病害治理加固工程施工工藝研究

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摘要：介紹四惠立交橋北向東7-2#匝道橋經過多年運行后出現病害的簡要情況，闡述該匝道橋基礎沉降治理、蓋梁裂縫加固、V型墩抗震加固、獨墩柱加固等施工工藝，并分析橋梁施工機械設備的現場管理要點，可供橋梁維修加固工程施工技術人員參考。

關鍵詞：立交匝道橋；局部病害；治理加固；施工工藝

1工程概況

四惠橋是一座規模大、結構復雜的大型立交橋，其北向東7-2#匝道橋位于四惠立交的南側，是東四環轉入京通快速路的左轉匝道。該匝道橋長度為86.5m，跨徑組合形式為26m+35m+25.5m，橋寬9.2m，上部結構為單箱單室預應力混凝土連續箱梁。經過長期運行之后，7-2#匝道橋的局部出現結構性能退化，蓋梁出現裂縫，墩柱抗震強度減弱。這些病害不但影響該匝道橋的整體觀感，還埋下安全隱患，因此必須對這些病害進行治理和加固。

2基礎沉降的治理

2.1確定灌漿孔位

設計圖紙要求橋臺、橋墩基礎部位灌漿孔的布設間距分別為1.6m、1.5m。按照此要求確定各個孔位，以便在指定位置進行鉆孔施工。

2.2鉆孔和注漿

設計圖紙要求灌漿孔的孔徑為0.1m，各個灌漿孔的孔深為7~17m不等，灌漿孔的垂直度偏差需控制在1%以內。鉆孔達到設計深度后，使用鉆桿注入封閉泥漿。在正式注漿前做好準備工作，包括配備注漿設備、儀表、管路等所需物資，并檢驗其使用性能，確保其性能可靠后方可投入使用。采取“跳孔間隔注漿”方法，注漿壓力穩定在1~7MPa。當孔口有溢漿現象后及時上提鉆桿，但不宜一次性完全提出。待鉆桿提至中間深度時，需再次注入泥漿，以保證漿液填充的密實性。此后再將鉆桿完全提出，完成注漿施工。為保證注漿效果，要求漿液7天抗壓強度達到0.3~0.5MPa。

3蓋梁裂縫的加固

3.1分析蓋梁受力情況

蓋梁裂縫的加固，需根據具體成因采取合適的方法。若因基礎不均勻沉降引起，則需提前處理施工現場的地基，再以壓力灌漿的方法封閉裂縫，隨后粘貼鋼板，實現全面的加固。為給蓋梁加固作業的開展提供準確依據，使用ALGOR和MIDASCIVIL工程結構分析軟件仿真模擬橋梁上下部結構。結果顯示，在橋臺邊柱發生沉降后，中柱頂部最大負彎矩為6450kN·m，比原截面承載力（5050kN·m）大；中柱周邊最大剪力達到3826kN，比原截面抗剪承載力（2595kN）大。

3.2加固方法

對蓋梁中柱頂部上緣兩側，采取壓力注膠法，同時粘貼厚度為6mm的鋼板。蓋梁頂距離梁底的空間較小，不具備錨栓加壓的作業條件，因此采取壓力注射、鋼板周圍封閉等方法。蓋梁抗剪加固采用粘貼豎向U型鋼箍板的方法。鋼箍板寬度為200mm，厚度為9mm。考慮到鋼箍板的穩定性要求，每隔200~300mm設置定型化學錨固栓。考慮到加固的嚴密性要求，在鋼箍板上緣粘貼寬度為200mm、厚度為5mm的鋼板壓條。在經過上述操作后，發現鋼板壓條與U型鋼箍板之間存在空隙，因此在該部位墊入9mm厚的鋼墊板，同時取適量化學錨固栓，將其設置在鋼箍板與鋼板壓條接合的部位，以提高整體的穩定性。

3.3加固材料的選用

加固蓋梁采用Q345C鋼板，粘貼鋼板采用A級粘鋼膠，焊接鋼板采用E50xx焊條。在使用鋼板前，對其做仔細清理，將附著在鋼板上的油污、銹跡等清理干凈，使其達到非常徹底的SA2.5級除銹標準。在此基礎上均勻涂抹環氧樹脂薄膠層，并以噴涂的方法在該處設置厚度為2cm的高強抗拉復合砂漿層。

4V型墩的抗震加固

4.1受力情況

根據該匝道橋建設情況可知，僅11#V型墩有固定約束，其他墩身均采用縱向自由支承。11#V型墩的結構比較薄弱，若受到縱向地震力的作用很容易受損，因此需要做好11#V型墩的抗震加固施工。

4.2加固方法

根據11#V型墩的結構特點和現場作業條件，確定采用增大截面方法予以加固：11#V型墩2個斜腿的內側增大截面，每側均加厚19.5cm；V型墩的交叉部位，每側加厚50cm；墩身下部兩側同樣加厚50cm。加固時，對新舊混凝土結合區域采用植筋連接，并作鑿毛處理以形成粗糙面。鑿毛處理目的在于使加固所用的C30混凝土能夠與原有結構穩定粘結，構成完整的整體。植筋采用雙面焊接方法，焊接長度至少達到5倍鋼筋直徑。

