跨线立交桥维修加固设计一例

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摘要：桥梁维修加固是一件复杂的技术工作，由于对其特殊性了解和认识不足，容易在实际工作进入一些误区。本文介绍了天津某跨线立交桥维修加固设计实例，为其他类似工程提供借鉴和参考。

关键词：桥梁；维修；加固设计

目前，由于旧规范设计标准过低，加上日益增加的交通量和车辆超限超载现象泛滥，相应的公路桥涵负荷日趋加重，一大批已建桥梁出现不同程度的病害，结构老化、破损、变形较大、开裂现象严重，桥梁的持荷能力明显下降，有相当一部分成为危桥我国的桥梁安全状况不容乐观。桥梁维修加固是一件复杂的技术工作，与新建桥梁相比，无论在建设程序、技术分析、施工难度上均有极大的不同，不能简单的套用新建桥梁的建设模式。桥梁加固已成为继桥梁建设后的又一大难题！

1 工程概况

唐官屯立交桥位于天津市静海县境内，是104国道京福高速公路跨越津浦铁路和旧京福公路上一座重要的桥梁。

本桥自34+856.436起至35+331.796止，全长457.36m。全桥上部结构在型式上可以分为三段，中间一段在跨越旧京福公路与津浦铁路范围内。设计成七跨20+2×30+32+2×30+20m双向部分预应力连续箱梁。其它两段即靠天津一侧0#~4#和靠福州一侧11#~21#桥台，共计14孔，采用装配式钢筋混凝土T型截面简支梁，梁高1.30m，中梁宽1.60m，边梁加大悬臂侧宽2.0m，现浇钢筋混凝土帽梁，八角形钢筋混凝土墩柱。

下部结构：除跨越争光渠处的3#、4#墩采用φ1.5m钻孔灌注桩，桩长29m（3#），与40m（4#）以外其余均采用40×40cm打入式预制钢筋混凝土方桩，桩长19.50m及钢筋混凝土承台。随着的交通量日益增加和车辆超限超载现象泛滥，唐官屯立交桥负荷日趋加重，桥梁出现不同程度的病害。

2 检测及损病害分析

箱梁底板损坏及漏水问题：箱梁底板的损坏多发生箱梁湿接头附近，由于该处混凝土为后浇混凝土，新旧混凝土的结合不良可能是造成该处出现横向裂缝的原因。由于该桥未作桥面防水，因此桥面雨水很容易在箱梁顶板混凝土浇注质量薄弱部位渗入箱体。据此认为，解决箱体的渗水问题，应从解决桥面防水入手。

箱梁顶面混凝土铺装裂缝问题：引起箱梁顶面铺装的纵横向裂缝的原因是多方面的。据有关管理人员介绍，箱梁顶面混凝土铺装曾沿箱梁纵肋出现过较大的纵向裂缝，后采用增加桥面钢筋网横向配筋后，纵向裂缝得到了一定程度的控制。但横向裂缝仍然比较严重，裂缝多发生了在沿横向钢筋部位，桥面铺装太薄，特别是桥面钢筋网混凝土保护层太薄可能是引起横向裂缝的一个原因，另外桥面铺装混凝土实际强度可能未达到设计要求也是一个重要原因。在汽车荷载作用下，混凝土保护层大面积脱落，致使混凝土骨料（石子）大面积外露，加剧了桥面铺装的进一步损坏。

T梁横隔板连接质量及边梁翼缘板漏水问题：T梁横隔板连接质量较差，部分连接钢板错位，焊接质量欠佳，均为施工质量问题。T梁翼缘板的渗漏问题，发生在泄水孔附近的是由于泄水孔损坏造成的。发生在T梁铰接部位是由于T梁铰缝损坏造成的。对于边梁外翼缘的漏水是由于翼缘板的渗漏引起的。

关于伸缩缝的损坏：伸缩缝的损坏大多由于施工时未按设计要求安装造成的。0#桥台及4#墩处伸缩缝由于伸缩缝已被闭合造成靠背混凝土被挤破碎。另外21#桥台处伸缩缝，现有缝宽达7.0cm，低温时，由于梁体的收缩，伸缩缝中的胶带必然会被拉断、拉脱。

