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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 1 2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55.9 Mpa。

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。