屯子桥加固设计与施工研究

朱震　王永顺

摘 要：文章介绍了永定线屯子桥加固的主要设计与施工技术，对两个设计方案进行了对比分析，对施工顺序和施工关键点做了总结，屯子桥加固后通行效果良好。

关键词：加固；设计；施工

1 概述

屯子桥位于河南省鹤壁市S219永定线K48+763处，是S219永定线重要的建筑结构物、控制性桥梁，是浚县屯子镇建筑材料外运的必经之地。屯子桥跨越共产主义渠，与河道斜交，由于该桥处于两个路线交点公切点上，全桥均位于缓和曲线上，因此斜度在不断变化，斜度分别为0号桥台40.6°、1号桥墩40.02°、2号桥墩40.36°、3号桥墩41.82°、4号桥台43.88°。设计荷载为汽超-20，挂-120。桥面宽度为净16m+2×0.5m防撞护栏，孔跨布置为25+2×30+25m钻孔灌注桩I型组合梁桥。

近年来，随着经济社会的不断发展，该桥交通量增长迅猛，特别是超载、超限车辆较多，致使该桥上部结构损坏严重，尤其是I型梁桥面板及桥面铺装损坏非常严重，直接威胁着过往车辆、人员的安全。

2 病害分析

2.1 由于桥面板厚度仅为20cm左右，桥面板混凝标号过低，通行的超载、超限车辆较多，致使在2008年7月份和2010年6月份两次出现桥面板贯穿坑洞，现已维修完毕，2011年第1跨桥面板中部出现贯穿坑洞，面积为0.85m×0.95m。

2.2 右幅通行超重车辆较多，加之沥青老化，各项性能和指标均下降，致使粘结力降低，桥面右半幅大面积出现浅坑槽、局部浅坑槽严重破损。

2.3 该桥经过多年来的运营，4号桥台伸缩缝右侧橡胶条破损、掉落、漏水。

2.4 由于车辆的撞击致使防撞护栏上部钢管支架开裂，护栏表面有多处破损、漏筋。

3 加固设计

3.1 原桥桥面铺装及伸缩缝的情况

根据现场调查，本桥孔跨布置25+2×30+25米钻孔灌注桩I型组合梁桥，桥梁全长118.00米，现桥面净宽16米，两侧为2×0.5米的防撞护栏。桥面板为C30混凝土桥厚度为20cm，桥面铺装为5厘米沥青混凝土，毛勒式GQF-C80型伸缩缝，设于0号、4号桥台，该桥所处在两条圆曲线的公切点上，桥面横坡i值不定，在垫块上进行调整。

3.2 加固设计方案分析

设计方案一：

I型梁桥面板：将桥面板12毫米HRB335级螺纹钢筋全部更换为16毫米HRB335级螺纹钢筋，并在上层钢筋之上布置了16毫米HRB335级螺纹钢筋防裂网片纵向及横向间距均为10厘米，凿除C30混凝土重新浇筑C50钢纤维混凝土（添加少量的聚丙烯纤维），桥面板厚度由20厘米增加至25厘米。绑扎桥面板钢筋时注意伸缩缝、防撞护栏预埋钢筋。凿除桥面板混凝土和沥青混凝土应采用轻型设备，避免出现剧烈震动，对预应力I型梁造成损害，拆除时应注意保护现I型梁主梁和横隔板。凿除桥面板混凝土时，注意保护I型梁主梁与桥面板连接钢筋。桥面板施工按全幅进行浇注，形状为不规则，桥面板厚度不定，参照设计图纸厚度进行浇注，施工方法与浇筑铺装大致相同。

伸缩缝：由于桥面板进行了拆除重建，那么伸缩缝也将一并拆除，再者加固完成后桥面比原桥面高程也将抬高5厘米，因此对0号及4号桥台处毛勒式伸缩缝拆除重建，新建毛勒伸缩缝为：GQF-C-3型，伸缩缝为6厘米，在绑扎桥面板钢筋时，注意预埋伸缩缝预埋钢筋，凿除桥面背墙保护层混凝土，钢筋外漏为止，伸缩缝预埋钢筋与之焊接，一同浇筑伸缩缝混凝土，混凝土为：C50（添加少量的聚丙烯纤维）。增设3道GQF-C-3型伸缩缝，分别设置1号、2号、3号桥墩位置。毛勒伸缩缝施工安装质量的好坏直接影响其使用寿命及路面的平整度，为此必须严格按照正确的施工工艺进行安装。（1）先摊铺路面；（2）切缝、清槽；（3）就位安装；（4）焊接；（5）立模、浇混凝土。

