浅谈桥梁加固施工技术

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　　摘要：本文就陕西省西安市十里铺至兵马俑城市快速干道项目灞河大桥旧桥加固施工全过程，详细论述了桥梁加固的一般常见方法及特点，给出了桥梁加固的方案选择和加固效果评价。
　　关键词：桥梁加固
　　
　　一、桥梁概述
　　
　　灞河大桥旧桥全长439.3m，修建于1984年，作为进入西安的咽喉，其使用功能和运营安全直接影响整条线路的畅通，目前交通量飞速增长，原来的设计标准较低，既有的桥宽和桥梁承载面临严峻的考验，使得旧桥检测和旧桥加固技术显得非常迫切。
　　拆除重建，不仅要耗费大量资金，而且工期也较长；计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造，不但可以延长桥梁的使用寿命，用少量的资金投入，使桥梁能满足交通量的需求，而且可以缓和桥梁投资的集中性，为国家带来巨大的经济和社会效益。
　　
　　二、桥梁结构形式及现状
　　
　　旧桥为钻孔桩基。双柱式墩基础，上部结构为25孔17.4m先张法部分预应力空心板。设计新建灞河桥一幅，与旧桥结构相统一，将旧桥加固完后，新旧桥连为一体，桥面宽度为24m。旧桥梁承载能力下降，空心板板低出现纵向裂缝及横向贯通裂缝，裂缝有渗水水渍严重.铰缝脱落，空心板板低钢筋外露，锈蚀。
　　
　　三、植筋加固桥面技术
　　
　　施工顺序与方法：
　　1、施工拆除旧桥桥面沥青层混凝土层后对梁板顶凿毛处理。
　　2、按计算深度钻孔(与原钢筋的间距在满足钻孔操作要求)，要将钢筋植入孔内，植筋孔用电钻成孔。
　　3、钻进要竖直，钻孔完成后，用电动毛刷把孔壁上的浮尘刷掉，再用细软管将无油压缩空气通入孔底清除2-3遍，孔壁进行干燥处理，化学清孔用丙酮的棉刷反复刷孔壁直至浮沉完全粘到棉刷上。
　　4、等孔壁干燥后。给孔内注入适量植筋胶，轻轻插入钢筋，钢筋一定要植到孔底，确保植筋锚固效果。
　　在混凝土桥面加固中，新旧桥面的连接是个薄弱环节，尤其是界面的抗剪强度，采用植筋技术以后，界面的抗剪强度由三部分组成：界面混凝土内部结合力，界面摩擦力植筋的抗剪力，由于植人钢筋的影响，界面的抗剪强度大大提高，而且植入钢筋对旧桥面也起到了一定的加强作用。
　　
　　四、梁板裂缝治理
　　
　　选用材料：灌缝胶、结构胶
　　灌缝胶：技术检测结果为：钢一钢拉伸抗剪强度标准值16.7MP；抗拉强度46.7MP；受拉弹性模量2773MP抗压强度87.2MP；抗弯强度77.9MP
　　环氧树脂结构胶：劈裂抗拉强度9.1MP；抗弯强度65.3MP，抗压强度88.0MP，
　　(一)对裂缝宽度在0.15ram以上，采用自动注射器低压裂缝灌注。
　　施工程序：
　　1、用钢丝刷或刮刀清除裂缝表面杂物、浮浆，开v型槽后，用0.2MP高压气泵吹净裂缝中的尘土。
　　2、用丙酮沿缝长洗刷v型槽，用结构胶骑缝埋设粘贴灌浆嘴，灌浆嘴间距40cm，保证结构胶封闭完全。
　　3、将成品灌缝胶注胶，让胶液在重力和毛细作用下渗入裂隙中。较深的裂缝可以每隔10分钟重复注胶直到相邻灌嘴吸胶饱满为止。
　　4、注胶完毕后，用环氧树指砂浆罩面、打磨、使修复裂缝表面恢复如新。
　　(二)小于0.15mm的裂缝处理
　　1、裂缝检查，用工具沿裂缝开深8-15mm宽5.10mm的v型槽，2、用0.2MP以上的压缩空气清除槽内浮尘，将结构胶用力均匀的填满v型槽，填塞一定要饱满。3、呆结构胶完全固化后，用角磨机打磨裂缝表面，使混凝土平整。五、梁底粘贴钢板加固方法
　　在梁底粘贴钢板可以显著提高结构的抗弯刚度，对以控制结构变形为主要目的的使用功能加固是十分有效的。可以显著提高原梁的刚度和正截面抗弯承载力。
　　优点：施工方便，钢板的粘贴密实性不容易控制。缺点：粘贴钢板加固法属于被动加固范畴，极限状态下后加补强钢板的应力发挥程度取决于原梁的配筋率，对原梁高度较小、配筋率较大的情况，后加补强钢板不能充分发挥作用
