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清河大桥加固方案一、概况 清河大桥位于重庆市巫山县跨越溪沟，综合清河大桥技术状况评分及单项控制指标，该桥技术状况评定为 3类。大桥的主拱圈上主要病害有纵向裂缝，横向裂缝，竖向裂缝，露筋，空洞等。大桥上部一般结构病害有垫梁竖向裂缝，立柱有竖向裂缝。下部结构，只有0#桥台有杂物堆积。桥面系缺陷有桥面铺装破损，防撞护栏破损，排水孔堵塞，伸缩缝堵塞。二、桥梁主要病害养护建议 1、混凝土桥梁表层缺陷修补 （1）采用混凝土修补 采用混凝土修补，适用于混凝土桥梁构件表面蜂窝麻面空洞以及较大范围破损脱落等缺陷。用混凝土材料进行缺陷修补，应采用比原结构强度值高一级的混凝土，混凝土粗骨料的粒径一般不大于15mm。在修补前应对混凝土表面的蜂窝麻面、破损脱落和露筋部位进行处理、凿毛，对已经生锈的钢筋除锈，并使旧混凝土表面保持湿润、清洁。混凝土施工技术要求应符合现行公路桥涵施工技术规范的规定，浇筑混凝土时应注意振捣及养生。修补方法有：直接浇筑法，喷射法，压浆法，涂抹法等。混凝土修补处理完之后，要进行最后处理，特别要注意新老混凝土胶界面（缝）的处理，最后要注意和加强养护。 （2）采用水泥砂浆的修补法 桥梁构件表面出现深度较浅、小面积缺陷的修补，可采用水泥砂浆人工涂抹法进行修补，修补材料主要采用普通水泥砂浆或专用修补材料（修补程序：准备、涂抹修补、反复压光处理、注意养护）。当桥梁构件表面出现大面积浅层缺陷及破损时，可采用喷浆修补法（喷射修补法：将水泥、砂、水的混合料，经过高压到修补部位的一种修补法）。 （3）采用混凝土黏结剂的修补法 聚合物水泥砂浆适用于混凝土桥梁表面的风化、剥落、露筋及小面积的破损等缺陷的修补。聚合物水泥砂浆的性能指标应符合公路桥梁加固设计规范（JTG T/J22-2008）。聚合物水泥砂浆修补施工过程中，应避免振动。修补部位的聚合物砂浆终凝前，应保护其表面免受雨水、风及阳光直射而产生的不利影响，并及时养护。修补方式有表面封涂修补和浇筑修补。 （4）环氧树脂养护 环氧树脂具有较高的强度、抗腐蚀、抗渗透，能与混凝土材料牢固粘贴，是一种较好的修补材料。但是价格较高，工艺要求高，通常在特别需要的情况下使用。涂抹改性环氧砂浆（混凝土）修补前，应先在已凿毛的混凝土表面涂一层改性环氧基液，使旧混凝土表面充分浸润。立模浇筑改性环氧混凝土的工艺要求与浇筑普通混凝土基本相同，浇筑时应充分插捣，反复压抹平整。 （5） 混凝土表面防腐涂装 处于严重腐蚀环境下的混凝土桥梁，其混凝土表面可进行防腐涂装。选择防腐材料的型号时，应综合考虑桥梁所处环境的温度、湿度及养护条件等原因，采用能有效抵抗外部不良因素侵害的、经检验符合国家相关标准要求的材料 2、钢筋锈蚀处理混凝土表层缺陷处理前应对生锈钢筋进行除锈，除锈后应及时涂刷阻锈剂。阻锈剂的质量及性能指标应符合有关现行国家标准的规定。采用阻锈剂溶液时，混凝土拌和物的搅拌时间应延长1min；采用阻锈剂粉剂时，应延长3min。凿除松脱、剥离等已损坏部位的混凝土。对钢筋进行防锈处理，涂以环氧胶液等黏结剂。立模、配料浇筑，喷浆、涂抹施工，对新喷涂或浇筑的环氧混凝土进行表面处理。对于锈蚀而出现的微小裂缝的部位，可以采用粘贴两层玻璃布的方法进行修补。 3、桥梁裂缝修补 （1）裂缝的表面封闭修补法桥梁结构裂缝的表面封闭修补常用方法有填缝法、表面抹灰法、表面喷浆法、凿槽嵌补法和加箍封闭法等。其中加箍封闭法主要用于混凝土梁的主应力裂缝，加箍以封闭裂缝。其他几种方法主要用于非受力裂缝。 （2）裂缝的表面粘贴修补法1、粘贴玻璃布法粘贴玻璃布法所用的玻璃布由无碱玻璃纤维织成耐水性好、强度高。玻璃布在使用前必须除去油蜡，以提高粘贴效果。