摘?? 要:空心板橋因建筑高度小、施工方便等優(yōu)點在中小跨徑橋梁中應用廣泛,然而在其運營過程中普遍存在鉸縫脫落、空心板單板受力等問題,危及橋梁使用安全,因此對舊橋進行檢測評定顯得尤為重要。本文以某在役鋼筋混凝土空心板橋為例,對橋梁進行現(xiàn)場外觀檢測評定技術(shù)狀況等級,根據(jù)評估結(jié)果引入相關(guān)檢算系數(shù)修正橋梁結(jié)構(gòu)承載能力驗算結(jié)果,最后針對橋梁的評定結(jié)果提出了可靠的加固措施,為相關(guān)橋梁的檢測評定和養(yǎng)護加固提供參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:技術(shù)狀況;承載能力;加固技術(shù);檢測評定
中圖分類號:U445.7
0引言:
鋼筋混凝土空心板橋具有橋型簡單、建筑高度小、施工方便等優(yōu)點,在城市和公路中小型橋梁建設(shè)中應用普遍。但橋梁在運營過程中,由于周圍環(huán)境的變化、材料自身的缺陷以及車輛荷載的急劇增長,橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不同程度的病害,空心板橋普遍出現(xiàn)鋪裝層沿鉸縫縱向開裂、板縫間填縫料脫節(jié)以及梁板間鉸縫破碎、脫落等現(xiàn)象,致使荷載不能有效地橫向傳遞,空心板呈現(xiàn)單板受力狀態(tài),危及板梁的結(jié)構(gòu)受力以及行車安全。因此為了確保橋梁安全運營,延長其使用壽命,以滿足日益增長的交通量需求,對既有橋梁使用情況進行技術(shù)[1]狀況及承載能力評定,提出相應的維修加固對策顯得尤為重要。
1工程概況:
白銀市某鋼筋混凝土雙孔空心板橋建于2001年,橋梁全長25m,橋面寬7.6m,橫斷面布置形式為0.3m(護欄)+7m(行車道)+0.3m(護欄),橋面鋪裝采用水泥鋼筋混凝土橋面;下部結(jié)構(gòu)采用實體式橋墩;設(shè)計荷載:汽車-20級,掛-100級。鋼筋采用HRB335,空心板塊混凝土采用C40,人行道板及欄桿為C25混凝土,鉸縫采用C30細集料混凝土,橋面鋪裝采用C30水泥混凝土。
1.1橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件編號原則
1.2橋梁主要病害
2橋梁技術(shù)狀況等級評定
2.1評定方法
根據(jù)橋梁現(xiàn)場檢測結(jié)果,按照先分部再綜合的方法對橋梁進行技術(shù)狀況評定。先對橋梁各構(gòu)件進行評定,然后對橋梁各部件進行評定,再對橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別進行評定,再綜合評估得出整座橋梁的技術(shù)狀況等級。
2.2橋梁各部件技術(shù)狀況評定
根據(jù)《公路橋梁技術(shù)狀況評定標準》(JTG/T H21-2011)對橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評定結(jié)果見詳表2-1。
根據(jù)評定結(jié)果可知該空心板橋橋面系與上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況等級為4類,即有中等功能性病害,發(fā)展較快,下部結(jié)構(gòu)狀態(tài)良好,技術(shù)狀況等級為2類;橋梁現(xiàn)階段總體技術(shù)狀況評分為Dr=72.36分,評定等級為三類橋梁,即有中等缺損,尚能維持正常使用功能,為了更加準確完善地評定橋梁健康狀況、制定切實可行的養(yǎng)護維修方案,應對此橋進行承載能力驗算。
3 橋梁承載能力驗算
3.1評定方法
選擇最不利或有代表性的橋跨結(jié)構(gòu)作為承載能力檢測評定的對象,并通過結(jié)構(gòu)計算分析橋梁內(nèi)力,初步確定橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力,按照《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/TJ21-2011)通過對橋梁構(gòu)件缺損狀況的檢查評定、構(gòu)件材質(zhì)狀況與狀態(tài)參數(shù)評定,引入承載能力檢算系數(shù)、惡化系數(shù)及截面折減系數(shù)對極限狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)抗力效應進行修正,使承載能力評定結(jié)果更能反映橋梁的實際狀況。
