G206人行河大橋的加固技術方案

胡桂英 （安徽路達公路工程有限責任公司，安徽 安慶 246003）

0 前 言

橋梁是保證公路正常運行的咽喉，其承載力及通行能力更是保證暢通的關鍵。我國公路橋梁有相當大的部分都是20世紀60年代興建的，由于早期設計標準低、材料質量及施工水平較差，隨著經濟的持續穩定增長，交通量迅猛增加，特別是近幾年汽車日益大型化、重型化，大噸位車輛越來越多，現有橋梁中有相當數量的已存在承載力不足，并伴有不同程度的老化、露筋銹蝕、酥松剝落、構件變形、磨損、裂縫等缺陷。對這些橋梁，如果及時檢查發現其產生的損壞，分析病害產生的原因，提出切實可行的整治意見，以達到提高荷載設計標準、延長使用年限，就能保證車輛安全、快速行駛，取得很好的經濟效益和社會效益。

當前，如何提高舊橋、危橋的承載力問題已經引起橋梁專家們的關注。橋梁的維修、加固、補強已經成為橋梁建設中的一個重點。文章通過對人行河大橋的維修加固設計施工實踐，希望能為同類型橋梁的病害處理提供一些借鑒。

1 工程概況

人行河大橋位于206國道K11處，建于1965年，全長為83m，橋面寬度為凈-7+2m×0.5m人行道，原設計荷載為汽-15，掛-80級，上部構造為現澆空心板，基礎為鉆孔灌注樁，打入微風化花崗巖石，橋墩為V型斜撐，橫向布置6道，U型橋臺。經過40余年的運營使用，尤其是近幾年超大型車輛的頻繁通行，該橋出現嚴重損傷，已不能夠滿足正常使用，于2010年11月被安慶市公路局列為四類危橋，封閉交通，進行維修加固。

2 主要病害

通過技術人員多方了解、調查，并走訪了一些同類型橋梁，發現其它橋梁也有不同程度的類似破壞，而人行河大橋破壞更加嚴重，以不能滿足行車要求的程度。由于人行河大橋修建時間較長，設計資料、施工和竣工驗收記錄原始資料現很難找到，在對其運營狀況記錄及檢查記錄進行調查分析，同時對橋梁現狀進行調查，發現主要存在如下幾個方面的破壞。

①上部結構為現澆空心板，在斜撐承托處（約1/3L處）實心板普遍出現2cm~12cm的下沉，并引起板端移位，橋墩處板端拉開，間隙達到6cm~16cm，板下緣出現較多橫向裂縫。其中第五孔破壞最為嚴重。

②斜撐普遍出現下沉現象，下緣受拉，出現較多的橫向裂縫。

③實心板與臺帽之間原設有錨固螺栓，由于第五孔實心板下沉最嚴重，實心板牽連錨固螺栓向前傾，導致5號臺帽前緣被拉裂，局部出現豎向裂縫。

裂縫限值表

④各孔之間原來設有簡易伸縮縫，伸縮縫處簡單的填塞瀝青麻絮，由于梁端間隙增大，汽車行駛時，特別是重型車行駛時，沖擊力非常大，致使橋梁出現較大的震動，同時加速了橋梁其它部位的破壞，梁端混凝土因此也不同程度的剝落。

⑤4號墩斜撐與樁基頂部結點處混凝土出現剝落，橋面鋪裝原為瀝青混凝土，破壞嚴重。

⑥主河道內基礎部分受流水沖刷、人為采砂等因素影響，致使河床不斷下降，基礎部分嚴重外露，造成安全性、穩定性極差。

3 加固措施

針對以上各種破壞現象，我們組織了工程技術人員進行仔細的研究分析。本橋基礎均為嵌巖樁，打入強度非常高的微風化花崗巖，承載力富余值較大。因此，全橋基礎均無結構性病害，病害根源主要集中于上部結構和橋墩斜撐及基礎部分局部沖刷。我們認為主要原因是上部結構和橋墩斜撐承受力明顯不適應目前的荷載要求。由于近幾年來本橋交通量增大、車輛荷載增重，特別是因為伸縮縫完全損壞而造成較強的汽車沖擊力，斜撐已不能承受如此大的豎直力，且斜撐與樁帽及實心板僅為鉸接，導致斜撐下沉、實心板下緣彎矩增大，裂縫因而增多增大。為此，我們有針對性地采取了如下處理措施。

3.1 對全橋裂縫均采用環氧樹脂灌注處理

裂縫修補主要有表面噴漿修補法、壓力灌漿修補法、柔性表面封閉法、表面粘貼玻璃布等方法。考慮到化學灌漿修補橋梁構件裂縫施工工藝操作方便、機械簡單、效果良好，本橋裂縫采用灌注環氧樹脂處理。處理前需對全橋裂縫情況進行詳細的檢查、記錄、統計，以便安排材料配制。灌漿前需用小錘、手鏟、鋼絲刷等把構件表面整平，鑿除突出部分，將縫面開成“V”型槽，吹掉浮土，然后用丙酮擦洗，消除裂縫周圍的油污，清洗時應注意不要將裂縫堵塞。