粘贴前先将混凝土面凿毛，并冲洗干净，使表面无油污灰尘，若表面不平整，可先用环氧砂浆抹平。粘贴双层玻璃布的时候，为了压边，上层玻璃布应比下层的宽12cm。2、 粘贴钢板法首先按所需尺寸切好钢板，用打磨机打磨，使其表面露出钢的本色。修凿裂缝附近混凝土表面使其平整，用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土表面及钢板面以去除粘贴面的油脂和灰尘。在钢板和混凝土粘贴面上均匀的涂刷环氧基液黏结剂，用方木、角钢和固定螺栓等均匀地压贴钢板，待养生到所需时间，拆除方木、角钢等材料，并在钢板表面上在涂刷一层养护涂料（如防锈油漆）。 （3）裂缝的压力灌浆修补法1、水泥灌浆修补法施工流程为：裂缝检查及处理、钻孔及清孔、止浆或堵漏处理、压水（风）试验、灌浆、封孔及质量检查。 2、化学灌浆修补法 施工流程为：裂缝检查及清理、钻孔及埋嘴、嵌缝止浆、压水（气）试验、灌浆收尾处理及质量检查。施工安全事宜：施工现场注意通风，以防止技术人员呼吸中毒。灌浆材料应密封储存。施工人员应佩戴口罩，橡胶手套，防护眼镜等。身体接触到环氧树脂材料时不能用丙酮等溶剂清洗，应该先用锯木屑或去污粉檫除，再用肥皂热水清洗。施工器械可用丙酮、甲苯等溶剂或热水清洗。施工现场严禁明火，注意器械与残液的回收，以防污染环境。 4、本桥缺陷维护建议 下游边箱拱脚段第1节间外侧腹板有2条宽为0.19mm的纵向裂缝及2条长约10cm、宽0.09mm的竖向裂缝。 下游边箱第2节间外侧腹板上缘有1条纵向裂缝，该裂缝从第1节间端部穿过隔柱延展至第2节间中部；上游边箱拱脚段第2节间外侧腹板中部存在1条宽0.20mm的纵向裂缝。 上游起第3节第4节拱箱间底板现浇接缝处，范围纵向开裂，缝宽0.08mm，表面有白碱痕迹。 第六节截面处下游边箱外侧腹板上缘存在长70cm高20cm的缺陷区域，区域右上角为空洞，有编织袋等杂物，钢筋外露并锈蚀；腹板其它区域分布纵向及竖向裂纹。 第七节截面下游边箱外侧腹板存在纵向及竖向裂纹，并有1条宽0.10mm贯通性纵向裂缝。1#垫梁上游端拱脚侧侧面局部存在网状裂缝，最大缝宽0.21mm；距上游边柱内边缘110cm处，有1条长60cm、宽0.18mm的竖向裂缝从上缘往侧面延伸；距上游中柱内边缘20cm处有1条竖向裂缝从上缘向侧面开展，长8cm，缝宽0.10mm；垫梁中部有1条贯通两侧面及顶面的裂缝，缝宽0.29mm0.37mm。2#垫梁上游边柱与中柱间中部有1条贯通裂缝，缝宽0.18mm；垫梁中部有1贯通裂缝，上缘处缝宽0.23mm；距下游中柱内侧70cm处，拱脚侧侧面有1条竖向裂缝从上缘向下开展40cm，缝宽0.13mm。3#垫梁下游中柱外侧侧面上缘有1条40cm长、宽0.09mm的竖向裂缝；在垫梁中部侧面修补条带边缘处有1条宽0.10mm的贯通侧面及顶面的裂缝。7#垫梁距下游中柱外侧30cm处，有1条贯通两侧面及顶面、宽0.15mm的裂缝；距下游中柱内侧125cm处，有1条贯通两侧面及顶面的裂缝，缝宽0.12mm；上游中柱外侧处，有1条从上缘向侧面开展、长20cm的竖向裂缝。6#垫梁距下游中柱内侧130cm处，有2条宽约0.10mm的裂缝，其中1条竖向贯通。 5#立柱距垫梁0.40m处有1条竖向裂缝，向上延伸033m。 7#立柱距垫梁0.55m处有1条竖向裂缝，向上延伸0.41m。 综上所列出来的主拱圈纵向裂缝，垫梁和立柱上的竖向裂缝用用环氧砂浆修补；露筋需要先除锈再进行维护，蜂窝麻面，空洞需要打磨后再用混凝土进行修补。维护按照公路桥梁加固设计规范（JTGT J22-2008），公路桥梁加固施工技术规范（JTGT J23-2008)进行施工维护。 下部结构0#桥台有杂物、垃圾堆放。应该将杂物和垃圾清理并处理，防止危害到桥梁安全。桥面系铺装破损，可先用一边车道进行通车，另一边进行修补。