xx橋加固維修工藝
2011-06-16 來源：筑龍網(wǎng)
0 引言
xx橋位于xx臨澤縣境內(nèi)G312線K2764+942處，東西全長133.57m。為5孔11.25m+3×11.40m+11. 25m少筋微彎板組合工字梁橋，修建于1967年，下部為雙柱式鉆孔灌注樁墩臺，橋面寬度凈7+2×0.25m。后于1990年采用簡支體系轉(zhuǎn)化為連續(xù)體系的方法進行了加固改造，在原橋下游單側(cè)增加3片微彎板組合等截面連續(xù)工字梁，同期又在該橋東岸接長5孔，將原橋東岸0號橋臺改為擴大基礎(chǔ)重力式墩身（改造后為5號墩身），上部結(jié)構(gòu)為9.00m+3×18.00m+9.00m部分預(yù)應(yīng)力連續(xù)空心板,下部結(jié)構(gòu)為雙柱式鉆孔灌注樁墩臺,橋面寬度凈-9+2×1.75m,橋梁設(shè)計荷載為汽車-20級，掛車-100級。
1、舊橋病害情況
（1）第1至5跨部分預(yù)應(yīng)力連續(xù)空心板在以第3跨軸線對稱的第2、4跨的2號預(yù)制段與3號預(yù)制段現(xiàn)澆濕接縫處（第2道、第5道濕接縫）最大裂縫寬度達10mm，裂縫處板底鋼筋銹蝕、斷裂，板底錯臺位移達20mm。
（2）第1跨1號板及第2跨7號板板底有縱向裂縫，裂縫最大寬度達1 mm。
（3）第2號橋墩處靠東岸一側(cè)變截面部分有斜向裂縫，裂縫最大寬度達1 mm。
（4）第6至10跨原橋加寬段部分橫系梁端部開裂。
（5）第7號橋墩靠上游一側(cè)蓋梁混凝土脫落，對應(yīng)工字梁底，裂縫明顯。
（6）第6至10跨原橋加寬段，工字梁裂縫明顯，微彎板縱向裂縫最大寬度達0.5 mm，反射至橋面處，裂縫明顯可見。
（7）橋面泄水孔堵塞，伸縮縫滲水損壞，橋面鋪裝坑洼不平、積水嚴重。
2 總體加固方案
對全橋裂縫進行灌縫處理增強混凝土的完整性，外露銹蝕鋼筋進行除銹處理，并對原混凝土損壞部分進行鑿除修補。在第2、3、4跨空心板濕接縫下緣先粘貼錨固20mm厚鋼板補強，再用Ｈ型鋼混凝土斜撐支撐；對第6跨至第10跨工字梁底面粘貼碳纖維布加固；拆除原橋面系，澆注15cm厚鋼筋混凝土面板，以改進荷載橫向分布狀況，另在斜撐處（第1至6道濕接縫）及舊橋工字梁段橋墩處（6至9號橋墩）設(shè)局部補強鋼筋網(wǎng)；全橋在0號橋臺、5號橋墎、10號橋臺處重設(shè)3道ＦＭ－60型伸縮縫；重新預(yù)制安裝橋面人行道板及欄桿系。
3 裂縫處理
3．1 灌縫維修工藝流程
①打磨、清理裂縫表面及縫內(nèi)雜物——②粘貼灌漿底座——③用封縫膠封閉裂縫表面——④檢驗封縫是否嚴實——⑤如不嚴實，二次封縫——⑥用灌漿器灌縫——⑦用堵頭封閉灌漿口——⑧清理已處理的裂縫表面、恢復(fù)外觀——⑨檢查灌縫質(zhì)量
3．2 灌縫維修施工工藝
（1）封閉裂縫前須沿裂縫兩側(cè)2～5cm的距離內(nèi)清除表面的灰塵、油污、松動物等，并用小型工業(yè)吸塵器吸出縫中的泥土等堵塞物，注意縫中不得進水；在裂縫較寬處、開口較通暢的部位 設(shè)置灌漿底座；
（2）用封縫膠封住裂縫表面。封縫膠是一種快干型粘貼膠。由兩種原料配制而成。其配制比例為甲料：乙料=3：1，少量配制，隨配隨用。
（3）待封縫膠固化后，用中性肥皂水涂抹在裂縫表面，用空的灌漿器推入空氣，觀察裂縫處是否有氣泡冒出，以檢驗封縫是否嚴實。如果不嚴實的話，應(yīng)沖去中性肥皂水，晾干后進行二次封縫，保證灌漿前封縫嚴實，同時灌漿底座與梁體粘結(jié)密閉。應(yīng)該注意底座的灌漿口不能被封縫膠堵住，這樣無法灌入灌縫膠。
