浅谈白银公路段2019年G109线郑家梁2#桥、鹰嘴桥维修加固技术

摘  要：鹰嘴桥于1998年建成，桥梁上部结构为1～6m钢筋混凝土矩形板，下部为混凝土U型台身扩大基础。该桥主要病害：板底有6道纵向通缝，2道横向裂缝;0、1#台身均有1道横向通缝，3～4道竖向裂缝，目前已对裂缝进行注胶封闭处治。但侧墙纵横向裂缝严重，台帽开裂;桥梁部分板底泛碱、锈胀、碳化，混凝土脱落严重。

关键词：白银公路段;郑家梁2#桥;鹰嘴桥维修

中图分类号：U41U4   文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2020）06-0000-00

0引言

当前，群众对公路运输状况更加关注，桥梁安全直接影响公路运营安全，这不仅联系着整个国家经济的发展，也关系着人民群众的人身安全。在国省干线中，小桥数量几乎占桥梁总数的一半，现管养小桥多存在修建年份早、结构简单、承载力低等情况，这使得小桥在使用过程中出现不同程度的病害和缺陷。2019年，白银局采用钢波纹板内衬加固的方式施工，其具有设计简单、施工简便、提高原桥的承载能力，质量达标、外型大方美观，达到了预期效果。

1 概述

1.1 桥梁简介

白银公路段2019年桥梁维修加固共涉及G109京拉公路的2座桥。（1）K1587+750郑家梁2#桥：1～6m整体现浇钢筋混凝土板桥，桥梁宽度为：净11m+0.5m×2，桥长11.04m，浆砌片石台身、混凝土台帽，浆砌片石扩大基础，进出水口为浆砌片石八字墙。（2）K1595+510 鹰嘴桥：1～6m 整体现浇钢筋混凝土板桥，桥梁宽度为：净11m+0.5m×2，桥长 16.6m，混凝土预制块 U 型台身、混凝土台帽，扩大基础，进出水口为浆砌片石锥坡。

1.2 项目技术标准

（1）该项目为维修改造项目，因此，维持原设计行车速度及服务水平不变。（2）设计荷载：维持原荷载不变。（3）设计洪水频率：维持原有防洪等级。（4）桥梁宽度：维持原宽度。（5）地震动峰加速度参数：维持原设计。

2病害分析及维修方案

2.1桥梁主要病害及对应维修方案

（1）桥主要病害：1）板底2条纵向通缝，1条2.5m长纵向裂缝，板端局部泛碱。2）0#台帽距右侧2m处局部破损，台身顶部破损。

（2）维修方案。本次主要对郑家梁2#桥做钢波纹板内衬加固、护栏更换为混凝土防撞护栏，桥台及附属结构进行修复处理。

（3）主要病害。1）板底 6 条纵向通缝，并局部泛碱，腐蚀碳化并出现网状裂缝，板端锈胀裂缝钢筋外露。2）0#台身预制块之间砂浆勾缝脱落，1#台身中央有竖向通缝，缝宽3mm左右。3）出水口铺砌断裂，1#台左侧锥坡基础掏空。

2.2病害成因

（1）上部结构裂缝产生的主要成因。1）铺装层破坏和铰缝开裂导致预制板单板受力，从而产生板底裂缝;2）重车及超载导致现浇板出现过大弯矩及冲击剪切破坏，致使板底出现裂缝。3）混凝土表面防水处理差，致使混凝土出现渗水及内部腐蚀，导致板底开裂。

（2）桥墩台身和台帽裂缝、局部破损漏筋、混凝土脱落和蜂窝麻面的主要成因。1）重车及超载增加，混凝土墙身厚度不足和浆砌片石墙身承载力不足。2）施工质量欠佳，特别是混凝土在浇捣过程中的不密实和浆砌片石砂浆强度、饱满度和砌筑厚度不足。3）在设计或者施工时钢筋绑扎位置出现偏差导致局部出现混凝土保护层不够。

（3）侧墙和八字墙裂缝、混凝土脱落的主要成因。1）侧墙厚度和混凝土强度不能满足现有台后土压力和重载车辆作用力。2）侧墙顶与安全基座之间连接设计不当。3）施工质量欠佳，特别是混凝土在浇捣过程中的不密实和浆砌片石砂浆强度、饱满度和砌筑厚度不足。

2.3加固方案的对比（表1）

2.4梁板及墩台病害维修方案

（1）梁板及墩台身均有轻微裂缝，其病害经过修补即可达到原有桥梁设计承载力要求，因此仅对裂缝和部分构件维修加固即可：1）裂缝维修方案：对所有宽度<0.l5mm的裂缝，无论缝宽大小，采用环氧树脂胶封缝;对所有宽度δ≥0.l5mm的裂缝采用化学灌浆处理。2）渗水泛碱维修方案：对箱梁及墩台渗水泛碱严重区域进行凿除并用聚合物砂浆进行修补以恢复原结构尺寸。3）蜂窝麻面维修方案：对箱梁蜂窝麻面区域进行凿除并用聚合物砂浆进行修补以恢复原结构尺寸。4）局部混凝土破损维修方案：对与箱梁及墩台局部混凝土破损严重区域进行凿除，并植入牵钉及钢筋网，再用聚合物砂浆灌注。

