桥梁加固案例2

桥梁加固案例2惠州西枝江大桥位于惠州市市区，主跨一孔80m钢筋混凝土箱型肋拱桥，矢跨比1/7，拱轴系数m=1.756，采用等截面悬链线无铰拱，主拱肋箱高1.5m，箱宽1.6m，顶板0.24m(预制6cm，现浇18cm)，底板及腹板厚0.2m。桥面铺装层为6cm厚水泥混凝土，面层为4cm沥青砼。下部构造为石砌圬工基础，重力式桥台。1992年7月1日建成通车。桥梁病害状况2004年3月中甸．右幅桥面产生严重裂缝，积水渗漏严重。2004年4月由市公路质量检测中心对该桥进行检测，检测结果为拱肋底板腹板及顶板均产生有纵向裂缝，缝宽0.1—0.5mm，长度为1.0m一4.5m。横置板跨中裂缝0.1—0.3mm。横置板与纵梁或垫墙支承处脱空现象均较严重，最大达5mm以上部分板于脱空间隙内填塞有钢板，且混凝土与钢板接触面局部压碎现象严重，除钢板接触处外仍为脱空。维修方案本桥维修加固由惠州市公路规划勘察设计院进行设计。具体维修加固方案如下：1、裂缝治理在对全桥进行补强之前，对于大于0.15mm的裂缝采用恒定低压压注改性环氧灌缝胶的方法，恢复结构整体性。对于0.15mm以下的裂缝采用封闭处理。2、对拱肋的处理根据拱肋各部分受力不同，拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30-20cm厚补强混凝土；配16φ32钢筋(单肋)。第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土配16φ25钢筋(单肋)。并延长经垫墙段与拱顶段内主钢筋焊接。拆除拱顶段15.2cm范围内桥面板及拱上垫墙，整体浇注其桥面板及垫墙，并与拱圈形成整体。为使拱肋顶板与现浇混凝土形成整体，采取凿毛新旧混凝土结合面，在原拱肋顶板上植入12连接钢筋与拱肋配筋焊接。在拱肋立柱根部采用A235钢板环抱立柱根部作为连接件，纵向钢筋焊接于连接钢板上，确保拱圈纵向主筋受力的连续性。详细见主拱圈加固构造图。拱圈拱脚处植入16φ32主筋的长度为100cm，为加强拱座处的受力连续性，由于原拱座配筋较弱，对全桥拱座凿毛，加铺一层φ12间距15cm的钢筋网，并植入一定数量的φ12cm架立钢筋，在原拱座上浇铺一层50cm厚的补强混凝土，防止拱座开裂。3、对纵梁的处理采用加高、加厚纵梁增大其抗弯及抗剪刚度的方法，在纵梁底部浇筑20cm厚，侧面浇筑12cm厚补强混凝土，加配φ25纵向受力筋及u型箍筋，在原混凝土表面凿毛、植筋及局部焊接钢筋等方法增强新旧混凝土的结合。4、对桥面板的处理端板的处理对伸缩缝两侧1-3#板更换，增加板跨中厚度，更换板整体浇筑．端板间铰缝增设五处传力杆。拱顶实腹段处理拱顶15.2m范围内桥面板设计为现浇板与垫墙拱圈形成整体。桥面板铰缝处理为保证桥面板按铰接板整体受力，对横置板铰缝进行改造对保留行车道板的顶面、侧面进行清凿，露出石子，缝内增设螺旋钢筋纵向钢筋及n型纵向钢筋；两相邻横置板植筋(φ12)及加设纵向筋与桥面铺装层钢筋网连接成整体，铰缝内再浇筑小石子混凝土。