关于箱梁的振颤问题：箱梁的振颤是由箱梁的支承条件引起的，对箱梁的受力及耐久性是很不利的。

3 维修加固设计

基于上述存在问题及对损坏原因的分析，维修加固方案将加强上部结构的横向连接，改进桥面结构，增大桥梁上部结构的整体刚度，增设单柱支点部位的减颤措施并更新改造现有伸缩缝，恢复桥梁的整体功能，确保在设计荷载状态下的正常运营。

（1）桥面系维修

桥面铺装：将原桥面铺装全部铲除至箱梁、T梁顶面，重新铺二层φ12cm，间距10×10cm，冷拉带肋焊接钢网钢筋网，并用短筋支护防止塌陷变形。

T梁连续桥面结构，连续缝部位3m范围采用φ12cm，间距10×10cm钢筋进行加强。

连续桥面混凝土，箱梁顶面因不铺沥青磨耗层，所以采用C50高性能钢纤维混凝土。钢纤维混凝土可增强混凝土韧性和耐久性（加硅粉）。T梁部位采用C40聚丙烯纤维混凝土，纤维网是一种新型混凝土加强材料，是由聚丙烯合成的纤维网，加入混凝土中可以有效地抑制混凝土的塑性收缩龟裂，使桥面混凝土的耐久性能提高。

T梁桥面防水层采用桥面专用防水卷材，桥面专用防水卷材可满足水泥混凝土桥面结构对防水层的技术要求。该防水层具用良好的稳定性和粘接性，压缩变形较小，具有良好的力学性能，施工简便、快速。易于保证施工质量。箱梁部位桥面不设沥青混凝土层，因此需采用在混凝土中添加外加剂来提高混凝土的抗渗等级。

桥面沥青铺装层采用由SBS改性沥青配制的AC-13Ⅰ型沥青混合料。改性沥青可减少车辙，并改善沥青混合料的低温性能，提高沥青混合料的耐久性，可以有效的提高桥面面层的质量和使用性能。SBS的改性沥青应符合PG64-28级（SHRP标准）。

（2）伸缩缝维修

原桥采用TS-80和TS-160型伸缩缝均已损坏，需重新安装原型号伸缩缝。

（3）横隔梁维修

T梁横隔梁的连接均为干接头，接头错位，钢板开焊按原设计修复达不到预期效果，经比较采用湿接头方案，即把原来的干接头改成湿接头，将横隔板连接处两侧的混凝土凿除，露出钢筋，用短筋搭焊，利用钢筋吊模，灌注由UEA膨胀剂配制的补偿收缩混凝土，以保证新旧混凝土的结合，在浇注微膨混凝土之前先在原混凝土的表面涂刷由ZV胶配制的界面处理浆，拆模后如有缺陷，可用奥克砂浆进行修补。横隔梁改成湿接头后将明显增强桥面系的整体性，改善桥面系的工作状态。

（4）箱梁底板裂缝维修

箱梁底板裂缝多发生于箱梁施工阶段的连接部位的湿接头处理不好的部位，该处采用碳素纤维补强的方法进行维修。

（5）其它部位维修

墩柱、盖梁、桥台、地袱凡混凝土脱落缺损露出钢筋部位的混凝土凿除露出钢筋，并经除锈处理，然后用奥克砂浆进行修补，恢复其原貌。泄水管采用接长的办法进行维修。

（6）连续箱梁减颤措施

从现场检测结果分析，箱梁的振颤是由一阶翘扭振动引起的，而这种振动是由桥梁构造及支承条件决定的。车辆荷载产生的疲劳应力是随着时间而发展的，梁体过度颤动加速了梁体的疲劳，对梁体的受力及结构的耐久性是非常不利的。因此增大箱梁上部结构的整体刚度，增设单柱部位的支点是减颤措施要考虑的主要内容。采用上述两项措施后可有效地减弱连续箱梁的振颤问题。

4 结论

桥梁的维修加固是一个系统工程，需要紧抓技术管理、检测、设计、施工、验收评定等各个环节，通过本例桥梁的维修工作的总结，可以为相似工程提供参考。