农村公路桥梁加固改造施工技术

　　摘要：合济桥位于浦江县白马镇黄郑线上，是通往浦江城区的重要通道，每年的山村公路坍塌，以及桥梁的部分老化等，同时也给已经给当地的公路管理部分担负着巨大的压力，当今在各种重型运输车的不断增多，各种老桥的加固、改造迫在眉睫。本文结合浦江县农村公路老桥改造，先用聚合物砂浆修补全桥梁底，再以MPC复合材料涂刷；对农村公路老桥处理的必要性、经济性，科学的方法，以及这些桥梁日后的管理养护问题。 　　关键词：浦江县；旧桥；缺陷；加固；改造；施工技术 　　1、工程概况 　　合济桥位于浦江县白马镇黄郑线上，桥梁中心桩号为K2+040。桥梁全长100.0m，桥梁（拼宽梁桥）为5×18m，全桥共设置两道伸缩缝。本桥平面位于直线上，桥梁右偏角为90°，桥梁墩台正交布置。本桥为老拱桥右幅拼宽桥梁。老桥为5孔净16m的石拱桥，桥梁标准横断面布置为：1.3m（人行道）+7.0m（行车道）+1.3m（人行道），总宽9.6m。老桥采用右幅单侧拼宽，拼宽部分梁桥采用5x18m的简支预应力空心板（后张法），底板宽100cm，共9片板，简支结构，桥面连续，只在桥台处设伸缩缝。 　　2、旧桥存在缺陷及原因分析 　　2.1上部结构 　　（1）拱桥部分：主拱圈均有渗水，块石存在剥落破损现象；1-1号腹拱有开裂，拱上拱上填料存在渗水。 　　（2）梁桥部分：空心板总体质量较差，边梁腹板均有水侵害，空心板梁底有油毛毡覆盖，撕开部分油毛毡发现梁板底部混凝土空洞现象严重，局部主筋外露，空洞总面积S总=9.33m2，露筋长L=0.8m；全桥共计21条勾缝有脱落，总长L=378m；由被撕开部分油毛毡的梁板底部混凝土空洞现象可知其余梁底均存在空洞现象。无损检测显示，梁板混凝土强度推定值与设计值相差较大。 　　2.2桥梁病害原因 　　1）桥梁处于黄郑线上，是通往浦江城区的重要通道，近年来交通量日益增加，且存在超载现象。 　　2）浦阳江在汛期洪水较大，湍急的流水对桥墩不间断冲刷，致使桥墩基础已被冲空。 　　3）梁板混凝土空洞主要是施工采用的混凝土配合比控制不严加之振捣不充分所致。 　　4）桥面采用水泥混凝土铺装层，整体施工质量较差。 　　5）桥梁采用简易伸缩缝本身不尽合理。 　　3、施工工艺要点和要求 　　上部结构采用铰缝及伸缩缝植筋加固施工方法，对材料方面的要求，通过对工程实践情况了解，工程采用钢筋HRB335钢筋，必须符合国家标准GB1499.2-2007的有关规定。 　　3.1施工工艺流程 　　（1）凿毛需要新浇混凝土区域的表面； 　　（2）按设计要求植入钢筋； 　　（3）清除垃圾及灰尘并保持结合面湿润； 　　（4）涂抹界面剂； 　　（5）浇筑混凝土； 　　（6）养护。 　　3.2植筋施工工艺流程 　　3.2.1操作要点 　　（1）凿毛 　　为恢复混凝土活性，加强新、旧混凝土结合，需要对喷射面做凿毛处理。凿毛的施工要求如下：人工凿除旧混凝土结合面5～10mm，外露骨料。 　　（2）涂抹界面剂 　　凿毛后的界面需要采用空压机或水冲洗干净表面的灰尘，然后保湿时间不小于6h。最后涂抹满足设计要求的界面剂，涂抹界面剂时混凝土界面要保持湿润但无水珠。 　　（3）植筋 　　3.3植筋工具 　　本项目种植钢筋的胶粘剂为A级胶，必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂，其安全性检测详见“锚固用胶安全性检验合格指标”。 　　1）界面剂： 　　为加强新、旧混凝土的结合，应在浇注混凝土前涂抹界面剂，其性能指标详见“界面剂技术性能指标”。其他未尽事宜按相关规范办理。 　　2）伸缩缝采用C50钢纤维混凝土 　　3）铰缝采用高强无收缩灌浆料 　　高强无收缩灌浆料性能要求：3d和28d的抗压强度分别为≥30MPa和≥60MPa，与圆钢粘接强度（28d）≥4Mpa，与螺纹钢粘接强度（28d）≥12Mpa，限制膨胀率（28d）≥0.03%。 　　4）植筋的工具 　　冲击钻（配足设计植筋孔径相对应的钻头）、钢筋探测仪、吹气泵、气枪、植筋胶注射器、毛刷（或钢丝刷）。 　　3.3.1植筋的操作要求 　　植筋孔按设计要求布孔定位后，施工单位应配备钢筋探测仪，用钢筋探测仪测定孔位处有无受力钢筋，有钢筋时位置适当变更。