1、成渝高速公路瀨溪河大橋維修加固措施本文對瀨溪河大橋修理加固工程病害分析、加固方案、施工要點進行論述;并對裂縫處理、植筋及檢測進行闡述;最終對經(jīng)修理加固后本橋使用狀況進行了簡述。一、概述瀨溪河大橋位于成渝高速大路K241+350m處，主跨一孔80m鋼筋混凝土箱型肋拱橋，矢跨比1/7，拱軸系數(shù)m=1.756，采納等截面懸鏈線無鉸拱，主拱肋箱高1.5m，箱寬1.6m，頂板0.24m(預(yù)制6cm，現(xiàn)澆18cm)，底板及腹板厚0.2m。每孔半幅2條拱肋，肋間距6.6m。上部設(shè)置雙柱式排架支承縱梁，于縱梁上設(shè)橫置橋面板，板厚0.3m。橋面鋪裝層為6cm厚水泥混凝土，面層為4cm瀝青砼。下部構(gòu)造為石砌圬工基

2、礎(chǔ)，重力式橋臺。一九九五年五月一日建成通車。詳見橋型總體布置圖： <CENTER</CENTER二、橋梁病害狀況內(nèi)力驗算及成因分析二OO二年一月中旬，右幅橋面產(chǎn)生嚴峻裂縫，積水滲漏嚴峻。該月下旬經(jīng)再次檢查，橋面橫置板間裂縫達53條(占全橋35%)，最大裂縫寬為50-70mm，縫深度貫穿板厚，橋面積水向橋下傾瀉如注。重車通過橋上，橫置板跨中擾度最大達30mm以上，橋面變形及振動特別明顯。左幅橋面有少量裂縫，裂紋寬度甚小，仍有少量橋面積水滲入橫置板縫滴入河內(nèi)。二OO二年二月由重慶大路質(zhì)量檢測中心對該橋進行檢測，檢測結(jié)果為拱肋底板、腹板及頂板均產(chǎn)生有縱向裂縫，縫寬0.1-0.5mm，長度

3、為1.0m-4.5m。橫置板跨中裂縫0.1-0.3mm。橫置板與縱梁或墊墻支承處脫空現(xiàn)象均較嚴峻，最大達50mm以上;部分板于脫空間隙內(nèi)填塞有鋼板，且混凝土與鋼板接觸面局部壓碎現(xiàn)象嚴峻，除鋼板接觸處外仍為脫空。本橋修理加固由四川省交通廳大路規(guī)劃勘察設(shè)計討論院進行設(shè)計。設(shè)計中對原設(shè)計圖進行了內(nèi)力驗算，其結(jié)論為：主拱圈拱頂截面在荷載組合I、II、III時計入偏心增大系數(shù)時，截面抗力均不能滿意規(guī)范要求。縱梁跨中截面不能滿意抗彎要求，支點截面不能滿意抗彎和斜截面抗剪要求。位于伸縮縫處兩側(cè)的端板截面不能滿意抗彎和斜截面抗剪要求。除上述病害工程檢測狀況及內(nèi)力驗算外，橋梁產(chǎn)生嚴峻損壞的成因還有下列重要因素。

4、1、右幅橋位于彎道下坡(縱坡均為3.0%)300m處，且下坡中橋面縱坡為0.3%，由于車速緣由及受車輛沖擊荷載的影響導(dǎo)致橋面嚴峻損壞;而左幅進入橋面之前處于彎道延長直線段，車輛進入橋面為0.3%上坡行駛過程中，橋面受車輛沖擊荷載的影響遠小于右幅，因此左幅橋面僅產(chǎn)生微小裂縫。2、橋面鋪裝現(xiàn)澆6cm混凝土，鋪裝層內(nèi)布620cm×20cm鋼筋網(wǎng)，板間鉸縫僅用28縱向筋與預(yù)制板預(yù)留伸出筋搭接，其上鋪4cm瀝青混凝土;屬半剛性柔性橋面，橋面鋪裝層及鉸縫剛度不夠，不能有效傳遞荷載作用力分布，致使絞縫嚴峻損壞，車道板產(chǎn)生裂縫或斷板。3、 行車道板由雙柱式排架支承縱梁，其上設(shè)橫置橋面板，呈型單跨雙懸

