维普资讯 http://www.cqvip.com 老桥加固施工技术 姜继虎 （安徽省巢湖市公路局，安徽’巢湖 ２３８０００） 摘要：２０世纪７０年代建造的桁架拱桥、双曲拱桥等桥梁结构现在都有不同程度的损坏，但仍有一定的加固利用价值。文章结合 省道￥２２７桁架拱桥加固施工经验，介绍桁架拱桥加固施工方案、牛腿结构植筋等施工技术。 关键词：桥梁加固；施工方案；植筋；施工技术 中图分类号：Ｕ４４５．７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—５７８１（２００８）０２—０２５９—０３ １ 工程概况 省道￥２２７西河公路桥全长１５４．３３８ ｍ，由主桥 和两岸引桥组成，主桥为三跨桁架拱片结构，其中两 边跨度为４２．９１７ ｍ，中间跨度为４２．７０ ｍ，两桁架拱 片跨之间设简支微弯板梁段，长３．７３５ ｍ，两岸引桥 长均为１０ ｍ，为预制钢筋混凝土梁板结构，桥墩和两 岸桥台均采用钢筋混凝土灌注桩基础。桥面行车道 宽７ ｍ，两侧人行道宽各为０．７５ ｍ，原桥梁设计荷载 为汽一１５，挂一８Ｏ，如图１所示。 图１纵剖面图 西河公路桥１９８８年建成通车，经过２Ｏ年的运 其顶面高度稍作调整，即降低２１ ｍｍ，为确保原配钢 筋顶部混凝土保护层，混凝土凿除后，原牛腿顶层钢 行。由于微弯板主梁与拱片支撑牛腿间沥青油毡柔 性垫层老化失效，致使二者刚性接触，尤其是在近年 来，大量超载超限车辆行驶的震动作用，导致拱片支 筋可适当下弯。牛腿最外侧端高度仍为原设计的 ４００ ｍｍ，根部高度由原设计的８４０ ｍｍ加大为 １ ０６０ ｍｍ，悬挑长度由原设计４００ ｍｍ加大为 ６００ ｍｍ，牛腿宽度２５０ ｍｍ保持不变。 牛腿恢复采用现浇钢筋混凝土，其强度等级为 Ｃ３ｏ。增设的钢筋通过化学植筋与牛腿老混凝土连 接，并与牛腿原有的受力钢筋焊接。化学植筋的规格 撑牛腿产生多条裂缝，端部混凝土也被压碎，钢筋外 露锈蚀，将削弱牛腿的承载能力，严重影响桥梁的安 全使用，为消除隐患，对支撑牛腿进行补强加固处 理Ｌ１］，增设橡胶支座和伸缩缝。 ２ 牛腿加固 ２．１加固措施 为≠１６的Ⅱ级钢筋，植筋锚固力的特征值由杆体强度 的标准值确定，≠１６锚筋抗拔力的特征值为 ６７．３６ ｋＮ，考虑安全系数为１．８，其拉拔力设计值 为３７．４２ ｋＮ。 ２．２植筋施工技术要求 将整个牛腿混凝土沿根部凿除，但需保持牛腿原 配置的抗弯、抗剪钢筋不被折断Ｌ２］。在原配置的抗 弯、抗剪钢筋位置附近，锚植新的抗弯、抗剪钢筋，分 别与钢筋图中的１４、１５号钢筋焊接。按照加大的牛 （１）植筋施工应选择专业的加固工程施工队伍， 采用的施工工艺和锚固剂类别应经建设部门认可，在 类似工程已成功应用。 腿尺寸进行混凝土浇筑，在牛腿顶面与连续微弯板之 间增设橡胶支座（其厚度为２１ ｒａｍ）。牛腿恢复时， 收稿日期：２００７—１２—２１ 作者简介：姜继虎（１９７２一），男，安徽无为人，安徽省巢湖市公路局工程师 《工程与建设》２００８年第２２卷第２期 ２５９ 维普资讯 http://www.cqvip.com （２）钻孔孔深一般取１２～１５ｄ（锚筋直径），本工 程取２４０ ｍｍ，锚筋钻孔孔径取２２ ｍｍ。 ３增设接触面橡胶支座及伸缩缝 按照设计预埋件，选择板式橡胶支座型号，并进 （３）造孔应采用冲击电钻，以减小对老混凝土结 构的震动损伤。孔内积灰和钻屑采用刷除、气吹交替 行支座安装。安装预埋件时，应调整好水平，与牛腿 钢筋焊接牢靠，确保在混凝土振捣中不被移动。预埋 件外露部位要求进行必要的防腐处理，采用镀锌或防 腐漆涂刷。 本次加固仅在两简支跨的一端分别增设Ｃ型毛 勒伸缩缝。 操作至少３次，严禁用水冲洗孔壁。 （４）注胶使用配套挤压器从钻孔底部开始向外 挤入胶剂，空心基材注胶前需置人筛网，每支药剂最 初挤出的未充分混合部分不能使用，直至充分混合。 每次更换药剂时，必须同时更换新的混合管。 （５）应在规定的时间内旋入钢筋，并调整到规定 位置。在凝胶固化过程中，切忌触碰钢筋，钢筋的植 入时间和凝胶固化时间根据产品的技术要求确定。 ２．３植筋质量检查和验收 ４施工方案 本桥是省道￥２２７及凤凰颈排灌站的交通要道， 施工期间不能中断交通，且桥面净宽仅７ ｍ，故不能 采取简支跨整体吊走的施工方案。根据实际情况，采 （１）要求杆体和植筋锚固剂材质检验，每批材料 均应附有生产厂家的质量证明书，并应满足施工图纸 规定的和本技术要求规定的材质标准。 （２）对锚筋孔的钻孔孔径和长度应进行详细 检查。 用简支跨就地升起，搭设临时钢便桥，限制通行车辆 吨位及车型的施工方案施工。 ４．１微弯板吊移 先对简支跨段人行道栏杆及桥面铺装层进行拆 除，鉴于该微弯板再次利用的实际情况，采用人工对 微弯板接缝处的混凝土进行凿除，并注意避免对微弯 （３）对种植的锚筋进行拉拔试验。 （４）对锚筋材质的检验记录、钻孔记录、拉拔试 验记录整理成完整的竣工资料。 ２．４ 牛腿新老混凝土基面处理要求 板的损坏。每块微弯板长７．６ ｍ（桥宽方向），宽 ３．７３５ ｍ，单块板体积６．５３ ｍ。，重约１６．３３ ｔ。根据 微弯板的实际受力情况，在微弯板的两个边跨内侧的 两端分设４个吊点，为避免在起吊过程中因受力不平 （１）凿毛处理方法：①处理部位为牛腿的老混 凝土面。②为确保凿毛效果，应采用人工钻凿。 ③凿毛应满布加固部位老混凝土面，严禁漏凿和点 凿毛。④按照规定凿成榫状，榫深不小于５０ ｍｍ。 衡而造成微弯板的损坏，吊装设备采用千斤顶，在四 个吊点处分别设置“工”字钢扁担，用４台４０ ｔ千斤 顶同时加力，平衡地抬起微弯板，并徐徐升高，直至达 到需要的高度，并予以支撑固定。 ４．２临时钢便桥搭设 ⑤老混凝土表面空洞、蜂窝、麻面、疏松部位应剔凿 到坚硬混凝土基层，并用钢丝刷或角磨机将表面松动 层刷除，用高压水冲洗干净，对于油垢等被有机物污 染的部位，应进行特殊处理，除去油垢等污染物。 ⑥凿毛后的 昆凝土毛面凹凸差不小于５ ｍｍ。⑦混 便桥的搭投是在保障牛腿施工有足够的施工高 度的情况下，利用微弯板作为桥面进行搭设，搭设方 凝土开仓浇筑前应保持凿毛后的老混凝土表面粗糙、 干净和潮湿，但无滴水现象。 （２）凿毛检测方法：①表面空洞、蜂窝、麻面、表 面洁净及凿毛全面性等项目的检查，可通过外观目 视，对某些可能疏松部位可采用小锤轻敲检查。 ②表面凹凸差可采用１～２ ｍ直尺和游标卡尺量测： 将直尺以任何方向放置，以每２０ ｃｍ为区段，找其最 法：待微弯板被顶到足够高度的时候，在其下部纵向 穿插“工２５ ‘工”字钢６根，落下微弯板放置于“工”字 钢上即形成便桥。在微弯板与“工”字钢接触部位安 放橡胶缓冲垫，避免损坏微弯板。该设置的好处是： 一方面可以缩短便桥的施工工期；另一方面，便于对 微弯板的检查与维修。在微弯板的两端架设纵坡为 ５％的钢引道（由“工”字钢与钢板焊接而成），每端引 深凹槽处读数为其凹凸差，每米读数５点。随机检 查，读数超过５ｍｍ为合格点，以每一浇筑分块为一 单元，合格点超过８０％本单元凹凸差，检查评定为 合格。 ２６０ 《工程与建设》２００８年第２２卷第２期 道长１２ ｍ，加装钢管栏杆。 ４．３牛腿加固施工 根据牛腿加固设计要求，为保证施工安全，待微 弯板被顶起后，在其下侧搭设牛腿施工支架，支架高 维普资讯 http://www.cqvip.com 度以方便施工为宜，施工人员进入支架进行牛腿凿除 ３个牛腿中随机抽取１个植筋，则全桥共抽植筋１２ 及植筋等施工，凿除混凝土、植筋及现浇牛腿混凝土， 个，占总植筋数的１２．５％。为避免试验对锚固部位 详见前述有关施工技术要求。 的损伤，根据设计对抽检的植筋加载，张拉值为设计 ４．４安装微弯板 值３７．４２ ｋＮ，且拉力方向应与锚筋方向一致。 