其次是鉆眼埋嘴，嘴子是灌漿材料的噴入口，也是裂縫的排氣口。嘴子大小要適當，重量要盡量輕，以防因未貼牢而墜落。埋貼前，先把嘴子底盤用丙酮擦洗，然后用灰刀將環氧泥抹在底盤周圍，切勿堵死嘴子和裂縫灌漿的通道。

接著嵌縫止漿，主要是防止漿液流失、確保漿液在灌漿壓力下一步將裂縫填充密實。因此，當嘴子埋貼后，必須將其余裂縫全部封閉，進行嵌縫堵漏處理。

進行灌漿時，應保證泵或注射針頭與灌漿嘴連結嚴密，不能漏氣，泵與灌漿嘴可用聚乙烯透明塑料管相聯。灌注漿液應注意壓力的控制，一般裂縫較寬、進漿通暢時，壓力宜小，泵壓控制在1×105~2×105Pa之間；裂縫細微、進漿困難時，壓力宜大，泵壓控制在4×105Pa左右。灌漿結束后，穩壓2min，以使裂縫盡量吃漿飽滿。灌漿完畢待漿液聚合固化后即可將灌漿嘴拆除，并用環氧膠泥抹平。

另外，對裂縫較寬的第5孔實心板下緣在灌漿處理后，還在混凝土表面粘貼2~3層玻璃纖維。

3.2 斜撐加固

斜撐是本橋主要承重結構，尺寸偏小，在其下緣裂縫處理后，通過環氧樹脂在其上下緣粘貼8mm厚鋼板，來增大結構尺寸以達到補強的效果。首先需對斜撐下緣及鋼板進行表面處理，將粘貼部位混凝土用砂輪磨平，基本達到能見到混凝土粗骨料的程度，鋼板按其所需尺寸切割而成，粘貼面可采用刨床加工成菱形，格狀刻痕，以增加粘結性能。鋼板除銹可采用手工操作鋼絲刷除銹。鋼板表面還需用丙酮清除油脂，混凝土表面也要進行除塵。然后在鋼板及混凝土粘貼面上均勻涂刷環氧樹脂打底層，打好底層后再在鋼板粘貼面上涂刷環氧樹脂粘結劑。鋼板粘貼后，應迅速擰緊脹錨螺栓，脹錨螺栓呈梅花形布置，鋼板與混凝土表面之間縫隙用稠度較高的環氧樹脂水泥砂漿來填塞、勾縫，脹錨運輸線栓用環氧樹脂水泥砂漿封住。由于長五孔斜撐裂縫較多，在其上端增設4道2ф25箍筋，以防止裂縫進一步擴展，箍筋與已粘貼的鋼板雙面焊接，焊接長度5d，加固鋼板要進行防銹處理，以延長使用壽命，具體方法是先噴灑2遍防銹漆后，再噴2遍灰色防腐漆。

原斜撐上下端均為鉸接，為改善斜撐的受力體系，增強整體剛度，防止斜撐下沉，我們在橋墩兩側斜撐承托處施加預應力，使兩側斜撐互相拉住，共同受力，來抵擋上部結構傳遞的豎直力。預應力采用冷拉4級ф25螺紋粗鋼筋，標準強度為750MPa，橫向布置6根，每根最終張拉控制力為6.5t。張拉程序分組分級張拉，張拉力分3t、5t、6.5t三級，張拉時每個墩依次按N1、N2、N3順序都施加第一級張拉力后再往返施加第二級、第三級張拉力。全橋張拉完畢后再統一封錨，錨固端噴灑2遍防銹漆后，再涂刷熱瀝青包裹，其套管內部先噴灑2遍防銹漆后再涂一層環氧樹脂。

3.3 橋端伸縮縫

僅在兩頭橋臺設伸縮縫。取消橋墩處伸縮縫，改為橋面連續。通過加設橋面鋼筋網進一步加強面板的整體受力，減少汽車行駛時的振動。兩梁端之間用泡沫板留取4cm縫隙，其它空隙均搗筑C30水泥混凝土補平填實，舊橋面鋪裝全部鏟除更新。

4 結 論

施工單位嚴格按照設計圖紙的要求對人行河大橋實施了加固措施，現在該橋已煥然一新，經過有關部門檢測驗收，達到了預期的效果，2011年6月20日開始正常通車。經過加固，人行河大橋承載力明顯提高，以前的損傷及隱患全部消除，汽車在橋上行駛時橋梁已經無明顯震動。該橋加固建安費僅為70萬元，同建設新橋相比，節省投資約80萬元。可見加固危橋，只要方法得當，通過較少的投入就可提高舊橋的承載力及使用年限，取得較好的經濟效益和社會效益。

[1]JTJ073-96，公路養護技術規范[S].北京：人民交通出版社,1996.

[2]楊文淵,徐犇.橋梁維修與加固[M].北京：人民交通出版社,1989.