G206人行河大桥的加固技术方案

胡桂英 （安徽路达公路工程有限责任公司，安徽 安庆 246003）

0 前 言

桥梁是保证公路正常运行的咽喉，其承载力及通行能力更是保证畅通的关键。我国公路桥梁有相当大的部分都是20世纪60年代兴建的，由于早期设计标准低、材料质量及施工水平较差，随着经济的持续稳定增长，交通量迅猛增加，特别是近几年汽车日益大型化、重型化，大吨位车辆越来越多，现有桥梁中有相当数量的已存在承载力不足，并伴有不同程度的老化、露筋锈蚀、酥松剥落、构件变形、磨损、裂缝等缺陷。对这些桥梁，如果及时检查发现其产生的损坏，分析病害产生的原因，提出切实可行的整治意见，以达到提高荷载设计标准、延长使用年限，就能保证车辆安全、快速行驶，取得很好的经济效益和社会效益。

当前，如何提高旧桥、危桥的承载力问题已经引起桥梁专家们的关注。桥梁的维修、加固、补强已经成为桥梁建设中的一个重点。文章通过对人行河大桥的维修加固设计施工实践，希望能为同类型桥梁的病害处理提供一些借鉴。

1 工程概况

人行河大桥位于206国道K11处，建于1965年，全长为83m，桥面宽度为净-7+2m×0.5m人行道，原设计荷载为汽-15，挂-80级，上部构造为现浇空心板，基础为钻孔灌注桩，打入微风化花岗岩石，桥墩为V型斜撑，横向布置6道，U型桥台。经过40余年的运营使用，尤其是近几年超大型车辆的频繁通行，该桥出现严重损伤，已不能够满足正常使用，于2010年11月被安庆市公路局列为四类危桥，封闭交通，进行维修加固。

2 主要病害

通过技术人员多方了解、调查，并走访了一些同类型桥梁，发现其它桥梁也有不同程度的类似破坏，而人行河大桥破坏更加严重，以不能满足行车要求的程度。由于人行河大桥修建时间较长，设计资料、施工和竣工验收记录原始资料现很难找到，在对其运营状况记录及检查记录进行调查分析，同时对桥梁现状进行调查，发现主要存在如下几个方面的破坏。

①上部结构为现浇空心板，在斜撑承托处（约1/3L处）实心板普遍出现2cm~12cm的下沉，并引起板端移位，桥墩处板端拉开，间隙达到6cm~16cm，板下缘出现较多横向裂缝。其中第五孔破坏最为严重。

②斜撑普遍出现下沉现象，下缘受拉，出现较多的横向裂缝。

③实心板与台帽之间原设有锚固螺栓，由于第五孔实心板下沉最严重，实心板牵连锚固螺栓向前倾，导致5号台帽前缘被拉裂，局部出现竖向裂缝。

裂缝限值表

④各孔之间原来设有简易伸缩缝，伸缩缝处简单的填塞沥青麻絮，由于梁端间隙增大，汽车行驶时，特别是重型车行驶时，冲击力非常大，致使桥梁出现较大的震动，同时加速了桥梁其它部位的破坏，梁端混凝土因此也不同程度的剥落。

⑤4号墩斜撑与桩基顶部结点处混凝土出现剥落，桥面铺装原为沥青混凝土，破坏严重。

⑥主河道内基础部分受流水冲刷、人为采砂等因素影响，致使河床不断下降，基础部分严重外露，造成安全性、稳定性极差。

3 加固措施

针对以上各种破坏现象，我们组织了工程技术人员进行仔细的研究分析。本桥基础均为嵌岩桩，打入强度非常高的微风化花岗岩，承载力富余值较大。因此，全桥基础均无结构性病害，病害根源主要集中于上部结构和桥墩斜撑及基础部分局部冲刷。我们认为主要原因是上部结构和桥墩斜撑承受力明显不适应目前的荷载要求。由于近几年来本桥交通量增大、车辆荷载增重，特别是因为伸缩缝完全损坏而造成较强的汽车冲击力，斜撑已不能承受如此大的竖直力，且斜撑与桩帽及实心板仅为铰接，导致斜撑下沉、实心板下缘弯矩增大，裂缝因而增多增大。为此，我们有针对性地采取了如下处理措施。

3.1 对全桥裂缝均采用环氧树脂灌注处理

裂缝修补主要有表面喷浆修补法、压力灌浆修补法、柔性表面封闭法、表面粘贴玻璃布等方法。考虑到化学灌浆修补桥梁构件裂缝施工工艺操作方便、机械简单、效果良好，本桥裂缝采用灌注环氧树脂处理。处理前需对全桥裂缝情况进行详细的检查、记录、统计，以便安排材料配制。灌浆前需用小锤、手铲、钢丝刷等把构件表面整平，凿除突出部分，将缝面开成“V”型槽，吹掉浮土，然后用丙酮擦洗，消除裂缝周围的油污，清洗时应注意不要将裂缝堵塞。

