太湖縣關河橋維修加固施工技術

張 敏 （安慶市公路管理局太湖分局，安徽 安慶 246123）

1 橋梁概況

關河橋建成于1987年，運營年限較長，橋面系、護欄、橋臺側墻、錐坡等部位均出現病害，影響橋梁結構安全性和行車舒適性。為恢復橋梁的正常使用功能，亟需對該橋進行維修加固。該橋位于太湖縣境內S209 K197+235處，橋梁跨越班竹河。該橋上部結構為1×30m空腹式石拱，下部結構為重力式墩臺、擴大基礎。橋梁全長56.5m，全寬8.0m(0.5m護欄+7m橋面+0.5m護欄)。上部結構為1×30m石拱，下部結構為重力式墩臺、擴大基礎。橋梁全長56.5m，全寬8.0m。凈矢高8m，主拱圈厚0.8m，腹拱圈厚0.5m。所在道路S209為瀝青碎石路面，路面寬7m，系三級公路（見表1）。

2 橋梁病害及成因分析

2.1 病害描述

2.1.1 主體結構病害

①主拱圈、腹拱圈均有滲水現象，灰縫部分脫落。

②0#橋臺左側側墻出現裂縫、墻體外傾。

2.1.2 附屬結構病害

①瀝青碎石橋面出現多條縱、橫向裂縫。

②護欄為條石護欄，安全等級低。

③0#橋臺錐坡損壞。

④0#、1#橋臺護坦損壞。

2.2 病害分析

①0#橋臺左側墻開裂外傾是由于橋臺高度較高，橋臺填土可能采用部分粘性土，對橋臺外側墻影響較大，原側墻為漿砌塊片石結構，抵抗力不足，導致開裂、外傾。

②拱圈滲水是由于原橋面為瀝青碎石路面，路面有裂縫導致雨水下滲。

該橋主要病害符合橋梁技術狀況三類橋相關標準，評定為三類橋，必須對該橋進行維修加固。

3 加固改造方案

①拆除原護欄及人行道、挖除原橋面、基層、拱上填料。

②拆除0#橋臺左側側墻，重做側墻，臺背回填砂礫。

③拱上填料換填為二灰碎石并壓實。

④澆筑16cmC40防水混凝土+6cmAC-20C瀝青混凝土橋面鋪裝。

⑤澆筑墻式防撞護欄，設置泄水管。

⑥對拱圈勾縫脫落處用砂漿重新勾縫。

⑦修復0#橋臺錐坡及兩側基礎護坦。

⑧設置相應的交通安全設施。

4 加固維修用材料

橋梁加固用材料的品種、規格及使用性能，應符合國家、行業相關標準的規定，并滿足設計要求。

4.1 水泥

應采用高品質的強度等級為42.5、52.5的硅酸鹽水泥、快硬性硅酸鹽水泥。

4.2 集料

①粗集料應選用質密、堅硬、強度高、耐久性好的碎石。對于主要承重構件的加固用集料的最大粒徑：拌合混凝土應不超過20mm，小石子混凝土不超過10mm。不得使用含有活性二氧化硅石料制成的粗集料。

②細集料應選用中、粗砂，其細度模數宜控制在2.6～3.7之間。

4.3 混凝土拌和用水

①水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質或油脂、糖類及游離酸類等。

②污水、PH值小于5的酸性水及含硫酸鹽量按S042-計超過水的質量0.27mg/cm3的水不得使用。

③供飲用的水。

4.4 外加劑

混凝土中摻用外加劑時，其質量及相關技術規定應符合《混凝土外加劑》（GB 8076）與《混凝土外加劑使用技術規范》（GB 50119）的要求；不得使用含有氯鹽亞硝酸鹽碳酸鹽和硫氰酸鹽類成分的外加劑；不應使用鋁粉作為混凝土的膨脹劑。

關河橋基本數據 表1

4.5 鋼筋

設計采用HPB300級(A)、HRB335級(B)和HRB400級鋼筋(C)；符合《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）和《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》（GB1499.2-2007）的規定。凡鋼筋直徑≥12mm的，一般采用HRB400熱軋螺紋鋼；凡鋼筋直徑<12mm的，光圓鋼筋采用HPB300鋼筋，帶肋鋼筋采用HRB335鋼筋。

