淺議S309線舊橋維修加固施工工藝

呂天超

(貴州省興義公路管理局)

1 工程概況

S309 線孔明橋位于貴州省貞豐縣境內(nèi)，始建于1995年，是一座雙曲拱橋，全長110 m，設(shè)計荷載為汽—15 級。下部結(jié)構(gòu)為重力式臺、擴大基礎(chǔ)。全橋共計14 孔腹拱，其中鎮(zhèn)寧岸布置6 孔，貞豐岸布置8 孔，拱圈均采用砂漿砌混凝土砌塊結(jié)構(gòu)，1#、2#、11#～14#立柱為砂漿砌混凝土砌塊結(jié)構(gòu)，3#～5#、8#～10#立柱為混凝土結(jié)構(gòu)。腹拱凈跨徑為4m，矢高0.8 m，拱圈厚30 cm。

2 孔明橋的主要病害

(1)主拱圈局部滲水，并有鈣化結(jié)晶現(xiàn)象。拱波頂部有3 條縱向裂縫，最大寬度0.19 mm，最大長度4.2 m。1#～2#之間拱波頂面有破損現(xiàn)象。

(2)腹拱開裂滲水，1#～3#、11#腹拱在頂位置均有橫向通長裂縫，其中3#腹拱最大寬度1.7 mm;全橋腹拱拱腳滲水嚴(yán)重;腹拱側(cè)墻有矮灌木生長。

(3)橋面鋪裝在縱向接縫處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，在沉降縫位置均出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，在腹拱拱頂部位鋪裝層均有橫向開裂。

3 維修加固施工工藝

3.1 主拱肋維修加固

(1)鉆孔植筋

①鉆孔深度與錨筋埋設(shè)深度相同，孔徑比錨筋直徑大2～4 mm，孔位盡量避讓開原構(gòu)造鋼筋，孔道順直，植筋鉆孔后，立即清理干凈，并予以植埋，避免成片植筋孔長時間空待。對施工的盲孔或棄孔應(yīng)立即清孔干凈后用植筋膠回填;②清理鉆孔用硬質(zhì)氣刷清理，再以高壓干燥空氣吹去孔底灰塵、碎片和水分，孔內(nèi)保持干燥;③灌膠用植筋膠由孔底灌注至2 ∕3 處，待插入錨筋后，膠即充滿整個孔洞;④插入錨筋前清除鋼筋表面污物，并插到孔底，將孔多余的膠清除掉，再用丙酮擦凈，并予拭干，在膠液干固前，避免擾動鋼筋，孔位附近不應(yīng)有明水;⑸植筋的焊點離膠面距離不小于10 cm，采取降溫措施，如焊接施工時用水浸透的濕棉紗布包裹植筋膠面根部鋼筋。

(2)布置縱、橫向鋼筋制作安裝

①縱、橫向鋼筋與種植鋼筋交接處一律采用點焊，而其它縱、橫向鋼筋交接處均采用綁扎處理;②縱向鋼筋提前預(yù)埋入新增拱圈扶座中;③鋼筋的接長、綁扎、焊接均滿足規(guī)范要求。

(3)拱肋截面加厚混凝土施工

①模板:采用1 500 ×1 200 ×10 mm 的竹膠板與木方組合安裝，木方作為加強筋使用。拱肋截面加厚混凝土的模板加固采用在原拱肋兩側(cè)鉆孔預(yù)埋二根螺栓與竹膠板的木方連接，解決混凝土自重受力，然后再用鋼管架固定。②混凝土澆筑:加固層混凝土澆筑采用C40自流平混凝土從兩拱腳往拱頂方向?qū)ΨQ施工的方式進行，澆筑分節(jié)段進行。

3.2 主拱圈維修加固

采用粘貼鋼板的方法對主拱圈加固，提高橋梁承載力;對于側(cè)墻灰縫脫落和開裂情況，采用M10 砂漿勾縫封閉。

(1)腹拱表面處理:在粘貼之前，先將混凝土構(gòu)件風(fēng)化層、剝落層清除，表面鑿毛、整平，清除粉塵、油污，保持構(gòu)件干燥;鋼板表面除銹、去污、糙化。在灌注前，先在混凝土構(gòu)件上鑿毛，整平、清除油污、粉塵，保持構(gòu)件表面干燥，鋼板表面除銹、去污、糙化，安裝、架立鋼板。