泄水孔将3个堵塞的疏通，并将其他的泄水孔中垃圾清理一下。防撞护栏破损较严重的直接更换；破损不是非常严重的，进行除锈，并用混凝土进行修补。伸缩缝异物填堵，看能疏通后能否继续使用，不能则更换伸缩缝。 三、桥梁的部分缺陷加固1、拱桥加固设计应遵循的原则： （1）对症下药，标本兼治。根据旧桥的病害情况和整体受力情况具体分析，找出原因，对症下药。 通过检测判断桥梁已有病害的性状、程度，选用科学的方法评价结构的实际承载力； 选用合适的加固技术，确保达到加固的目的； 对已发现的病害，要一次维修到位，以免留下后患。 （2）方便施工原则。加固方案的制定要充分考虑到当地的施工条件和施工难度，方便施工。 （3）经济性原则。 加固维修费用少于新建费用40%时，应优先考虑加固； 在确定加固方案时，应选择费用最经济合理的加固方法。 （4）对原结构的损伤，应尽可能减至最低。加固时，为使新老混凝土结合好，共同承载，一般采取钻孔锚筋、凿毛原有混凝土等措施，对原有结构的损伤应尽可能少。 （5）加固方案的选择应尽可能地不中断交通，或者少中断交通，或在施工中搭建便桥，既方便施工，也减少干扰。2、需要加固的病害内容 距跨中约5m处（弧长，方向是向0#桥台方向），拱圈靠上游的边板有一条0.60m竖向裂缝，靠近上游拱腹有一条长3.00m的横向裂缝，竖向裂缝和横向裂缝相连接，裂缝最大宽度为0.22m。距跨中约4m处（弧长，方向是向0#桥台方向），拱圈靠上游的边板有一条0.65m竖向裂缝，靠近上游拱腹有一条长2.60m的横向裂缝，竖向裂缝和横向裂缝相连接，裂缝最大宽度为0.25m。 两条受力裂缝相距1m左右，需要加固，可以一起作为一个整体加固，也可以分成两个部分分开加固两种方式，这里选择作为一个整体加固的方法。3、加固方案及加固方案选取 下面有三种加固方法进行比较。（1）增大拱圈截面加固法 适用范围 圬工拱桥拱圈顶部产生裂缝，或沿砌缝发生的环向裂缝，这种情况下，可以采取增厚拱板的加固方法。加厚时先将拱上填料拆除，再沿全桥宽浇筑混凝土拱板，内设钢筋网，加厚拱板的截面形式，如果是与旧混凝土结为整体，施工时需要将原混凝土表面凿毛冲洗后再浇筑新混凝土，其主要工序就是拆除旧拱背填料，重新浇筑钢筋混凝土的过程。浇筑的混凝土板长于桥头约34m，并处理好桥头排水问题，禁止水流冲刷主拱圈。 拱板构造 a加厚时必须采取凿毛被加固拱板的表面，在原拱板上设置预埋抗剪钢筋等措施，保证新老拱板之间紧密粘结。 b新增拱板应按照构造要求设置钢筋网，钢筋网设置在现浇层上表面并保证保护层厚度，钢筋间距可按桥梁施工规范中对构造钢筋的规定。 施工工艺流程 将原混凝土凿毛、清洗表面绑扎钢筋网现浇混凝土设置桥头排水盲沟，与纵向排水相连接按照公路桥涵施工规范要求养生（2）锚喷混凝土加固法 锚喷混凝土加固是将锚杆锚入拟补强部位结构内，挂设补强钢筋网，然后在喷射一定厚度混凝土，形成与原结构共同承受外载作用的组合结构。更加适合这里的局部加固。 锚喷混凝土的特点 混凝土的运输、浇灌和捣固结合为一道工序，大大简化了施工工序；设备占地面积小，机动灵活；节省劳动力，具有广泛的适应性；施工快捷简便，不中断交通等特点。喷射混凝土能射入宽度2mm以上的裂缝，与被加固的结构紧密结合，形成一个整体。锚喷混凝土施工时可在混合料中加入外加剂或外掺料，大大改善喷射混凝土的性能。比如加入速凝剂，则喷射混凝土具有凝结快、早期强度高等特点。 锚喷混凝土强度 采用的喷射混凝土与钢筋的强度等级，不应低于原结构的强度等级。 a.钢筋网。钢筋网主要弥补原结构抗弯能力不足，或需要提高旧桥的承载能力所增加的外荷载作用由钢筋网承担。钢筋网一般采用级螺纹钢。 b.喷射混凝土 抗压强度是评定喷射混凝土质量的主要指标。抗压强度受多种因素影响，如材料的品种和质量，混凝土的配合比，以及施工工艺等。