某人行天橋的加固探討

朱偉ZHU Wei；劉維棟LIU Wei-dong

（四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，成都 610031）

1 項(xiàng)目概況

某人行天橋，修建于2010年，橋梁設(shè)置單側(cè)人行梯步，上部結(jié)構(gòu)主梁為帶翼簡(jiǎn)支箱梁，跨徑布置為2×30.5m，橋梁全寬3.5m。下部為單柱式或雙柱式橋墩，單柱式墩柱直徑1.3m，雙柱式墩柱直徑0.8m，未設(shè)置橫系梁。橋面為水泥混凝土鋪裝，兩側(cè)有欄桿。

2022 年6 月1 日，一輛自西向東行駛的混凝土罐車，經(jīng)過某高速收費(fèi)站D 出口時(shí)行駛失控，連續(xù)撞擊站棚外側(cè)立柱、人行天橋1 號(hào)墩墩柱，造成人行天橋局部受損。

2 橋梁病害及加固措施

2.1 橋墩

為橋梁病害部位、加固部位的描述，對(duì)橋墩編號(hào)見圖1 橋墩編號(hào)平面示意圖。

圖1 橋墩編號(hào)平面示意圖

2.1.1 橋墩外觀檢測(cè)

本橋橋墩外觀檢測(cè)主要存在以下病害：

①1-2# 墩柱存在1 條環(huán)向裂縫，地面以上可見長(zhǎng)160cm，最大縫寬δmax=0.56mm，現(xiàn)場(chǎng)照片見圖2 墩柱病害圖（一）、圖3 墩柱病害圖（二）；

圖2 墩柱病害圖（一）

圖3 墩柱病害圖（二）

②1-2#墩頂與上方梯步平臺(tái)相對(duì)位移23mm，現(xiàn)場(chǎng)照片見圖4 墩頂與上方梯步平臺(tái)相對(duì)位移圖；

圖4 墩頂與上方梯步平臺(tái)相對(duì)位移圖

③1-2#墩柱存在擦刮、破損現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)照片見圖5 墩柱擦刮、破損圖。

圖5 墩柱擦刮、破損圖

2.1.2 橋墩豎直度檢測(cè)

本次對(duì)部分橋墩豎直度進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見表1墩臺(tái)豎直度檢測(cè)結(jié)果匯總表。

表1 墩臺(tái)豎直度檢測(cè)結(jié)果匯總表

2.1.3 裂縫檢測(cè)（鉆芯法）

對(duì)墩柱的環(huán)向裂縫采用鉆芯法進(jìn)行裂縫深度檢測(cè)，1-2#墩柱直徑0.8m，選取墩柱裂縫深度可能最大的地方鉆芯1 處，鉆芯深度30cm，取出芯樣長(zhǎng)度29cm，在鉆芯的過程中發(fā)現(xiàn)，鉆芯用水通過環(huán)向裂縫滲透到橋墩表面，芯樣裂縫痕跡清晰，沿裂縫處分開。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)照片見圖6 環(huán)向裂縫滲水圖、圖7 芯樣圖。

圖6 環(huán)向裂縫滲水圖

圖7 芯樣圖

2.2 人行梯步

經(jīng)過對(duì)1 號(hào)墩側(cè)人行梯步仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)梯步護(hù)欄有壓壞、脫落現(xiàn)象。

2.3 處治措施

依據(jù)該橋病害情況，綜合分析擬定加固方案，其方案詳見表2 人行天橋病害處治情況匯總表。

表2 人行天橋病害處治情況匯總表

以上3 種墩柱加固方案，均能有效加固橋墩。方案一最為簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)方案可行性，發(fā)現(xiàn)目前1-2#墩柱外徑正好位于下穿道路凈空界限邊緣線外，如1-2#墩柱外包混凝土將侵入下穿道路凈空界限內(nèi)，不滿足下穿道路凈空要求，因此，墩柱外包鋼筋混凝土加固即加固方案一不具備可行性；方案二拆除1-2#號(hào)橋墩對(duì)墩位處現(xiàn)場(chǎng)交通影響較方案三大，而且方案二拆除的構(gòu)件需要外運(yùn)。經(jīng)綜合比選后，選定方案三為加固方案，其加固前后立面情況見圖8 方案三加固前1 號(hào)墩立面圖、圖9 方案三加固后1 號(hào)墩立面。

圖8 方案三加固前1 號(hào)墩立面圖

圖9 方案三加固后1 號(hào)墩立面

3 主要維修處治措施施工要點(diǎn)

3.1 新老混凝土界面處理

施工操作要點(diǎn)：

①老混凝土表面處理。老混凝土表面處理是混凝土修補(bǔ)的第一步，也是關(guān)鍵的一步，表面處理的粗糙度是影響粘結(jié)性的主要因素。表面處理是指清除掉老混凝土結(jié)合面上所有損壞的、松動(dòng)的和附著的骨料、砂漿及雜質(zhì)雜物，并使堅(jiān)固的部分骨料露出表面，構(gòu)成粗糙面以提高粘結(jié)性[1]。然后用高壓水沖洗干凈。

