浅析国道３ １９线保林大桥加固技术方案 ●林文琛 （漳州市公路局南靖分局，漳州 ３６３６００） 摘 要本文通过漳州保林大桥的工程加固实例，简要介绍大桥病害的成因和加固 方案，该桥加固改造后运行状况良好，可为今后同类桥梁的施工提供参考。 关键词桥梁病害 原因分析加固技术 １ 工程概述 （５）５≠｝～８＃墩柱与桩接头处部分桩身护筒局部混凝 保林大桥位于国道３１９线Ｋ９５＋８１５处，修建于上世 土剥落。但桩身基本完好，未发现缩径或露筋现象。 纪７０年代末。是连接龙岩与漳州的重要交通干道，交通 （６）漳州往龙岩前进方向第２跨孔左幅第２片与第３ 流量大。受日益增长的重型车辆影响，桥梁的上部结构 片Ｔ梁翼板局部断裂塌孔，塌孔大小为５０ｃｍＸｌ２Ｏｃｍ。 出现较严重的病害，已危及桥梁的使用安全。上部结构 （７）橡胶支座老化，失去力传递功能。桥梁支座是 为８孔钢筋砼装配式Ｔ型梁，标准跨径２０ｍ，桥宽组合： 连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。它能将 ０．５ｍ＋１０．２ｍ＋０．５ｍ＝１１．２ｍ。下部构造为单排３柱直径 桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠的传递 ｌＯＯｃｍ钢筋砼柱式墩。框架式钢筋砼桥台，钻孔灌柱桩 给桥梁下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的 基础．中间１孔为５ｍ￣１］动墩。 理论图式相符合，使上部结构可自由变形而不产生额外 ２大桥存在的主要病害及原因分析 的附加内力。 （１）全桥桥面铺装共出现３０条纵向通缝，分析为 根据《 公路桥涵养护技术规范》（ＪＴＧ Ｈｌｌ一２００４） 上部构造Ｔ梁之间原结构横向联系采用铰接，横向联系 的评定标准，本桥总体技术状况评定为三类桥，局部构 比较薄弱。在荷载长期作用下，从梁与梁之间整体受 件为四类。由于该桥位于国道３１９线上，交通量（特别 力逐渐演变为单梁受力，形成沿Ｔ梁铰接缝处的纵桥向 是重型运输车辆）大，为了确保国道安全畅通，必须尽 开裂。 快进行加固改造。 （２）第５跨桥面铺装层出现坑槽；第４、８、９跨桥面 ３加固技术方案 铺装层出现麻面露粗骨料的现象。主要原因是该桥铺装 ３．１加固内容 使用已久，以及超载车长期运行对铺装层造成的磨损。 鉴于该桥出现的病害，严重影响上部Ｔ梁的使用功 （３）Ｔ梁梁体（Ｌ／３￣Ｌ／４）出现大量的竖向裂缝和 能，同时也影响车辆行车安全、舒适。加固内容如下： 斜向裂缝，检测数据为竖向裂缝最大缝宽０．３ｍｍ，平均 （１）利用全部Ｔ梁，对梁底增设钢带、梁肋粘贴碳 裂缝间距在３０￣４０ｃｍ之间，在Ｏ￣Ｌ／４和３Ｌ／４范围内出现 纤维布进行加固改造。Ｔ梁加固示意图如图１。 斜向裂缝，平均裂缝间距在５０￣６０ｃｍ，斜向裂缝最大缝 （２）对翼板破坏位置进行加固处理。 宽０．２ｍｍ，第５跨梁底板出现一条纵桥向裂缝，缝宽 （３）凿除旧铺装层砼，增设剪力筋，全桥重新铺筑 ０．１４ｒａｍ，缝长５．０ｍ。这斜裂缝是普通钢筋混凝土Ｔ梁本 Ｃ５０聚丙烯腈砼桥面铺装层。 身的结构受力特点（带裂缝工作）决定的，其次由于Ｔ （４）将原桥跨伸缩缝改为四跨一联的联系方式， 梁之间横向联系薄弱，桥跨整体性较差，超载车长期运 （即在０≠≠台、４≠ｊ｝墩、５≠≠墩及９≠≠台）其他桥跨间设置桥面 行也加剧了裂缝的产生。 刚性连。 （４）全桥有４６块横隔板（总横隔板数为２４０，约占 （５）修建Ｃ２０片石砼堤坝，长度２５．Ｏｍ。 １９％）出现竖向裂缝，有１７块横隔板底部钢板外露锈 （６）更换全桥橡胶支座。 蚀、松动。主要是由于Ｔ梁之间横向联系采用铰接，横 ３．２加固材料 向联系比较薄弱，在车辆长期作用下，逐渐形成沿Ｔ梁 （ｉ）碳纤维布 横隔板处的竖向开裂通缝。 加固采用３００ｇ／ｍ２单向碳纤维布及配套粘结材料均 回福建交通科技２０１３年第４期 ＿图—圈— ■ ＿＿＿＿＿＿０■■■■ — ｊ■１ｌ哪 ■■■¨■＿▲Ｉ■■＿■Ｉｌ Ｔ■■■● 置■■＿＿＿＼ ／ 一 ≈ ■● 图１ Ｔ梁加固示意图 应有厂家提供的材料检验证明和合格证。