空心板梁橋維修實(shí)例
關(guān)鍵詞：空心板梁，維修，加固
1情況簡介
該橋位于九園公路K73+320處，跨越閻東渠�，F(xiàn)狀橋梁規(guī)模為5跨13m簡支空心板，全長65.6m。橫斷面為0.5m（防撞欄桿）+11m（行車道）+0.5m（防撞欄桿），全寬12m。原設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)：汽超－20，驗(yàn)算荷載掛車－120。
該橋上部結(jié)構(gòu)采用普通鋼筋砼空心板梁，簡支結(jié)構(gòu)。每跨9塊中板，2塊邊板。板高60cm，每塊板寬99cm，板橫斷面為雙孔空心圓，圓直徑36cm。下部結(jié)構(gòu)采用樁柱式墩臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
該橋于1995年設(shè)計(jì)并于當(dāng)年竣工。
2主要病害
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，該橋下部結(jié)構(gòu)完好，樁柱及蓋梁砼無腐蝕、剝落、裂縫等病害發(fā)生，防撞欄桿主體結(jié)構(gòu)完好，不在本次維修范圍內(nèi)。
該橋主要病害為：
1）橋面鋪裝及附屬設(shè)施：
�。�1）經(jīng)調(diào)查原設(shè)計(jì)圖紙，該橋橋面鋪裝由瀝青混凝土鋪裝與水泥混凝土鋪裝組成。瀝青鋪裝為4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-16I），水泥混凝土鋪裝原設(shè)計(jì)邊部厚6cm，橋中線處厚11.5cm。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，該橋橋面鋪裝損壞嚴(yán)重。尤其是第一跨右側(cè)第3第4塊板之間鋪裝層在兩塊板絞縫處已碎裂為小碎塊，現(xiàn)用鋼板暫時(shí)鋪蓋。其余跨橋面鋪裝縱向裂縫明顯。從破損處可看出，舊橋橋面鋪裝鋼筋為φ6mm，間距20cm。最薄處僅厚6cm。瀝青混凝土表面縱橫裂縫明顯，損壞嚴(yán)重處為大面積坑槽。
（2）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)刨驗(yàn)，板梁間鉸縫沒有按設(shè)計(jì)要求施工，破損處鉸縫內(nèi)沒有水泥混凝土，被雜物填塞，鉸縫表面仍為光面。
�。�3）泄水孔：全橋共計(jì)10個(gè)泄水孔，每跨在跨中部位每側(cè)各設(shè)一個(gè)。經(jīng)調(diào)查，全橋共有6個(gè)泄水孔被雜物堵塞，排水不善。由于長時(shí)間積水浸潤周邊混凝土，引起瀝青混凝土結(jié)構(gòu)松散，水泥混凝土腐蝕出現(xiàn)“白華”現(xiàn)象。
（4）伸縮縫：現(xiàn)狀伸縮縫為浸瀝青軟木板，已全部損壞。伸縮縫處滲水嚴(yán)重。伸縮縫附近橋面鋪裝損壞較為嚴(yán)重。
由于伸縮縫損壞后，連鎖引發(fā)橋面鋪裝的破壞。汽車荷載——特別是高速行駛的大型重車跳車產(chǎn)生了很大的沖擊力和破壞力，其遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過橋面混凝土的強(qiáng)度，尤其是沖擊產(chǎn)生的剪切力。
2）主梁
�。�1）上部結(jié)構(gòu)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)察看普遍在跨中有細(xì)微橫向裂縫，經(jīng)檢測(cè)，裂縫寬度均在0.2mm以內(nèi)。但梁底縱向無明顯撓曲變形，在裂縫處伴有水痕，部分裂縫處混凝土出現(xiàn)“白華”現(xiàn)象。
�。�2）由于施工中部分板梁保護(hù)層厚度不足，全橋表面箍筋外露23處，由于鋼筋銹蝕引起周邊混凝土環(huán)向破壞。
（3）由于泄水孔豎向下緣剛好與邊板梁翼緣平齊，排水時(shí)在風(fēng)力作用下梁側(cè)面易受侵蝕，在泄水孔周邊梁側(cè)面有“白華”現(xiàn)象。
�。�4）在該橋維修施工中發(fā)現(xiàn)部分板梁頂板厚度局部僅有7cm，小于設(shè)計(jì)厚度。
3病害原因分析：