待新浇牛腿混凝土养生达到设计强度后，进行微 试验方法是：安装张拉设备，在受检植筋端部先 弯板吊装安放，吊装设备仍采用千斤顶，施工时，同样 焊接一根螺帽，再将拉压力传感器安装在螺帽上，分 要注意平衡受力，在新浇牛腿混凝土上设置橡胶支 五级逐级加载，至锚筋抗拔力设计值。 座，并将微弯板慢慢下放，准确就位。 经抽检植筋实测锚固抗拔均达到设计值，符合设 微弯板安装后，恢复桥面铺装及栏杆，同时设置 计要求。 Ｃ型毛勒伸缩缝。 ６ 结束语 ５植筋锚固抗拔试验 通过对西河公路桥的加固，经过约两年的通车运 （１）试验仪器及标定ｌ＿３］：①拉压力传感器，型号 营，加固质量很好，未出现裂缝等质量问题。２０世纪 为ＢＬＲ一１，量程为５ ｔ，由华东电子仪器厂生产。 ７０代以来建造的老钢筋混凝土桥梁，虽有一定程度 ②静态电阻应变仪，型号为ＹＪ２８Ａ—ＰｌＯＲ，分辨率为 的损坏，但这些桥梁承载力仍有一定的富余量，经过 ±１ ｅ，由上海华利电子仪表厂生产。 检测、设计、加固，仍具有很高的利用价值，从使用效 为准确标定传感器拉力与应变之问的关系，在现 果来看，加固的桥梁能够满足正常使用要求；从经济 场检测前，先进行室内传感器标定试验 ］。方法是将 效益来看，不仅能降低建设费用，而且还节约大量的 传感器置于量程为ｌＯ ｔ的小型压力机上，接好传感 资源。总之，对老桥加固利用，必须经过科学的检测， 器与应变仪之间的连接线，分九级加载，测量逐级荷 合理的设计，精心的施工，严格的试验，选择切实可行 载作用下应变仪读数，其标定数据如下表１所列。 的施工方案，才能达到预期的目的，确保加固后桥梁 表１传感器标定试验 的使用安全。 堕 坐 ！ ！ ！ ！ ！ ！！ ！ ！！！！ 拉力／ｋｇ ５００ １ ０００ １ ５００ ２ ０００ ２ ５００ ３ ０００ ３ ５００ ４ ０００ ４ ５００ ［参考文献］ 通过曲线回归，可得到应变与传感器拉力之间的 ［１］ 陈春红，钱振东．旧桥结构承载力评定静载试验研究［Ｊ］．交通科 关系方程为 技，２００７，（４）：１０—１３． Ｙ一１．７０７ ９ｘ Ｒ。一０．９９９ ５ （１） ［２］侯林平．现行桥梁检测与加固的反思［Ｊ］．交通科技，２００７， （１）：４—６． 其中， 为应变， ｅ；Ｙ为拉力值，ｋｇ。 ［３］陈向阳，汪劲丰，王建江．用索拱体系加固提载刚架拱桥的分析 （２）植筋抗拔力试验：全桥共１６个牛腿，每个牛 研究［Ｊ］．公路交通科技，２００５，（１１）：１１５—１１８． 腿植筋２排，每排３根，共植筋９６个。试验采取抽样 ［４］张军，陈国平．现役桥梁结构性能评估及全寿命维护加固决策 检测的方法，每侧４个牛腿中，随机抽取３个，再从这 ＿Ｊ］．公路与汽运，２００７，（２）：９２—９４． （上接第２５８页） 模板后要防止寒冷和干燥袭击。采取养护措施。 凝土内外温差控制在２５。Ｃ以内；在保温养护过程中保 持湿度和防风干，使混凝土在良好的环境中提高强度。 ［参考文献］ ［１］冯乃谦．实用混凝土大全［Ｍ］．北京：科学出版社，２００１． 对分层浇筑，配筋较少的大体积混凝土可采用可 ［２］《建筑施工手册》编委会．建筑施工手册［Ｍ］．北京：中国建筑工 重复使用且不宜粘附混凝土表面的ＰＶＣ发泡保温养 业出版社，１９９７． 护垫。对于配筋较多大体积混凝土只能采用先喷养 ［３］慕欣，关 群，王国宪．大体积混凝土温度裂缝控制的实例 护剂成膜后再撤去聚苯乙烯泡沫粒的方法保温养护。 ［Ｊ］．工程与建设，２００７，２１（１）：５３—５５． 对于位于＋０．０００以下的部位，经过防腐处理验 ［４］ 蔡恒茂，孙昌玲．大体积混凝土温度收缩裂缝控制［Ｊ］．工程与建 收后及时回填土；＋０．０００以上的部位也应及时覆 设，２００７，２１（５）：７４４—７４５，７４７． ［５］ 王铁梦．工程结构裂缝控制［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版 盖，不得长时间暴露在自然环境中；大体积混凝土拆 社，２００５． 《工程与建设》２００８年第２２卷第２期 ２６１