浅谈单板受力桥涵维修加固

龙权有

昌黎县交通局，河北秦皇岛 066600

浅谈单板受力桥涵维修加固

龙权有

昌黎县交通局，河北秦皇岛 066600

随着车辆的增加，吨位的不断增大，桥涵“单板受力”是近年来出现的一种普遍性的桥梁病害。本文结合实际情况总结了近几年秦皇岛市昌黎县境内旧桥加固的处理方法及施工中的一些体会，并对桥涵的设计、施工及养护提出了一些建议。

单板受力；病害；维修加固

0 引言

秦皇岛市昌黎县境内205国道及沿海路始建于1986年～1993年期间，由于原设计、施工标准低，随着及近年来交通量的不断增大、车辆荷载的不断增加等原因，两条公路上的部分桥梁均不同程度的出现了多种病害，尤其以桥涵单板受力最为突出，经组织有关技术人员和原设计单位、建设单位进行了现场观测、分析，检测，多数桥涵病害均为单板受力。鉴定为单板受力的典型部分桥涵，如205国道K55+542大桥（12m～10.6m）、沿海路K84+821中桥（6m～13m）等委托秦皇岛市公路勘测设计所进行了维修方案的设计，并由昌黎县交通局进行了维修施工。笔者在桥涵的维修加固过程中对桥涵单板受力病害的认识也逐渐加深，并对单板受力的成因及维修施工进行了一些分析与探讨。

1 “单板受力”形成原因分析

单板受力桥涵的一般表现：从下部观察，发现梁板底部企口水泥砼脱落严重，企口裸露，有渗水现象，重车经过时单板的挠度可达2cm～3cm以上；从上部观察，桥面沿铰缝位置出现纵缝及纵向网裂，铰缝对应铺装层位置水泥砼破碎，铰缝砼不同程度的破损，横向联结作用降低或失去。

单板受力形成原因是多方面的，但笔者以为主要有以下几个方面：

1）原设计方案的影响

（1）在桥涵维修加固过程中，普遍发现原有桥涵的桥面铺装层厚度基本上没有超过8cm，除铰缝顶部两侧有两根纵向φ6钢筋外，其余部位未设桥面钢筋网，在行车过程中，难以形成稳定的结构层，致使桥面铺装容易损坏；

（2）梁板间的横向联系成为桥板受力的一个薄弱环节，铰缝内部的横向联结筋没有或很少，铰缝顶部用于横向联结的钢筋偏细，一般情况下均未超过10mm，且铰缝较窄小，在车辆荷载的反复作用下，铰缝砼与梁板砼分离，使桥板在维持整体受力的时间很短的情况下，就形成了铰缝破坏、单板受力。

2）施工的影响

（1）梁板等上部构件在预制、安装时误差较大，致使桥面铺装层不同部位的厚度差别较大，使其整体强度不均匀，在车辆荷载的反复作用下，强度较弱的部位发生破损，进而逐步破坏桥面铺装层及桥板铰缝砼，使桥板形成单板受力；

（2）施工时铰缝砼采用人工插捣。结果形成砼振捣不实，强度不足，在车辆荷载的反复作用下，产生开裂，铰缝失去横向联结作用；

（3）施工前对桥梁顶面清理不干净，铺装层与梁板间存在夹层，未能紧密结合成整体，在车辆荷载的反复作用下，桥面铺装层发生疲劳破坏，雨、雪水渗入后，加剧了桥面铺装层及铰缝砼的破坏；

（4）桥面铺装层施工过程中，水灰比控制不严格，在振捣时水泥砂浆上浮，在铺装层表面形成水泥砂浆层，当其得不到有效清除，并在缺乏充分洒水养生的情况下，使铺装层表面达不到设计强度要求，致使桥面铺装层产生早期破损，进而破坏铰缝砼。

3）其它因素的影响

近几年来，交通量不断增大，重车及超载车逐渐增多，桥涵实际通行的车辆轴载已经远远超过了原桥涵的设计轴载，对桥涵的破坏作用非常明显。

另外，由于在冬季养护过程中，有时使用盐作为除雪剂，盐水对水泥砼产生腐蚀作用，使砼的强度降低，在车辆荷载的反复作用下，桥面铺装层出现破损，进而铰缝砼相继遭到破坏。伸缩缝清理不及时，由于热胀冷缩缘故，对桥面影响教大，引起病害的发生。

2 维修设计方案

根据设计单位的设计图纸，采用了桥面补强加固法对单板受力桥涵进行了治理，由施工结果看，此方法施工简便，经济有效。昌黎县境内6个桥的维修加固方案中，普遍采用了如下的设计方案：