5、臂車道板，行車方向由橫置板通過鉸縫形成橋面結(jié)構(gòu)。當車輛活載沿橋縱向行駛時，由于車輛荷載于橋上行駛沿橋面縱、橫向位置的不斷變化，車輛活載沿橋面縱、橫向分布系數(shù)也隨之變化，沿橋縱向橫置板之間的企口鉸縫隨車輛行駛將全部承受車輛活載作用。加之橋面鋪裝層及企口鉸縫剛度差，不能滿意活載縱向傳遞剛度，更不能將車輛活載較勻稱的分布在橋面系相應(yīng)的范圍內(nèi)。4、橋面橫置板與縱梁及墊墻接觸面為砂漿連接，板的受力不明確且橋面板的振動及撓度較大，部分橫置板支承處底部嚴峻脫空，不能使板與縱梁或墊墻之間有效接觸和傳力，部分橫置板與縱梁或墊墻間用鋼板填塞，形成局部混凝土壓碎，無法將橫置板所受力勻稱有效傳遞。導(dǎo)致懸臂橫置板支承處

6、頂面產(chǎn)生橫向裂紋或斷板現(xiàn)象。5、橋面伸縮縫構(gòu)造簡潔，原設(shè)計為板式橡膠伸縮縫，使用中雖將其改造為型鋼縫，但其與橋面板錨固不牢，縫內(nèi)未設(shè)傳力桿，當車輛移動活載作用于橋面時，沿橋面縱向活載無法傳遞于伸縮縫兩側(cè)相鄰行車道板，致使伸縮縫兩側(cè)車道板產(chǎn)生不勻稱的擾度，導(dǎo)致車道板損壞嚴峻。三、修理加固方案針對本橋現(xiàn)狀及病害成因分析，設(shè)計中曾擬定多種方 案，由重慶市交委主持，邀請重慶交通學(xué)院，大路設(shè)計、科研、質(zhì)檢部門專家進行了論證，形成二種方案進行比較：一是盡可能在現(xiàn)有橋梁狀況下，針對不同部位、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造進行修理加固;二是拆除縱梁，于立柱上加設(shè)帽梁形成框架，廢棄現(xiàn)有橫置板，于框架上設(shè)置縱向行車道板，增加橋面及引

7、道標高的橋梁改造方案。經(jīng)專家論證，其次種方案雖可行，但投資較大。第一種方案投資較少，經(jīng)修理加固后仍可滿意汽車超20級，掛車120荷載使用要求，因此打算采納第一種修理加固方案實施。其修理加固方案如下：1、裂縫治理在對全橋進行補強之前，對于大于0.15mm的裂縫采納恒定低壓壓注改性環(huán)氧灌縫膠的方法，恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性。對于0.15mm以下的裂縫采納封閉處理。2、對拱肋的處理依據(jù)拱肋各部分受力不同，拱腳至拱上第一根立柱間采納上緣加厚3020cm厚補強混凝土;配1632鋼筋(單肋)。第一根立柱至拱上墊墻上緣加20cm厚補強混凝土;配1625鋼筋(單肋)，并延長經(jīng)墊墻段與拱頂段內(nèi)主鋼筋焊接。拆除拱頂段15.

8、2cm范圍內(nèi)橋面板及拱上墊墻，整體澆注其橋面板及墊墻，并與拱圈形成整體。為使拱肋頂板與現(xiàn)澆混凝土形成整體，實行鑿毛新舊混凝土結(jié)合面，在原拱肋頂板上植入12連接鋼筋與拱肋配筋焊接。在拱肋立柱根部采納A235鋼板環(huán)繞立柱根部作為連接件，縱向鋼筋焊接于連接鋼板上，確保拱圈縱向主筋受力的連續(xù)性。具體見主拱圈加固構(gòu)造圖。 <CENTER</CENTER拱圈拱腳處植入1632主筋的長度為100cm，為加強拱座處的受力連續(xù)性，由于原拱座配筋較弱，對全橋拱座鑿毛，加鋪一層12間距15cm的鋼筋網(wǎng)，并植入肯定數(shù)量的12cm架立鋼筋，在原拱座上澆鋪一層50cm厚的補強混凝土，防止拱座開裂。3、對縱梁的

