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1、桥 梁 隧 道I B R I D G ET U N N E L 某简支T 梁维修加固方案设计及施工工 艺研究 乙 T 型梁桥在使 用运营过程 中会 出现 承载能 力不足和裂缝宽度过大等病害 ， 同时还会导致桥 面出现大面积开裂 的问 题 ，本 文将结合具体 的工程实例 ，通过 工程设计 简要 的描述桥面铺 装、粘贴 钢板 、体外预应 力以及封缝处理施工工 艺 ，希望对其他 类似 工程能够起到借鉴 作 用 。 工程概 况 S2 5 3 线 英 德 至银 盏公 路( 以下 简称 银英 公路 )是英 德市 对外 交 通运 输 最便 捷 、最 主 要的 交通 要道 是 英 德市 水泥 产业 发展 的主
2、要 运输 命脉 对 该 市 经 济 发 展 起 着 极 为重 要 的 作 用 。遥步 大桥 是 位于 银英 公路 英 德段 K 9 2 + 7 6 4 的一座 跨河桥 ，为分离式双幅 桥。北上 车道 ( 左幅 ) 于 1 9 9 2 年 建成通 车 ；南 下车道( 右幅)于2 0 0 2 年 建设英 佛 公路时 扩建而成 。该桥全长2 5 3 m， 桥面宽 ：净一 9 m( 行 车道) X 2 + 1 5 m( 人 行 道 ) 2，两 幅 中 间 设 置 中 央 分 隔 带 。上部 结构 左右 幅跨 径组 合 均 为 8 X 1 6m +525m ，8 X 1 6 m跨 为普通 钢筋 混凝 土
3、简 支T梁 ，52 5 m跨 为预 应 力混凝 土简支T 梁 ，左右幅 各跨均 为 7 片T梁组成 下 部结 构 ：桥 台 为重力 式桥台 ，桥墩 为双柱式桥墩 ；桥面铺装 为水泥混凝 土结构 采用仿毛勒式伸缩 缝 ，板 式橡胶 支座 。设计荷载 ：汽车 为 20kN m 挂 车 为1 0 0 k N m ，人 群 为 3 5kN m 一 病害问题 遥 步大桥 在2 0 0 8 年 对上部 结构 的 部分T 梁及横 隔板进行过维修 加固 ，主 要措施基本以粘贴钢板 法加固和封缝处 1 92 T R A N S P 0 WO R L D 2 0 1 4 N o 1 7 (Ju n ) 理 为主
4、。2 0 1 2 年 底 ，某 检测单 位对该 桥进行 了一次较全面的质 量状 况检查 ， 主要检查桥梁的使用状况 以及是否有新 的病害发展 ，其主要构件是否满足正 常 交通的要求。 经检查 ，该桥上部重要承重构件( T 梁) 和下部主要受力构件未发现 明显的结 构性病害 ，可满足设计荷载等级下的车 辆通行 。但 由于各方面的因素的影响 致使该桥在加固维修 后的运营过程 中出 现 了一 些新 的病 害 如 人行 道 损坏严 重 、桥面砼碎裂 、支座变形老 化等 不 能保证车辆和行人的正常通行 安全 ，桥 梁各部分出现的病害问题有以下几点 ： 桥面 铺装 左幅 桥面 多处 有 大面积 的坑 洞
5、、 网裂 且在各桥墩顶桥面有贯 通横桥 向 的宽裂缝 ，同时伴随着碎裂等病害。右 幅各T 梁铰缝处桥面纵 向裂缝 。 护 栏 、人 行道 左幅 护栏 、人 行道 损坏 严 重 ，人 行道在 1 0 # 墩 附近有被 车撞移的情 况 损 坏 严 重 危 及 行 人 安 全 中央 分 隔带大 面积 破碎 损 坏严 重 ，出现 渗水现 象 腐 蚀7 和8 # 梁 ， 影响其承载 能力。 上 部结构 上部 承 重 结 构 中各 跨 7 # 梁 和 8 # 梁 由于 中央 分 隔带 损坏 严重 出现渗 水 现 象 导 致 7 撑梁 和 8 #梁 腐 蚀 严 重 ； 普 通 钢筋 混 凝 土T梁 有 均有
