李少平 趙益 韓飛
隨著近年來我國交通運輸?shù)难杆侔l(fā)展以及神府地區(qū)建設(shè)力度的加大,超重車、大型車不斷出現(xiàn),對公路橋梁造成了一定的不利影響,也由于受到當(dāng)時的設(shè)計、材料、施工等各方面的影響和局限,許多橋梁處于超負(fù)荷運營狀態(tài),橋梁病害比較突出。加強對橋梁的養(yǎng)護管理工作,提高橋梁的通行能力和公路總體服務(wù)水平,實現(xiàn)交通運輸健康發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和公路可持續(xù)發(fā)展的需要,是各級交通主管部門和公路管理機構(gòu)亟待解決的問題。
榆林公路管理局神木段所管養(yǎng)的S204楊靖線K 50+619,3× 25m陳家溝岔T型梁橋和 K53+360,3×25m沙峁溝 T型梁橋,于 1998年建成通車,設(shè)計荷載為汽—20,掛—100。陳家溝岔橋位于神木縣境內(nèi)店塔鎮(zhèn)陳家溝岔村,橋面凈寬9.0 m,兩側(cè)各設(shè)1.5m的人行道,橋長95m,橋高4.5m~7.0m。該橋上部結(jié)構(gòu)為 7片裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T型梁,每孔設(shè) 4道橫隔板;下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩,柱式橋臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。沙峁溝橋跨越沙峁溝,橋面凈寬9.0m,兩側(cè)各設(shè)1.5m的人行道,橋長117m,橋高 22m。該橋上部結(jié)構(gòu)為 7片裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土 T型梁,每孔設(shè)4道橫隔板;下部結(jié)構(gòu):橋墩采用薄壁空心墩,擴大基礎(chǔ);橋臺采用重力式U型橋臺,擴大基礎(chǔ)。
通過對橋面鋪裝的檢測可以發(fā)現(xiàn),全橋橋面鋪裝損壞嚴(yán)重。主梁連接處,橋面鋼筋完全外露,個別梁間連接鋼筋完全錯斷,橋面多處呈網(wǎng)狀裂縫,局部有坑槽;人行道板混凝土破壞嚴(yán)重,個別人行道板斷裂,欄桿破損、露筋;伸縮縫破損嚴(yán)重,伸縮縫功能基本喪失。T梁呈現(xiàn)少量彎曲裂縫,裂縫高度接近翼緣板,寬度小于0.20mm,斜向彎剪裂縫的寬度一般也小于0.20mm。T梁橫隔板濕接縫全部劈裂露筋,連接處出現(xiàn)鋼板銹蝕,開焊扭曲,混凝土剝落、缺角,橫向連接全部失效。
根據(jù)橋梁的損傷狀況,對老結(jié)構(gòu)承載力適當(dāng)折減后進行加固;主梁抗彎加固采用粘貼鋼板工藝,由膨脹螺栓施壓錨固;主梁梁肋頂面及翼板連接處布置橫向加強筋,使鋪裝混凝土參與主梁承受活載作用;T梁接縫處橋面鋪裝內(nèi)置橫向連接加強筋;重新澆筑橋面鋪裝層;對橫隔板采用鋼板加固,使主梁間連接成整體,從而提高全橋的整體性。店塔岸側(cè)橋臺采用框架拉桿,豎向裂縫澆筑混凝土封閉;拆除兩側(cè)人行道及欄桿,新建鋼筋混凝土防撞護欄,為提高防撞墻對汽車的抗沖出作用,防撞墻鋼筋應(yīng)與橋面鋪裝及T梁頂面鋼筋焊接形成一體。
采用加固利用方案。考慮到橋梁還在維持車輛通行,而橋面和梁體橫向聯(lián)系破壞嚴(yán)重,橋梁上部處于單片梁受力狀態(tài),為了防止在本次加固方案實施之前,梁體破壞情況加劇,橋梁加固分為兩個階段:第一階段:先對橋梁損壞的橫隔板連接部位的鋼筋重新焊接,用環(huán)氧樹脂砂漿封閉,再用錨桿鋼板加固,對主梁梁體裂縫用環(huán)氧膠灌縫封閉,T梁梁底跨中 6 m范圍內(nèi)打磨后粘貼5mm厚的鋼板進行抗彎加固,由膨脹螺栓施壓錨固,增強上部構(gòu)造整體性,改善梁體受力情況。第二階段:K50+619陳家溝岔橋修建施工便道;K53+360沙峁溝橋繞行S219店石線進行封閉施工。拆除兩側(cè)人行道及欄桿,新建鋼筋混凝土防撞護欄,拆除全橋橋面鋪裝層,鑿除T梁翼板連接處30 cm寬度范圍內(nèi)混凝土,布置橫向連接加強鋼筋,重新澆筑橋面鋪裝層,采用普通鋼筋連續(xù)墩頂,主梁端橫隔板間用普通鋼筋混凝土澆筑,使二期恒載和汽車荷載呈連續(xù)受力狀態(tài)。店塔岸橋臺先對裂縫進行注漿封閉,采用框架拉桿加固橋臺側(cè)墻,設(shè)計汽車荷載維持原橋梁荷載標(biāo)準(zhǔn)。