其次是钻眼埋嘴，嘴子是灌浆材料的喷入口，也是裂缝的排气口。嘴子大小要适当，重量要尽量轻，以防因未贴牢而坠落。埋贴前，先把嘴子底盘用丙酮擦洗，然后用灰刀将环氧泥抹在底盘周围，切勿堵死嘴子和裂缝灌浆的通道。

接着嵌缝止浆，主要是防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下一步将裂缝填充密实。因此，当嘴子埋贴后，必须将其余裂缝全部封闭，进行嵌缝堵漏处理。

进行灌浆时，应保证泵或注射针头与灌浆嘴连结严密，不能漏气，泵与灌浆嘴可用聚乙烯透明塑料管相联。灌注浆液应注意压力的控制，一般裂缝较宽、进浆通畅时，压力宜小，泵压控制在1×105~2×105Pa之间；裂缝细微、进浆困难时，压力宜大，泵压控制在4×105Pa左右。灌浆结束后，稳压2min，以使裂缝尽量吃浆饱满。灌浆完毕待浆液聚合固化后即可将灌浆嘴拆除，并用环氧胶泥抹平。

另外，对裂缝较宽的第5孔实心板下缘在灌浆处理后，还在混凝土表面粘贴2~3层玻璃纤维。

3.2 斜撑加固

斜撑是本桥主要承重结构，尺寸偏小，在其下缘裂缝处理后，通过环氧树脂在其上下缘粘贴8mm厚钢板，来增大结构尺寸以达到补强的效果。首先需对斜撑下缘及钢板进行表面处理，将粘贴部位混凝土用砂轮磨平，基本达到能见到混凝土粗骨料的程度，钢板按其所需尺寸切割而成，粘贴面可采用刨床加工成菱形，格状刻痕，以增加粘结性能。钢板除锈可采用手工操作钢丝刷除锈。钢板表面还需用丙酮清除油脂，混凝土表面也要进行除尘。然后在钢板及混凝土粘贴面上均匀涂刷环氧树脂打底层，打好底层后再在钢板粘贴面上涂刷环氧树脂粘结剂。钢板粘贴后，应迅速拧紧胀锚螺栓，胀锚螺栓呈梅花形布置，钢板与混凝土表面之间缝隙用稠度较高的环氧树脂水泥砂浆来填塞、勾缝，胀锚运输线栓用环氧树脂水泥砂浆封住。由于长五孔斜撑裂缝较多，在其上端增设4道2ф25箍筋，以防止裂缝进一步扩展，箍筋与已粘贴的钢板双面焊接，焊接长度5d，加固钢板要进行防锈处理，以延长使用寿命，具体方法是先喷洒2遍防锈漆后，再喷2遍灰色防腐漆。

原斜撑上下端均为铰接，为改善斜撑的受力体系，增强整体刚度，防止斜撑下沉，我们在桥墩两侧斜撑承托处施加预应力，使两侧斜撑互相拉住，共同受力，来抵挡上部结构传递的竖直力。预应力采用冷拉4级ф25螺纹粗钢筋，标准强度为750MPa，横向布置6根，每根最终张拉控制力为6.5t。张拉程序分组分级张拉，张拉力分3t、5t、6.5t三级，张拉时每个墩依次按N1、N2、N3顺序都施加第一级张拉力后再往返施加第二级、第三级张拉力。全桥张拉完毕后再统一封锚，锚固端喷洒2遍防锈漆后，再涂刷热沥青包裹，其套管内部先喷洒2遍防锈漆后再涂一层环氧树脂。

3.3 桥端伸缩缝

仅在两头桥台设伸缩缝。取消桥墩处伸缩缝，改为桥面连续。通过加设桥面钢筋网进一步加强面板的整体受力，减少汽车行驶时的振动。两梁端之间用泡沫板留取4cm缝隙，其它空隙均捣筑C30水泥混凝土补平填实，旧桥面铺装全部铲除更新。

4 结 论

施工单位严格按照设计图纸的要求对人行河大桥实施了加固措施，现在该桥已焕然一新，经过有关部门检测验收，达到了预期的效果，2011年6月20日开始正常通车。经过加固，人行河大桥承载力明显提高，以前的损伤及隐患全部消除，汽车在桥上行驶时桥梁已经无明显震动。该桥加固建安费仅为70万元，同建设新桥相比，节省投资约80万元。可见加固危桥，只要方法得当，通过较少的投入就可提高旧桥的承载力及使用年限，取得较好的经济效益和社会效益。

[1]JTJ073-96，公路养护技术规范[S].北京：人民交通出版社,1996.

[2]杨文渊,徐犇.桥梁维修与加固[M].北京：人民交通出版社,1989.