6、 不 同 程 度 的竖 向裂缝 产 生 ，裂缝 多数 未 超限值 ( 0 3 0 ram) ，右幅5 # 跨 、7 # 跨及8 # 跨的 7 撑 梁部分裂缝贯通梁底或裂缝超限值 最大裂缝宽 度达 O 3 2 mm：左幅4 # 跨和 5 撑 跨各梁 由于支座 剪切 变形严重 剪切 超限 且剪切变形的方向相对 ，梁头有 清远市公路勘察规划设计院 黄钊 被挤 裂的情况 。支座 出现剪切变形严重 的 问题 。 下部结构 桥墩 基 础在 河流 的冲刷 和 腐蚀 中 导致 出现破损现象。 加固设计方案分析 对左、右幅桥面铺装层凿除加设 钢筋 网 ，重新铺筑桥面铺装 。护栏 、人 行道拆除后重新设计改造 保
7、证行人安 全 ，中央 分 隔 带 拆 除 后 重 新 设计 防 止 出现渗水 ，影 响7 梁和8 梁 的承载 能 力及使用寿命。 对宽度 O - 2 5 mm的裂缝进 行表 面 封闭处理 对 宽度 0 2 5 mm的裂 缝 进 行注 浆封 闭处 理 ，由于7 拌 梁 和8 j! 梁 横 向荷载分布系数大 ，承重较大 ，同时 腐 蚀较 多 影响承 载能 力 对7 撑 梁 和 8 撑梁 底 采 用 体 外 预 应 力 加 固 法 进 行 处 理 ；4 跨 和 5 #跨 挤 裂 的 梁 头 ，采 用 粘 贴钢板进行加固。 为恢复并提高桥梁横向联系 ，提 高桥 梁的整体性 需要对T 梁横 隔板 进 行
8、 加 固 。对 右 幅桥 横 隔板采 用粘 贴 钢 板 进行加 固。对 左r2 5 mT 梁横 隔板 上 缘 加贴一道钢板 ；1 6 mT 梁横隔板 为现 浇 ，只对少数 出现竖 向裂缝的横隔板采 用粘帖钢板进行加 固。 建议对 剪切 变形严重 、剪切超限 的支座进行更换 ，同时清理掉支座周围 的垃圾等杂物 减缓支座老化。 对桥墩 基础采取 防护措施 ，减小 河流对桥墩及基础 的冲刷 。 9尽快 对 该桥 的病 害进 行 维修 加 固 ，同 时加强 对该 桥 的 日常养 护及 监 测 在桥 两头竖立限载限速标志 ，限制 超限车辆通行。 维修加固施工技术 桥面 铺装 维 修处理 桥 面铺 装 工
9、艺 是采 用 C 4 0 钢 筋 网 1 O c m厚 防水混 凝土铺 装。具体 有工 艺 流程 为测量放线一扎桥面钢 筋网一设 置 高程控带 lJ 带一 浇筑 混凝 土一养护 体外预应 力加固法 采 用体 外预 应 力加 固法 通 常的位 置应 为T 型 梁的梁底 或者梁侧 下部 在 这些位置可 以增设预应 力加 劲钢 丝索 也可 以采用预应 力粗钢筋进 行加 固。将 其锚 固在梁 的两端 ，同时设 置一 定的联 接构件 ，这样就可 以使 梁体 与预 应力拉 杆共 同形成一个 受力的桁架体 系。该体 系为一次超静定结 构 ，这种结构可以有 效 的卸去一部分荷 载 从而可以在很大 程度上提高桥
10、梁的受荷能力。 裂 缝封 闭处 理 主 要 的施 工工 艺 为 ：裂缝 表面 处 理一刷封 闭底 胶一 刷封闭胶一 检查封闭 情 况一 固化后 表 面处 理 。 用 凿子 将 裂缝 凿 出V形 槽 并且对V形槽 进行 清 理 ，然后 采用丙酮 对裂缝一定范围内进 行擦 洗 。在 清理干净 的V形槽 中刷 涂 封 闭底胶 。在封闭底胶固化之后 在 用封 闭胶进 行V形槽 的封闭处理 并且 整平 。对裂缝的封闭质量进行检查 如有 发现 问题 应及时采取措施进行补 救 。在粘结剂固化之后 ，对裂缝表面 进行 磨光处理 。 粘 贴钢 板 法 本 工 程主 要采 用 的加 固 法 为粘 贴钢板法 ，下面