1）凿除旧桥桥面铺装及铰缝砼，更换板底出现裂缝、挠度过大的旧桥板，并对可以使用的旧板顶面及铰缝侧面进行凿毛；

2）铰缝钢筋布置沿用原设计，规格采用φ8及Φ12钢筋，伸入桥面部分在施工时与桥面钢筋相连接，必要时进行焊接，以增强铰缝钢筋与桥面钢筋网的整体性；

3）桥面铺装最小厚度采用10cm，钢筋采用单层Φ12螺纹钢筋，间距为15×15cm，并且在梁端一定范围内适当加密。采用30号防水砼。其配合比为水泥：砂：碎石=1：2.13：3.49。

3 施工应注意的问题

桥涵病害维修处理结果的好坏，其中施工质量是很关键的一环。具体施工中要做好以下几点：

1）彻底更换将影响以后桥涵使用质量的旧板；

2）在可以使用的旧板顶面及铰缝侧面凿毛，凿毛深度在5mm左右为宜，清除表层浮浆及已经松动、损坏的砼；

3）安装桥板时严格控制标高，确保桥面水泥砼铺装层的厚度及纵、横坡；

4）采用木条吊铰缝底模，用12.5号砂浆处理铰缝底部，以保证铰缝砼浇筑时不漏浆，采用插入式振捣棒振捣铰缝砼，保证其密实，减少与梁板之间的空隙；

5）浇筑砼前用高压水将砼粉尘冲洗干净，或者采用空压机吹干净；

6）绑扎铰缝钢筋与桥面钢筋时，注意将铰缝钢筋与桥面钢筋绑扎或焊接在一起。严格按设计图纸控制钢筋网上下保护层；

7）在桥板上栽植一部分钢筋，使其与桥面钢筋连接在一起，同时利用其控制桥面铺装层标高；

8）拌和砼混合料严格按照设计配合比进行施工，控制好水泥砼的级配和水灰比，严格控制用水量，确保铺装层的强度；

9）桥面铺装层砼采用平板、插入式振捣器组合振捣方式，确保砼密实，浇筑砼要一次成型；

10）砼终凝后，立即采用草帘或湿砂覆盖，并且安排专人负责洒水养生，保证砼表面经常处于湿润状态，保证其强度的增长；

11）严格控制伸缩缝装置的安装质量，保证锚固强度和平顺，降低车辆的冲击力。

4 施工体会

根据我单位对几个桥涵的治理施工过程，笔者以为在以后桥涵设计、建设及养护、维修中，可以考虑以下几个方面：

1）适当提高建设标准，加大设计荷载、设计交通量等，并且在条件许可的情况下，优先考虑采用整体现浇式桥涵，以增大桥涵的横向连接及整体性；

2）适当增大铰缝企口宽度，对铰缝侧面作挠毛处理，增设铰缝钢筋网，加密梁板预制时的横向筋，增加纵向钢筋，提高铰缝砼的标号，并在铰缝砼中加适量膨胀剂，以加强梁板的横向联结，使行车荷载能得到很好的横向传递；

3）在墩顶负弯矩区，设置加强钢筋，减少铺装层顶面开裂，加强桥涵的整体受力；

4）适当增加桥面铺装层砼的厚度及强度，将厚度增大至10cm以上，桥面钢筋网采用Φ12螺纹钢筋，防水砼标号提高到C40号以上，在砼中掺加钢纤维或聚丙烯纤维，以提高砼的整体强度，防止开裂；

5）在桥板与桥面水泥砼铺装层间加设联系钢筋，使两者能更好的紧密结合，共同受力；

6）拌制防水砼使用强制式搅拌机，适当延长搅拌时间，使纤维分散均匀，避免纤维成团；

7）施工时严格控制砼的坍落度，从现有经验看，以不超过8cm为宜。做完砼铺装层后，要加强养护措施，防止风裂及过快失水造成表面网裂，砼强度未达到设计强度的80%时，不允许车辆在桥面行驶；

8）养护上对现有预制安装的桥涵加强巡逻检查，及时清理伸缩缝和泄水孔，及时处理存在“单板受力”状况的桥涵，清除安全隐患；

9）对维修处理的桥涵作定期全面检查，调查使用效果。

5 结论

本文仅是根据部分桥涵的维修治理情况，对“单板受力”的成因及维修施工进行了一些肤浅的分析，桥涵“单板受力”是近年来出现的一种普遍桥梁病害，在设计、施工、养护的各个环节都有着使其形成的原因，如何能够深刻的认识其成因，有针对性的对其进行防治以及更加完善其加固方案，还需我们广大工程技术人员继续进行研究与探讨。

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1674-6708（2010）30-0112-02