5獨墩柱的加固

5.1拆除原抗震設施和墩柱外包鋼板

5.1.1拆除原抗震設施先將原抗震設施的連接螺栓卸下，并取下連接板；再將橋梁底面原抗震設施的底座螺栓卸下；最后將焊接在外包鋼板上的原抗震設施底座切割下來。5.1.2拆除原墩柱外包鋼板先使用氣割豎向將原墩柱外包鋼板切出1條縫隙，并使用撬棍將原外包鋼板撬起；再使用特制的鋼筋扳子將該鋼板不斷向外扳，達到10cm左右后，用氣割割除；重復上述過程，直至將原墩柱外包鋼板拆完為止。

5.2安裝植筋和鑿毛噴膠

5.2.1安裝植筋按照設計尺寸放樣，在獨墩柱表面使用墨斗彈線，定好鉆孔位置；使用無損檢測設備掃描獨墩柱內部鋼筋布置情況，若與鉆孔位置交集，用彩色筆標注，鉆孔時予以避讓；鉆孔達到12cm設計深度后，使用氣泵清空孔內灰塵；檢查植筋膠質量，將前3次打出的植筋膠棄用，確認此后打出的植筋膠質量合格之后方可使用；使用注膠機向孔內注入植筋膠，然后立即將植筋插入孔內，植筋植入后15min內不得擾動和受力。5.2.2鑿毛噴膠使用專業鑿毛錘在獨墩柱表面從上至下有序鑿毛，鑿毛點之間的距離不得大于1cm，深度不得小于0.5cm。鑿毛工作完成后，使用氣泵將墩柱表面的粉塵清除干凈后，及時噴涂界面膠。

5.3植入墩柱豎向鋼筋

5.3.1定位鉆孔在清理干凈的承臺表面放樣，將法蘭盤的位置和植筋位置確定下來；然后，按照放出的點位進行鉆孔。鉆孔時要盡量避開承臺內部的結構鋼筋。5.3.2植入作業鉆孔結束后，使用氣泵將孔內的粉塵清除干凈；將植筋膠注入孔內，將法蘭盤的后擴底錨栓和新增加的墩柱豎向鋼筋植入孔內，植入后15min內不得擾動和受力。

5.4新外包鋼板的安裝、加固與焊接

利用植入箱梁底板上的防震錨栓，安裝上特制的吊環作為受力點。將3t手動葫蘆的一端掛到吊環上，另一端掛到直線段新外包鋼板臨時焊接的2個耳環上。新外包鋼板兩側各安排2名工人控制方向，拉動手動葫蘆慢慢提升，將新外包鋼板的下緣對準下一節新外包鋼板上緣并調整到位。將新外包鋼板內側的錨固筋與墩柱上的植筋焊接到一起，起到臨時固定作用。

6橋梁施工機械設備的現場管理

6.1做好機械設備日常管理

橋梁工程施工項目的機械設備管理部門要對現場機械設備施行全過程管理。要了解橋梁施工的實際情況，根據現場施工進度、對機械設備的需求、機械設備的使用情況，開展安全使用和維護保養工作，保障機械設備的合理配置、狀態完好和安全使用。必須保證大噸位起重機符合安全技術要求，做到規范操作、安全施工。機械設備的基本管理，應在設備保存過程中實施，注意防止設備腐蝕[1]。

6.2重視操作人員的教育培訓

操作人員的責任意識和操作水平，在很大程度上決定了機械設備出現故障的概率。操作人員對機械設備應養成良好的維護保養習慣，這樣做可有效降低機械設備的故障率。橋梁施工單位要對機械設備操作人員進行教育培訓，強化其責任意識，使其養成良好的維護保養習慣。

6.3落實維護保養崗位職責

橋梁機械設備的維護保養是一項經常性的工作，為了確保維護保養工作的高質量，必須完善管理制度，落實操作人員維護保養責任。大型橋梁工程施工現場所用的機械設備種類較多，應結合機械設備的特點采取有針對性的維護保養措施，切實提高維護保養的成效。

6.4加強租賃機械設備的管理

施工單位在租賃大型設備時，應確保出租方和承租方責權利平等，租賃合同的內容應當明確租賃設備的型號、參數、質量等情況。應根據機械設備安全使用手冊的要求并結合現場施工的實際情況，做好維護保養工作。租賃設備歸還時要交接清楚，避免出現矛盾和糾紛。

7結語

綜上所述，經多年使用的立交橋容易出現各種病害。針對出現病害的原因，采取合適的治理和加固方法，可消除橋梁病害。該匝道橋治理加固工程完成半年后檢查時狀況良好，表明其治理加固達到了預期要求，同時也說明該工程采取的維修加固方法具有可行性。

參考文獻

[1]施立.公路橋梁局部檢測技術的方法與發展動態[J].建材與裝飾,2020(8):264-265.

作者：伍偉聰 單位：中鐵十八局集團第五工程有限公司