桥梁现状及病害成因

1、桥梁现状

省道马走线三沙河桥上部结构形式为7孔20米的装配式钢筋混凝土简支T梁,桥长144m,原桥设计荷载为汽- 20、挂- 100,该桥1989 年开工, 1990 年8 月竣工。桥面铺装层破损,人行道局部破损,梁底局部有微细裂缝,桥墩桥台良好,支座状况良好。

2、病害成因

桥梁的主要病害是由维修养护不及时,致使结构承载能力不足的问题,主要是因为以下原因所致:

①随着经济的发展、交通量的增大、车辆运输能力的提高,载重等级发生变化,超载现象比较严重;

②当时的设计、材料、施工等方面的影响;

③桥梁使用年限较长,耐久性变差;

④新规范对结构承载能力和正常使用极限状态的要求普遍高于旧规范。

加固补强原因及加固方案

1、 加固补强原因

(1)消除桥梁现有病害,提高其耐久性,延长桥梁使用寿命;

(2)加固设计要确保安全、满足工程质量,同时降低工程造价的目的;

(3)选取方案在最大程度上减少对原结构的损伤,避免不必要的拆除及更换,防止加固中造成新的结构损伤或病害。

2、加固方案

粘贴钢板法加固桥梁一般是在处理好的混凝土表面和钢板表面分别涂刷一层环氧树脂类的粘结材料,然后将钢板安置在粘贴部位,加压使之密贴、固定。加压一般采用预先埋置的锚固螺栓。使之与结构物形成整体,从而取得提高构件的抗弯、抗剪等能力,同时可减少裂缝扩展的效果。就该桥的现有桥况,采用了粘贴钢板法对全桥进行加固。作为一种广泛应用的桥梁加固技术手段,粘贴钢板法的主要优点:能有效提高梁、板的抗剪承载力,增强钢板的强度利用率;二是粘贴钢板能改善了梁的延性,提高构件及整个结构的可靠度指标;三是粘贴钢板加固法施工方便,施工质量更容易得到保证;四是粘贴钢板加固在施工过程中在钢板内产生一定的预拉应力,有利于提高被加固结构抵抗重复荷载的作用。具体加固方案分为两个部分:

(1)已有病害修补:对该桥已有裂缝进行修补,并用环氧砂浆修补已有蜂窝。

(2)粘贴条形钢板加固:根据设计部门计算结果粘贴单层条形钢板,粘贴钢板的方法以螺栓锚固钢板和灌注钢板粘合剂相结合,钢板的布置及锚固螺栓及注浆嘴布置。其中用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、厚度一般为4mm～6mm,较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面形状。用于提高抗剪能力的钢板厚度宜厚,其设计依实际情况而定,一般宜采用10mm～15mm。

(3)做桥面补强层:需要先凿除原来桥面铺装,拆除人行道和护栏,再在原来T梁上铺15cm钢筋混凝土铺装层,并重新制作防撞护栏。由于桥面标高的增加,需要更换原来的伸缩缝。

加固改造时,要遵守从下至上加固的原则,即:先加固主梁,后浇注桥面整体混凝土层、防撞护栏;更换伸缩缝、泄水管; 安装标志、标线、安全设施; 当施工有困难时,可适当调整施工程序。

(1)按要求拆除人行道及桥梁护栏

(2)凿除原桥面铺装

(3)对主梁进行粘贴钢板加固

(4)在桥面板上植筋

(5)铺设桥面铺装钢筋网,安装伸缩缝

(6)制作防撞护栏钢筋并浇筑混凝土

(7)浇筑桥面铺装混凝土

在做桥面补强层时,需要先凿除原来桥面铺装,拆除人行道和护栏,再在原来T梁上铺15cm钢筋混凝土铺装层,并重新制作防撞护栏。由于桥面标高的增加,需要更换原来的伸缩缝。

3、加固材料

(1)混凝土:

桥面补强层采用强度等级为C40的混凝土,防撞护栏用强度等级为C30的混凝土

(2)钢材:

普通钢筋:桥面补强层钢筋网及桥面植筋采用Ⅱ级钢筋钢板: Q345钢板螺栓:直径20mm锚栓:M20

(3)植筋所用胶剂:

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,其胶体性能必须符合劈裂抗拉强度≥815Mpa、抗弯强度≥50Mpa、抗压强度≥60MPa 的要求。设计参考采用喜得利HVU化学粘合剂或通过认证的并实践中具有良好效果的胶剂固定钢筋。

(4)粘贴钢板用胶粘剂:

粘贴钢板的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂,其胶体性能必须符合抗拉强度≥30Mpa、抗弯强度≥45Mpa且不得呈脆性破坏、抗压强度≥65Mpa、受拉弹性模量≥3500Mpa的要求。

(5)界面剂:

由于旧混凝土表面的吸水特性,引起新旧混凝土界面不易粘结,采用界面剂可以增强它们之间的粘结力。界面剂应对混凝土粘结力强,抗化学腐蚀,强度高,可用于潮湿表面,并有适当的操作时间。

(6)伸缩缝:

采用ZGQF (C - 80)型钢伸缩缝。

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