1)搭設(shè)支架,對橫隔板連接鋼筋重新焊接,然后梁體四道中108個橫隔梁連接處鉆孔實施 16mm鋼板加固連接,為了提高 T梁正截面承載能力,在各T梁梁底跨中 6m范圍內(nèi)將混凝土表面鑿毛露出混凝土骨料,對鋼板粘貼面去污噴砂除銹,并用酮清洗,后用壓縮空氣清理毛混凝土區(qū)域,分別對鋼板粘貼面涂刷環(huán)氧樹脂,混凝土表面涂抹環(huán)氧砂漿,并在固化前貼上鋼板,擰緊膨脹螺栓,鋼板表面涂紅丹兩道,灰漆一道作鋼板防銹層。2)拆除橋面,拆除兩側(cè)欄桿及人行道,鑿除T梁翼板連接30 cm寬度范圍內(nèi)混凝土,用質(zhì)量較好的竹膠板吊支底模板,主梁端橫隔板間用普通鋼筋混凝土澆筑,使加固后恒載和汽車荷載呈連續(xù)梁受力狀態(tài)。布置焊接橫向連接加強鋼筋,橋面鋪裝鋼筋,除去銹蝕,對開焊、扭曲的鋼筋進行重新焊接,校正鋼筋,使新舊鋼筋連續(xù)受力,澆筑橋面鋪裝層整體化C 50混凝土。3)采用三孔一聯(lián)的橋面連續(xù)構(gòu)造,伸縮縫頂留槽口澆筑C50鋼筋混凝土,全橋用 2道XF-60仿毛勒伸縮縫,伸縮縫與伸縮縫頂留槽口植筋或梁端頭鋼筋連成焊接一體,使新伸縮縫受力均勻。4)新建鋼筋混凝土防撞護欄,提高防撞墻對汽車的抗沖出作用,防撞墻鋼筋與橋面鋪裝鋼筋及T梁頂面鋼筋焊接一體,按設(shè)計要求在橋面板頂面確定植筋位置,鉆孔深度和孔徑滿足設(shè)計要求,用毛刷清風(fēng)機對孔內(nèi)粉塵清理干凈,清除鋼筋鐵銹,保持清潔,按比例配制膠粘劑,使膠液均勻,將配制的錨固膠均勻涂抹在鋼筋上并向孔內(nèi)灌入少許,鋼筋用手錘擊打入孔中,72 h可負(fù)載使用;焊接護欄受力鋼筋,校驗?zāi)0鍧仓﨏30混凝土,使混凝土表面順適、平整、美觀。
工程開工后,組織材料進場,對進場的鋼筋進行拉拔試驗,水泥物理試驗碎石壓碎值小于 30%,所有進場的材料必須有合格證,質(zhì)檢站設(shè)計混凝土配合比,施工過程中應(yīng)對每一道工序進行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和管理,實行測定的主要項目有:1)校驗鋼筋布置的間距、根數(shù),植筋的孔位、孔徑、深度,必須符合設(shè)計要求;2)校驗?zāi)0宓奈恢煤透叱碳捌鋱怨绦?,保證不移位、不變形;3)按規(guī)定要求驗收水泥、砂和碎石;測定砂石含水量,以調(diào)整用水量,測定坍落度;4)檢查磅秤的準(zhǔn)確性,抽查級配材料配置的準(zhǔn)確性;5)施工時,應(yīng)測定混凝土拌合、澆筑時的溫度;6)觀察混凝土拌合、運送、振搗、修整等工序的質(zhì)量。通過采取以上措施并實施了對各項目的管理,加固質(zhì)量得到了有力地保證。
對T梁橋加固后進行檢測,全橋達到了預(yù)期的效果,使陳家溝岔、沙峁溝兩座橋病害得到了徹底的改善,基本恢復(fù)了橋梁原有使用性能,確保了橋梁安全通行,經(jīng)過40 d的認(rèn)真負(fù)責(zé),精心組織,合理施工,完成了沙峁溝橋梁加固任務(wù),消除了橋梁通行的安全隱患,加固后的橋梁滿足了視覺上的美觀,橋面平整,排水暢通,為安全行車提供了必要的保障。
隨著交通量的不斷增加和橋梁的不斷老化,橋梁維修、加固是一項長期、經(jīng)常性的工作,因此,正確的分析橋梁病害的原因十分重要,科學(xué)的分析才能為加固方案的設(shè)計提供可靠依據(jù)。同時本橋的加固方案針對橋梁病害采用了化學(xué)灌漿、粘貼鋼板、植筋加固等新技術(shù)、新材料、新工藝,為同類型橋梁加固提供了借鑒方法。
[1] JTG B01-2003,公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2] JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].
[3] JTG/T J23-2008,公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S].
[4] 強聯(lián)華.體外預(yù)應(yīng)力在加固簡支T梁橋中的應(yīng)用[J].山西建筑,2010,36(18):300-301.