（2）对桥梁体和墩台身裂缝严重并危及桥梁行车安全的采用钢波纹板内衬加固：1）先对裂缝进行注胶封闭处理。2）板底和墩台身进行凿毛，并对板底和混凝土墩台身进行钻孔植筋。3）波纹板采用200×55波形波纹板，板厚6.5mm，Q235钢材，外镀锌84um以上。波纹板每环宽度为1.3m，环与环之间搭接通过单排高强螺栓连接，板与板之间通过双排高强螺栓连接。涵洞基础与波纹板采用角钢连接，角钢尺寸为L190×180×10mm，角钢与波纹板及涵洞基础采用地錨连接，桥梁波纹板顶25cm厚处，采用C30微膨胀混凝土填筑，其余两侧采用C30普通混凝土填筑。4）由于本桥采用顶推施工，故需要在涵洞一侧设置波纹板整体拼装工作平台及安装相应波纹板底临时轨道。波纹板拼装需按现场实际情况拼装4～12m一节，每节之间用法兰连接，其余板之间连接仍用高强螺栓。

3 主要材料

3.1 混凝土

（1）水泥：應采用高品质且强度等级为42.5、52.5的普通硅酸盐水泥。

（2）粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。

3.2 钢材

本次设计中热轧光圆钢筋采用HPB300，热轧带肋钢筋采用HRB400。

3.3 聚合物砂浆

梁和柱的加固均应采用Ⅰ级聚合物砂浆。本次设计采用Ⅰ级聚合物砂浆，用于部分墩台帽、身的混凝土局部修补加固。

3.4 界面剂

在混凝土缺损修补时，旧混凝土与修补面间涂界面剂。

3.5 锚固件及钢板

锚固件使用的钢螺杆应采用全螺纹非焊接螺杆，钢材等级应为Q345B级。

3.6 其他用材

其他用材（包括砂、石、水等）的质量应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）有关规定和要求。

4 钢波纹板内衬加固施工工艺

波纹板进场后，安装人员对板片进行拼装，每片板为1.2m宽，连续牌拼装4片，4.8m为一组，（最后一片上装有与下一组连接法兰），然后把槽钢与这一组板片相连接后推进桥底，拼对槽钢与桥台贴面打孔，然后安装膨胀螺栓，最后紧固螺栓固定槽钢与桥台，以此类推进行下一组拼装，拼装完成后推入桥底与上一站法兰连接并紧固螺栓，至始完成整座桥涵

5 施工组织计划

更换混凝土防撞护栏需要半幅封闭交通，而波纹板顶浇筑25cm厚C30微膨胀混凝土采用单幅施工的组织方案。

6 结语

当前，建设于上世纪九十年代的小桥上部结构大多采用实心现浇板或普通钢筋混凝土空心板，由于设计荷载等级低，随着交通增长，服役时间的增长，桥梁病害日趋严重。因此面临拆除重建或加固改造等问题。然而拆除重建需要封闭交通、修筑临时便道;具有污染环境;施工周期长、费用高等缺点。随着新材料和施工技术的发展，采用钢波纹板对危桥进行加固的方法目前被广泛应用。此加固方法需注意桥梁上部结构和下部结构不能有大量的结构性病害如：梁板横梁裂缝严重，墩台沉降等，此外加固的桥梁跨径不能太大，一般在单孔跨径10m以内，如果跨径太大，容易出现钢波纹板下挠等情况。实践证明钢波纹板加固具有不中断交通、施工周期短、造价低、施工环保、安装方便等优点。

参考文献

[1]赵珏亮.浅谈钢波纹板加固施工在桥涵中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊）.2020（1）：172-173.

[2]赵海军.波纹板加固对重载铁路既有涵洞性能的影响[J].内蒙古科技与经济.2019（18）97-101+143.

<！--[if ！supportLists]-->[3]<！--[endif]-->赵海军.重载铁路既有涵洞及加固后涵洞性能影响研究[D].石家庄铁道大学，2019.

收稿日期：2020-05-13

作者简介：李晓霞（1980—），女，甘肃白银人，本科，副高级工程师，研究方向：桥梁养护。

Discussion on the Maintenance and Reinforcement Technology of Zhengjialiang 2# Bridge and Yingzui Bridge of G109 Line in Baiyin Highway Section in 2019

Li Xiaoxia

（Baiyin Highway Section，  Baiyin  Gansu  730900）

Abstract： Yingzui Bridge was built in 1998. The upper structure of the bridge is a 1-6m reinforced concrete rectangular slab， and the lower part is a concrete U-shaped platform expansion foundation. The main diseases of the bridge： there are 6 longitudinal through seams and 2 transverse cracks at the bottom of the slab; 1 transverse through seam and 3-4 vertical cracks on the 0 and 1# platform bodies. The cracks were sealed by glue injection in 2018 Treat. The side walls have serious vertical and horizontal cracks， the concrete falls off， and the platform cap cracks; the bottom of the bridge part of the slab is effluent， rusted， and carbonized， and the concrete falls off seriously.

Keywords： Baiyin Highway Section; Zhengjialiang 2# Bridge; Maintenance of Yingzui Bridge