9、處理采納加高、加厚縱梁增大其抗彎及抗剪剛度的方法，在縱梁底部澆筑20cm厚，側(cè)面澆筑12cm厚補強混凝土，加配25縱向受力筋及U型箍筋，在原混凝土表面鑿毛、植筋及局部焊接鋼筋等方法增加新舊混凝土的結(jié)合。詳見縱梁加固構(gòu)造圖。 <CENTER</CENTER4、對橋面板的處理 端板的處理對伸縮縫兩側(cè)13#板更換，增加板跨中厚度，更換板整體澆筑，端板間鉸縫增設(shè)五處傳力桿。詳見端部橋面板構(gòu)造圖(圖中：A、B、C、D切面尺寸及相應(yīng)鋼筋構(gòu)造圖略) <CENTER</CENTER 拱頂實腹段處理拱頂15.2m范圍內(nèi)橋面板設(shè)計為現(xiàn)澆板與墊墻、拱圈形成整體。詳見拱頂現(xiàn)澆橋面板鋼筋構(gòu)造圖。

10、 <CENTER</CENTER 橋面板鉸縫處理為保證橋面板按鉸接板整體受力，對橫置板鉸縫進行改造;對保留行車道板的頂面、側(cè)面進行清鑿，露出石子，縫內(nèi)增設(shè)螺旋鋼筋、縱向鋼筋及型縱向鋼筋;兩相鄰橫置板植筋(12)及加設(shè)縱向筋與橋面鋪裝層鋼筋網(wǎng)連接成整體，鉸縫內(nèi)再澆筑小石子混凝土。詳見企口鋼筋構(gòu)造圖。 <CENTER</CENTER5、對橋面鋪裝層 的處理由于橋面橫置板設(shè)計是按鉸接板法計算內(nèi)力，設(shè)計時考慮了鋪裝層參加板的受力，為保證計算模式的正確即鉸縫的傳力剛度，取消原瀝青混凝土和防水混凝土面層，鑿毛清洗橋面板頂面，改作10cm單層鋼纖維混凝土，并加強橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)參加鉸縫

11、受力。更換伸縮縫，加設(shè)伸縮縫傳力桿。在縱梁與墊墻交接處取消原施工中增設(shè)的伸縮縫，加密鋼筋網(wǎng)設(shè)置橋面連續(xù)，詳見橋面鋪裝及連續(xù)構(gòu)造圖： <CENTER</CENTER6、對橫置板支承面處理原橋面板與縱梁或墊墻的接觸面為砂漿連接，部分板脫空支承，板的豎向荷載無法勻稱傳遞，板的受力不明確且橋面板的振動較大。對橋面板與縱梁、墊墻接觸面兩邊清縫，并沖洗潔凈，風(fēng)干后用改性環(huán)氧砂漿膩子條封面、并埋設(shè)灌嘴，待其指觸干燥后再壓入化學(xué)粘接劑，保證板與縱梁或墊墻之間有效接觸和傳力。7、對防止角壓碎的脫空處理縱梁頂面兩側(cè)邊緣5cm不灌填建筑膠，使縱梁邊緣與橋面板脫空，在縱梁頂面兩側(cè)邊緣粘貼橡膠條后再澆注混凝

12、土，使橋面板與縱梁邊緣脫空。伸縮縫處兩側(cè)新澆端板。四、施工措施及工藝1、裂縫治理采納Ha系列膠粘接劑雙組份產(chǎn)品，按規(guī)定配比勻稱混合，甲、乙組份產(chǎn)生高子化合反應(yīng)，固化后的綜合強度指標均大于混凝土本身強度，耐老化性國際認為30-50年。Ha系列膠粘劑產(chǎn)品抽檢后由國家合成樹指質(zhì)量檢測中心檢測，結(jié)果如下：、Ha74：斷裂伸長率92%;剪切強度10.3Mpa;粘度860 Mpa.s;、Ha71：斷裂伸長率88%;剪切強度14.3Mpa;粘度200Mpa.s;壓縮強度55.9 Mpa;、Ha64：壓縮強度60.8 Mpa，剪切強度8.86Mpa。對拱圈、橋臺、車道板等部位的裂縫和缺陷進行壓漿或封閉治理。依

