中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
大橋病害現(xiàn)象
根據(jù)中交路橋工程檢測(cè)中心提供的《大橋試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告》，在20012年3月現(xiàn)場(chǎng)查看時(shí)發(fā)現(xiàn)：部分拱肋主筋嚴(yán)重銹蝕，混凝土老化，拱波開(kāi)裂、滲水，拱上腹拱拱石松動(dòng)或缺失，橋臺(tái)錐坡開(kāi)裂下沉，橋面部分欄桿被撞變形。試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)的外觀檢查中發(fā)現(xiàn)該橋破損的情況是：
(1)主體結(jié)構(gòu)混凝土局部損傷嚴(yán)重；
(2)大部分拱肋出現(xiàn)露筋、鋼筋銹蝕、混凝土脹裂；
(3)橫系梁局部損壞嚴(yán)重；
(4)腹拱圈沿砌縫橫向開(kāi)裂，局部拱石松動(dòng)，石塊掉落；
(5)拱波局部現(xiàn)縱向開(kāi)裂、滲水、流白灰；
(6)橋面鋪裝大面積網(wǎng)狀開(kāi)裂，局部有瀝青坑槽，積水現(xiàn)象；
(7)福州臺(tái)、寧德臺(tái)臺(tái)背下沉；寧德臺(tái)錐坡下滑、下沉、開(kāi)裂；橋墩帽梁局部混凝土脹裂、露筋、鋼筋銹蝕。
大橋病害成因分析
根據(jù)中交路橋工程檢測(cè)中心提供的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查測(cè)量的資料，初步分析認(rèn)為引起大橋結(jié)構(gòu)病害的原因如下：
(1)全橋結(jié)構(gòu)整體承載能力不足
該橋原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)是汽車(chē)-13級(jí)、拖-60。該橋目前實(shí)際通行的交通量與荷載等級(jí)與原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)相比均有較大的提高，特別是該橋活載中重車(chē)的比例很大。據(jù)了解，通過(guò)該橋運(yùn)輸石板材的五軸式貨車(chē)的軸重有時(shí)可達(dá)到100t。由于原橋設(shè)計(jì)時(shí)的荷載等級(jí)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)有的交通狀況，所以，造成了全橋結(jié)構(gòu)整體承載能力不足。
(2)拱肋原設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足
該橋的主跨跨徑為22m，全橋 10跨，橫向有7肋6波，拱肋混凝土的等級(jí)較低（約為 C20)，拱肋在拱腳處截面雖經(jīng)局部加大，但其抗彎強(qiáng)度仍然不足，在重車(chē)荷載長(zhǎng)期作用下致使拱肋的承載能力降低。
(3)橫向聯(lián)系不足
該橋的橫系梁截面尺寸較小，混凝土等級(jí)較低（約為C15），橫系梁的數(shù)量也較少。由此造成橫向聯(lián)系不足，使拱橋的整體穩(wěn)定性降低，位于中間的拱波出現(xiàn)縱橋向長(zhǎng)裂縫，加劇了橋梁荷載橫向分布的不均勻性。拱波的厚度和強(qiáng)度也不足，使裂縫發(fā)展迅速。
(4)鋼筋混凝土構(gòu)件原設(shè)計(jì)配筋率普遍偏低
查閱《雙曲拱橋圖集》發(fā)現(xiàn)，建于20世紀(jì)70 年代初的雙曲拱橋，其拱肋、橫系梁采用的主鋼筋均為I級(jí)鋼筋，強(qiáng)度低；同時(shí)，鋼筋最大直徑通常僅為14～16 mm。拱肋作為鋼筋混凝土壓彎構(gòu)件，橫系梁作為鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，由于設(shè)計(jì)配筋率偏低，使其強(qiáng)度和承載能力均受到限制。
(5)橋墩墩柱基礎(chǔ)外露
因河流的上游建設(shè)水壩，使橋位處水位下降，橋墩墩柱基礎(chǔ)外露；另外受上游石板材加工工廠排放的污水影響，橋墩墩柱基礎(chǔ)受到較嚴(yán)重的腐蝕，混凝土保護(hù)層的強(qiáng)度受到直接的影響。
大橋加固工程施工
根據(jù)選定的加固技術(shù)方案，對(duì)大橋雙曲拱橋進(jìn)行了加固施工。具體施工步驟和施工要點(diǎn)如下：
(1)挖除拱上填料，拆除橋上混凝土欄桿
人工清除拱上填料時(shí)，應(yīng)先擊碎橋面瀝青及混凝土層，每跨應(yīng)由跨中向兩端同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行卸載，全橋同時(shí)進(jìn)行。在拆除橋上混凝土欄桿時(shí)，也應(yīng)對(duì)稱地同時(shí)進(jìn)行卸載。