4.6 鋼材

鋼板、型鋼、扁鋼和鋼管應采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼；對重要結構的焊接構件，應采用Q235-B級、Q345-C級等可焊性好的鋼材。

4.7 焊接材料的型號和質量

①焊條材料的品種、規格應滿足設計要求，其型號應與被焊接鋼材的強度相適應。

②焊接連接的設計指標應符合公路橋梁鋼結構設計規范的相關規定。

4.8 植筋

橋梁加固需要植筋時，宜采用HRB335級熱軋帶肋鋼筋，也可采用HRB400級和RRB400級熱軋帶肋鋼筋。

4.9 裂縫修補材料

混凝土表層缺陷修復材料（如：混凝土（砂漿）、聚合物水泥混凝土（砂漿）、改性環氧混凝土（砂漿）等）的質量及性能應符合現行相關標準規范的規定。

5 維修加固施工工藝

5.1 拆除橋面附屬結構

主要是拆除橋梁護欄，每側護欄拆除由兩端向中間進行，對稱拆除，并裝車運走。

5.2 鑿除橋面鋪裝

采用輕型機械設備或人工鑿除原橋面鋪裝。鑿除由橋梁中部向兩端對稱進行，并裝車運走。

5.3 換填拱上填料

橋面鋪裝鑿除后，挖除松散拱上填料，換填二灰碎石。挖除拱上填料時應從中部向兩端對稱挖除，填料回填后，采用人工或人工配合小型夯實設備夯實。

5.4 橋面鋪裝施工

橋面鋪裝采用C40防水混凝土。為了保證橋面整體性，一般采用橫向全幅遞進式澆筑混凝土，由于該橋周邊無法修建便道，采用半幅施工、半幅通行。

①橋面設置鋼筋網，應采取措施保證其位置正確和保護層厚度。澆筑混凝土，施工人員及機具不得踩踏在鋼筋網上。

②混凝土在拌和站集中攪拌，混凝土罐車運輸至現場。混凝土運輸至現場后應有專業技術人員進行坍落度檢測，混凝土出現離析現象時不能使用。

③振搗時首先采用插入式振動棒與平板振動器相結合的方法。應嚴格控制振搗時間，時間不宜過長，保證混凝土密實即可。過度振搗會造成粗骨料下沉，混凝土表面富漿，上層多為砂漿，極易造成塑性收縮裂紋。

④混凝土振搗后，應立即搭設跳板進行抹面收漿。

⑤一次收漿之后，及時蓋塑料薄膜，以阻止水分的揮發而產生早期塑性收縮裂紋。施工作業面不得過長，從混凝土攤鋪到蓋塑料薄膜不宜超過45min，盡量控制在30min內。待終凝后撤掉塑料薄膜，然后鋪上棉氈灑水養護，養護不小于10d。

6 施工組織安排

6.1 施工保通方案

由于該橋所在道路為省道，交通量較大，交通不能中斷，且橋梁周邊無法修建便道，所以采用半幅施工、半幅通行的方式。

6.2 安全保障措施

①施工前與公路及交通相關管理部門聯系辦理有關手續，按批準的時間、范圍進行施工。

②嚴格按現行《公路養護安全作業規程》(JTGH30)設置施工標志、限制速度標志、反光錐形交通路標和其他安全設施。

③橋梁加固前，作業區路段各公路出入口及作業區前方適當位置應設置公告信息牌，并向社會發布相關公告信息。

④橋梁加固施工前，制訂由于交通事故、車輛故障等引起的交通堵塞應急預案，在突發事件發生后及時啟動。

⑤橋梁加固施工宜在晴天和白天進行。必須在不良天氣或夜間施工時，應有相應的施工保障措施。

⑥在施工前，應對加固橋梁技術狀況進行復查，并將復查結果通知有關單位。在橋梁的加固施工過程中，應加強觀測與檢查，及時反饋信息指導施工。