城市高架桥维修改造

王德钧

城市高架桥维修改造

王德钧

王德钧

大连市市政设计研究院有限责任公司

王德钧，大连市市政设计研究院有限责任公司，设计五所，所长。

随着经济的发展，机动车的数量在近些年飞速增长，城市交通拥堵越来越严重，各种基础设施的负荷越来越大，作为道路中的关键节点，高架桥的维修与改造的各种技术变得越来越成熟。本文以工程实例详细介绍了大连市黄河桥的维修与改造设计情况，并介绍了相应的施工工艺，可供其他工程参考使用。

工程概况

黄河桥（原名铁道学院立交桥）建于1997年，自通车运行以来，极大地改善了西南路与黄河路交叉点的交通状况，成为西南路上一个重要节点。然而，随着运营时间的增长以及机动车保有量的迅猛增加，黄河桥桥面出现了大量病害—包括铺装破损严重，多处出现大片坑洼、开裂及蜂窝状破损，有的部位已经露出铺装钢筋，虽经多次修补，但效果并不理想；引堤路面出现大面积沉陷及网状龟裂，路面坑洼不平，导致行车颠簸起伏；桥梁伸缩缝损坏，引发桥头跳车；桥面排水口全部锈蚀、堵塞，桥下排水管缺损等等。这些问题已经影响了过桥车辆的正常行驶，影响到桥梁的景观和使用寿命，是造成过桥车速缓慢，交通拥堵的重要原因，因此有必要对桥面铺装进行全面维修改造。

主要技术标准

道路等级：城市主干路；

设计荷载：按原设计荷载（汽车—超20级，挂车—120）；

设计断面：维持现状桥梁宽度及车道分布不变；

车行道横坡：双向1％；

环境类别：Ⅱ类。

桥梁病害调查

黄河桥自1997年通车运行以来，极大地改善了西南路与黄河路交叉点的交通状况，成为主城区道路网骨架节点之一。然而，随着运营时间的增长，机动车保有量迅猛增加、超载现象愈演愈烈，桥面铺装不堪重负，开始出现病害，并且越来越严重。桥面观感“满目疮痍”，桥上行车起伏颠簸，既影响了车辆过桥的舒适性和安全性，又降低了车辆通行的速度。虽然桥面做过简单的修补—在桥梁段钢纤维砼铺装层的破损处填补混凝土；在引堤段沉陷龟裂处填补沥青面层，但效果并不理想。目前的病害主要体现在以下几个方面。

1.桥梁段铺装病害

桥面钢纤维砼铺装层破损严重，多处出现大片坑洼、开裂及蜂窝状破损，有的部位已经露出铺装钢筋；虽经局部修补，但效果并不理想。桥梁铺装破损面积约占桥梁总面积的8％左右。

2.引堤段铺装病害

引堤段路面沉陷和龟裂情况比较严重，铺装破坏面积占引堤总面积的70％左右。

3.伸缩缝病害

桥面伸缩缝处沉陷。

4.排水系统病害

桥上泄水孔全部锈蚀、堵塞，失去排水作用；桥下泄水管老旧、缺损，需要更换。

维修改造方案

1.方案设计原则

（1）保证桥梁的安全性和使用功能、保证道路交通顺畅；

（2）满足技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理、环境保护的要求；

（3）对方案进行深入论证、全面比选、精心设计，确保实施的可行性。

2.维修改造方案

（1）桥梁段（长194m）铺装—翻建改造

① 改造方法

人工拆除现有纤维混凝土铺装层，并将废渣运走；将桥面凿毛，按间距40cm梅花形植筋；然后铺设一层C12钢筋网，钢筋间距10cm；再摊铺FC40纤维混凝土铺装层；涂刷道桥用水性聚合物改性沥青防水涂料（PB-Ⅱ型）；最后铺设SMA-13沥青混合料面层。

翻建后桥面铺装结构自上而下为：5cmSMA-13沥青混合料面层+道桥用水性聚合物改性沥青防水涂料（PB-Ⅱ型）+6cm～11.75cm厚FC40纤维混凝土。

② 施工步骤

人工拆除桥面现有纤维混凝土铺装层（含钢筋网）并将废料运走—严禁使用油锤等大型机械，严防对现状箱梁顶板造成破坏 ；

将桥面板凿毛，凹凸不小于6mm，清理风干，保证无表面浮浆、集料外露清晰；

按不大于40cm间距梅花形植筋，植筋孔径16mm，植筋筋径C12，植筋深度12cm，孔内灌注植筋胶，要求锚固强度不低于钢筋强度；

铺设C12钢筋网（焊接），钢筋网间距10×10cm，将植筋与钢筋网点焊。

浇筑前，原桥面应充分湿润但不应有明水；FC40混凝土中应添加占水泥重量8％的UEA减水剂、并掺加微硅粉（25kg/m3）和聚丙烯纤维（0.9kg/m3）。浇筑后振捣必须充分到位，宜用平板式振捣器振捣密实，再用圆滚滚压表面，使聚丙烯纤维沉入内部。