13、據(jù)成渝高速大路瀨溪河大橋檢測報告。對裂縫的寬度在0.15 mm以下采納封閉的方法處理。用鋼絲刷清除裂縫及修補表面的雜質(zhì)，再用高壓氣泵吹去縫內(nèi)及表面塵土。修補表面必需干燥不沾水，將Ha74粘接劑與水泥調(diào)合成膏狀(水泥用量一般20-40%，固化時間一般以2小時為佳，溫度高、混合膠的反應(yīng)速度加快，用膠量相應(yīng)削減)用灰刀勻稱涂沫在修補表面上，厚度不少于3mm，沿縫寬約10cm左右邊緣應(yīng)整齊、美觀。對裂縫寬度在0.15mm以上，則采納恒定低壓壓注改性環(huán)氧化學(xué)漿液進行裂縫灌注。用鋼絲刷或刮刀清除裂縫表面雜物、浮漿，用高壓氣泵吹凈裂縫中的塵土，裂縫必需潔凈。在裂縫表面用Ha64與水泥調(diào)配成漿液進行封閉。將H

14、a71膠液甲乙組分按甲、乙3：1(重量比)勻稱調(diào)配并將其裝入壓漿罐內(nèi)，用高壓植筋槍(恒壓3Mpa)將Ha71灌縫膠液向灌嘴內(nèi)注膠，讓膠液在重力和毛細作用下滲入裂隙中。較深的裂縫可以每隔10分鐘重復(fù)注膠直到相鄰灌嘴吸膠飽滿為止。注膠完畢后，用環(huán)氧樹指砂漿罩面、打磨、使修復(fù)裂縫表面恢復(fù)如新。2、對原結(jié)構(gòu)表面的處理對拱肋頂板、拱座及縱梁進行加厚、加寬，澆筑表面補強混凝土以及對利用原車道板頂面、兩側(cè)(設(shè)鉸縫處)表面必需進行鑿毛，露出表面石子。對于鑿毛后的原結(jié)構(gòu)表面必需用高壓水充分沖洗潔凈(必要時可使用混凝土界面膠粘劑涂抹)后才能澆筑混凝土，使新澆的混凝土與原結(jié)構(gòu)形成更為堅固的整體。3、原結(jié)構(gòu)表面植筋施

15、工工藝本橋植筋部位有拱座、拱肋頂板、縱梁底部及兩側(cè)、橫置板鉸縫兩側(cè)水平面以及實腹段墊墻部位。植筋鋼筋為一般II級鋼筋。植筋所采納的化學(xué)劑為Ha81稀劑膠;結(jié)構(gòu)底面(倒植筋)采納Ha81干劑膠。該產(chǎn)品具有極強的粘接力，優(yōu)異的機械性能，抗振動負載力強，主要用于橋梁植筋錨固。由于Ha81錨固劑與鋼筋的粘接強度遠大于混凝土的抗剪強度，因此無必要對Ha81錨固劑進行檢測。對于植筋12鉆孔采納日立牌(HITACHL)沖擊電錘。對于拱肋頂板、縱梁等結(jié)構(gòu)植筋，由于原結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋位置不便量取，植筋鉆孔前，采納鋼筋愛護層厚度探測儀對原結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋位置進行判定，保證鉆孔不損壞原結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋。當按設(shè)計文件鉆孔會損壞原結(jié)

16、構(gòu)內(nèi)鋼筋時，則實行沿縱向主筋兩側(cè)調(diào)整孔位，孔內(nèi)植筋與補強混凝土內(nèi)主筋連接間差距，則由植筋加焊短鋼筋與補強混凝土內(nèi) 主筋焊接形成其鋼筋骨架。對于拱肋拱座植筋鉆孔，由于植筋多，孔徑大(D37)、孔深(L=1000mm)，實行逐根鉆孔、植筋，待達到強度后，再鉆其次孔及植筋。拱座處植筋32為受力主筋，因此對鉆孔及植筋藥劑均有特別的要求。本橋采納進口喜利得(HILTI)鉆孔系列鉆機，該鉆機為薄壁空芯鉆機，其產(chǎn)品具有可導(dǎo)向定位，震驚小，不損壞原結(jié)構(gòu)表面，成孔快速，成型孔徑、孔深精確的特點。鉆孔成型后，用高壓水反復(fù)沖洗孔內(nèi)塵土，待沖凈后，用電阻發(fā)熱管烘干鉆孔，采納喜利得專用空壓機植筋槍壓入進口喜利得(HIL

