浅谈济宁南旺运河大桥加固施工

摘要：旧桥加固改造技术，是针对正在使用的旧桥进行检测、评价、维修、加固或改造等技术对策的总称。随着时间的推移，新建的桥梁终究都会成为旧桥。在桥梁存续期间内，由于车辆，特别是超重车辆行驶，以及外界各种因素作用和影响，导致桥梁结构产生病害、出现缺陷，严重影响到桥梁正常使用。为了保证交通畅通，就需要对桥梁进行维修、加固和改造。

关键词：南旺运河 桥梁病害 加固改造施工工艺

中图分类号： U445.7+1 文献标识码： A 文章编号：

桥梁概况

南旺运河大桥位于汶金线嘉祥与汶上交界处，桥梁全长173.2m。桥面宽度为净9＋2×1.5m人行道，设2％的双向横坡。桥梁上部构造为净跨径45m＋60m＋45m的钢筋混凝土刚架拱，横向布置4片拱片，中心间距为2.8m，拱片内缘拱腿为直线，横向4片拱片籍以18道横系梁、2道横隔板以及微弯板及混凝土桥面铺装连成整体；下部构造桥墩为双排10棵直径为1.2m钻孔灌注桩基础，0、3#桥台为实体混凝土重力式桥台。设计荷载为汽－15级，挂－80，1989年竣工通车。

桥梁主要病害

①桥面铺装磨损严重，粗骨料外露，多处存在横向、纵向和网状裂缝现象；桥头与路堤连接部位台背填土下沉，有跳车现象。

②全桥共设4道锌铁皮简易伸缩缝，已完全损坏，部分锌铁皮缺失。

③主拱片实腹段存在较多的径向U形裂缝，裂缝间距约为20～80cm，最大裂缝宽度为0.08～0.12mm。

④微弯板底面普遍钢筋保护层不足，板底存有横、纵向及网状裂缝，且缝口渗水、泛白流膏。

加固维修方案

主拱片实腹段以及上弦杆加固方案

首先将主拱片实腹段以及上弦杆混凝土裂缝进行封闭；然后采用建筑结构胶将钢带粘贴在主拱片实腹段及上弦杆的下表面和两侧面下缘，使其形成整体，从面提高构件抗弯、抗剪能力，以及减少裂缝扩展的效果。

补强大小节点加固方案

采用粘贴异形钢板加固法对主拱片大小节点进行加固补强，清洁钢板表面，并在钢板外层均匀涂抹涂料进行防护。

桥面加固方案

拆除微弯板，现浇22cm厚钢筋混凝土桥面板、两侧各设1.5m宽的人行道，设双向1.5%横坡，每孔外侧对称布置泄水孔，加强桥面的防排水能力；并在拱肋植入竖向剪力钢筋，以增强结构的整体受力性能。在拆除桥面铺装时应对称从拱顶向拱脚拆除。