（4）經(jīng)檢查封縫嚴實、密閉后，用專用的灌漿器灌注灌縫膠。灌縫膠由甲、乙兩種原料配制而成，其配制比例為：甲料：乙料=4：1，灌縫膠一次不宜配的過多，一般每次配制量不超過1KG為宜，隨配隨用，防止灌縫膠凝固。灌漿器口連接到底座入口處，松開彈簧；加壓5-6分鐘后，觀察灌漿器內(nèi)的膠是否仍在緩慢進入裂縫，如果裂縫內(nèi)還能灌進灌縫膠，應(yīng)繼續(xù)持續(xù)荷載，直到裂縫里再也灌不進膠時方可卸下灌漿器，并迅速擰上堵頭。
（5）裂縫封閉后，一般常溫20～25℃條件下，需養(yǎng)護5～7天，養(yǎng)護期間結(jié)構(gòu)不得受震、受潮，以保證修補質(zhì)量。等膠體形成強度后要清理注膠表面，恢復(fù)外觀。
4 粘貼處理
4．1粘貼碳纖維布
4．1.1 粘貼碳纖維布工藝流程
①打磨清理梁體表面——②粘貼表面找平——③涂刷底層 膠——④涂刷第二層粘貼膠——⑤粘貼碳纖維布——⑥涂刷第三層粘貼膠——⑦養(yǎng)護——⑧檢驗粘貼質(zhì)量
4．1.2粘貼碳纖維布施工工藝
（1）.首先將需要粘貼碳纖維布的“工”字梁底用砂輪打磨平整，清除表面的腐蝕、剝落的混凝土和灰塵，使粘貼面露出骨料，表面有油污的應(yīng)用脫脂棉紗蘸丙酮或二甲苯溶液等清洗，然后用高壓水槍清洗梁體粘貼面的粉塵。
（2）按設(shè)計要求對梁底裂縫進行灌縫或封縫處理，混凝土的凹陷部位用環(huán)氧砂漿修補找平。
（3）找平材料表面指觸干燥后，用刷涂料用的滾子蘸以事先兌好的碳纖維粘結(jié)膠，在梁體粘貼面上來回滾動，涂抹一層底膠。粘結(jié)膠由A、B兩種材料配制而成。A料：B料的推薦重量比為3：1。A料是環(huán)氧類主料；B料是固化劑，也可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)B料的用量來加快或延緩膠體的固化時間。按以上的比例配制的粘結(jié)膠固化時間為20-40分鐘，固化時間也會受到溫度影響，溫度較高時固化較快。推薦的施工溫度為20℃，施工溫度低于5℃或雨天應(yīng)停止施工。粘結(jié)膠不能與水相溶，因此，必須保持粘貼面干燥。底膠須涂抹均勻，使梁體表面充分浸透，但底膠也不宜過多，以不形成聚集的小液滴為好，防止底膠固化后，形成小疙瘩。影響碳纖維布的粘貼質(zhì)量。
（4）底膠固化4小時以后，方可涂抹第二層膠、粘貼碳纖維布。碳纖維布纖維條的方向應(yīng)與加固部位的受拉力的方向一致。粘貼時，要一次粘貼平整，用滾子順纖維方向來回滾動，防止形成褶皺、損傷纖維條或多次擾動碳纖維橫向的編制線，以免 碳纖維條松散或改變碳纖維的受力方向。碳纖維布確需搭接時，接頭處至少要搭接10cm以上，搭接部位應(yīng)避開構(gòu)件應(yīng)力最大區(qū)段，且搭接端部平整無翹曲。多層搭接的各層接口位置應(yīng)不在同一截面上，每層接口位置的凈距離宜大于20cm。
（5）粘貼強度形成期間（一般為3天）不得有加載、振動等干擾，必要時應(yīng)保持成型所需要的壓力。
（6）固化4小時后，涂抹第三層膠，以保護碳纖維布不受外界環(huán)境條件影響。涂抹要均勻，防止漏抹。
4．1．3 注意事項
（1）在施工前必須選擇合適的粘結(jié)劑，掌握材料的各有關(guān)參數(shù)，以確保它有足夠的強度。
（2）粘貼面必須打磨平整，并且打到新鮮的混凝土面上，使粘貼后能保證碳纖維絲共同受力，同時又確保碳纖維布與混凝土結(jié)構(gòu)共同受力。
