
摘要:根据峪里大桥检测报告,对桥梁技术状况和承载能力进行评价。通过桥梁病害产生原因分析,并结合当地实际情况,制定合理有效的改造方案。
关键词:桥面铺装;病害;改造方案
随着我国交通路网日臻完善,交通量迅猛增长,载重车辆向大型、重型化发展的同时,桥面铺装损坏情况也越来越严重【1】。尤其是对20世纪80、90年代快速施工的水泥混凝土桥梁而言,经过多年的运营,桥面铺装出现了大面积的坑槽等病害,严重影响行车的安全性和舒适性。
1. 桥梁概况
拟改造的峪里大桥位于省道S246南石线上,在洛阳市新安县石井镇境内,桥梁中心桩号为 K31+001,该桥于 1996年建成通车,桥梁全长 166.04m,桥面全宽为 8m,行车道宽7m。上部结构为 8×20m 预应力钢筋混凝土空心板,下部结构采用桩柱式桥墩、桩基接肋板式桥台。峪里大桥桥型布置图见图1。
图1 峪里大桥桥型布置(cm)
2. 病害及原因
峪里大桥经过多年运营,已出现多处病害,桥面系整体情况较差。
2.1 桥梁病害
全桥桥面铺装层出现纵向、横向裂缝、龟裂、坑槽。主梁总体现状较差,部分空心板底板有纵向微裂缝;个别空心板板边或腹板多处砼剥落、钢筋锈蚀现象;企口缝混凝土全部脱落,部分企口缝有渗水、泛白现象;全桥多数支座剪切变形、老化开裂;两侧栏杆多处混凝土破损、露筋、开裂,牛栏杆防撞等级不够,防撞性能不好。下部结构整体状况较好,盖梁有混凝土剥落、露筋、锈蚀、裂缝现象;墩柱有混凝土剥落、钢筋锈蚀、竖向裂缝。
2.2 原因分析
1)原设计年代空心板普遍采用小企口缝,桥梁在运营一定时间后企口缝混凝土基本上全部脱落,致使桥面横向联系减弱,形成单板受力,在多次重复荷载作用下,铺装层开始沿企口缝位置纵向开裂。
2)支座使用多年,受季节温差、日照温差影响,橡胶支座在汽车冲击荷载反复作用下脱空、滑落,不在同一水平面,空心板将承受较大的附加扭矩,附加扭矩致使纵向裂缝进一步发展。
3)峪里大桥在运营过程中,由于重载、超载交通的增多,行车道铺装层的疲劳破坏进一步加剧。
4)原桥面铺装层在施工配合比、搅拌、运输、施工等环节工艺水平低、质量控制不严,外加空心板在安装过程中存在的质量缺陷和隐患没有及时治理,桥梁的使用性能受到影响【2】。
3. 加固原则及方案
3.1 加固原则【3】
一是补强空心梁受压区,提高结合层与原梁顶板的整体连接,考虑部分桥面铺装层混凝土参与主梁共同作用。二是加强空心板间横向联系,提高铰缝和混凝土桥面铺装层抵抗横向弯矩的能力。三是加固设计应考虑施工可操作性,并能采取防、治结合的措施,确保新老结构连接可靠、协同工作。
3.2 加固方案
结合桥梁病害情况,该桥应侧重于桥梁使用功能恢复,拟定改造方案如下:
(一)一般病害处置
(1)砼表层缺陷处置
对维修加固范围的梁体、墩台存在的砼脱落、漏筋、缝窝、麻面、渗水、碳化、碱化、钢筋锈蚀等病害区域采用改性环氧混凝土、砂浆进行修补处理。
(2)裂缝处置
用灌缝胶封闭桥梁裂缝,裂缝宽度大于等于0.15mm的,必须进行灌缝处理,宽度小于0.15mm的,采用裂缝表面封闭处理。对宽度小于0.15mm的裂缝采用改性环氧树脂胶液封闭。
(二)桥面系
1、拆除原桥桥面铺装、护栏,拆除后桥面维持原桥宽8m,两侧设置0.5m宽SB级F型墙式护栏,车行道宽7m,桥面铺装采用12cm的C50钢纤维混凝土+防水层+4cm沥青混凝土,在钢纤维混凝土层内加铺一层10cm×10cm钢筋网,钢筋植筋12mm;
2、更换全桥伸缩缝;
3、更换全桥支座;
4、增加泄水管,完善桥面排水系统。
(三)梁体加固
1、桥面铺装铣刨后,采用自密实混凝土重新灌注企口缝,同时在铰缝两侧预制空心板侧植入直径12mm的U形钢筋,板间钢筋对折绑扎牢固,以增强板间横向联系,避免单板受力。
4. 改造工艺要点控制
1、采用铣刨机刨除沥青混凝土面层,以风镐辅以人工的方式凿除混凝土铺装层。施工时,标记原桥面预应力钢束位置以免破坏,必须保留原梁板露出伸入
桥面铺装内的所有钢筋。
2、清除铰缝内碎料及杂物,吊模后浇筑C50自密实混凝土至空心板顶,再与桥面铺装混凝土整体浇筑。
3、重新浇筑钢纤维混凝土层前,应对桥面板顶面做4~5mm的粗糙度处理,以提高新老混凝土间的粘结性能。
5. 结语
根据实际情况分析老桥运营过程中出现的问题,确定病害类型及产生病害原因,制定经济、合理、便于施工的改造方案。
参考文献
【1】涂常卫等.混凝土桥面铺装病害与设计和施工的关系浅析【J】.公路,1999(2):17-21
【2】罗炳华,郭渭彬.桥面铺装的病害与对策【J】.广东公路交通,1997,,50(4):41-42.
【3】张树仁,王宗林.桥梁病害诊断与改造加固技术【M】.北京:人民交通出版社,2006::214-215