1）橋面鋪裝：
�。�1）設(shè)計(jì)不合理：
a．橋梁鋪裝未設(shè)置防水層，水的破壞是導(dǎo)致橋面鋪裝破壞的一個(gè)主要原因。
b．水泥混凝土鋪裝層偏薄，原設(shè)計(jì)厚度最薄處僅有6cm。水泥混凝土鋪裝層中鋼筋直徑偏小，間距偏大。由于以前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受力時(shí)沒有考慮橋面鋪裝參與結(jié)構(gòu)受力，亦即沒有按主受力截面要求配筋。但實(shí)際上，車輛荷載直接作用于橋面鋪裝層，橋面鋪裝也就直接承受高速行車的沖擊、剪切與磨耗，直接承受氣候的影響，日曬升溫、日落降溫，并與主梁(板)存在一定的變化差異，因此鋪裝層與主要承重結(jié)構(gòu)必須共同受力、協(xié)調(diào)變形。故橋面鋪裝層必須作為受力截面計(jì)算內(nèi)力并配置受力鋼筋。
c．鉸縫尺寸較小，施工不易操作，混凝土不易密實(shí)，難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
（2）施工不嚴(yán)格，沒有完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求：
a．鉸縫內(nèi)無混凝土。在施工中就形成單板受力，鉸縫起不到設(shè)計(jì)時(shí)橫向分配荷載的目的，加大了鋪裝層的受力，引起鋪裝的早期損壞。鋪裝損壞再引起每片板梁單板受力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致板梁破壞。
b．水泥混凝土鋪裝與橋面板間光滑，有一層約厚3～5mm的浮漿。且在施工橋面鋪裝時(shí)未全面鑿毛；另外，橋面上雜物沒清理干凈，造成橋面鋪裝與梁結(jié)合差，鋪裝層形成一薄層單獨(dú)作用。引起鋪裝層不能承受重載車輛作用下所產(chǎn)生的內(nèi)力。另外，溫度的變化及荷載作用時(shí)鋪裝層不能與主梁一起協(xié)調(diào)變形，在車輛的沖擊作用下，鋪裝層很容易破壞。
2）主梁：
由于橋梁未設(shè)計(jì)防水層，加之施工的粗糙，通過鋪裝層裂縫水逐漸滲入板梁的空心內(nèi)，天長日久在空心部位存積了大量的水（在是施工時(shí)在空心處鉆孔有大量水流出）。由于是普通鋼筋混凝土，水會(huì)在下緣的受力裂縫處滲處，導(dǎo)致“白華”現(xiàn)象。
由于施工粗糙，保護(hù)層厚度不足，導(dǎo)致箍筋外露銹蝕。
4維修內(nèi)容
根據(jù)以上對(duì)該橋損壞狀況的描述，需對(duì)其進(jìn)行維修處理，工程維修內(nèi)容詳見以下幾點(diǎn)：
1）加大鋪裝層的剛度，改善舊橋橫向力傳遞不善的狀況。具體做法：鑿除原橋面鋪裝，重新鋪筑4cm細(xì)粒式瀝青混凝土（AC-13I）＋防水層（YN）＋10～18.25～10cmC30聚丙烯纖維防水水泥混凝土（W6）。鋪裝層內(nèi)采用間距10cm×10cm、φ10LL550冷軋帶肋焊接鋼筋網(wǎng)。W6防水混凝土指抗?jié)B壓力大于0.6MPa的不透水水泥混凝土。鑿除舊橋面鋪裝后，板梁頂面需在頂面鑿毛。拉毛可采用垂直于跨徑方向劃槽，槽深0.6～0.8cm,每延米橋長不少于10～15道�，F(xiàn)澆新的鋪裝層前，必須用鋼刷清除結(jié)合面上的浮皮，用水沖洗清洗橋面殘?jiān)突覊m。嚴(yán)禁油膩污染板梁頂面。為保證橋面鋪裝能與板梁共同受力，澆筑鋪裝砼前需涂抹界面劑。
2）清除鉸縫內(nèi)砼及鑿除鋪裝后的雜物，用清水沖洗砼表面浮皮污物，晾干后噴灑界面劑，再澆筑SCM無收縮免震搗高強(qiáng)水泥灌漿料，以加強(qiáng)鉸縫橫向傳遞力。
3）對(duì)空心板頂板度（局部）小于7cm的，進(jìn)行局部開倉處理，將厚度不足部分鑿除，重裝芯模，并增加補(bǔ)強(qiáng)筋，澆筑比原混凝土標(biāo)號(hào)高一級(jí)的混凝土，使頂板厚達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在頂板上的橋面鋪裝層應(yīng)加設(shè)10×10cm直徑12二級(jí)鋼筋網(wǎng)，此網(wǎng)應(yīng)與相鄰空心板濕接縫鋼筋焊牢。