伸缩缝

设置D80毛勒伸缩缝，使车辆平顺通过，减小车辆冲击作用，全桥共设置4道毛勒伸缩缝。

横系梁、横隔板和拱片接头处

对全桥横系梁、横隔板和拱片接头处钢板接缝进行检查，对钢板开焊处需进行补焊，补焊后用丙乳细石混凝土修补表面。

主拱片及拱腿混凝土修补

对主拱片及拱腿钢筋锈蚀混凝土胀裂脱落以及其他部位混凝土缺损，采用丙乳砂浆或者丙乳细石混凝土进行修补处理。

主要施工工艺

裂缝封闭处理施工工艺

a.对所有宽度大于0.15mm的裂缝进行灌胶处理。

b.对混凝土表面进行处理，清除松散灰浆、砂粒、油垢，使混凝土表面保持干净。灌缝过程中裂缝宜处于干燥状态（灌缝有特殊要求的除外）。

c.灌缝用胶必须按所选用产品确定试验的配合比进行拌合，准确称量各组成材料并搅拌均匀。灌缝胶配好后，应尽快将其注入裂缝中，并在该产品规定的适用期内使用完毕。

d.裂隙全部注满后应按材料要求进行养护，待浆液固化后，拆除灌浆嘴，并对混凝土表面进行修整。

e.灌缝过程中应严格控制质量，灌缝结束后应检验灌缝效果及质量。凡有不密实或重新开裂等不合格的情况，应采取补灌措施，确保质量。

粘贴钢板施工工艺

钢板安装

将开孔、除锈打磨、清洗并经验收合格的钢板抬起，与已植螺杆进行对孔安装。此过程中，为避免长钢板弯曲并减轻工人的劳动强度，应使用撑杠或螺旋顶升支架对钢板进行同步支撑。这两种方法中以螺杆顶升支架为优。

安装过程中，若开孔与个别已植螺杆有偏差，应避免大力锤击钢板或螺杆以免损伤钢板、砸断或震松螺杆。应将存在偏差的孔口标记后将钢板卸下，通过磁力钻或氧割对存在偏差的孔进行扩孔后重新安装。

钢板安装到位后，为了保证注入的结构胶的厚度均匀，应在钢板与混凝土之间对应螺杆的位置放进与结构胶厚度相等的垫片或直径相等的短铁丝，将螺母拧紧。

注胶、排气管的安装

钢板安装后调整到位前应在钢板周边、钢板与混凝土粘贴面之间按50～100cm的间距品字形安装长度20cm左右（满足注胶施工需要的长度）的塑料软管作为注胶及排气管。塑料软管插入长度不宜太长，满足通过钢板的夹压产生的摩擦力使注胶管在压力注胶时不被拔出的要求即可，一般插入端长度应在1～2cm左右，不宜超过2cm。通过试验发现，如果插入钢板空隙的塑料软管过长，则注入的结构胶很容易在塑料软管插入端与钢板封边胶之间的夹角处包裹气泡，造成注胶不饱满，且塑料软管插入端越长，则包裹的气泡越大，空鼓面积越大。

周边封闭

周边封闭的主要目的是在所要粘贴钢板与混凝土间形成一个封闭的空腔，并能承受注胶时所施加的压力。周边封闭应做到强度足够，边线平顺规整。

混凝土粘贴面打磨的范围，其周边每边应比钢板范围宽2cm左右，同时，所粘贴钢板侧面也应除锈打磨处理。此两处处理应达到粘贴面的同样效果。

封闭前应检查钢板与混凝土粘贴面的间隙是否均匀并符合设计要求，注胶、排气管是否牢固等，并及时进行处理。

用抹刀将配好的封边胶均匀抹于钢板侧面与混凝土面的夹角处，并适当用力按压，使封边胶与混凝土面及钢板侧面粘结紧密。同时，封边胶表明应与混凝土粘贴面形成45°的倒角，以便与混凝土粘贴面形成足够大的粘结面积，为克服注胶时所施加的压力提供足够的支撑。封边胶涂抹完成后应及时对封边胶表面及边缘进行修整，以达到边线顺直、表面平整、光滑的效果。

螺杆处封闭：在螺母垫片内侧抹上封边胶并将螺母拧紧即可，或用早凝的无机封堵料将外露的螺杆、螺母、垫片整个包裹。

防腐处理

防腐处理应严格按照设计及规范要求进行施工。施工中应严格对粘结面进行处理，保证洁净及粗糙度。各防腐层的厚度应严格进行检查，保证各层厚度均匀并满足设计要求。

注胶质量检验

单片钢板注胶完成，待结构胶初凝后（初凝时间根据结构胶的使用说明或现场试验确定，一般为4小时），用小钢锤逐点敲击已粘贴的钢板，根据声音判断是否存在空鼓的地方。敲击点的间距一般为3cm左右，敲击点的间距越小，越小的空鼓部位越容易发现。如确定局部存在空鼓，应加大敲击的密度（减小敲击点的间距），确定空鼓的范围，并用粉笔等将空鼓的范围标出。