某高速公路部分桥梁加固设计专题

2024-09-09

某高速公路部分桥梁加固设计专题（共1篇）

1.某高速公路部分桥梁加固设计专题篇一

关键词：加固设计,钢板,碳纤维

1 概况

某高速公路桥梁,为简支板桥结构,桥跨组合3×20m,桥梁总长为65.9m;桥面净宽左右幅均为11.5m,外侧防撞墙宽为0.5m,内侧护栏宽为1.00m;上部结构:左右幅均为10片带翼缘预应力混凝土空心板;下部结构:钢筋混凝土三柱式桥墩,埋置式肋板台,基础采用钻孔灌注桩基础;沥青混凝土桥面。设计荷载等级:汽-超20,挂-120。

2 桥梁主要病害

(1)桥面铺装现浇6cm混凝土,铺装层内布Ф6@20cm×20cm钢筋网,板间铰缝仅用2Ф8纵向筋与预制板预留伸出筋搭接,其上铺4cm沥青混凝土;属半刚性柔性桥面,桥面铺装层及铰缝刚度不够,不能有效传递荷载作用力分布,致使绞缝严重损坏,车道板产生裂缝或断板。

(2)桥面伸缩缝构造简单,原设计为板式橡胶伸缩缝,使用中虽将其改造为型钢缝,但其与桥面板锚固不牢,缝内未设传力杆,当车辆移动活载作用于桥面时,沿桥面纵向活载无法传递于伸缩缝两侧相邻行车道板,致使伸缩缝两侧车道板产生不均匀的扰度,导致车道板损坏严重。

(3)全桥约1/3空心板底板中部有纵向裂缝,且裂缝较宽。其中第3孔约50%空心板底板裂缝宽超限;7片空心板底板裂缝宽0.25mm～0.35mm之间,6片空心板底板裂缝宽度0.40mm～0.80mm之间,右幅3-10板最大裂缝宽度值达1.20mm;右幅3-3板L/8附近底板渗水白化,局部混凝土酥裂破损;铰缝局部砂浆脱落;铰缝渗水白化现象比较严重:其中左幅第2孔总长约120m,左幅第1孔总长约110m,右幅第2孔总长约90m,右幅3-6～8、左幅3-1～12铰缝均通跨。

3 维修加固方案

3.1 裂缝治理

采用Ha系列胶粘接剂双组份产品,按规定配比均匀混合,甲、乙组份产生高子化合反应,固化后的综合强度指标均大于混凝土本身强度,耐老化性国际认为30～50年。Ha系列胶粘剂产品抽检后由国家合成树指质量检测中心检测,结果如下:

①Ha74:断裂伸长率92%;剪切强度10.3MPa;粘度860 MPa.s;

②Ha71:断裂伸长率88%;剪切强度14.3MPa;粘度200MPa.s;压缩强度55.9 MPa;

③Ha64:压缩强度60.8MPa,剪切强度8.86MPa。

(1)对全桥空心板等部位的裂缝宽度在0.15mm以下采用封闭的方法处理。用钢丝刷清除裂缝及修补表面的杂质,再用高压气泵吹去缝内及表面尘土。修补表面必须干燥不沾水,将Ha74粘接剂与水泥调合成膏状(水泥用量一般20%～40%,固化时间一般以2h为佳,温度高、混合胶的反应速度加快,用胶量相应减少)用灰刀均匀涂沫在修补表面上,厚度不少于3mm,沿缝宽约10cm左右边缘应整齐、美观。

对裂缝宽度在0.15mm以上并裂缝超限不严重的,采用恒定低压压注改性环氧化学浆液进行裂缝灌注。用钢丝刷或刮刀清除裂缝表面杂物、浮浆,用高压气泵吹净裂缝中的尘土,裂缝必须干净。在裂缝表面用Ha64与水泥调配成浆液进行封闭。将Ha71胶液甲乙组分按甲、乙3∶1(重量比)均匀调配并将其装入压浆罐内,用高压植筋枪(恒压3MPa)将Ha71灌缝胶液向灌嘴内注胶,让胶液在重力和毛细作用下渗入裂隙中。较深的裂缝可以每隔10min重复注胶直到相邻灌嘴吸胶饱满为止。注胶完毕后,用环氧树指砂浆罩面、打磨、使修复裂缝表面恢复如新。

(2)对空心板裂缝严重超限,且对承载力影响较大的、钢筋锈胀比较严重的空心板采用粘贴钢板进行维修。

(3)对裂缝宽度比较大且对主梁受力影响不大的,考虑耐久性影响,采用粘贴碳纤维布进行封闭处理。

3.2 桥面铺装处理

由于桥面横置板设计是按铰接板法计算内力,设计时考虑了铺装层参与板的受力,为保证计算模式的正确即铰缝的传力刚度,取消原沥青混凝土和防水混凝土面层,凿毛清洗桥面板顶面,改作10cm单层钢纤维混凝土,并加强桥面铺装钢筋网参与铰缝受力。更换伸缩缝,加设伸缩缝传力杆。

3.3 空心板处理

对空心板翼缘局部破损、露筋部位,采用涂抹环氧砂浆进行处理

对渗水、白化比较严重的空心板进行钻孔排水

4 维修总造价

全桥经过统计计算,全桥维修总造价如表3:

5 结语

至目前,我国公路通车里程已达200多万公里,高速公里路程达3万多公里,跃居世界第二,建成的永久性桥梁在40多万座以上,但已有一部分桥梁满足不了当前使用上的要求,成为三、四类桥梁。

对于三、四类桥梁则必须进行维修加固,加强桥梁养护、维修及病危桥梁的加固,力求充分利用,延长其使用寿命,以满足交通运输发展的需要。依国内外所积累的经验表明,旧桥加固所需资金为同期新建桥梁的10%～30%左右,所以说,适时合理地加固旧有桥梁,其经济效益是十分显著的。