李寧

【摘 要】本文根據(jù)實(shí)際橋梁加固維修中常見的橋墩樁基被沖刷的病害情況，針對(duì)性的提出了在原橋蓋梁中間增設(shè)墩柱樁基并且在蓋梁兩側(cè)靠近蓋梁頂?shù)奈恢脤?duì)稱粘貼鋼板的措施來有效的進(jìn)行橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固與防護(hù)，從而改善了橋梁的受力情況，使得高速公路橋梁得以發(fā)揮應(yīng)有的干線作用。

【關(guān)鍵詞】橋梁加固；橋墩樁基；墩柱施工；加固防護(hù)

0.概況

玉符河大橋（玉符河上游為臥虎山水庫，為季節(jié)性河流）是京臺(tái)高速公路濟(jì)南境內(nèi)的一座跨河大橋。橋梁全長208.06m，橋面全寬17.25m，凈寬15.75m。設(shè)計(jì)水位53.5m。上部結(jié)構(gòu)型式為8×25m的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，橫向布設(shè)7片梁；下部結(jié)構(gòu)型式為雙柱式橋墩，多柱框架式橋臺(tái)；橋面鋪裝為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)，采用毛勒伸縮縫，板式橡膠支座。

上游水庫放水致使玉符河水位上漲，流速較大，使得玉符河大橋橋墩樁基沖刷嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，玉符河大橋橋墩樁基遭到了不同程度沖刷，其中L-3-1號(hào)橋墩沖刷接近6.0m，L-3-2號(hào)橋墩沖刷接近6.0m，R-3-1號(hào)橋墩沖刷接近6.0m，R-3-2號(hào)橋墩接近6.0m，L-4-1號(hào)橋墩沖刷2.8m，L-4-2號(hào)橋墩暫且沒有嚴(yán)重沖刷，R-4-1號(hào)橋墩沖刷3.3m，R-4-2號(hào)橋墩沖刷3.3m。

根據(jù)《濟(jì)南～德州高速公路（南段K112+1440～K119+005）工程地質(zhì)勘察資料》（1996）提供的地質(zhì)報(bào)告，玉符河大橋位于山前沖洪積傾斜平原前端，河兩岸為耕地，河漫灘中布滿卵石。

根據(jù)橋梁通（7.791）軟件對(duì)不同沖刷條件下的樁基承載力驗(yàn)算結(jié)果，當(dāng)沖刷為3.5m（此時(shí)計(jì)算得到樁長為20.83m）時(shí)，樁基承載力已達(dá)設(shè)計(jì)極限，應(yīng)采取必要的加固及防護(hù)措施，以保證橋梁安全。

本次加固考慮到原橋墩柱間距較大，可在原橋蓋梁（橫橋向）中間增設(shè)一個(gè)墩柱樁基，由于本方案改變了蓋梁的受力狀態(tài)，需對(duì)其進(jìn)行必要的加固，本次維修采取在蓋梁兩側(cè)靠近蓋梁頂?shù)奈恢脤?duì)稱粘貼鋼板加固方案。

1.樁基加固

施工前應(yīng)對(duì)樁基結(jié)構(gòu)物表面進(jìn)行處理，除去松散的混凝土、清理樁周圍底部的泥漿等。對(duì)樁基修復(fù)，需要先將FX-70玻纖維套筒展開并圍繞包裹樁基。將套筒安裝在合適的位置，使用可壓縮密封條封住套筒底部。將PX-70-6MP多用途環(huán)氧砂漿填充間隙，并自動(dòng)排除套筒內(nèi)的水。玻纖維套筒底部設(shè)有密封條和玻纖維套筒限位器，玻纖維套筒上部也設(shè)有限位器，限位器可以保證樁基和玻纖維套筒之間等距，密封條可以防止灌漿時(shí)漏漿。

2.增設(shè)墩柱樁基

2.1新增樁基。

鉆孔灌注樁的施工順序?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→測(cè)量放樣→埋設(shè)護(hù)筒→鉆機(jī)就位→泥漿制備→鉆孔→鋼筋籠制作→第一次清孔→鋼筋籠安裝→安裝導(dǎo)管→第二次清孔→水下混凝土灌注→破除樁頭→樁基檢查驗(yàn)收。

2.2墩柱施工。

2.2.1施工準(zhǔn)備。

在施工前，精確放樣墩柱中心。墩臺(tái)身與基礎(chǔ)的交接面，做好施工縫的處理，鑿毛，用水沖洗并清除積水。

2.2.2鋼筋施工。

鋼筋保證表面潔凈，如有油污銹蝕等應(yīng)清除。現(xiàn)場(chǎng)加工鋼筋骨架，吊機(jī)輔助架立，將鋼筋骨架底部焊在基礎(chǔ)部位的預(yù)留鋼筋上，鋼筋骨架頂部和植入蓋梁的鋼筋焊接，雙面焊接長度不小于5d，單面焊接長度不小于10d。

2.2.3支立模板。

墩柱模板均采用定型鋼模。嚴(yán)格控制上下層模板接口尺寸及模板本身的平整度。模板應(yīng)具有足夠的剛度，外側(cè)設(shè)豎向、橫向加勁肋，模板每次使用前應(yīng)認(rèn)真檢查平整度及接口情況，并加以整修。

