某橋梁病害整治及加固設(shè)計

謝圣綱

（重慶市設(shè)計院，重慶市 400015）

1 概述

某橋梁位于重慶觀音橋商圈，為9×20.0 m的預(yù)應(yīng)力簡支梁橋，橋面連續(xù)。橋面寬度采用32.5 m的路幅分配。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，梁高0.85 m，先張法施工。橋面鋪裝采用混凝土鋪裝，鋪裝厚度0.10 m。下部結(jié)構(gòu)均為圓柱式橋墩+樁基礎(chǔ)，墩上設(shè)置蓋梁。橋墩直徑1200，樁基直徑為1500，墩中心距最大達9.33 m，蓋梁截面尺寸1.4 m×1.4 m，均采用鋼筋混凝土。

2 橋梁檢測結(jié)論

2008年重慶市設(shè)計院對該橋梁進行加固后能滿足相關(guān)規(guī)范要求，但由于附屬構(gòu)造設(shè)施未進行加固及更換處理。2014年經(jīng)檢測單位檢測得出以下結(jié)論：

（1）該大橋目前整體技術(shù)狀態(tài)等級為B級，為良好狀態(tài)；橋面系、上部結(jié)構(gòu)評定為C級，為合格狀態(tài)。該大橋試驗2橋跨剛度、強度滿足設(shè)計要求，結(jié)構(gòu)動力性能正常，承載力滿足設(shè)計荷載城-B級，人群荷載4.0 kN/m2等級標準。

（2）鉸縫病害情況檢測。根據(jù)梁底鉸縫漏水的情況，對鉸縫漏水較嚴重處在橋面對應(yīng)位置進行了開鑿，從開鑿的情況看，鉸縫混凝土密實，與空心板結(jié)合良好，鉸縫鋼筋表面輕微銹蝕，在開鑿的過程中不斷有水從橋面整澆層與面磚之間的水泥砂漿層滲出。

（3）支座老化調(diào)查。該次檢測發(fā)現(xiàn)蓋梁頂部均存在大量積水，大部分橡膠支座均浸水，長期處于干濕循環(huán)狀態(tài)，加速了其老化。

（4）板底碳纖維滲水共47處，滲水面積326.3 m2，所抽檢板底滲水處碳纖維黏結(jié)力不滿足原加固設(shè)計要求。

（5）所抽檢橋梁伸縮縫構(gòu)造不滿足原加固設(shè)計要求。

（6）所抽檢橋面整澆層平均厚度為120 mm，所抽檢鋪裝層平均厚度為110 mm。

（7）全橋橋面未設(shè)置泄水孔等排水設(shè)施，僅在0#橋臺及9#橋臺各設(shè)置一條截水溝，橋面主要靠縱坡進行排水。

3 加固部位及病害處理

該橋梁上下部結(jié)構(gòu)在2008年加固后能滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，目前整體技術(shù)狀態(tài)等級為B級，為良好狀態(tài)；根據(jù)檢測資料顯示，橋梁有支座脫空、伸縮縫破損、橋梁排水不暢、板底碳纖維滲水嚴重等現(xiàn)象（見圖1和圖2）。

圖1 支座表面侵蝕及部分脫空

圖2 板縫間滲水、泛堿嚴重

4 加固方案

4.1 加固原則

該次加固處理主要為整治橋梁防排水、更換支座、更換板底碳纖維等，在不改變橋梁荷載及其受力狀態(tài)的情況下，橋面景觀按現(xiàn)狀恢復(fù)。主要加固原則有：

（1）對已有病害予以清除，實際操作時應(yīng)盡可能不損傷無病害母體。

（2）充分考慮處治及加固部分與原結(jié)構(gòu)的連接，使新舊結(jié)構(gòu)形成整體，共同協(xié)調(diào)工作。

（3）施工方便、可行。

4.2 加固施工流程

針對結(jié)構(gòu)病害產(chǎn)生原因、所在位置重要程度、加固施工工藝等方面的要求，制定如下維修加固施工流程順序：

（1）維修加固施工前應(yīng)依據(jù)竣工圖紙以及相應(yīng)的橋梁檢測報告，對橋梁原有病害發(fā)展情況以及新增病害進行復(fù)查，掌握橋梁病害現(xiàn)狀。