5、对桥面铺装层的处理由于桥面横置板设计是按铰接板法计算内力，设计时考虑了铺装层参与板的受力，为保证计算模式的正确即铰缝的传力刚度，取消原沥青混凝土和防水混凝土面层，凿毛清洗桥面板顶面，改作10cm单层钢纤维混凝土，并加强桥面铺装钢筋网参与铰缝受力。更换伸缩缝，加设伸缩缝传力杆。在纵梁与垫墙交接处取消原施工中增设的伸缩缝，加密钢筋网设置桥面连续。6、对横置板支承面处理原桥面板与纵梁或垫墙的接触面为砂浆连接，部分板脱空支承，板的竖向荷载无法均匀传递，板的受力不明确且桥面板的振动较大。对桥面板与纵梁、垫墙接触面两边清缝，并冲洗干净，风干后用改性环氧砂浆腻子条封面、并埋设灌嘴，待其指触干燥后再压入化学粘接剂，保证板与纵梁或垫墙之间有效接触和传力。7、对防止角压碎的脱空处理纵梁顶面两侧边缘5cm不灌填建筑胶，使纵梁边缘与桥面板脱空，在纵梁顶面两侧边缘粘贴橡胶条后再浇注混凝土，使桥面板与纵梁边缘脱空。伸缩缝处两侧新浇端板。施工措施及工艺1、裂缝治理采用Ha系列胶粘接剂双组份产品，按规定配比均匀混合，甲、乙组份产生高子化合反应，固化后的综合强度指标均大于混凝土本身强度，耐老化t生国际认为30-50年。Ha系列胶粘剂产品抽检后由国家合成树指质量检测中心检测，结果如下：Ha74：断裂伸长率92%；剪切强度10.3Mpa；粘度860Mpa．S。Ha71：断裂伸长率88%剪切强度14.3Mpai粘度200Mpa．S；压缩强度55.9Mpa。Ha64：压缩强度60.8Mpa，剪切强度8.86Mpa。对拱圈、桥台、车道板等部位的裂缝和缺陷进行压浆或封闭治理。对裂缝的宽度在0.15mm以下采用封闭的方法处理。用钢丝刷清除裂缝及修补表面的杂质再用高压气泵吹去缝内及表面尘土。修补表面必须干燥不沾水，将Ha74粘接剂与水泥调合成膏状(水泥用量一般20-40%，固化时间一般以2小时为佳，温度高、混合胶的反应速度加快，用胶量相应减少)用灰刀均匀涂沫在修补表面上，厚度不少于3mm，沿缝宽约10cm左右边缘应整齐、美观。对裂缝宽度在0.15mm以上，则采用恒定低压压注改性环氧化学浆液进行裂缝灌注。用钢丝刷或刮刀清除裂缝表面杂物、浮浆，用高压气泵吹净裂缝中的尘土，裂缝必须干净。在裂缝表面用Ha64与水泥调配成浆液进行封闭。将Ha71胶液甲乙组分按甲、乙3：1(重量比)均匀调配并将其装入压浆罐内，用高压植筋枪(恒压3Mpa)将Ha71灌缝胶液向灌嘴内注胶，让胶液在重力和毛细作用下渗入裂隙中。较深的裂缝可以每隔10分钟重复注胶直到相邻灌嘴吸胶饱满为止。注胶完毕后．用环氧树指砂浆罩面、打磨、使修复裂缝表面恢复如新。2、对原结构表面的处理对拱肋顶板、拱座及纵梁进行加厚、加宽浇筑表面补强混凝土以及对利用原车道板顶面、两侧(设铰缝处)表面必须进行凿毛露出表面石子。对于凿毛后的原结构表面必须用高压水充分中洗干净(必要时可使用混凝土界面胶粘剂涂抹)后才能浇筑混凝土．使新浇的混凝土与原结构形成更为牢固的整体。3、原结构表面植筋施工工艺本桥植筋部位有拱座、拱肋顶板、纵梁底部及两侧，横置板铰缝两侧水平面以及实腹段垫墙部位。植筋钢筋为普通lI级钢筋。植筋所采用的化学剂为Ha81稀剂胶；结构底面(倒植筋)采用Ha81干剂胶。