2.3模板支立后應(yīng)檢查模板的平面位置及豎直度是否符合設(shè)計(jì)要求，模板上口中心與放樣點(diǎn)必須在同一鉛垂線上，并在模板豎向每4米設(shè)一層攬風(fēng)繩，以保證模板穩(wěn)固及立柱垂直度。

2.4混凝土澆筑。

混凝土澆筑分為兩部分，第一部分為墩柱底部到蓋梁底部往下1.2米處為C30商業(yè)混凝土，蓋梁底及其以下1.2米處為高強(qiáng)細(xì)石灌漿料。混凝土用吊機(jī)配吊斗進(jìn)行澆筑。

3.粘貼鋼板

鋼板材料選用Q435，其主要力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿足規(guī)范的規(guī)定。粘鋼膠的安全性能指標(biāo)必須滿足符合A級(jí)膠的標(biāo)準(zhǔn)，采用專門配置的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，符合GB50367-2006表4.5.5的規(guī)定。

3.1鋼板制作及表面處理

按現(xiàn)場(chǎng)需粘貼鋼板部分的混凝土表面實(shí)際放樣進(jìn)行鋼板下料，粘貼面用磨光機(jī)進(jìn)行除銹和糙化處理，以增加粘貼性能。除銹后的鋼板表面應(yīng)顯露出金屬光澤，糙化的紋路越大越好，紋路方向應(yīng)該與構(gòu)件受力方向垂直，之后用脫脂棉沾取丙酮將鋼板表面擦拭干凈。

3.2混凝土表面處理

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定情況，在粘貼加固補(bǔ)強(qiáng)區(qū)的混凝土表面放出鋼板位置定位線。先鑿除粘鋼區(qū)域表面6～8mm的表層砂漿，使堅(jiān)實(shí)的混凝土骨料外露并形成平整的粗糙面，表面不平處應(yīng)輕鑿整齊；再清除表面浮掛物，剔除表層疏松物；最后用壓縮空氣吹經(jīng)表面粉塵并用丙酮擦拭表面。

原高架橋梁底板面因施工原因，多處出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)等缺陷，粘貼鋼板前應(yīng)對(duì)錯(cuò)臺(tái)部位進(jìn)行打磨，并采用丙乳砂漿進(jìn)行局部修補(bǔ)，使得錯(cuò)臺(tái)位置平穩(wěn)過渡，以利于鋼板帶的粘貼。

3.3粘貼區(qū)域混凝土現(xiàn)場(chǎng)打孔并植埋螺栓

根據(jù)設(shè)計(jì)位置在混凝土表面進(jìn)行鉆孔。植埋螺栓鉆孔打盲孔前，用鋼筋混凝土保護(hù)層測(cè)試儀查明梁體的鋼筋布置，避免鉆孔時(shí)碰及鋼筋，盲孔孔徑和孔深嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。鉆孔時(shí)采用沖擊鉆一次成孔，成孔后用空壓機(jī)清孔。干燥后埋植螺栓，其距鋼板邊緣的距離應(yīng)控制在50～100mm之間。

3.4封邊

用環(huán)氧膠封閉板邊緣，待封邊膠完全固化（約12h）且具有一定的強(qiáng)度后，沿鋼板邊緣涂刷一層肥皂水，從低處的灌縫膠中通入氣壓為0.2～0.4 MPa的壓縮空氣，以檢驗(yàn)鋼板的封邊是否良好。如果發(fā)現(xiàn)封閉帶上有氣泡出現(xiàn)，說明該部位漏氣，對(duì)漏氣部位應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)封處理。

3.5壓注粘鋼灌注液

用注膠泵以0.2-0.3Mpa的壓力將粘鋼灌注膠灌注到鋼板與混凝土的間隙中，壓力保持穩(wěn)定。灌注工作持續(xù)到同一塊鋼板的所有排氣孔均有膠體溢出后，不立即停止而是將所有排氣孔用邊膠封閉后，再以較低的壓力維持10-15秒。在灌注過程中，用橡皮錘敲打鋼板表面以確認(rèn)是否灌注密實(shí)。

3.6加固

將鋼板套在錨栓上進(jìn)行調(diào)整水平固定，固定好后收緊螺栓，使多余的粘鋼膠沿板縫擠出，達(dá)到密貼程度，加壓固定的壓力不小于0.15Mpa，同時(shí)要不斷輕輕敲打扁鋼帶并及時(shí)檢查扁鋼帶下注膠液的飽滿性。

3.7固化養(yǎng)護(hù)

灌注工作結(jié)束后，必須進(jìn)行72小時(shí)靜置養(yǎng)護(hù)，等待液體固化。

3.8施工質(zhì)量檢驗(yàn)

在完成粘貼扁鋼帶24H后，沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，從音響判斷粘貼固化效果，如無空洞聲，則表示灌注密實(shí)，否則應(yīng)在鋼板空鼓處重新打孔用針筒灌膠。若發(fā)現(xiàn)鋼帶粘貼固化面積小于90%，則此粘貼扁鋼帶無效，應(yīng)剝下重新粘貼。

經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)鋼板帶粘貼固化效果符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，再按照設(shè)計(jì)要求對(duì)粘貼鋼板表面進(jìn)行涂裝防護(hù)。 [科]