某人行天桥的加固探讨

朱伟ZHU Wei；刘维栋LIU Wei-dong

（四川省交通勘察设计研究院有限公司，成都 610031）

1 项目概况

某人行天桥，修建于2010年，桥梁设置单侧人行梯步，上部结构主梁为带翼简支箱梁，跨径布置为2×30.5m，桥梁全宽3.5m。下部为单柱式或双柱式桥墩，单柱式墩柱直径1.3m，双柱式墩柱直径0.8m，未设置横系梁。桥面为水泥混凝土铺装，两侧有栏杆。

2022 年6 月1 日，一辆自西向东行驶的混凝土罐车，经过某高速收费站D 出口时行驶失控，连续撞击站棚外侧立柱、人行天桥1 号墩墩柱，造成人行天桥局部受损。

2 桥梁病害及加固措施

2.1 桥墩

为桥梁病害部位、加固部位的描述，对桥墩编号见图1 桥墩编号平面示意图。

图1 桥墩编号平面示意图

2.1.1 桥墩外观检测

本桥桥墩外观检测主要存在以下病害：

①1-2# 墩柱存在1 条环向裂缝，地面以上可见长160cm，最大缝宽δmax=0.56mm，现场照片见图2 墩柱病害图（一）、图3 墩柱病害图（二）；

图2 墩柱病害图（一）

图3 墩柱病害图（二）

②1-2#墩顶与上方梯步平台相对位移23mm，现场照片见图4 墩顶与上方梯步平台相对位移图；

图4 墩顶与上方梯步平台相对位移图

③1-2#墩柱存在擦刮、破损现象，现场照片见图5 墩柱擦刮、破损图。

图5 墩柱擦刮、破损图

2.1.2 桥墩竖直度检测

本次对部分桥墩竖直度进行了检测，检测结果见表1墩台竖直度检测结果汇总表。

表1 墩台竖直度检测结果汇总表

2.1.3 裂缝检测（钻芯法）

对墩柱的环向裂缝采用钻芯法进行裂缝深度检测，1-2#墩柱直径0.8m，选取墩柱裂缝深度可能最大的地方钻芯1 处，钻芯深度30cm，取出芯样长度29cm，在钻芯的过程中发现，钻芯用水通过环向裂缝渗透到桥墩表面，芯样裂缝痕迹清晰，沿裂缝处分开。现场检测照片见图6 环向裂缝渗水图、图7 芯样图。

图6 环向裂缝渗水图

图7 芯样图

2.2 人行梯步

经过对1 号墩侧人行梯步仔细检查，发现梯步护栏有压坏、脱落现象。

2.3 处治措施

依据该桥病害情况，综合分析拟定加固方案，其方案详见表2 人行天桥病害处治情况汇总表。

表2 人行天桥病害处治情况汇总表

以上3 种墩柱加固方案，均能有效加固桥墩。方案一最为简单、经济，经现场核实方案可行性，发现目前1-2#墩柱外径正好位于下穿道路净空界限边缘线外，如1-2#墩柱外包混凝土将侵入下穿道路净空界限内，不满足下穿道路净空要求，因此，墩柱外包钢筋混凝土加固即加固方案一不具备可行性；方案二拆除1-2#号桥墩对墩位处现场交通影响较方案三大，而且方案二拆除的构件需要外运。经综合比选后，选定方案三为加固方案，其加固前后立面情况见图8 方案三加固前1 号墩立面图、图9 方案三加固后1 号墩立面。

图8 方案三加固前1 号墩立面图

图9 方案三加固后1 号墩立面

3 主要维修处治措施施工要点

3.1 新老混凝土界面处理

施工操作要点：

①老混凝土表面处理。老混凝土表面处理是混凝土修补的第一步，也是关键的一步，表面处理的粗糙度是影响粘结性的主要因素。表面处理是指清除掉老混凝土结合面上所有损坏的、松动的和附着的骨料、砂浆及杂质杂物，并使坚固的部分骨料露出表面，构成粗糙面以提高粘结性[1]。然后用高压水冲洗干净。