碳纤维应选用 聚丙烯睛基（ＰＡＮ基）１２ｋ或１２ｋ以下的小丝束纤维，不 纤维布，对宽度大于等于０．１５ｒａｍ且不大于０．５ｍｍ的裂缝 采用单层碳纤维布（受力方向为纵桥向），对宽度大于 等于０．５ｍｍ的裂缝采用三层碳纤维布（先贴两层纵桥向 再贴一层竖向）。粘贴一层碳纤维布确保碳纤维布到裂 缝的最小襟边不小于５０ｃｍ；粘贴三层碳纤维布确保不 小于１００ｃｍ。粘贴碳纤维布时要求碳纤维布与粘结材料 充分浸润，确保粘结效果。碳纤维布粘贴立面大样见图 ２ 得使用大丝束纤维。碳素纤维主要力学性能指标应符合 表１的要求。配套粘接结构胶材料应为专门配制的改性 环氧胶粘剂。 表１ 碳纤维主要力学性能指标 （２）裂缝封闭压浆和砼表面缺损修补所用胶剂采用 改性环氧胶液。 （３）应用硅酸盐水泥，强度等级不应小于４２．５ＭＰａ。 （４）桥面铺装层砼：Ｃ５０聚丙烯腈纤维砼。在施工 前进行试配，经检验性能符合要求后方可使用。不允许 使用铝粉作为混凝土的膨胀剂。 （５）Ｔ梁梁底增设长１１．５４ｍ、宽１８ｃｍ、厚５ｍｍ的Ａ３ 钢带。 （６）环氧材料为改性环氧胶液。 ３．３加固修复技术要点 （１）裂缝压浆 裂缝封闭严密程度是压浆补强成败的关键，必须认 真对待。结构胶材料每次的配制数量，应根据施工能力 来确定。一般不：直超过ｌ￣２ｋｇ，并要求尽可能做到随配 随用。已制好的结构胶材料，必须分散堆放，切勿成桶 堆置，以免提前固化。 （２）钢带加固 图２碳纤维布粘贴立面大样图 钢带粘贴于Ｔ梁梁肋底侧，在钢带加固后再粘贴碳 纤维布加固。 （４）Ｔ梁翼板塌孔修复 Ｔ梁翼板加固施工基本程序：凿除旧桥面铺装一对 破损翼板部位按图示尺寸凿成规整的矩形一砼基面连接 （３）碳纤维布加固 根据Ｔ梁梁肋侧面裂缝的宽度粘￣３００ｇ／ｍ 的单向碳 处理一利用翼板钢筋进行整形一布置加固钢筋一焊接翼 福建交通科技２０１３年第４期冈 图３ Ｔ梁翼板塌孔修复设计方案 板加固筋并与Ｔ梁主筋搭焊一浇捣砼一养生。修复设计 养护最重要的是控制温度。夏季工作面向太阳的， 方案见图３。 应避免阳： 直接射；冬季温度太低，应加温保暖。一般 （５）环氧树脂砼腹板及横隔板修补 养护温度以２０℃±５℃为宜，养护温差不宜超过５℃。养 凿除梁端腹板及横隔板处松散砼，直至露出新鲜 护时间，；在夏季一般２ｃｌｌ￣ｉｌ可，冬季则需７ｄ以上。养护前 砼，并对钢筋进行除锈，用丙酮或工业用酒精擦拭砼表 ３ｄ，不应；卣水浸泡或其他冲击。 面，然后灌注环氧树脂砼。 ３．６交通不中断的施工方案 ３．４施工组织计划 确保国道畅通，并考虑尽量减小车辆的作用荷载， （１）施工前应制定出完整详细的施工组织计划。由 减少车辆震动影响胶剂凝固、新浇注砼初凝以及钢带和 熟练的专门技术人员现场指导施工，监理人员旁站监 碳纤维与砼、新旧砼的结合效果。加固期间采取半幅施 督。并做好各项施工记录以存档备查。 工，另外：半幅限速通行，上部结构逐跨加固期间采取如 （２）施工操作应严格按照施工技术规范和设计图纸 下措施： 的要求进行，对设计图纸上提供的所有数据，施工前应 （１）重车通行，并限速４０ｋｍ／ｈ行驶，保持不 逐一核对，发现问题，尽早解决。 少于２０ｍ的车距。 ３．５施工质量控制 （２）制定突发事件应急预案，万一发生堵车，应使 施工中采用的施工工艺、材料要求及质量检验标 堵车车列在桥外的路基上。 准，除按《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪＯ４１－２０００）、 （３）粘贴钢带及碳纤维的胶剂完全凝固，新浇注砼 《公路桥梁加固施工技术规范》（ＪＴＧ／Ｔ Ｊ２３—２００８）的 达到设计强度的８５％后解除桥上交通管制。 有关条款执行外，还应特别注意以下事项。 ４结束语 （１）加固前应对病害结构进行检查、核对。 保林大桥的加固技术方案，对于在开放式交通等复 （２）环氧砂浆和环氧砼的施工和养护。由于冬、夏 杂状态下的桥梁加固是一种有效的探索。经过对该桥加 季日温差变化较大，施工时应实行严格的温度控制，以 固改造后两年来的经常性检查，桥梁运行状况良好，未 防止温度变化对环氧砂浆和环氧砼的施工质量产生不良 发现明显病害。该桥加固技术方案可为今后同类桥梁的 影响。 加固修复提供借鉴。 圈福建交通科技２０１３年第４期