试验资料表明，分层喷射混凝土对抗压强度没有影响，因此，对于需要较厚喷射混凝土时可采取分层喷射的施工方法。黏结强度为确保锚喷混凝土和旧桥原有结构能够共同受力，其黏结强度是特别重要的。国内外资料表明，喷射混凝土与旧桥混凝土的黏结强度为0.72.85MPa，界面抗拉黏结强度1.473.49MPa。 锚喷混凝土的施工工艺要点 根据喷射混凝土的搅拌和运输方式，喷射混凝土一般有干式和湿式两种。而目前我国广泛采用喷射技术。 a凿毛并加固拱圈的表面； b按设计要求在构件表面安设锚固钢筋； c绑扎钢筋网与锚固钢筋焊接，钢筋周围应有足够的间隙，以便混凝土能够完全包裹钢筋； d按照试验配合比将混合料送进湿喷机； e表面修整。喷射面应自然整平； f混凝土养生，养生时间不小于7天。（3）粘贴钢板加固法 粘贴钢板加固技术是指采用特制的建筑结构胶将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位，使之与结构物形成整体，从而提高结构的承载能力的一种加固方法。钢板固定于受拉混凝土表面或薄弱部位，可以增加混凝土结构抗弯刚度，提高其抗弯、抗剪、抗拉性能，使结构挠度减小，并且能抑制裂缝的发展，其受力均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象，除此以外，该方法还具有施工简便，快速，不影响结构外形，加固费用低，不减小桥梁净空以及增加荷载不多、对交通影响较小等优点。该方法的不足之处是粘贴钢板的受力存在应力滞后现象，且施工时原结构的荷载越大，应力滞后越多；粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素，并且受施工质量的影响显著。 根据施工工艺和适用范围的不同，本文将粘贴钢板加固法分为直接涂胶粘贴法（以下简称干粘法）和压力注胶法，顾名思义，前者是指直接通过在钢板和混凝土结构物表面涂抹建筑结构胶粘贴钢板的方法，后者是指通过在钢板和混凝土结构物表面之间压力灌注建筑结构胶粘贴钢板的方法。正是由于施工工艺的不同，也就决定了二种方法的适用范围不同，采用直接涂胶粘贴钢板的方法适用于钢板厚度不大于5mm的情况，而当钢板厚度大于5mm时，应采用压力注胶粘贴工艺。 1、干粘法的施工工艺流程：混凝土表面裂缝处理 混凝土表面清理及钢板位置放样 混凝土粘合面表面处理 钢结构粘合面表面处理 混凝土上打孔植筋 钢板上配套打孔 配置建筑结构胶 涂胶安装钢板 安装锚固螺栓并加压 常温固化 切除锚固螺栓头 钢板防腐处理。 2、压力注胶法的工艺流程：混凝土表面裂缝处理 混凝土表面清理及钢板位置放样 混凝土粘合面表面处理 钢结构粘合面表面处理 混凝土上打孔植筋 钢板上配套打孔及安装 配置建筑结构胶 预留注胶孔及封边 压力注胶工艺施工 常温固化 切除锚固螺栓头 钢板防腐处理。 两种工艺注意事项： 、混凝土表面裂缝处理：在进行粘贴钢板前，先期进行裂缝封闭或灌封工作，处理完成且达到养护时间后，再清理粘贴钢板的混凝土区域。 、混凝土表面清理：清理粘贴钢板的混凝土区域，去除油污等异物，打磨凸角，根据设计图纸的要求并结合现场测量定位，在需粘钢加固混凝土表面放出钢板位置大样，凿除需粘钢区混凝土表面68mm厚的表层砂浆，使坚实的混凝土石外露，并形成平整的粗糙面，表面不平处应用尖凿轻凿整平,再用钢丝轮清除表面浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。 、混凝土粘合面表面处理：用斩斧在粘合面上依次轻斩混凝土表面，斩斧纹路应与受力方向垂直，除去表层0.20.3cm以露出砂石新面，并除去粉粒（用无油压缩空气吹除或用毛刷扫除表面粉粒）；用无油棉丝蘸丙酮擦拭混凝土粘合面，除去油污；保持混凝土粘合面干燥清洁状态。 