（2）充分了解現(xiàn)場實際情況，制定相應(yīng)可行的施工方案。

（3）以原橋竣工圖尺寸為依據(jù)，施工前應(yīng)對實際橋梁構(gòu)造尺寸進行現(xiàn)場核對。

（4）按要求對結(jié)構(gòu)存在的各種病害進行正確維修處理。

（5）進行排水設(shè)施維護工作。

4.3 加固設(shè)計

依據(jù)該橋梁2014年的檢測報告，抓其存在的主要病害進行針對性整治。主要加固內(nèi)容有以下幾方面。

4.3.1 橋梁支座病害處理

施工前應(yīng)先檢查現(xiàn)有支座情況，若損壞或沒有支座則宜進行更換。支座型號同原設(shè)計保持一致，即一側(cè)采用板式橡膠150 mm×180 mm×35 mm，另一側(cè)采用四氟滑板支座180 mm×150 mm×37 mm，若未損壞但脫空的部分宜以塞楔形鋼板的處理方式使支座受力。

4.3.2 伸縮縫、整澆層鉸縫整治

根據(jù)竣工資料，該橋梁伸縮縫采用40（60）型，該次加固設(shè)計維持現(xiàn)狀橋面整澆層，重新施工伸縮縫，型號同原設(shè)計。

4.3.3 橋面系排水整治

拆去原來橋面鋪裝面層及2 cm厚現(xiàn)澆層，在其基礎(chǔ)上依次設(shè)置防水層、防水砂漿層、防水層、排水系統(tǒng)。排水系統(tǒng)為橫向+縱向混合排水，提高橋面排水效率（利用縱坡大特點，45°鋪設(shè)盲管，網(wǎng)狀交叉布置，形成有效的分區(qū)橫向排水，與縱坡排水一起構(gòu)成有效的排水系統(tǒng)，如圖3所示）。

圖3 橋面排水盲管布置圖（單位：mm）

4.3.4 梁底碳纖維病害修復(fù)

2014年特殊檢測對碳纖維干處和濕處各隨機選取一組進行拉拔試驗，干處拉拔試驗碳纖維黏結(jié)力滿足要求，濕處拉拔試驗碳纖維黏結(jié)力不能滿足要求。碳纖維拉拔試驗情況見表1。

表1 碳纖維拉拔試驗情況表

為保證橋梁正常受力，應(yīng)對滲水不能滿足設(shè)計要求段碳纖維進行重新粘貼。該次加固中原則上只對部分被水侵蝕失效的碳纖維進行局部更換，若整條碳纖維布被水侵蝕部分超過60%以上，建議全部更換該條碳纖維布。

4.3.5 混凝土裂縫封閉及其他病害處理

根據(jù)檢測報告可知，蓋梁結(jié)構(gòu)存在混凝土收縮性裂縫（非結(jié)構(gòu)性），對所有寬度不小于0.1 mm的裂縫進行灌漿處理，對所有寬度小于0.1mm的裂縫進行封閉。

（1）鋼筋銹蝕區(qū)域的清理。在混凝土表面破損清理完畢后進行；用鋼刷清除鋼筋表面的浮銹，使之露出光潔部分；對經(jīng)探查確定的鋼筋銹蝕區(qū)域，應(yīng)清除掉混凝土表面的油污、油脂、蠟狀物等有機污物。

（2）鋼筋防銹、阻銹處理。在鋼筋銹蝕區(qū)域的混凝土表面清理完畢后進行；對外露的鋼筋涂刷鋼筋保護劑，鋼筋保護劑的選用應(yīng)滿足設(shè)計提出的材料特性要求，對鋼筋銹蝕區(qū)域采用多功能阻銹劑（表面涂刷型）處理，可滾刷或噴涂于結(jié)構(gòu)表面，選用材料應(yīng)滿足設(shè)計要求，并按施工規(guī)范進行施工。

5 結(jié)語

該橋梁主要為有針對性對橋梁附屬構(gòu)造設(shè)施進行更換并加固處理，加固過程不影響橋梁受力。經(jīng)專業(yè)單位檢測橋梁能滿足設(shè)計要求，說明該橋加固處理方案可行，可保證橋梁的正常運營，滿足暢通要求。