(2)安裝灌漿嘴:灌漿嘴及排氣口間距根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，原則上灌漿嘴應(yīng)在較低處。根據(jù)設(shè)計圖紙在有利于灌漿處粘貼灌漿嘴，一般可在鋼板邊緣處安裝灌漿嘴，與鋼板空隙處封閉同時固定，灌漿嘴相距為2～3 m，可用相鄰灌漿嘴作為相應(yīng)的出漿孔和出氣孔。

(3)封縫:去除灌漿嘴及排氣口外的所有部位用封縫膠封堵，封堵必須密實、牢固、無泄漏，為確保密封結(jié)實，封縫后用0.2～0.3 MPa 的壓縮空氣進行檢漏，直至密封完好。

(4)通氣試驗:待鋼板周邊封閉材料固化后進行通氣試驗，檢查是否封閉密實，以及灌漿設(shè)備運行是否正常。

(5)配膠:在封縫膠固化后即可配膠。配膠前首先分別對A、B 組份進行攪拌使之均勻，攪拌器具不能混用。根據(jù)氣溫及施工要求，按包裝桶上標(biāo)明的A:B 組份比例配制稱重后倒入容器，用電動攪拌機攪拌均勻(膠體顏色均一)。

(6)灌注:將膠液裝入灌膠壓力容器，由灌膠嘴將膠液注入架設(shè)好的鋼板與混凝土之間的縫隙，由下向上壓力灌注，通常在其上部設(shè)置排氣孔，直至排氣口出膠，排氣口出膠后立即封堵，再接通依次的注膠口，直至頂端的排氣孔溢膠。灌膠壓力控制在0.3 MPa 左右。對灌注膠液后的鋼板，馬上用小錘輕輕進行擊打檢查，對有空洞的部位進行壓力灌注補膠，直到灌注密實為止。

(7)封閉灌漿口

①灌漿結(jié)束后待鋼板與構(gòu)件表面密閉空腔內(nèi)的膠液初凝，而不外流時，拆下灌漿嘴，用樹脂膠泥對灌漿孔進行封口，并抹平。

②用丙酮或酒精清洗灌漿設(shè)備及管道。

③灌漿結(jié)束后在常溫下進行72 h 固化養(yǎng)護，養(yǎng)護期間應(yīng)防止對構(gòu)件撞擊和振動。

(8)灌注質(zhì)量檢查:

①灌注結(jié)束后自然養(yǎng)護7～10 d(溫度為20 ℃左右)，用小錘敲擊鋼板，根據(jù)聲音判斷灌注膠液是否灌滿，是否存在空鼓現(xiàn)象。

②要求注膠飽滿度不應(yīng)小于95%，若不滿足要求，應(yīng)在漏灌處打眼，用注射器補灌膠液。

(9)表面防護處理:經(jīng)檢驗確認(rèn)鋼板粘貼固化密實效果可靠后，去除所有排氣管和注入咀，并清除鋼板表面污垢和銹斑，對外露鋼板防腐處理涂裝。

(10)壓力注膠罐:注膠罐使用工藝流程:配制膠液→充壓注膠→清洗備用

①注膠罐使用時一定要密封良好。

②使用后，注膠罐、管道、閥門必須及時用丙酮清洗干凈。

3.3 裂縫維修加固

(1)裂縫的檢查及現(xiàn)場標(biāo)注:根據(jù)檢測報告中對裂縫分布的描述，在現(xiàn)場實裂縫數(shù)量、長度及寬度，并在結(jié)構(gòu)上進行標(biāo)注，據(jù)此進行化學(xué)灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的具體計算和安排。①對于裂縫寬度＜0.1 mm:采用聚合物水泥表面封法，封閉后要考慮梁體表面的美觀。②對于裂縫寬度≥0.1 mm:采用灌注混凝土裂縫修補膠液封閉裂縫法，將裂縫修補膠漿液壓注入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫中去，以達(dá)到封閉裂縫，恢復(fù)并提高結(jié)構(gòu)強度、耐久性和抗?jié)B性的目的，使混凝土構(gòu)件恢復(fù)整體性。