②涂抹界面胶。用刷子涂刷或者喷涂环氧结构胶在已处理后的老混凝土表面，完全覆盖老混凝土，且不能形成有残缺的涂膜，界面胶的厚度保持在3mm 左右[1]。

③浇筑新混凝土。因界面胶在其固化前的胶凝状态时与其他材料贴合才能对其他材料进行粘结，否则将不会有任何粘结力，所以在界面胶初凝前，应将新混凝土浇筑上去。若涂刷的界面胶已经干固，应再次涂刷界面胶。混凝土浇筑后应注意按照规范要求进行养护。

3.2 裂缝的治理

根据裂缝宽度的不同采用不同的裂缝修补方法：裂缝宽度≥0.15mm 采用压力灌浆法；裂缝宽度＜0.15mm 采用表面封闭处理[2]。施工前应该对全桥桥梁裂缝进行复查，现场核实裂缝数量、长度、宽度等，并对裂缝编号，做好记录，绘制裂缝分布图[3]。并根据裂缝的病害分部情况做好灌浆材料配量、埋嘴、灌浆等方面的安排。

3.2.1 压力灌浆法施工要点

①注浆嘴沿裂缝走向布置，间距视裂缝宽度一般为20～40cm[3]，在裂缝交错处应设置注浆嘴。在一条裂缝上应设置有进浆口、排气口或出浆口。钻孔后的孔眼应使用高压空气吹洗干净或者用丙酮擦洗干净，注意清洗时不要将裂缝堵塞。

②压力注浆修补裂缝应根据浆液流动性选择注浆压力，一般为0.1～0.4MPa，在注浆顺畅清理下，一般采用较低注浆压力，平稳注浆，能获得较好的注浆效果。

③一条裂缝的注浆顺序一般应自下而上进行，由浅到深。

④封缝应注意防止小气泡和密封不压实。

3.2.2 表面封闭处理施工要点

①裂缝表面应清理干净。

②注意根据裂缝修补所用胶的初凝时间配置胶量，每次配胶量不应过大。

3.3 混凝土缺陷处理（1-2#墩柱表面撞击破损修补）

①表面处理。

首先凿除1-2#墩柱表面撞击产生的缺陷混凝土，使得露出新鲜混凝土，然后将1-2#墩柱混凝土表面清理干净，清洁后混凝土表面应无灰尘、污渍等。

②缺陷修复。1）为增强修补材料即改性环氧砂浆与1-2#墩柱清理干净的旧混凝土的结合，在修补墩柱之前，在清理干净的旧混凝土表面均匀涂刷一层环氧结构胶，同时对于已涂刷环氧结构胶的表面应注意防护，保持清洁。2）界面剂涂刷完成后，须间隔一定时间，等界面剂中的气泡消除后再涂抹或浇筑改性环氧砂浆。涂抹或浇筑改性环氧砂浆施工温度宜20℃±5℃，高温或寒冷季节应采取有效措施控制温度[2]。

4 结语

文章首先对人行天桥受车辆撞击产生的病害情况进行了描述，其次针对病害情况提出了相应的加固方案，再次综合比选、选定加固方法，最后结合该人行天桥的加固方法对新老混凝土界面处理、裂缝的治理等施工要点进行了阐述。随着国民经济的快速发展，交通事业日新月异，我国修建了一大批桥梁，在桥梁使用过程中，不可避免有时因某种原因造成桥梁破坏，需要加固或者拆除重建桥梁。加固桥梁具有可以充分利用原有结构、节约投资、减少工期等优点，在未来的桥梁工程中是不可避免的，期望在本次相关内容的综合探讨下，为日后提高桥梁加固技术在桥梁加固中的应用水平提供建议。