人民桥维修补强加固新技术简介

人民桥维修补强加固新技术简介彭思 李载宁（广东省建筑设计研究院）（ 广东土木与建筑 2001年第10期 CN44-1386/TU）1、引言近年来交通量逐年成倍增长以及车辆载重越来越大，城市道路上建成不久的桥梁有相当一部分已不堪重负，需要采取必要措施进行维修补强加固，以提高技术等级和通行能力，继续为现代交通服务，从而给国家带来显著的经济和社会效益。海南省海口市人民桥建于60年代，1986年加宽扩建，现为连接海南岛滨海大道上的城市桥梁，市政府曾经决定拆除后重建。后经采用新技术新材料进行维修补强加固，仅用100多万元就达到目的。是一补强加固成功的工程实例。2、工程概况 2.1 旧桥简介海口市人民场桥1969年建设时采用的设计标准为汽13，拖60，人群荷载250kg/m2，全桥宽11.5m，双车道，净7m，跨径组合516.76m简支梁，全长83.8m。1986年扩宽增加慢车道, 桥宽22.06m，人群荷载450kg/m2 。结构横断面详见图1、图2。上部结构：原设计现浇工字梁、微弯板。扩建后在桥面两侧增加现浇两片T梁. 基础采用钻孔桩基础。2.2现状： 由于原设计标准较低，近年车辆载重加大，桥梁超载，正桥局部已出现破损迹象，经检查主要有以下问题：1) 正桥部分工字梁（主梁）跨中附近下缘开裂；2) 1986年加建的T梁，有部分梁的混凝土标号未达到设计要求,梁的向阳面出现竖向裂缝，梁端局部出现损坏，有少数支承垫石开裂损；3) 桥面伸缩缝不完善制约了梁的伸缩变形，且伸缩缝损坏漏水，导致桥墩帽梁积水，帽梁上缘支座部位普遍出现混凝土爆裂，受力主钢筋严重锈蚀；4) 边T梁局部被船只碰撞致损；5) 微变板局部发现有顺桥向裂纹；6) 桥墩系梁开裂，钢筋锈蚀。 3、加固补强措施： 3.1目标： 修复破损部位，恢复原设计承载能力，上部结构可满足现行公路桥涵设计通用规范汽车-15级荷载标准，通行20t重车，考虑全桥已使用了30年的情况，日后使用时限载15t以下车辆通行是适宜的。 3.2加固修复部位： 1)梁体裂缝修复：全面检查各片工字梁、T梁、支承垫石、墩柱、系梁、微弯板等，凡裂缝宽度在0.25mm以上者，均灌注高分子树脂，填充裂缝，恢复梁的整体性，对0.25mm以下可见裂缝，用高分子树脂封闭，以防钢筋锈蚀。2)工字梁梁体加固：对工字梁受力的主要部位，采用钢板贴合加固；梁的跨中6m范围，下翼缘贴合钢板，板厚8mm；梁的腹板从梁两端2m范围，两侧均贴合钢板，板厚8mm，以增加梁的承载能力,见图3；(图3)3) 桥墩帽梁修复：主桥桥墩帽梁的悬臂部位，是桥梁安全的关键，在帽梁的上下缘、腹板均粘贴钢板，构成钢桁架形式，帽梁其余承受正负弯矩的部位，相应亦贴钢板加固。(图4)；这样处理不仅大大提高了帽梁的承载能力，在外给人以安全的感觉； (图4) 4)边T梁加固：对被船只碰损部位进行钢板贴合加固 ，考虑到偶有超载现象，T梁的跨中部位亦予钢板加固；5)桥面的微弯板开裂损坏部位粘贴炭素纤维加固；6)桥墩支承垫石及梁端的破损部位，压注BL-GROUT，并以钢板加固；4、主要的加固技术和材料：4.1钢板粘贴技术：钢筋混凝土梁粘贴钢板补强是桥梁加固的基本方法之一，国内外文献均有记述；过去由于粘结材料性能尚未完善，在一定程度上限制了它的应用，本桥是采用日本SHO-BOND（肖邦）公司生产的钢板粘结剂GROUT粘贴，工艺上从涂抹改为压注，保证了粘结剂填充饱满，GROUT的高强度、高韧性、和化学稳定性、抗老化等性能，使钢板贴合后能充分发挥作用，特别是它的瞬间固化（达到标准强度的70%）的性能，使压注粘贴过程中不必中断交通。4.2 螺栓植入锚固技术：采用专用的高强度粘结剂植入螺栓，紧固将要粘贴的钢板，以螺栓的抗剪能力保证钢板与梁体的共同受力，使被粘贴钢板的补强作用得到了双重保证，这是钢板粘贴技术的最新发展；4.3裂缝修复技术：采用BICS（壁可）法又称汽球压注法，压力灌注低粘度的粘结剂BL-GROUT，其性能与GROUT相近，但粘度更低；BICS（壁可）法是已获专利的技术，浆液可被注入到0.02mm的微细裂缝中，使开裂的混凝土得到完美的修复，恢复结构的整体性。4.4碳素纤维加固技术：炭素纤维是一种复合高强材料，抗拉强度约相当于钢材的8倍，本桥加固所用的炭纤厚度为0.11mm，即相当于1mm厚的钢板，用于加固桥面微弯板的曲面。(相当10160)4.5防护技术：钢结构加固部位喷涂三层美国安士丹桥梁防锈漆，该种防锈漆也是旧金山金门大桥所用的油漆；桥立面及桥墩立面喷涂日本肖邦（SHO-BOND）防紫外线防盐害的耐候性涂料AU-1，在国内是第二次应用。 （帽梁钢板加固前）（帽梁钢板加固后）5、荷载试验为验证设计的正确性和加固效果，设计要求在加固后进行荷载试验，采用现行规范汽车-15级荷载标准，重车20t，标准车15t，单跨加载总重70t，高于原设计标准汽13，检测结果表明，桥梁受力状态良好，处于弹性受力阶段，完全达到预期的效果。 6、结束语人民桥补强加固采用了当前桥梁维修加固的最前沿的技术和材料，经过加固的桥墩和大梁是能安全使用的。同时仍要注意加