此外，在橋梁欄桿拆除后，應(yīng)設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)及其他安全防護(hù)措施，確保過(guò)往行人與施工人員的安全。
(2)拱肋裂縫、橫系梁處理
采用灌注環(huán)氧漿液的方法，封閉拱肋和橫系梁裂縫；再對(duì)構(gòu)件混凝土面層的粉刷層和松動(dòng)部分徹底清除后打磨，若有鋼筋外露，應(yīng)先對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹處理，然后用找平膠修補(bǔ)。裂縫修補(bǔ)灌漿法的工藝流程如下：
修補(bǔ)前的壓漿配量、灌漿等方面的計(jì)算和安排準(zhǔn)備工作一鉆孔一清孔及裂縫表面處理一粘貼壓漿嘴一裂縫表面封閉一密封檢查一配制環(huán)氧樹(shù)脂漿液一壓力灌漿一裂縫表面處理。
要求環(huán)氧漿液的劈裂抗拉強(qiáng)度≥5.OMPa，注漿料與混凝土的抗拉粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa。
(3)拱腳加固
從拱腳起 1. 4m長(zhǎng)度范圍內(nèi)，采用填心加固法，將該范圍拱肋填充成C30鋼筋混凝土實(shí)心板，從而增加拱腳斷面尺寸，提高其抵抗負(fù)彎矩的能力。
(4)拱肋粘貼碳纖維布
在拱頂實(shí)腹段處、以拱頂為中心左右各1/4跨范圍內(nèi)拱肋斷面下緣粘貼碳纖維布，具體工序如下：
混凝土表面處理一底膠施工一找平—喘貼碳纖維布—碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)后的養(yǎng)護(hù)一檢驗(yàn)及防護(hù)。
(5)腹拱及拱板加固
在腹拱拱背上鋪設(shè)&12@100鋼筋網(wǎng)，現(xiàn)澆 6cm厚的C25鋼筋混凝土，將腹拱部分連成整體；同時(shí)在主拱圈拱頂實(shí)腹段敷設(shè)鋼筋網(wǎng)，澆筑6cm混凝土，以增厚拱板。
(6)拱上回填及橋面鋪裝
采用陶?；炷磷鳛楣吧咸盍线M(jìn)行回填，要求 陶?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為L(zhǎng)C25，密度小于 1900kg/立方。
采用聚丙烯腈混雜纖維混凝土作為鋪裝層，新澆的橋面鋪裝層厚度為10-15cm，強(qiáng)度為 C35。橋面鋪裝的施工工序如下：
①清理浮渣、浮漿及其他雜物，并用高壓水沖洗干凈，拱上填料的碾壓按照“橋規(guī)”進(jìn)行。橋面鋪裝層施工中應(yīng)嚴(yán)格控制平整度和鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度，保證鋼筋網(wǎng)準(zhǔn)確就位。
②橋面混凝土澆筑時(shí)準(zhǔn)確控制中線標(biāo)高，高程放樣堅(jiān)持復(fù)測(cè)制度。
③根據(jù)橋面寬度及橫坡要求，橋面鋪裝采用分幅施工法，后一幅施工時(shí)派專(zhuān)人在壓紋后用鋼刷清理接茬處的污染砂漿。
④橋面鋪裝混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%前，禁止車(chē)輛直接行駛。
⑤腹拱上方的橋面鋪裝布設(shè)雙層間距為12cm的10x10cm鋼筋網(wǎng)。
應(yīng)注意在橋面鋪裝層上設(shè)置橋梁脹縫與變形縫；在變形縫處，橋面鋪裝混凝土設(shè)置0.5cm 深割縫。
(7)橋梁欄桿施工
現(xiàn)澆C25混凝土安全帶、安裝欄桿，并修復(fù)橋面排水系統(tǒng)，欄桿構(gòu)件預(yù)制時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際位置及尺寸。
大橋加固效果評(píng)價(jià)
根據(jù)大橋雙曲拱橋的具體特點(diǎn)，在不損傷原結(jié)構(gòu)構(gòu)件、不振動(dòng)原橋結(jié)構(gòu)的前提下，應(yīng)用碳纖維布和陶粒輕骨料混凝土材料，采用增強(qiáng)全橋橫向聯(lián)系、加大拱腳截面、粘貼碳纖維布、減輕拱上填料自重等綜合措施對(duì)大橋進(jìn)行加固，具有省時(shí)、經(jīng)濟(jì)、工藝簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)加固工程僅用6個(gè)月時(shí)間，投入 195萬(wàn)元，就達(dá)到了恢復(fù)原設(shè)計(jì)荷載等級(jí)的預(yù)期效果，此種加固方法可供其他舊雙曲拱橋加固參考借鑒。
中交路橋工程檢測(cè)主要檢測(cè)業(yè)務(wù)：鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)、橋梁檢測(cè)、隧道檢測(cè)