11、将对这种方法进行详细 的介 绍。 对于钢板 的粘结采用的粘结剂 为环 氧树脂系列粘结剂 在钢筋混凝土结构的 受拉缘或者薄弱部位处粘贴钢板 两者结 合在一起可以使两者共同承受荷载这样 就可以提高原结构的抗弯和抗剪的能力。 钢板的粘贴对钢筋混凝土的受力状态起到 了有效的改善作用对于裂缝的发展起到 了限制作用，最终提高了桥梁的承载力 ， 达到了桥梁维修加固的目的。对 F 粘结钢 筋混凝土和钢板的结构胶来言 ，其本身会 受到抗剪和抗拉作用 ，但是发生破坏均是 出现在混凝土上的 ，因此是由钢筋混凝土 的强度控制粘结强度的 钢筋混凝土的抗 剪、轴心抗拉强度决定粘结抗剪和粘结抗 拉强度。 使用粘钢法进行桥梁
12、T 型梁维修加固 时，应先对T 型梁出现病害和缺陷的原因 进行分析。在病害分析之后确定采用粘贴 钢板法进行维修加固时 ，钢板的粘结位置 应针对病害和缺陷所在的位置在根据病 害的形式和规模确定钢板的规格和粘贴形 式。通常情况下 ， 钢板的粘贴位置应为桥 梁结构受力部位的外边缘，粘贴在此位置 不仅可以有效的发挥钢板的强度和作用 而且对于病害位置的裂缝能够起到封闭作 用 限制裂缝的发展和约束混凝土变形 ， 最终起到提高混凝土结构物的刚度和抗裂 性 。设计 时，可 以考虑不 同的需要和可 能 ，对于提高混凝土力学性能的部位适当 的粘贴钢板。 粘贴钢板 加固工艺流程 图 1 粘 贴 钢 板 加 固 工
13、艺 流 程 示 意 图 粘钢加 措施 膨 胀加固螺栓孔 眼放样并钻孔 钻头在进行选择 时要与膨胀加固螺 栓的直接相通 根据施工图的具体位置 在混凝土粘合面处采取相应直径的钻头进 行钻 孔。通常在混凝土内室是存在钢筋 的，而且钢筋位置与施工图上的可能存在 较大差异 ，因此在进行钻孔前应先用钢筋 探测器探测钢筋 的实际位置 这样可以防 止在钻孔时碰到钢筋。钻孔时运行为避开 钢筋而适 当的移动钻孔 的位置 。当钻孔 全部 钻成 后 用薄纸覆盖到打好钻孔 的 混凝 土上 ，并描绘 出钻 孔的位置 接着 在将覆盖到钢板粘 合面 上 在用钻机根 据钻位打好相应 的钻孔 为了保证孔位 能够对准 可以将钢板和
14、混凝土粘合面覆 盖在一起 ，进行孔位的校正 ，如有不符 应及时进行修正。 混凝土粘合面表面处理 用斩斧 在粘 合 面上 轻斩 出纹 路 纹路方向应与受力方面垂直 ，去 除表面 一 定厚度 并将其清理 干净。去 除混凝 土结合面上的油污 保 持结合面 的干燥 清 洁 。 钢板表面处理 钢板粘合面也 同样需要进行粗糙处 理 ，并清除上面的锈迹。除锈可以采用喷 砂或者平砂轮 ，当出现金属光泽即可停 止。粗糙处理的纹路应与钢板受力方向垂 直 保证钢板表面有一定的粗糙 度。用 冲击 电钻在钢与混凝土底面上钻孔 钢板 钻孔按一定间距和锚栓规格钻孔后运到工 地 钻孔位置可采用梅花形。采用无油棉 丝蘸丙对钢板
15、表面进行除污处理 知道擦 拭后不出现污垢为止。 结 语 随着公路桥梁事业的不断发展 ，桥 梁在使用过程中不可避免的出现问题 ，如 何采取有效措施进行桥梁的维修加固是桥 梁工作人员的一个长期挑战，不断的对技 术人员提出了更高、更经济 、更有效的要 求。因此不管是设计 施工还是科研部 门，都有责任致 力于桥 梁问题 的研究 对于 发现 的问题及 时进行总结分析 多 个部 门之间进 行相 互的沟通协商 ，最终 提 出桥梁 维修 加固的最佳方 案。虽然桥 梁加固问题一 直困扰 着人们 ，但是在不 断的努力和工程经验 的积 累下 从新技 术 新工艺、新方法出发 理论联系实 际 相信桥梁工作人员一定 能够从各方 面突破桥梁加 固的难题。 2 0 1 4 年第1 7 期 ( 。 月 ) 交通世界工程 技术 1 93