(2)鉆孔;在裂縫表面騎縫鉆孔，以此作為灌漿導(dǎo)向孔。腹板及頂、底板裂縫:沿裂縫走向鉆孔，孔深5 cm，孔徑8 mm，孔距35 cm，凡裂縫交叉處應(yīng)在交叉地方鉆孔。

(3)清孔及裂縫表面處理;所有孔眼這必須使用高壓空氣吹洗干凈，使其不讓灰渣陽塞，之后沿裂縫從上而下將兩邊30～40 cm 范圍內(nèi)的灰塵、浮漿用小錘、手鏟、鋼刷、砂子、毛刷依次處理干凈，將構(gòu)件表面整平，鑿除突出新分，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周邊的油污，清洗時應(yīng)注意不要將裂縫堵塞。

(4)粘貼灌漿嘴及裂縫表面封閉

①粘貼灌漿嘴底盤的鐵銹必須除凈，并用丙酮擦洗干凈，然后將專用膠泥均勻的抹在底周圍，厚度1～2 mm，與孔眼對準(zhǔn)粘貼在裂縫上。灌漿嘴的間距根據(jù)縫長及裂縫的寬窄以35～40 mm 為宜。一般寬縫可稀，密縫宜密;

②裂縫表面封閉

a 對于裂縫寬度＜0.1 mm 的情況，用聚合物水泥砂漿漿液沿裂縫走向從上至下均勻涂刷兩遍進行封閉(寬度6～8 cm)，并在上面分段緊密貼上一層玻璃絲布(寬度5～7 cm)，形成封閉帶。

b 對于裂縫寬度≥0.1 mm 的情況，為使混凝土縫隙完全充滿漿液，并保證漿液不大量外滲，可沿縫用人工或風(fēng)錐鑿成“V”形槽，寬度約為5～10 cm，深度約為3～5 cm，用高壓空氣吹洗干凈，使其不讓灰渣阻塞，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污，清洗時應(yīng)注意不要將裂縫堵塞，然后用灰刀向槽內(nèi)嵌塞灌注砂漿。

(5)灌漿操作

①裂縫灌漿采用空氣壓注法，壓漿罐與灌與灌漿嘴用聚氯乙稀高壓透明管相連接，連接要嚴(yán)密，不能漏氣。②在灌漿過程中應(yīng)注意控制壓力，裂縫寬度較大的，如果進漿通暢時，壓力宜控制在0.2 MPa，如果裂縫進漿不暢，可把壓力控制在0.4 MPa。③灌漿的次序:對于水平裂縫，宜由低端逐漸壓向高端;對于豎向腹板裂縫由下向上逐漸壓注;從一端開始壓漿后，另一端的灌漿嘴在排出裂縫內(nèi)的氣體后噴出漿液與壓入的漿液濃度相同時，可停止壓漿，在保持壓力下封堵灌漿嘴。貫通縫如果單面灌后另一面未見漿，可在另一面壓灌一次。對于未貫通縫必須見到鄰近嘴子噴漿。

3.5 橋面維修加固

將原橋面板及鋪裝鑿除，先采用C20混凝土換填5 cm 厚拱上填料，然后重新澆筑20 cm 厚鋼筋混凝土橋面鋪裝。橋面改造過程中注意以下事項:(1)在鑿除鋪裝的過程中，注意保留人行道、欄桿及相關(guān)附屬設(shè)施(如過橋管線等);(2)橋面鋪裝處理完成后與改造后要求達(dá)到的標(biāo)高相同。

4 結(jié)束語

總之，隨著我國汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，原設(shè)計的橋梁尚不能滿足行駛要求，大部分舊橋均需要不定期、不定時的進行維修與加固;在其維修加固的施工過程中，應(yīng)不斷的總結(jié)經(jīng)驗，積累有效的維護措施，減少維修加固投資，以便舊橋長期穩(wěn)定的服務(wù)于民。