某桥梁病害整治及加固设计

谢圣纲

（重庆市设计院，重庆市 400015）

1 概述

某桥梁位于重庆观音桥商圈，为9×20.0 m的预应力简支梁桥，桥面连续。桥面宽度采用32.5 m的路幅分配。桥梁上部结构采用预应力混凝土空心板，梁高0.85 m，先张法施工。桥面铺装采用混凝土铺装，铺装厚度0.10 m。下部结构均为圆柱式桥墩+桩基础，墩上设置盖梁。桥墩直径1200，桩基直径为1500，墩中心距最大达9.33 m，盖梁截面尺寸1.4 m×1.4 m，均采用钢筋混凝土。

2 桥梁检测结论

2008年重庆市设计院对该桥梁进行加固后能满足相关规范要求，但由于附属构造设施未进行加固及更换处理。2014年经检测单位检测得出以下结论：

（1）该大桥目前整体技术状态等级为B级，为良好状态；桥面系、上部结构评定为C级，为合格状态。该大桥试验2桥跨刚度、强度满足设计要求，结构动力性能正常，承载力满足设计荷载城-B级，人群荷载4.0 kN/m2等级标准。

（2）铰缝病害情况检测。根据梁底铰缝漏水的情况，对铰缝漏水较严重处在桥面对应位置进行了开凿，从开凿的情况看，铰缝混凝土密实，与空心板结合良好，铰缝钢筋表面轻微锈蚀，在开凿的过程中不断有水从桥面整浇层与面砖之间的水泥砂浆层渗出。

（3）支座老化调查。该次检测发现盖梁顶部均存在大量积水，大部分橡胶支座均浸水，长期处于干湿循环状态，加速了其老化。

（4）板底碳纤维渗水共47处，渗水面积326.3 m2，所抽检板底渗水处碳纤维黏结力不满足原加固设计要求。

（5）所抽检桥梁伸缩缝构造不满足原加固设计要求。

（6）所抽检桥面整浇层平均厚度为120 mm，所抽检铺装层平均厚度为110 mm。

（7）全桥桥面未设置泄水孔等排水设施，仅在0#桥台及9#桥台各设置一条截水沟，桥面主要靠纵坡进行排水。

3 加固部位及病害处理

该桥梁上下部结构在2008年加固后能满足现行规范要求，目前整体技术状态等级为B级，为良好状态；根据检测资料显示，桥梁有支座脱空、伸缩缝破损、桥梁排水不畅、板底碳纤维渗水严重等现象（见图1和图2）。

图1 支座表面侵蚀及部分脱空

图2 板缝间渗水、泛碱严重

4 加固方案

4.1 加固原则

该次加固处理主要为整治桥梁防排水、更换支座、更换板底碳纤维等，在不改变桥梁荷载及其受力状态的情况下，桥面景观按现状恢复。主要加固原则有：

（1）对已有病害予以清除，实际操作时应尽可能不损伤无病害母体。

（2）充分考虑处治及加固部分与原结构的连接，使新旧结构形成整体，共同协调工作。

（3）施工方便、可行。

4.2 加固施工流程

针对结构病害产生原因、所在位置重要程度、加固施工工艺等方面的要求，制定如下维修加固施工流程顺序：

（1）维修加固施工前应依据竣工图纸以及相应的桥梁检测报告，对桥梁原有病害发展情况以及新增病害进行复查，掌握桥梁病害现状。

（2）充分了解现场实际情况，制定相应可行的施工方案。

（3）以原桥竣工图尺寸为依据，施工前应对实际桥梁构造尺寸进行现场核对。

（4）按要求对结构存在的各种病害进行正确维修处理。

（5）进行排水设施维护工作。

4.3 加固设计

依据该桥梁2014年的检测报告，抓其存在的主要病害进行针对性整治。主要加固内容有以下几方面。

4.3.1 桥梁支座病害处理

施工前应先检查现有支座情况，若损坏或没有支座则宜进行更换。支座型号同原设计保持一致，即一侧采用板式橡胶150 mm×180 mm×35 mm，另一侧采用四氟滑板支座180 mm×150 mm×37 mm，若未损坏但脱空的部分宜以塞楔形钢板的处理方式使支座受力。

4.3.2 伸缩缝、整浇层铰缝整治

根据竣工资料，该桥梁伸缩缝采用40（60）型，该次加固设计维持现状桥面整浇层，重新施工伸缩缝，型号同原设计。

4.3.3 桥面系排水整治

拆去原来桥面铺装面层及2 cm厚现浇层，在其基础上依次设置防水层、防水砂浆层、防水层、排水系统。排水系统为横向+纵向混合排水，提高桥面排水效率（利用纵坡大特点，45°铺设盲管，网状交叉布置，形成有效的分区横向排水，与纵坡排水一起构成有效的排水系统，如图3所示）。

图3 桥面排水盲管布置图（单位：mm）

4.3.4 梁底碳纤维病害修复

2014年特殊检测对碳纤维干处和湿处各随机选取一组进行拉拔试验，干处拉拔试验碳纤维黏结力满足要求，湿处拉拔试验碳纤维黏结力不能满足要求。碳纤维拉拔试验情况见表1。

表1 碳纤维拉拔试验情况表

为保证桥梁正常受力，应对渗水不能满足设计要求段碳纤维进行重新粘贴。该次加固中原则上只对部分被水侵蚀失效的碳纤维进行局部更换，若整条碳纤维布被水侵蚀部分超过60%以上，建议全部更换该条碳纤维布。

4.3.5 混凝土裂缝封闭及其他病害处理

根据检测报告可知，盖梁结构存在混凝土收缩性裂缝（非结构性），对所有宽度不小于0.1 mm的裂缝进行灌浆处理，对所有宽度小于0.1mm的裂缝进行封闭。

（1）钢筋锈蚀区域的清理。在混凝土表面破损清理完毕后进行；用钢刷清除钢筋表面的浮锈，使之露出光洁部分；对经探查确定的钢筋锈蚀区域，应清除掉混凝土表面的油污、油脂、蜡状物等有机污物。

（2）钢筋防锈、阻锈处理。在钢筋锈蚀区域的混凝土表面清理完毕后进行；对外露的钢筋涂刷钢筋保护剂，钢筋保护剂的选用应满足设计提出的材料特性要求，对钢筋锈蚀区域采用多功能阻锈剂（表面涂刷型）处理，可滚刷或喷涂于结构表面，选用材料应满足设计要求，并按施工规范进行施工。

5 结语

该桥梁主要为有针对性对桥梁附属构造设施进行更换并加固处理，加固过程不影响桥梁受力。经专业单位检测桥梁能满足设计要求，说明该桥加固处理方案可行，可保证桥梁的正常运营，满足畅通要求。