桥梁病害整治及加固设计分析

摘要：为满足某桥梁结构的安全性要求，对该现有桥梁工程进行病害整治及加固。对需要更换的支座处采用搭设支架或抱箍的方式分段顶升梁体，对经复核计算需要增加横向整体抗推刚度的增设盖梁，对不同宽度的裂缝分别采用裂缝注胶或裂缝封闭的处理措施，对钢结构除锈及维修提出了具体要求。该桥梁工程的病害整治及加固设计可以对类似工程起到参考作用。

关键词：桥梁；病害整治；加固设计

1概述

随着我国交通规模的增大和工程技术的发展，新建了许多城市桥梁。但是随着使用时间的增加，已建桥梁工程存在不同程度的工程病害。为保证车辆的行车安全，对已建桥梁的病害进行技术处理得到了越来越多的重视[1-3]。某桥梁工程位于绵阳市涪城区一环路北段，桥梁平面布置及加固段示意如图1所示。该工程于20世纪早期建成通车，已使用较长时间。在日常巡查中发现，该工程存在多种工程病害，其中桥梁开裂和支座破损的危害程度较大，急需进行处理。桥梁工程病害如图2所示。但是该工程所处位置是多个路口的交叉区域，并且邻近绵阳站，跨越宝成铁路；同时该工程所处地段地下管线复杂，周围障碍物较多，给检修和加固带来了一定的困难。本文探讨了对该桥梁工程进行病害整治及加固的一些技术措施，对类似工程可以起到一定的参考作用。

2桥梁病害整治及加固方案

2.1支座更换。为了更换支座，需要顶升梁体。对于该桥梁工程，设计采用搭设支架或增设抱箍的方式顶升梁体。其中，对周边空间充足段采用搭设支架的方式，对邻近铁路段及周围空间受限处采用增设抱箍的方式。采用增设抱箍的方式时，占用空间较小，搭设脚手架方便，但是对原结构损伤大，可靠性较低。采用搭设支架方案时，可靠性较高，但是造价也较高，工期较长。考虑到该桥梁工程已建成多年，相关材料可能老化，主要建议采用搭设支架的方式顶升梁体。该桥梁工程中搭设支架或增设抱箍的设置如图3所示。为预防发生工程事故，应做好安全防护措施，明确施工过程中的顶升施工工序，并应保证千斤顶的顶升吨位具有足够的安全储备系数。在顶升作业前，应首先全面检测桥梁相关参数，对桥梁状况进行记录，对相关结构的位置等信息进行测量。然后应开挖土石方并施工顶升平台基础。在安装钢管临时支撑时，应采用型钢和缀条将钢管临时支撑的竖向柱和横撑连成一个整体。应在监督人员确认钢管支撑符合设计要求后，方可去除限位装置。在正式顶升前，应进行试顶升工作。其中试顶升应分级加压，不可一次性加载到设计压力，防止发生梁体偏移等事故。当顶升梁体达到设计位置时，应准备垫块作为临时支撑，并放置在梁体下方，以防梁体脱落。最后当支座更换完成后，应通知设计人员进行确认，再以顶升作业相反的过程逐步放下梁体。典型顶升施工工序如图4所示。2.2增设盖梁。经复核计算，为满足现有使用需求，该桥梁工程应增加横向整体抗推刚度，增设盖梁是一种有效的加固改造措施。增设盖梁处应注意植筋的可靠性，植筋时应先采用小直径钻头并配合钢筋探测仪探孔，确定无主筋后，再替换为大直径钻头成孔。锚筋插入前应清除插入部分的表面污物，并须插到孔底，孔口多余的胶应清除，污物应先以钢刷清除，再用丙酮擦净，并予拭干。焊接施工时应采用循环焊接施工的方法，并采取用冰水浸透棉纱布包裹植筋胶面根部钢筋等降温措施。同时应在盖梁的混凝土达到指定强度后，先进行相关检测，再拆除支撑措施，对于需要更换支座的部位，应注意对原构件拆除干净后再进行下一步的施工。增设盖梁示意如图5所示。2.3桥梁裂缝处理。桥面裂缝处理时应首先区分不同的裂缝宽度，采取不同的整治措施。对于裂缝宽度B≥0.15mm的裂缝，应采用裂缝注胶的整治措施；对于裂缝宽度B＜0.15mm的裂缝，应采用裂缝封闭的整治措施。裂缝辨识区分及处理流程如图6所示。裂缝注胶时，应首先用钢丝刷沿裂缝走向仔细清理约5cm范围的表面混凝土，然后用锤子和钢钎凿除两侧松散的混凝土、露出坚实的混凝土表面，用略潮湿抹布清除浮尘，并彻底晾干，用丙酮去除混凝土表面的油污。接着设置灌浆注入座，采用调制好的封口胶将裂缝密封，检查密封情况，待封口胶自然固化后，再进行裂缝灌注。当灌注胶养生固化完成后，用锤子、凿子敲掉注入器，用砂轮将作业面打磨光洁平整，完成施工。裂缝注胶过程如图7所示。裂缝封闭时，用凿子沿裂缝表面凿出槽口，清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物，然后再用毛刷蘸上丙酮，把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥。然后用封闭材料封闭裂缝，检查封闭裂缝的密实性，发现缺陷应及时补救，待黏结剂固化后，用磨光机对裂缝表面进行磨光处理。裂缝封闭过程如图8所示。2.4钢结构的除锈及维修处理。该桥梁工程的人行道栏杆等位置存在原保护漆脱落的病害。为防止病害进一步扩大及对行人的安全造成危害，应考虑对原有钢结构进行除锈处理，并对存在问题的设施予以更换。其中，钢结构表面处理采用气动工具去除原涂装并磨平整，自由边、角打磨圆弧。对有标记和油污的构件表面用有机溶剂进行清洗，清洗至无油、无水、无污物。处理后的表面应清理干净，注意保护，防止二次污染。对焊缝、边角等不易涂装部位或难以保证厚度的部位采用刷涂进行预涂装。涂覆应均匀，不得漏涂。涂膜要求平整光滑，对漆膜存在漏涂、裂纹、气泡等影响防护质量的缺陷部位，应进行重涂作业。涂层检查上道涂层应完全实干，漆膜平整光滑，如果时间间隔超过7d，底层表面用细砂打磨成微毛面。涂层干燥后，测量干膜总厚度，干膜总厚度必须达到或超过规定的厚度。对于局部不足的部位，进行补涂，直到厚度达到要求。

3结语

（1）对已有桥梁工程的使用安全应予以足够重视，特别是支座等使用年限较短的部位，或防护栏杆等受侵蚀程度较大的构件，应加强日常观测工作，在发现病害后应及时处理。（2）桥梁顶升应严格按照设计工序施工，对相关工作人员进行满足要求的技术培训工作，防止工程事故的发生。（3）由于桥梁建设年限较早，桥梁安全储备偏小，故在运营过程中应采用限速、限载等交通管制方式对桥梁进行保护。

参考文献：

[1]郭大进，廖锦翔，张劲泉，等.桥梁加固维修技术应用[J].公路交通科技，2004，21（8）:71-73.

[2]周泳涛，鲍卫刚，刘延芳，等.桥梁加固工程关键技术研究[J].桥梁建设，2010（6）:49-52.

[3]单成林，奉翔.桥梁加固改造中的整体顶升施工[J].中南公路工程，2002，27（3）:79-80.

作者:杨海平 马悦 单位:重庆市设计院