關于S328山洲橋維修加固的探討

文 / 張政

橋梁概況

山洲橋位于省道S328線膠州市境內，樁號K34+840。橋梁全長為64m，橋寬為15m。該橋上部構造為4孔標準跨徑16m的簡支混凝土T型梁橋，主梁支點及跨中截面高為1300cm，翼緣寬為80cm，腹板厚18cm；橫向為9片T形梁，5道橫隔板，橋面為瀝青混凝土磨耗層，下部構造橋墩為鉆孔灌注樁基礎，柱式墩。

橋梁現狀評價

橋梁主要病害

（1）經檢查發現，橋梁大部分橫隔板在連接部位出現混凝土脫落、鋼板外露生銹現象，三分之二鋼板連接處焊縫開焊，個別鋼板連接缺失；部分橫隔板出現斜向裂縫，其中部分橫隔板接縫處的混凝土有少量錯位。（2）主梁及橫隔板混凝土表面存有蜂窩、麻面現象；其中部分位置出現鋼筋生銹腐蝕、混凝土膨脹開裂脫落現象。（3）橋臺存在沉降現象；東側橋臺石墻右側出現長約4米，寬6mm斜向裂縫；西側橋臺石墻兩側均出現長約4米，寬6mm斜向裂縫。

鑒于該橋交通量大、大型集裝箱運輸等車輛多，橫隔板構件拼裝接縫處焊接鋼板嚴重斷裂，造成T梁單板受力，改變橫向9片梁整體受力。直接影響交通運營的安全，應盡快進行維修加固。

維修加固方案

橋梁加固原則

（1）應充分利用原有橋梁結構構件，盡量減少損傷原橋梁結構，通過維修加固，以保證原有橋梁保留部分結構的安全性與耐久性。（2）應盡量不中斷或少中斷交通，經加固維修后，其結構性能、承載能力及耐久性等都能滿足使用要求。

維修加固方案

（1）將主梁及橫隔板混凝土混凝土脹裂脫落部分剔除、鋼筋除銹、涂抹保護劑，抹壓高強修補料。

（2）將兩片相鄰T型梁5道橫隔板拼裝接縫底部破損混凝土剔鑿，裸露出開焊的鋼板，除銹并重新滿焊與左右橫隔板內預埋鋼板相連的5cm×10cm鋼板。

（3）將相鄰橫隔板拼裝接縫結構膠進行封閉；然后采用建筑結構膠將鋼帶粘貼在橫隔板側表面，兩側面鋼板帶通過高強M12螺栓與橫隔板錨固，通過加固橫向T梁形成整體受力，以提高構件的橫向剛度及構件抗剪能力，加強主梁間橫向聯系。鋼板外側均勻涂刷防銹漆及面漆對其進行防護，保證加固效果的美觀和耐久性。

建議施工實施方案

高強混凝土修補料施工

（1）確定修補區域，備好必要的工具及養護物品。

（2）剔除修補區域內所有疏松砼，并清除裸露鋼筋表面的銹質和雜物，直至露出堅實的混凝土基層及金屬光澤。除銹后鋼筋涂刷鋼筋保護劑，防止生銹。

（3）把修補部分混凝土基層表面浮塵清理干凈，將清理干凈的修補區域內混凝土基層表面用氣泵或水清理干凈，肉眼不能見到水滴。

（4）在處理好的修補部分混凝土基層的表面涂刷已配置好的界面劑。

（5）進行高強砼修補料施工：①LGM-B高強度混凝土修補料需按推薦加水量的配合比（重量比）（水：高強砼修補料=12～14：100）進行拌和，用水量可根據使用部位對其稠度要求不同而加以調節。機械拌制2～3分鐘即可，人工拌制應在5分鐘以上以保證攪拌均勻。②一次抹灰厚度不宜超過15～20㎜,如抹灰較厚則應分層多次抹灰。③LGM-B高強度混凝土修補料含有膠粉及多種高分子聚合物改性材料的緣故，其拌和后較為粘稠，抹灰時應保持抹刀光潔。抹灰最外層如需壓光處理時，應拌和略稀并應掌握好施工時間。

（6）養護：①修補完成2～4小時后，應及時噴水，或覆蓋濕草袋或趁濕用塑料薄膜貼于其上進行養護，并保持修補處表面濕潤7晝夜；若施工季節在冬季，修補完成以后，先用塑料薄膜覆蓋再加蓋棉被，進行濕養護7晝夜。②在養生期間，應防止修補的抹灰部分受到硬性沖擊影響。

粘貼鋼板施工

熱軋扁鋼板粘貼的主要工藝流程和施工要點為：處理粘鋼區域混凝土表面→鉆螺栓孔→采用螺栓植埋→采用結構膠對熱軋扁鋼板粘貼→對熱軋扁鋼板進行加壓、固定→固化檢驗→防腐處理扁鋼板表面。