②涂抹界面膠。用刷子涂刷或者噴涂環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠在已處理后的老混凝土表面，完全覆蓋老混凝土，且不能形成有殘缺的涂膜，界面膠的厚度保持在3mm 左右[1]。

③澆筑新混凝土。因界面膠在其固化前的膠凝狀態(tài)時(shí)與其他材料貼合才能對(duì)其他材料進(jìn)行粘結(jié)，否則將不會(huì)有任何粘結(jié)力，所以在界面膠初凝前，應(yīng)將新混凝土澆筑上去。若涂刷的界面膠已經(jīng)干固，應(yīng)再次涂刷界面膠。混凝土澆筑后應(yīng)注意按照規(guī)范要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.2 裂縫的治理

根據(jù)裂縫寬度的不同采用不同的裂縫修補(bǔ)方法：裂縫寬度≥0.15mm 采用壓力灌漿法；裂縫寬度＜0.15mm 采用表面封閉處理[2]。施工前應(yīng)該對(duì)全橋橋梁裂縫進(jìn)行復(fù)查，現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)裂縫數(shù)量、長(zhǎng)度、寬度等，并對(duì)裂縫編號(hào)，做好記錄，繪制裂縫分布圖[3]。并根據(jù)裂縫的病害分部情況做好灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的安排。

3.2.1 壓力灌漿法施工要點(diǎn)

①注漿嘴沿裂縫走向布置，間距視裂縫寬度一般為20～40cm[3]，在裂縫交錯(cuò)處應(yīng)設(shè)置注漿嘴。在一條裂縫上應(yīng)設(shè)置有進(jìn)漿口、排氣口或出漿口。鉆孔后的孔眼應(yīng)使用高壓空氣吹洗干凈或者用丙酮擦洗干凈，注意清洗時(shí)不要將裂縫堵塞。

②壓力注漿修補(bǔ)裂縫應(yīng)根據(jù)漿液流動(dòng)性選擇注漿壓力，一般為0.1～0.4MPa，在注漿順暢清理下，一般采用較低注漿壓力，平穩(wěn)注漿，能獲得較好的注漿效果。

③一條裂縫的注漿順序一般應(yīng)自下而上進(jìn)行，由淺到深。

④封縫應(yīng)注意防止小氣泡和密封不壓實(shí)。

3.2.2 表面封閉處理施工要點(diǎn)

①裂縫表面應(yīng)清理干凈。

②注意根據(jù)裂縫修補(bǔ)所用膠的初凝時(shí)間配置膠量，每次配膠量不應(yīng)過大。

3.3 混凝土缺陷處理（1-2#墩柱表面撞擊破損修補(bǔ)）

①表面處理。

首先鑿除1-2#墩柱表面撞擊產(chǎn)生的缺陷混凝土，使得露出新鮮混凝土，然后將1-2#墩柱混凝土表面清理干凈，清潔后混凝土表面應(yīng)無(wú)灰塵、污漬等。

②缺陷修復(fù)。1）為增強(qiáng)修補(bǔ)材料即改性環(huán)氧砂漿與1-2#墩柱清理干凈的舊混凝土的結(jié)合，在修補(bǔ)墩柱之前，在清理干凈的舊混凝土表面均勻涂刷一層環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠，同時(shí)對(duì)于已涂刷環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的表面應(yīng)注意防護(hù)，保持清潔。2）界面劑涂刷完成后，須間隔一定時(shí)間，等界面劑中的氣泡消除后再涂抹或澆筑改性環(huán)氧砂漿。涂抹或澆筑改性環(huán)氧砂漿施工溫度宜20℃±5℃，高溫或寒冷季節(jié)應(yīng)采取有效措施控制溫度[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

文章首先對(duì)人行天橋受車輛撞擊產(chǎn)生的病害情況進(jìn)行了描述，其次針對(duì)病害情況提出了相應(yīng)的加固方案，再次綜合比選、選定加固方法，最后結(jié)合該人行天橋的加固方法對(duì)新老混凝土界面處理、裂縫的治理等施工要點(diǎn)進(jìn)行了闡述。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通事業(yè)日新月異，我國(guó)修建了一大批橋梁，在橋梁使用過程中，不可避免有時(shí)因某種原因造成橋梁破壞，需要加固或者拆除重建橋梁。加固橋梁具有可以充分利用原有結(jié)構(gòu)、節(jié)約投資、減少工期等優(yōu)點(diǎn)，在未來的橋梁工程中是不可避免的，期望在本次相關(guān)內(nèi)容的綜合探討下，為日后提高橋梁加固技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用水平提供建議。