混凝土养护要及时，湿养护不小于14h；

分两次涂刷道桥用水性聚合物改性沥青防水涂料（PB-Ⅱ型）；

摊铺5cmSMA-13沥青混合料面层，与两端引堤路面顺接。

（2）引堤段（长212m）路面结构—翻建改造

① 改造方法

挖除引堤段路面结构层至碾压回填层，并将废料运走；重新构建路面结构，翻建后自上而下为：5cmSMA-13沥青混合料面层+0.4L/m2黏层沥青+8cm 粗粒式沥青砼AC-25C+ 0.9L/m2透层沥青+20cm 水泥稳定碎石（水泥含量5％）+20cm 水泥稳定碎石（水泥含量3％）+ 20cm 级配碎石垫层。

② 施工步骤

拆除引堤段路面结构，包括中粒式沥青砼层、粗粒式沥青砼层、水泥稳定碎石层、石渣层，并将废料运走；

拆除现状引堤铺装构造后，根据现场实际情况，通过调整回填碾压层标高，控制改造后的引堤路面标高与桥面标高顺接并形成双向1％横向坡度；

填筑水稳层：由下至上，级配碎石垫层20cm+水泥稳定碎石（水泥含量3％）20cm+水泥稳定碎石（水泥含量5％）20cm；

下面层摊铺—粗粒式沥青砼 AC-25C；

上面层摊铺—5cmSMA-13沥青混合料面层摊铺时，与桥梁段同时进行。

（3）引堤同道路接续段（100m）

翻建改造方法同引堤段。

（4）附属设施维修

① 伸缩装置—拆除现有伸缩缝，更换为CSSF-120型梳齿板伸缩缝。

维修步骤：

a.凿除伸缩缝处防撞墙，注意保留原结构钢筋，凿除范围为伸缩缝两侧各50cm；

b.拆除现状伸缩装置，凿除梁端混凝土，并清理桥梁结构预留缝间的残渣，注意不要破坏箱梁结构钢筋，除去伸缩装置预埋筋；

c.按设计图重新预埋钢筋，浇筑C50钢纤维混凝土至预留槽底；

d.安装新伸缩装置，装置两端上翘45°，伸入防撞墙15cm；

e.预留槽内浇筑C50钢纤维混凝土，并进行养护；

f.按防撞墙修复设计图位置植筋，植筋前应探测结构钢筋，不得破坏原有结构钢筋；如原结构钢筋损坏需在原位等强植筋。植筋深度可根据产品的不同相应调整，但必须满足强度要求，桥面植筋不得钻穿悬臂板；

g.在凿除混凝土的界面涂抹新老混凝土结合胶；

h.浇筑C40免振捣自密实混凝土；防撞墙在伸缩缝位置须断开，断缝宽度与梁体留缝等宽；

i.混凝土养护；

j.防撞墙修复后，在防撞墙表面涂刷装饰漆与现状一致。

② 排水系统—安装新雨水篦；更换排水管

维修方法：拆除旧雨水篦，对原有泄水孔进行疏通清理，凿去孔壁处破损腐蚀的混凝土，拆除破损雨水管；然后对泄水孔进行混凝土结构补全，再安装新泄水管；桥面更换新雨水篦。

③ 引堤处检查井的拆除和重建

拆除现状引堤铺装构造层时，引堤处现状检查井也需要一起拆除，翻建改造完成后再进行原样复原。

④ 交通标线的施画

铺装层维修改造完成后，需要重新施画桥面交通标志标线。

问题与建议

1.黄河桥封闭维修期间，将在西南路与黄河路交汇区域产生较大的交通压力，为了把施工对交通的影响降到最低，应该合理进行施工组织，文明施工，在保证施工质量的前提下，尽可能缩短工期；并应协助交管部门，对桥梁封闭期间的交通疏导制定预案。

2.桥梁维修尤其是桥面铺装拆除过程中，必须使用人工拆除，全力避免对桥梁主体结构及附属设施造成破坏；如有损坏，必须进行补修，并在确保桥梁承载力性能不低于原设计及不影响桥梁的正常使用功能后，才能进行下道工序的施工。

3.建立桥梁健康档案，定期对桥梁进行检查和维修，科学合理养护桥梁。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.052