（3）在施工過程中，每道膠都必須處理好，特別是粘貼碳纖維布前需要對開裂的梁底粘貼面用環(huán)氧樹脂灌縫處理，恢復(fù)梁體的整體性。
（4）粘貼碳纖維布的粘結(jié)膠，盡可能充分地滲入到碳纖維絲之間，確保梁體與碳纖維布共同工作。
4.2 粘貼鋼板
4．2．1粘貼鋼板工藝流程
①對鋼板和空心板底面粘貼面進行處理——②布設(shè)鉆孔位置并鉆孔——③清除孔內(nèi)浮塵及雜物——④配制植筋膠，在孔內(nèi)注膠、錨栓涂膠——⑤錨栓植入孔內(nèi)——⑥支撐并固定錨栓—— ⑦在鋼板上鉆孔、刻痕——⑧同時在空心板底粘貼面和鋼板上涂抹粘貼膠——⑨擰緊錨栓螺帽固定好鋼板——⑩檢查驗收——⑾粘貼二層鋼板
4．2．2 粘貼鋼板施工工藝
（1） 對混凝土板底粘貼面進行處理，清除表面破損部分，然后鑿平，使粘貼面露出骨料。
（2） 布置鉆孔的準確位置，參照原設(shè)計圖紙并配合鋼筋探測儀，盡量使布孔的位置避開鋼筋。
（3） 鉆孔。鉆孔時，孔道方向盡量要與空心板底面垂直。鉆孔的直徑為錨栓直徑加4mm，不能隨意增大。兩臺電錘在同一片空心板上鉆孔的距離必須大于5m，以免引起較大的振動。
（4） 清除粘貼面及孔內(nèi)的積水和雜物，并用棉絲擦去粉塵，用丙酮清洗孔壁。
（5） 按產(chǎn)品說明，配制植筋膠。兩種配料的配制比例為甲：乙=3：1，每次配制的量不超過1KG。配好后，注入孔內(nèi)一部分膠，并在錨栓上涂抹一部分膠，使錨栓入孔后，膠體在孔中溢出為宜。應(yīng)注意：錨栓外露部分要用塑料等包裹，防止膠體流到錨栓絲口上而無法擰上螺帽。
（6） 用木棒支撐固定錨栓，防止錨栓滑動。養(yǎng)護3天。期間，不能擾動錨栓。
（7） 根據(jù)錨栓在空心板上的位置，在鋼板對應(yīng)位置精確鉆孔，并在粘貼面上加工菱形格狀刻痕，有銹的還應(yīng)該除銹。
（8） 按產(chǎn)品說明配制粘貼膠（比例為甲料：乙料=3：1），同時在空心板底面和鋼板粘貼面均勻涂抹粘貼膠。然后將鋼板粘貼 在空心板底面上，擰緊螺栓。此時，如有膠水擠出，證明鋼板與梁底粘貼密實，否則應(yīng)補膠，保證有效粘貼面在90%以上。
（9） 粘貼膠固化后，組織驗收一層鋼板粘貼質(zhì)量，按同樣的方法粘貼第二層鋼板。
5、斜撐加固及橋面鋪裝施工工藝
5.1 H型鋼混凝土斜撐加固施工工藝
斜撐設(shè)計用HK180CH型鋼，采用25mm厚和16mm厚16號錳鋼鋼板進行焊接加工；預(yù)制、安裝H型鋼混凝土斜撐及斜撐橫系梁，預(yù)制斜撐時應(yīng)預(yù)留斜撐支撐點焊接施工段及預(yù)埋橫向聯(lián)系連接鋼板；H型鋼混凝土斜撐安裝好，在粘貼好的鋼板上焊接斜撐支撐點；H型鋼斜撐支撐點焊接完畢，焊接斜撐支撐處加勁鋼板；斜撐橫系梁安裝時，將橫向聯(lián)系連接鋼板A與B進行焊接；焊接完成后，再澆筑預(yù)留焊接施工段C30膨脹混凝土。
5.2 C40防水混凝土橋面鋪裝施工工藝
拆除原橋欄桿系、人行道板及橋面鋪裝混凝土結(jié)構(gòu)，同步預(yù)制人行道板、欄桿系小型構(gòu)件；拆除舊橋面系完成后用高壓水槍沖洗干凈，布設(shè)橋面鋼筋網(wǎng)及補強鋼筋網(wǎng)，同步預(yù)埋人行道板安裝鋼板、泄水管并預(yù)留伸縮縫位置；現(xiàn)澆C40防水混凝土橋面鋪裝，最后安裝人行道板、欄桿系。
6 結(jié)語
xx橋改造完成后，達到了總體加固方案的要求。實踐證明環(huán)氧樹脂、碳纖維布粘貼等新材料、新方法在危舊橋梁加固改造中的應(yīng)用比較理想，為同類橋梁施工加固提供了有益的參考。