17、TI)植筋粘接劑HIT-HY150(因植筋粘接劑粘接力遠大于混凝土抗剪強度，無必要對粘接劑進行檢測)，將植筋插入膠孔內(nèi)，并排出孔內(nèi)空氣，形成真空，使植筋更為堅固牢靠，詳見下列植筋施工挨次圖： <CENTER</CENTER4、橋面橫置板的處理對原橋面橫置板的利用，由西南交通高校工程檢測中心逐塊板進行全面檢查確認。為保證板間鉸縫的傳力作用，將無法利用的原橫置板伸出之搭接鋼筋重新植入12鋼筋，增設(shè)鉸縫縱向受力筋。對原可利用的橋面橫置板的頂面、側(cè)面進行鑿毛、露出石子、沖洗潔凈;待鉸縫風(fēng)干后，用10#砂漿填實下部1.0cm縫隙，再用40#小石子混凝土澆筑全部板間企口縫。橫置板與縱梁或墊墻支

18、承處間隙，采納Ha64化學(xué)粘接膠液壓注填塞。用鋼刷清除表面雜物，再用高壓氣泵吹去間隙內(nèi)及表面塵土，修補表面必需干燥，不帶水。采納環(huán)氧樹脂5份+乙二氨1份+二丁脂1份+水泥調(diào)成膠狀，將注膠管嘴按40cm-50cm間距埋入縫內(nèi)，預(yù)埋注膠管嘴之間縫隙仍用環(huán)氧樹脂封閉，待達到強度后;采納Ha64膠液的甲乙組分按甲：乙=3：1重量比勻稱混合，將混合膠裝入專用恒壓灌注器內(nèi)芯中，并將恒壓灌注器套裝在裂縫預(yù)埋灌膠嘴上進行灌注，直到相鄰灌嘴溢膠為止，取下灌注器，用快封膠封閉灌膠嘴。待2-3小時Ha64固化后，再去除灌膠嘴，用砂石及水泥、修補劑調(diào)配成原結(jié)構(gòu)表面顏色進行罩面，待達到強度后，用砂輪機打磨表面，使其表面

19、恢復(fù)如新。5、橋面鋪裝層處理橋面鋪裝層澆注前，全面仔細沖洗，去除雜質(zhì)。在拱頂及端板現(xiàn)澆段，為保證在鋪裝層混凝土澆注過程中鋼筋網(wǎng)的安裝位置精確，不使鋼筋網(wǎng)下塌，采納50cm×50cm間距設(shè)置短鋼筋支撐鋼筋網(wǎng)，并與之焊接，以確保鋼筋網(wǎng)不下塌，最終對橋面進行刻紋防滑處理。五、質(zhì)量檢測本文對瀨溪河大橋修理加固工程施工中的裂縫壓漿飽滿度及植筋抗拔檢測進行論述;該項檢測由西南交通高校工程檢測中心進行，相關(guān)檢測狀況如下：1、壓漿飽滿度檢測檢測依據(jù)：CECS21：200超聲波檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程。當超聲波跨越裂縫傳播速度與無裂紋混凝土(裂縫四周)中的傳播速度之比大于90%時，壓漿飽和度即大于90%

20、。經(jīng)檢測：對裂縫在0.15mm以上的裂縫采納恒定低壓壓注改性環(huán)氧化學(xué)漿液灌注后，對全部其壓漿飽和度進行超聲波檢測，最大聲速比99.5%，最小聲速比91.4%，全橋裂縫壓漿飽和度平均聲速比95.6%，壓漿飽和度均大于90%，滿意上述技術(shù)規(guī)程要求。2、植筋抗拔檢測檢測依據(jù)：GBJ50086-2022錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范，本橋?qū)袄吖澳_、頂板，縱梁及橋面橫置板鉸縫兩側(cè)進行植筋，植筋規(guī)格分別為32及12承包商按植筋總數(shù)的0.6%進行自檢，業(yè)主按自檢總數(shù)的20%進行抽檢。32植筋設(shè)計抗拔力203KN，檢測中按8.8 KN、17.6 KN、26.4KN、211.2 KN四級恒載各5分鐘進行抗拔檢測。12植筋設(shè)計抗拔力29.9KN，檢測中按29.9KN恒載5分鐘進行，對全橋自檢及抽檢的全部植筋均滿意設(shè)計要求。六、修理加固后橋梁運行效果本橋于二OO二年五月中旬開頭施工，右幅九月中旬開放交通營運，雙向行駛，當年十二月中