（1）先打磨掉原混凝土構件的粘合面的舊混凝土面，后用壓縮空氣機清除粉塵.最后用脫脂棉擦拭表面。

（2）螺栓鉆孔：①鉆孔位置應避開板內主筋。②鉆孔結束時應清理干凈孔內灰塵。

（3）粘鋼膠的配制：應根據粘鋼膠的出廠使用說明書的規定進行配制，按同一方向進行攪拌，同時雨水、灰塵等雜物不能進入容器。

（4）粘貼鋼板：①按加固平面圖所示尺寸在現場或在工廠進行6mm鋼板裁剪、下料。②先對被加固構件進行卸荷。③除銹處理其粘接面，可用砂布、噴砂或平砂輪進行打磨，打磨的紋路應與鋼板受力方向垂直，其后用脫脂棉蘸酒精擦拭其表面。④在構件表面粘貼鋼板，用螺栓固定，并適當加壓，將鋼板邊緣接縫處的膠水擠出，膠水厚度應保持2-3mm。同時，用小錘輕敲粘接鋼板，從敲擊的聲音判斷粘接是否密實。如發現空鼓，應從鋼板兩側壓膠，若還有空鼓，需揭開重新粘貼鋼板。⑤粘鋼后鋼板表面除銹后，均勻涂刷防銹漆進行防護。見圖1。

植M12高強螺栓

（1）先放線，放軸線和植栓位置線，以保證植栓位置準確，誤差控制在1cm以內。

（2）鉆孔：鉆孔時應避開原構件結構的主筋，否則需適當調節鉆孔位置，保證施工鉆垂直，鉆頭對準鋼筋點位開始施鉆，鉆孔深度需達到設計要求深度。

（3）清孔：鉆完孔洞后，先用刷子刷除孔壁上的渣子，再用空氣壓縮機將灰塵、殘渣清除干凈，最后用脫脂棉蘸酒精清洗。

（4）清除螺栓浮渣、灰塵：使用鋼絲將螺栓的植入部分刷除銹，并用丙酮清洗干凈。

（5）配膠：橋下螺栓采用改性環氧結構膠，橋面螺栓采用環氧砂漿。為了滿足相應的耐疲勞性和耐高溫性，應嚴格按照使用說明書配制膠水。

（6）注膠：螺栓植入孔后，應緩慢注膠，以防止孔內氣壓過大。注膠量需超過孔深或計算高度的三分之二。

（7）植栓：注膠后，對鋼筋同向旋轉，施加一定的壓力，緩慢插入孔內，排出膠中儲存的少量空氣，使膠稍微溢出，種植到設計深度。

（8）清理溢出的螺栓種植膠：確保鋼筋周圍的膠均勻、飽滿。保證與原混凝土的接口質量。

（9）養護期嚴禁觸動鋼筋。

砌石墻體裂縫水泥壓漿

（1） 水泥灌漿的原理 水泥灌漿技術是采用高壓灌漿管將水泥漿液均勻地注入石墻裂縫中。水泥漿通過灌漿管滲透、填充、壓實和膨脹，將石墻裂縫中的水和空氣驅離，形成漿脈。隨著灌漿的進行，泥漿通過裂縫滲透、壓實填充到石墻之間的空隙中，在層間形成不同方向的片狀、條狀和塊狀泥漿液。經過一段時間的養護，松散的石塊被膠結成一個整體，提高了承載力。

（2）壓漿施工技術工序 ①施工前準備。在正式開工前，先對現場的管線進行檢查，做壓漿試驗，對孔位進行放樣。②鉆孔布置。沿石墻裂縫每隔0.5米預留壓漿孔，壓漿孔處將壓漿針頭固定牢固，保證封閉性；壓漿孔外裂縫縫隙處用結構膠封閉密實，保證壓漿過程水泥漿不外漏。③漿液制備。一般應采用32.5級以上的硅酸鹽水泥制備，漿液要具有較好的和易性、保水性、可泵性。壓漿漿液采用水泥：水=1:1比例水泥凈漿。④壓漿質量控制。鉆孔后把壓漿設備錨固牢靠，壓注漿液時應緩慢均勻的連續加壓。壓漿順序應采用由低向高的順序壓漿，壓力達到要求時，保持2分鐘以上穩壓狀態，才可以卸荷。若遇到從其它裂縫處冒出漿液，此時壓力達不到規定值，可以先自由冒出漿液，等漿液凝固以后，再重新布孔、壓漿。當漿液從已壓過的壓孔后溢出時，拔出后無須再壓漿。應注意安全，高壓管附近禁止有人，以防止高壓管噴漿傷人。⑤封孔、養護。壓漿結束后，插上木楔，使漿液凝固，采用快凝水泥砂漿密封孔口。

主要問題

施工期間，考慮到結構膠固化過程受橋面汽車沖擊力影響，需盡量減小橋梁行駛車輛的荷載作用，減輕車輛震動對結構膠與混凝土的結合效果。在加固施工期間采取以下措施：

（1）采取先左右邊幅、后中間區域施工的方法，施工區域需封閉交通，預留通行車道，通行車輛應限速（40km/h）慢行。（2）施工期間，需加強交通管制，避免發生堵車現象。同時采取必要的安全措施，確保施工人員、通行車輛及路上行人的安全。

結語

舊橋的維修加固需要對橋梁進行各方面現場調研，參照相關結構類型的橋梁的原設計、原施工及維修加固資料，結合通行交通量、大型集裝箱運輸等車輛和自然環境，準確分析橋梁的病害發生的原因、時間及病害走向，提出合理、科學的維修加固方案，力求達到不中斷或少中斷交通、技術可行、經濟合理和保障安全的目的。山洲橋維修加固后，經過通行期間的橋梁觀測，混凝土T型梁和砌石墻體沒有新的裂縫出現，原有單梁受力過大、荷載橫向分布較弱產生的病害得到有效的控制，橋梁整體性能得以保證。說明針對該橋采取的維修加固措施是合理、可行的。