该产品具有极强的粘接力，优异的机械性能，抗振动负载力强，主要用于桥梁植筋锚固。由于Ha81锚固剂与钢筋的粘接强度远大于混凝土的抗剪强度．因此无必要对Ha81锚固剂进行检测。对于植筋φ12钻孔采用日立牌(HITACHL)冲击电锤。对于拱肋顶板、纵梁等结构植筋，由于原结构内钢筋位置不便量取，植筋钻孔前，采用钢筋保护层厚度探测仪对原结构内的钢筋位置进行判定，保证钻孔不损坏原结构内的钢筋。当按设计文件钻孔会损坏原结构内钢筋时，则采取沿纵向主筋两侧调整孔位，孔内植筋与补强混凝土内主筋连接问差距，则由植筋加焊短钢筋与补强混凝土内主筋焊接形成其钢筋骨架。对于拱肋拱座植筋钻孔，由于植筋多．孔径大(D37)、孔深(L=1O00mm)，采取逐根钻孔、植筋，待达到强度后．再钻第二孔及植筋。拱座处植筋φ32为受力主筋，因此对钻孔及植筋药剂均有特殊的要求。本桥采用进口喜利得(HILTI)钻孔系列钻机该钻机为薄壁空芯钻机，其产品具有可导向定位，震动小，不损坏原结构表面，成孔央速，成型孔径、孔深准确的特点。钻孔成型后用高压水反复冲洗孔内尘土，待冲净后，用电阻发热管烘干钻孔，采用喜利得专用空压机植筋枪压入进口喜利得(HILTI)植筋粘接剂HIT—HY150(因植筋粘接剂粘接力远大于混凝土抗剪强度，无必要对粘接剂进行检测)，将植筋插入胶孔内，并排出孔内空气，形成真空，使植筋更为牢固可靠。4、桥面横置板的处理对原桥面横置板的利用．由西南交通大学工程检测中心逐块板进行全面检查确认。为保证板问铰缝的传力作用，将无法利用的原横置板伸出之搭接钢筋重新植入φ12钢筋，增设铰缝纵向受力筋。对原可利用的桥面横置板的顶面，侧面进行凿毛、露出石子、中洗干净待铰缝风干后，用10#砂浆填实下部1.0cm缝隙．再用40#小石子混凝土浇筑全部板间企口缝。横置板与纵梁或垫墙支承处间隙采用Ha64化学粘接胶液压注填塞。用钢刷清除表面杂物，再用高压气泵吹去间隙内及表面尘，修补表面必须干燥，不带水。采用环氧树脂5份+乙二氨1份+二丁脂1份+水泥调成胶状，将注胶管嘴按40cm-50cm间距埋入缝内，预埋注胶管嘴之间缝隙仍用环氧树脂封闭，待达到强度后；采用Ha64胶液的甲乙组分按甲：乙=3：1重量比均匀混合，将混合胶装入专用恒压灌注器内芯中，并将恒压灌注器套装在裂缝预埋灌胶嘴上进行灌注，直到相邻灌嘴溢胶为止，取下灌注器，用快封胶封闭灌胶嘴。待2-3小时Ha64固化后，再去除灌胶嘴，用砂石及水泥，修补剂调配成原结构表面颜色进行罩面，待达到强度后，用砂轮机打磨表面，使其表面恢复如新。5、桥面铺装层处理桥面铺装层浇注前，全面认真冲洗，去除杂质，在拱顶及端板现浇段，为保证在铺装层混凝土浇注过程中钢筋网的安装位置准确，不使钢筋网下塌，采用50cmX50cm间距设置短钢筋支撑钢筋网，并与之焊接，以确保钢筋网不下塌，最后对桥面进行刻纹防滑处理。维修加固后桥梁运行效果本桥于2004年7月中旬开始施工，右幅11月中旬开放交通营运，双向行驶，当年12月中旬全桥交付使用，至今使用状况良好。未发生异常不良状况，完全能满足在设计荷载下车辆对桥梁的使用要求。本文来自：中国桥梁网（），原文标题：惠州西枝江大桥加固技术_典型案例_中国桥梁网，原文网址：