、钢板粘合面表面处理：钢板粘合面必须进行除锈和粗糙处理；钢板粘合面可用喷砂或平砂轮打磨除锈,直至出现金属光泽，钢板粘合面有一定粗糙度，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。 、混凝土上打孔植筋： a、钻孔。在需安装锚固螺栓的位置用记号笔标作出记号；用钢筋探测仪检查植筋部位的原混凝土钢筋位置，以确定钻孔位置；用冲击钻钻孔，钢筋或螺栓的钻孔直径参照相关的性能指标。标尺设定为成孔深度；钻时要慢，待钻头定位稳定后，再全速钻进；钻孔时应尽量减少钻孔时的振动，防止造成蹦边破坏，但必须用凿毛器将孔壁凿毛；成孔尽量垂直于植筋结构平面，钻孔中若遇到钢筋(螺栓)是主筋时，必须改孔。b、清孔、吹孔。植筋孔钻到设计深度后，用刷子刷落孔壁灰渣；将气筒导管插入孔底，来回打气吹出灰渣；成孔后，必须等孔内干燥，再用上述方法清孔，并保持孔内干净、干燥至注胶前；按上述工序需进行刷孔及吹孔各三遍，直至孔内清洁干燥为止。c、注胶。注胶前,须详细阅读植筋(螺栓)胶使用说明书，掌握其正确的使用方法，查看胶的有效期，过期的坚决不能使用；当环境.条件(温度、湿度)不满足时，应停止施工；检查植筋(螺栓)孔是否干净、干燥；当上述条件满足后，把植筋胶放入胶枪中，接上混合管(必要时接上延长管)。每支胶最先挤出的肢体颜色不均匀的部分(约10crn)应弃之，见到颜色一致的肢体后再将混合管插入孔底，从孔底向外注入粘结剂，注满孔洞的2/3，保证植筋(螺栓)后饱满。d、植入钢筋(螺栓)。将加工好并除锈后的钢筋(螺栓)轻砸击至孔底，钢筋(螺栓)插入要缓慢，防止粘结剂在钢筋(螺栓)的快速挤压下喷出，造成钢筋(螺栓)与肢体之间不能完全紧密结合；钢筋(螺栓)插到孔底后,调整好外露部分位置，用绑丝或其他方法固定好钢筋(螺栓)，应用钢板条模板定位钢筋；由下向上进行植筋(螺栓)施工时，应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋(螺栓)孔中，再用电钻将钢筋(螺栓)植入，通过钢筋(螺栓)的挤压将胶袋或玻璃管破碎，并使流出的植筋胶将孔洞填满，并对钢筋(螺栓)紧密包裹。 e、养护。在不低于5的环境温度下养护30分钟，固化期间防止振动。 、钢板上配套打孔：根据设计图纸进行钢板下料，并根据混凝土上实际的钻孔位置对所要粘贴的钢板进行配套打孔，打孔完成后，焊接钢板接缝（应在钢板安装前完成，严禁钢板安装后再进行钢板焊接）实现钢板的接长，然后在混凝土和钢板之间垫入3mm厚的垫片，将钢板套在螺栓上调整水平和固定，完成钢板安装。 、配置建筑结构胶：选择满足规范要求的建筑结构胶，按照其配比说明配置建筑结构胶，使用易散热的宽浅软塑料(聚乙烯)盆或筒作为盛器，容器内不得有水和油污，保持清洁。先放入称好需要量的甲组料，然后放入与甲组料相应的事先称好的一定量的乙组料；必须充分拌和，拌和可用人工，也可用电动搅拌器拌和，一般以后者为好，省力，易拌均匀。搅拌应按同一方向进行，避免产生气泡，搅拌时，应避免水分进入容器。 、预留注胶孔及封边：在钢板上为注入座预留孔洞位置，并将密封材料注入座的周边，用密封材料密封钢板及锚固螺栓的周边，同时按加固方案要求安置排气管。 、压力注胶工艺：选择晴朗、干燥天气操作；压注粘结剂前首先将主剂和固化剂充分混合，然后倒入压力罐内；压力罐出胶口和设置在钢板上的注入口用透明塑料软管联接，接口处绑扎密实，通过给压力罐施加低压，将罐内粘结剂压入钢板与混凝土板之间的空隙中；涂胶饱满程度检查：待注胶的注入座四角透气管均开始流胶时，封闭这些透气管，并取下透明胶管，用封堵管封堵注入座，开始下一注入座位置的灌胶。 、固化时间及粘贴质量检查。拌和的建筑结构胶基本固化时间约24h，但注胶结束后应进行72小时养护，期间钢板不得受到撞击或震动，此后即可