4維修加固技術(shù)
為防止橋梁病害繼續(xù)發(fā)展, 進而危害橋梁使用安全, 根據(jù)橋梁現(xiàn)有病害和技術(shù)狀況等級評定結(jié)果, 對其后期治理提出如下建議:
4.1修補底板破損混凝土
先對底板進行機械打磨,鑿除底板破損處的表面混凝土,然后用高壓水清洗基面,接著對銹蝕嚴重的鋼筋進行除銹,最后涂抹環(huán)氧砂漿修復混凝土缺陷。
4.2重新澆筑鉸縫
為了加強該空心板梁橋的橫向聯(lián)結(jié)剛度,改善空心板的單板受力狀態(tài),需要對該橋重新澆筑鉸縫,具體方案如下:
采用人工鑿除方式清理鉸縫混凝土,在梁板腹板刷毛滿足設(shè)計及規(guī)范要求后,用空壓機和清水將腹板面清洗干凈。
2)為了增強空心板的橫向聯(lián)系,在鉸縫布設(shè)鋼筋,將預埋鋼筋與新布設(shè)的鋼筋交叉點綁扎連接,保證支墊穩(wěn)定,接著澆筑鉸縫混凝土。鋼筋布設(shè)完成后,將底模吊拉穩(wěn)定。澆筑鉸縫混凝土前嚴禁在鋼筋上踩踏,同時要確保預埋鋼筋在梁板內(nèi)的錨固長度。
3)混凝土澆筑完成后,應及時用土工布覆蓋、灑水養(yǎng)護,待混凝土強度達到設(shè)計要求后及時進行表面鑿毛,鑿除表面浮漿,鑿毛質(zhì)量必須滿足設(shè)計規(guī)范要求。
4.3重做橋面防水混凝土
由于原橋面鋪裝損壞嚴重,減小了該空心板梁橋的橫向整體性,使車輛荷載不能有效地傳遞給其他空心板,因此需要拆除原橋面鋪裝重新澆筑防水混凝土,具體加固方案如下:
1)拆除原橋面鋪裝,將梁頂面徹底鑿毛后采用鉆孔植筋法布設(shè)抗剪錨固鋼筋,抗剪錨固筋可采用C12鋼筋,植筋長度10cm,植入深度5cm,外露5cm,間距30cm×30cm呈梅花形布置。接著在橋面布設(shè)鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)距混凝土頂面3cm,用架立鋼筋支撐并焊牢,網(wǎng)下保證有3cm的凈空,架立鋼筋的密度不少于4根/cm,抗剪錨固筋與下層鋼筋網(wǎng)焊接。
2)進行槽鋼模板的安裝,槽鋼底部用水泥砂漿填塞以防漏漿,內(nèi)側(cè)刷脫模劑??拷诵械缆肪壥粋?cè)路面由于無槽鋼模板,可彈墨線控制其標高。
3)混凝土攤鋪后用平板振動器振搗,振搗的持續(xù)時間應以混凝土停止下沉、不冒氣泡并泛出水泥漿為準,且不宜過振。在路面混凝土強度達到6~12MPa后用刻槽機制橫向抗滑槽,接著薄膜覆蓋7d,灑水養(yǎng)生應不少于14d。
5 結(jié)論
1)通過對該橋進行外觀檢測,該鋼筋混凝土空心板橋總體技術(shù)狀況評定等級為三類橋,橋梁的橫向整體性差,構(gòu)件間連接弱,部分空心板呈現(xiàn)單板受力狀態(tài),導致主梁剛度變小,本橋承載力降低,對橋梁的使用功能造成影響,建議對該橋及時進行加固維修。
2)根據(jù)橋梁技術(shù)狀況評估結(jié)果,結(jié)合《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》(JTG/T H21-2011)驗算橋梁承載力,在計入了承載能力檢算系數(shù)、惡化系數(shù)和截面折減系數(shù)的情況下,該橋承載能力滿足檢算要求,并且承載能力評定結(jié)果能反映出橋梁的實際狀況。
3)本文研究內(nèi)容針對的是鋼筋混凝土空心板橋,最后根據(jù)橋梁病害提出了有效的維修加固措施,可為同類橋梁的檢測評定及加固維修提供參考。
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J22—2008[S].北京: 人民交通出版社,2008.
作者簡介:蘇華陽(1998—),女,漢族,湖北隨州人,大學本科,研究方向為橋梁工程。