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香甘桥维修加固设计
2011-09-09 来源:中国百科网
随着我国交通事业的日益发展,桥梁建设取得了长足的进步,各种各样的桥梁相继出现和应用,为我国的各项事业的进一步发展提供了强大的基础,但随之而来的桥梁病害问题也日益严重,针对上述情况,本文将对香甘桥梁体的常见病害进行归纳和总结,并在此基础上提出一定的维修措施。

    大连市香甘桥位于甘井子区西南路上,是西南路左行通往香周路的定向高架桥梁,为该地区的重要交通枢纽之一。该桥于1987年交付使用至今已有22年。桥梁全长320m,共分3联15跨,跨径布置分别为:第一联为2x16m+3x20m+25m=117m;第二联为25m+2x30m+25m=110m;第三联为25m+20m+3x16m=93m,通车孔径为30米;桥宽8.8~10.3m,单向双车道,桥面行车道为单向1%横坡。

    桥梁主体结构

    上部结构采用钢筋混凝土连续箱梁(见附图1),第一联梁高为1.0~1.4米渐变,第二联梁高为1.4~1.5米渐变,第三联梁高为1.0~1.4米渐变。直线段采用单箱单室截面,悬臂采用2.4米,跨中腹板厚度采用0.45米,支点位置厚度0.6米,箱梁顶板厚度采用0.24米,底板厚度采用0.2米。曲线段采用单箱双室截面,悬臂变化,边腹板厚度采用0.45~0.6米,中腹板厚度采用0.3米,(25米以上跨径边腹板厚度采用0.5~0.7米)箱梁顶板厚度采用0.18米,底板厚度采用0.17米。

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    附图1:上部结构横断面构造图

    下部结构桥墩采用钢筋混凝土独柱式Y型墩(见附图2),墩帽高2.0米,墩帽二挑梁之间设厚0.3米横系梁。其中5#-11#墩身尺寸为1.8x0.9米(墩帽外缘尺寸为5.4x0.9米),其余墩身尺寸为1.6x0.8米(墩帽外缘尺寸为4.0x0.8米),桥台采用钢筋混凝土一字式桥台形式,基础为人工挖孔灌注桩。

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    附图2:下部结构构造图

    桥面铺装:由下而上采用1cm砂浆找平层+5cm混凝土铺装+4cm中粒式沥青混凝土结构。

    主要病害

    2007年12月大连理工大学对香甘立交桥进行了外观检测与荷载试验,根据检测报告及现场探勘,桥梁出现多处病害。主要集中在桥梁底板裂,腹板裂缝,还有多处露筋,下部结构桥台裂缝较多,墩底部混凝土剥落较为严重。

    检测结论

    根据大连理工大学于2007年12月12日编制的《大连市八座桥梁检测报告》,通过对大连市香甘立交桥桥梁结构进行静载试验、动载试验、砼抗压强度试验和外观检查,根据试验检测结果进行分析得出如下检测结论:大连市香甘立交桥主体结构的刚度有所降低,混凝土强度不满足设计要求,部分桥墩损坏非常严重,梁端损坏严重,所以认定为危桥。

    维修加固设计

    (1)桥台混凝土裂缝、剥落、钢筋锈蚀处理:钢筋除锈,补全结构保护层

    对0#、15#桥台暴露在外的钢筋进行除尘除锈处理,采用压力灌浆修补法进行裂缝封闭,采用补土胶XH111A/B补全恢复结构保护层。

    (2)桥墩墩身裂缝及砼剥落、钢筋外露处理:结构补全,破坏严重的桥墩外包钢板或粘帖碳纤维布

    ①裂缝封闭;凿除松脱、剥离损坏的混凝土;

    ②用补土胶XH111A/B补全结构层;

    ③对于病害严重的伸缩缝处桥墩(6#、10#)采用湿式外包钢板法在桥墩墩帽处外包一层8mm厚钢板,钢板和墩身砼之间预留3~5mm,采用湿包钢灌注胶XH7307灌实。在墩帽以下墩身全部围包二层碳纤维布。

    ④对于墩身底部出现裂缝及混凝土剥落现象的1#~5#、7#、11#、13#桥墩均采用环向围束法加固,在墩身底部出现裂缝处围包二层碳纤维布,从墩底标高开始围包墩身底部高度为2米。当墩身底部高度小于2米时,整个桥墩围包二层碳纤维布。

    ⑤对于墩身挑梁顶部侧面出现裂缝及混凝土剥落现象的8#、9#桥墩的墩帽采用环向围束法加固,在墩帽处围包二层碳纤维布,从墩顶标高开始围包高度为2.5米。

    (3)箱梁底板砼风化剥落钢筋外露、翼缘板砼风化剥落:结构补全

    ①凿除松脱、剥离损坏的混凝土,对锈蚀钢筋进行除尘、除锈及阻锈处理;

    ②用补土胶XH111A/B补全结构层。

    (4)箱梁底板横向裂缝及腹板竖向裂缝处理方法一:裂缝封闭并粘贴4mm钢板

    ①裂缝封闭;

    ②由于第一联和第三联箱梁底板及腹板裂缝较多且强度不足,采用粘贴4mm钢板补强加固。先在梁底预埋M12化学药剂螺栓,然后将涂有粘钢结构胶XH111A/B的4mm钢板粘贴在梁底,最后上紧螺栓。钢板纵向分块,单块长度4m,相邻钢板通过钢垫板和锚栓锚接。

    (5)箱梁底板横向裂缝处理方法二:裂缝封闭并粘贴碳纤维布

    ①裂缝封闭;

    ②第二联箱梁底板采用结构胶XH180A/B粘帖300g碳纤维布一层。先进行基底处理,然后涂底胶、用整平胶料找平,最后粘贴碳纤维布。

    (6)伸缩缝处理:清理检查,拆除原有伸缩缝,植入钢筋,安装GQF-MZL-80型伸缩缝,全桥共4道

    (7)铺装层隆起处理:拆除重建(包括引堤部分)

    ①桥梁部分机械切除原有铺装层10cm至结构顶面,引堤部分机械切除4cm厚沥青砼;

    ②施工桥面铺装层

    铺装层结构由下而上采用5cm(FC40聚丙烯腈纤维防水混凝土)+防水层+4cm(中粒式改性沥青混凝土)结构,其中纤维防水混凝土内设有Ф10钢筋网,聚丙烯腈纤维掺入量为0.9千克/立方米,并添加微硅粉,掺入量为25千克/立方米混凝土。FC40砼中添加XY-09型水泥基渗透结晶型防水材料,防水材料添入量为胶凝材料的2%。防水层采用XY-01型粉状水泥基渗透结晶型防水材料。

    ③施工引堤铺装层

    铺装层为4cm改性沥青砼

    (8)泄水管处理:拆除重建

    (9)防撞墙破损处理:拆除重建(包括引堤部分)

    ①机械拆除原有防撞墙55cm(剩余砼高度为15cm);

    ②防撞墙位置植入M20化学锚栓,预埋护栏底座钢板。

    (10)桥梁表面涂装

    维修结束后,全桥涂刷有机硅砼保护剂+硅树脂清水砼涂料,使得新旧结构外观统一。

    由于本设计为旧桥加固改造项目,施工前应对旧桥作进一步的全面健康检查,确认施工方案不会对旧桥造成危害,施工单位才能进行施工,而且施工单位必须由具有旧桥加固施工经验的专业技术队伍来施工,严禁没有旧桥加固专业施工技术水平的人员参与施工,以保证施工质量,使桥梁维修后能够正常使用。
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