桥头随坡：考虑到桥面抬高5cm，桥头两侧各20米长顺坡段，铣刨随坡段末端的沥青混凝土路面，撒布黏层油，采用中粒式沥青混凝土摊铺。

防撞护栏：在绑扎桥面板钢筋时，注意预埋防撞预埋钢筋，并与防撞护栏其它钢筋进行绑扎，钢筋绑扎完毕后浇筑C25混凝土，防撞护栏的防撞等级和构造要求均能满足《公路交通安全设施设计细则》JTG/T D81-2006的相关技术要求。浇筑桥面板混凝土前注意检查防撞护栏预埋钢筋，将板面清洗干净，护栏钢筋进行绑接，并进行模板试拼，除锈刷油模板，安装模板，浇筑混凝土，在混凝土浇注过程中，还要随时检查，发现模板变形，要随时加固调整，并将混凝土重新振捣。拆模后进行养生，采取上覆土工布洒水的方法进行养生14d。

设计方案二：

设计方案（二）与设计方案（一）大致相同。不同之处为5厘米中粒式沥青混凝土变为水泥混凝土，增加I型梁现浇桥面板厚度至30厘米；桥面板、伸缩缝、防撞护栏、桥面标线等设计方案均一致。

两种设计方案的优点和缺点如下所述：

设计方案一优点：

（1）沥青混凝土桥面的风噪声小，对车子的胎面磨损小一些，同时也有利于提高车子的抓地力，增加了行车的舒适度。

（2）沥青混凝土的物理特性，主要表现在韧性方面比较好，抗压性和拉伸性好。

（3）后期维护简易，可以进行部分重建，而不用像混凝土路面那样要大规模的修建，维护成本价低，这是进行加固改造不得不考虑得问题。

（4）但是沥青材料只要不发生化学上的反应，是可以进行反复利用的，这有效地提高了资源的利用率。

缺点：沥青混凝土在铺设的过程中会造成一定的环境污染。

设计方案二缺点：

（1）水泥混凝土施工时，平整性不好控制，相对差。

（2）水泥混凝土桥面建成后，维修比较麻烦。

（3）在太阳光的照射下，路面反光太强。

优点：强度高、稳定性好、耐久性好。

经过对以上两种设计方案的优缺点的叙述比较，最终确定采用设计方案一。

4 施工顺序

凿除破损桥面板混凝土及沥青混凝土桥面铺装→检查预应力混凝土主梁是否完好→绑扎桥面板钢筋→浇筑桥面板混凝土→清除I型组合梁桥面板浮皮，并清洗干净→绑扎防撞护栏钢筋→浇筑防撞护栏钢筋→做界面防渗透型防水层→摊铺桥面沥青混凝土→摊铺随坡段沥青混凝土→浇筑桥台处毛勒伸缩缝→防撞护栏刷漆→对桥面和随坡段进行重新标线。

5 施工关键点

5.1 测量放样：施工前由测量班复测桥面中心线、桥面宽度、泄水管位置和桥面板高程，根据桥纵向里程桩号按5米为一个断面（半幅1个断面平均布设3个点）实施测量。

5.2 浇注桥面铺装：应将桥面板面凿毛且冲洗干净，调整保护层、固定钢筋网的平面位置，将钢筋网与预埋保护层钢筋点焊连接牢固，钢筋网距轨顶拉线的垂直距离按照钢筋网保护层技术标准控制，钢筋网铺设完成后严禁踩压，混凝土采用拖式振动梁或平板振捣器配合滚杠施工。

5.3 混凝土施工：混凝土桥面铺装采用C50混凝土，桥面铺装钢筋网绑扎锚固完毕后，测量人员对中线位置标高、纵坡进行复核，确认无误后即可浇注混凝土。混凝土施工前需先将桥面板洒水润湿。在混凝土及收面结束后初凝前喷洒养护液，喷洒时分横向、纵向两次进行，一次喷洒结束后间隔1-2小时垂直于第一次的方向进行第二次喷洒，养护液喷洒必须均匀，防止漏喷。待混凝土终凝后马上洒水养生，至混凝土有一定强度后覆盖土工布，每天应进行多次洒水，保持混凝土面及土工布的润湿，养生时间为7天。冬季施工，所有混凝土不允许乱加“防冻剂”一类的制剂，应采用蒸气养生或暖棚施工。对特殊需要使用“防冻剂”时，应是经过具备相关资质的检测机构检验并附有检验合格证明的产品，且其质量符合现行国家标准《混凝土外加剂》（GB 8076）的规定[1]，并对工程无腐蚀损害的合格产品，但用量及使用方法必须严格管理，必须得到施工监理和业主的批准。

6 结束语

屯子桥加固改造后，方便了群众出行和文化经济交流，保持了S219永定线全线的通行能力，促进了周边地区经济的发展，延长了桥梁的使用寿命，解除了安全隐患，有利于平安和谐社会的建设。

参考文献

[1]JTG/T F50-2011.交通运输部.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

作者简介：朱震（1980年-），男，籍贯，河南省滑县，鹤壁市市区公路管理局，工程师，本科，研究方向：路桥。

王永顺（1978年-），男，籍贯，河南省林州市，鹤壁市公路管理局，工程师，工程硕士，研究方向：路桥。