沙橋門橋病害分析及加固對策
2010-11-16
1.沙橋門橋的基本情況
沙橋門橋位于荊州市東門外318國道k1190+193處，1980年10月建成通車。該橋設(shè)計荷載為汽—15；掛—80，橋面寬7+2×1（m），全長45.5m，其中中跨長22m，兩邊跨均為6.64m。上部結(jié)構(gòu)：中跨是工字梁微彎板，兩邊跨是裝配式鋼筋混凝土矩形板。下部構(gòu)造：中間是鉆孔灌注樁雙柱式橋墩，兩邊是在舊拱橋橋臺基礎(chǔ)上加設(shè)的U型橋臺?，F(xiàn)在的晝夜交通量為4818輛。
2.沙橋門橋現(xiàn)狀及病害原因分析
1999年2月對沙橋門橋進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該橋主要有以下病害。
2.1上部構(gòu)造
?。?）東西兩跨矩形橋面板底面多處鋼筋銹蝕，銹蝕處的混凝土開裂，嚴(yán)重的甚至混凝土剝落，造成主筋外露?；炷疗茐拿娣e占整個板底的23.13%，嚴(yán)重降低了承載力。
根據(jù)銹蝕鋼筋混凝土剝落處混凝土保護(hù)層的厚度只有0.5cm～1.5cm的情況分析，產(chǎn)生鋼筋銹蝕混凝土破壞的主要原因是由于保護(hù)層過薄。
中間一孔橋面出現(xiàn)縱向裂縫，裂縫寬在0.3mm～5mm之間，裂縫之間間距與工字梁微彎板寬度基本相等。六片工字梁在中部8m左右的范圍均出現(xiàn)垂直于梁軸線的裂紋，裂紋寬0.1mm～0.2mm，裂紋之間的間距為1.3m～2.0m，每片梁有3條～4條裂紋，從梁底至腹板中部，有1條～2條裂紋從梁底貫穿梁頂面。短裂紋有繼續(xù)向頂擴(kuò)展趨勢。
橋面縱向裂縫的產(chǎn)生，是由于工字梁之間沒有設(shè)置橫隔梁，梁與梁之間沒連成整體而造成。該橋工字梁底的裂紋是由于近幾年通過該橋的車流量增大，超重車輛過多，梁底產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力將梁底混凝土拉裂。
?。?）人行道與欄桿嚴(yán)重?fù)p壞。人行道鋪裝層大面積破碎、脫落，欄桿多處斷裂，混凝土剝落、露筋。
2.2下部結(jié)構(gòu)
東邊的橋臺兩翼均在距臺帽10cm～15cm范圍內(nèi)各出現(xiàn)一條往下的斜裂縫，縫長一條為2.5m，一條3m，寬均在1.2cm～1.5cm?，F(xiàn)場觀察有繼續(xù)往下擴(kuò)展的趨勢。西邊橋臺前墻與翼墻完全斷裂，在路線走向左側(cè)的斷縫從臺帽下開始，右側(cè)在臺帽下17cm開始，兩側(cè)斷縫均往下至U型橋臺底。右側(cè)的斷縫較窄，寬為2．3cm～3．7cm，左側(cè)的斷縫寬為4．2cm～5．8cm，左側(cè)的翼墻沿遠(yuǎn)離路基方向向外位移4.7cm。兩條斷縫深與墻厚相同。兩個橋臺的斷、裂縫的方向基本與前墻和翼墻的內(nèi)轉(zhuǎn)角線一致。翼墻墻背受到土壓力的作用，將翼墻外推，就會在翼墻頂面與前墻的連接處發(fā)生破壞。
3.沙橋門橋維修加固方案
3.1矩形橋面板
鑿除板底銹蝕鋼筋周圍開裂的混凝土，用鋼刷除去鋼筋上的銹，用高標(biāo)號細(xì)碎石混凝土（碎石不超過1cm）進(jìn)行修補(bǔ)，混凝土標(biāo)號為C30，修補(bǔ)厚度大于2.5cm。同時將原橋面鋪裝層鑿除，在矩形板上布置鋼筋網(wǎng)：縱向用Φ22鋼筋，間距為7.8cmΦ6的連接鋼筋，間距為25cm，然后重新澆鑄C30碎石混凝土。
3.2工字梁
工字梁裂紋最大寬度0.15mm，不大于0.2mm，屬于安全范圍，裂紋不需要修補(bǔ)。此外為防止橋面裂紋繼續(xù)擴(kuò)展，在梁中腹板處鉆孔，用16槽鋼和16等邊角鋼焊接成的橫隔梁，將6片梁連接成整體。
3.3中跨橋面裂縫止水
用高壓氣吹出裂縫內(nèi)雜質(zhì)和灰塵，用水沖洗干凈，用灌縫材料“路寶”灌裂縫，然后在中跨整個橋面用1cm瀝青瓜米混合料罩面。
3.4人行道和欄桿
將人行道鋪裝層全部鑿除，重新鋪裝。斷裂和混凝土剝落的欄桿拆除，重新預(yù)制更換。
3.5橋臺
在每個U型橋臺上分別澆筑鋼筋混凝土箍（圈梁），約束前墻與翼墻變形，鋼筋混凝土箍的混凝土標(biāo)號為C30，截面為30×32cm。為使混凝土箍與翼前墻連成一體，在兩翼墻尾部鑿一條30×32×150槽，將箍嵌入翼墻中，中部采用Φ30的圓鋼，長58cm，一頭插入墻中用聚脂胺粘結(jié)，另一頭與鋼筋籠焊接。聚脂胺加入固化劑，聚脂胺與固化劑比例為1∶0.6。所有的受力鋼筋接頭均按規(guī)范搭接長度焊接。
4.結(jié)語
沙橋門橋維修加固工程于1999年5月18日開工，1999年8月16日竣工，工期近3個月。由于該橋地處318國道，車流量大，為不中斷交通，施工期間采用半幅施工、半幅通車的方式，在橋頭兩端設(shè)置醒目的安全標(biāo)志及限速標(biāo)志，夜間開啟照明設(shè)施，保證了橋下施工人員及過往車輛的安全。經(jīng)過一年多的使用，現(xiàn)該橋整體狀況良好，維修部分尚未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題。
參考文獻(xiàn)：
【1】姚玲森，《橋梁工程》，北京 人民交通出版社 1985。
【2】楊文淵 徐牛牛，《橋梁維修與加固》，北京 人民交通出版社 1989。