　　粘贴材料：钢板采用厚度为6mm的Q345碳索结构钢板。加固所用的粘结剂必须是粘结强度高、耐久性好，并具有一定的弹性。目前广泛采用的环氧树脂类粘结剂(或建筑结构胶)其抗拉强度和抗剪强度一般都能满足粘结的要求。结构破坏时，通常情况下不会沿着环氧树脂界面脱离，而是沿着梁底靠近钢板的混凝土首先开裂破坏。换句话说，在粘结质量得到保证的前提下，钢板与混凝土层之间的可靠粘结是毋须置疑的，截面粘结处于非常安全的状态。
　　施工顺序为：
　　1、粘贴区域混凝土表面处理→钻孔埋植化学锚栓→按锚栓位置打好孔的扁钢带涂粘钢胶粘贴→加压固定一固化检验→扁钢带表面防腐处理
　　技术要点：
　　①钢板和待加固混凝土表面的清洗处理是保证粘结质量的前提。
　　本工程实践表明，钢板表面存在铁锈、油污，混凝土表面存在浮尘和松散层等都会严重影响粘结质量。要求钢板在施工前按照施工技术规范打磨，打磨至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。钢板粘贴面应有一定的粗糙度。
　　②仔细量量取粘贴钢板长度，保证粘贴长度，用粘钢胶粘贴6mm，涂抹粘钢胶要注意中间涂抹厚，边上均匀。
　　③焊接钢板注意焊缝的打磨，用化学锚栓锚固钢板，用顶杆加压，两米一个，渐渐加压，螺栓不能一次紧到位，要逐步紧，从本跨的一侧向另外一侧紧，保证钢板下的胶密实均匀。多余的胶从钢板边缘流出。
　　④先用一般的膨胀螺栓间接固定.再用高强度化学锚栓。将膨力牌高强化学胶管按方向置入孔中，电动工具将螺栓钻入孔中转速不应大于750转/分，静止固化，根据施工现场环境温度，等待足够时间硬化。
　　2、化学锚栓的植人是一个技术细节，其详细步骤如下：
　　①.用硬毛刷刷孔壁再用干净无油的压缩空气吹出灰尘，如此反复进行不少于3次。必要时可用干净棉布沾少量丙酮或酒精擦净孔壁。
　　②.保证螺栓表面洁净、干燥、无油污。
　　③.确认玻璃管锚固包无外观破损、药剂凝固等异常现象，将其圆头朝内放人锚固孔并推至孔底。④使用电锤或电钻及专用安装夹具，将螺杆强力旋转插入直至孔底，以达到击碎玻璃管并强力混合锚固药剂的目的。电锤或电钻的转速应调至慢速档，且不应采用冲击方式。
　　⑤.当旋至孔底或螺栓上标志位置时，立刻停止旋转。取下安装夹具，凝胶后至完全固化前避免扰动。超时旋转将导致胶液流失，影响锚固力：
　　用小锤轻轻敲击扁钢带，若发现扁钢带的固化面积小于90％，则要重新粘贴。
　　3、钢板防腐处理，不选用防锈柒，原因是重复养护次数频繁，本工程选用环氧树脂砂浆封涂表面。六、砼表面缺陷修补
　　梁(板)体混凝土表面剥落、渗水、空洞、蜂窝、麻面、表面风化局部破损等病害。
　　1、将松散部分清除，待接触面完全干燥后，调制环氧砂浆，用比原强度高一级的混凝土、水泥砂浆或环氧树脂砂浆进行修补，新补要密实，与原混凝土结合牢固，表面平整、光洁无裂缝。
　　2、梁体混凝土露筋、钢筋锈蚀。将松动的保护层凿去，清除钢筋锈迹，用环氧树脂混凝土、喷射高一级强度混凝土进行修补。梁体板有水渍的打孔清除积水后进行表面缺陷修复。
　　3、全桥的纵向铰缝脱落，用M10普通砂浆填充并勾凸缝。七、维修加固后桥梁运行效果
　　灞河大桥旧桥加固于2008年8月中旬开始施工，九月中旬开放交通营运，双向行驶，2009年七月中旬竣工验收，使用状况良好，经检测观察，具体体现在：
　　1、车辆行驶桥上，桥梁无异常振动声。
　　2、桥下观察，绞缝间无任何渗水现象发生；板缝干燥无潮湿迹象。
　　3、桥面伸缩缝采用FD－80及FD－40以及用专用防水条，桥面行车无跳车现象，舒适度良好。
　　4、桥梁检测试验结果表明，桥梁受力力达到设计要求。
　　5、加固后承藏能力评定
　　在汽－超20主要组合荷载，挂－120附加组合荷载和特挂－150附加组合荷载作用下，预测各测点应力，变形和裂缝宽度均满足规范规定的容许限值，因此本桥能承受汽－超20，挂－120和挂－150。
　　
　　结束语
　　
　　随着时间的推移，任何公路桥梁都将成为旧桥，都会因各种原因不同程度地存在缺陷、病害需要维修、加固和改造。由于旧桥检测、评定与加固技术是一项既综合复杂又在不断发展和更新的技术，所以是施工技术与经验也实在积累和探索中，本文所述只是桥梁加固的部分工艺，但实践证明是符合桥梁的结构受力和安全要求的。

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