尽量避免伤及原有钢筋。植筋前应检查有无裂缝，在裂缝处不宜植筋，植筋孔位置和直径除应满足设计要求外，还必须满足下列基本要求：净边距>钢筋保护层厚度，并且必须植入原构造箍筋内侧；被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔深度+40mm，植筋采用HRB335级带肋钢筋，应符合GB1499―1998国家标准要求，并要求采取机械切断，端面不允许采用氧割，钢筋植入深度按设计文件执行，植入深度应扣除混凝土表面剥落层及出现裂缝层，植筋施工应控制时机，一般宜在桥面铺装、混凝土浇注施工之前进行，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈、除锈措施。施工中避免对混凝土工作面产生过大震动，钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤，应使用电动、气锤原理工作的冲击钻，在胶固化期内禁止扰动钢筋。清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具，同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘；在雨天施工时，要用较为清洁的水清洗孔壁，清洗后孔内积水不用排出，但要注意，经长时间浸泡的孔，要用电锤钻头扫一下孔壁后再洗孔。夏季施工气温较高时，结构表面温度可能达到60-70℃，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行灌胶植筋，尽量避免雨天施工。 　　3.4MPC复合材料施工要点 　　1）聚合物砂浆界面凿毛； 　　2）将修补界面清理干净； 　　3）按照产品说明书现场配制MPC快速修补复合材料； 　　4）涂刷2层MPC快速修补复合材料。 　　浇筑铰缝混凝土前，必须清除结合面上的浮皮，并进行凿毛和用水冲洗净后方可浇筑铰缝内混凝土。凿毛程度要求：采用机械凿毛，凿毛成凹凸不小于6mm的粗糙面，10cmx10cm面积应不小于4个点。为使桥面铺装与预制板梁紧密地结合为整体，预制板梁顶面必须拉毛，且用水冲洗干净后方可浇桥面混凝土。伸缩缝安装温度一般控制在15～20℃，如特殊原因，可参考上述或伸缩缝厂家提供的资料预留伸缩缝处的梁端间隙及型钢间隙进行安装。桥台处梁端间隙为梁端线至台背线间距。伸缩装置在全桥宽度范围内设置，且伸出护栏外侧50mm。在设伸缩装置处，为保证成桥后桥面伸缩装置的良好使用状况，施工时注意板梁安装时保证梁体间距及梁体与桥台背墙间距，并确保缝内无杂物。伸缩缝处板梁联端支座中心线至板梁端部的距离为固定值，伸缩缝、护栏等构造设计详见详图。桥面铺装未达到设计强度前，严禁大型、重型施工车辆从桥（涵）结构上通过。 　　4、注意事项 　　1）施工前应通读整个设计文件，并对桥梁标高、主要结构尺寸及其相对位置、地面线资料等进一步核实。在施工中如发现不一致时，应及时通知设计单位合理处理。 　　2）本桥采用半幅施工，施工期间，过往行人及车辆从桥上另一未施工的半幅通行。 　　3）桥面铺装及梁板铰缝凿除时，应采用可靠的方法和设备，确保不损伤梁板。 　　4）本桥桥台两侧接线与道路顺接。 　　5）在工程施工过程中，若遇到不可预测的因素（例如施工中新产生病害、内部结构与设计不符等）需要对本设计内容作出增加、减少、更改，则以设计方提供的变更后最终图纸为准。 　　5、结束语 　　浙江省农村公路建设在全国率先完成“乡乡通、村村通公路”目标，随着农村社会经济的不断发展，各种农村客货运车辆载重量及交通量的日益增多，在加固与改造老桥，不对对全县的路网改造计划的总体造价是至关重要的，同时对全县的整体交通运输业的物流能力，推动当地的经济发展，有一定关键价值。本文为浦江县路桥改造项目中的老桥加固，提供了一定的参考借鉴依据。不仅对路桥改造项目提供了指导意义，而且将对以后的老桥改造与利用养护等积累宝贵的经验。 　　参考文献： 　　[1] 潘学武，华忠勇.农村公路老桥的加固、改造与养护；城市道桥与防洪，2013 -5