥腹板加固共需钻φ40m孔1840个，φ56mm孔432个，φ82mm孔392个，原结构主梁为三向预应力体系，预应力束（筋）布置较密，钻孔均在预应力束间隙内进行，即使放样施工位置准确，原桥本身预应力安装也存在偏差。特别是在墩中心0号块内纵向预应力束中心距为200mm，原预应力束采用φ外85mm波纹管，φ82mm混凝土灌注孔与原预应力束理论间隙仅16mm，对放样及施工要求尤为严格。因此在钻孔过程中根据实际情况进行调整显得极为重要。
　　 因主梁原预应力束过于密集，要求钻孔精度很高，为保证钻孔时不钻断预应力束，钻孔均采用熟练工人操作，正式开钻前先组织工人试钻，并给工人讲解原预应力束的位置，做到心中有数。同时加强工人对钻机性能知识的培训，加强人对钻机定位方法的培训，加强工人对钻机给尺进尺的培训。钻孔时当钻机钻深在9-23cm时应注意力集中，注意手感和听觉，发现卡钻或钻机晃动时，及时停机察明原因；应及时取芯观测钻孔的实际情况。
　　 4.新老混凝土结合措施
　　 在原有结构上加浇新混凝土，如何保证结合面的传力是关键，为此采用新老混凝土结合面凿毛，且每隔一定距离植扦钉的方法。为保证后浇混与原腹板很好地结合，以达到共同受力，原腹板内侧及加厚腹板范围内的上下倒角混面要凿毛，凿毛时须首先去除有碍新老混凝土结合的杂物，凿除裂缝压浆时封闭的表面环氧胶泥，拆除压浆咀，剥除封闭胶带，最后对原混凝土面进行凿毛，凿毛率要求达到95%。灌注前应将结合面上灰尘及杂质清理干净，并用水冲洗风干。
　　 加强新老混凝土结合的另一措施是植扦钉。腹板上布置有梅花型扦钉，间距约为30cm，扦钉为L型；与外侧箍筋焊连，上下倒角布置扦钉，间距约为20cm，扦钉为直筋，要求与外侧箍筋焊连；加固腹板端部布置扦钉间距为20cm，扦钉为L型，要求与加固腹板外侧水平筋焊连。扦钉采用φ16mm钢筋弯制，植入所钻φ27mm的扦钉中，植入深度为15cm，用环氧胶泥锚固。
　　 结束语
　　 路桥加固、维修将是一个永久性的课题,路桥的加固是一项既综合繁杂,应当引起各级公路主管部门的领导充分重视,积极引进和开发路桥加固、改造的先进技术、材料和设备,合理确定加固、改造方案,让有限资金发挥更大的效益。
　　
　　参考文献： [1] 夏忠民.高速公路桥梁病害分析及加固处理[J]民营科技.2009.
　　[2]刘云海.增强公路桥梁的稳固性探讨 [J]科技资讯.2008.

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