上海圆畅市政建设工程有限公司
摘要:S20公路泰和路高架桥修建至今已经投入使用近20年了,我国在这20年间发展速度飞快,国民车辆数量不断上升,截至今天高架桥路面和桥梁各有不同程度的损伤,因此有必要对S20公路泰和路高架桥进行大修,本文对S20公路泰和路高架桥大修工程的施工内容具体分析。
关键词:公路;高架桥;大修工程
引言:
S20公路泰和路高架桥是东西走向的两座独立的特大型立交桥,全长4026m,宽39m,2001年修建,据现场勘察报告显示,当前泰和路高架桥桥面开裂,桥梁存在渗水现象,桥梁梁底其他混凝土结构多出现裂缝,桥梁的车辆载荷不能满足要求。
一、S20公路泰和路高架桥桥面维修内容
(一)桥面铺装维修
1.桥面翻修
S20泰和路高架桥的沥青混凝土桥面有多处裂缝,因此要对高架桥的桥面做基础的翻修工作,修补桥面的裂缝、凹坑、沉陷部位,修补桥面所用材料应该进行优化,应该根据当前的车流量,对高架桥的桥面进行翻修,提高桥面的承载负荷,还要对未来车流量进行预测,保证高架桥桥面使用年限可以达到要求。
高架桥桥面翻修的材料可以使用沥青混合料40mmSMA-13,40mmSMA-13沥青混料是通过SBS重交沥青与0.4%聚酯纤维混合得到,在翻修桥面采用40mmAC-16C沥青混凝土结构铺设桥面,桥面重铺时加入0.35%抗车辙剂减少桥面维修完成后车辆在高架桥桥面留下的车辙印,然后对沥青混凝土桥面做2mm的增强型防水粘结层,最后对沥青混凝土桥面做铺装抛丸处理,防止桥面的沥青混凝土出现脱离、凹坑、推移等状况,提高高架桥桥面的使用质量。
2.桥面凿除重新铺装
S20泰和路高架桥的整体桥面做好沥青混凝土结构翻修之后,对桥面做钢筋混凝土铺装,并仔细检查桥面钢筋混凝土铺装和是否出现明显的裂缝或破碎,若发现裂缝或破碎,则应进一步凿除钢筋混凝土铺装,再按原混凝土铺装结构层厚度进行恢复,并将桥面铺装钢筋采用钢筋网片进行加强。钢筋混凝土结构为8cm的C50快硬性混凝土。混凝土内掺钢锭铣削型钢纤维,用量为50kg/m³。钢纤维型号可采用AMi04-32-600。材质为结构用低合金高强铸钢ST52-3。抗拉强度不应低于700MPa。桥面铺装内设置一排钢筋网片,钢筋网片纵、横向钢筋均采用Φ12@100mm。
(二)采用植入钢筋及预埋折叠式钢筋笼重做铰缝构造
拆除损坏的铰缝构造,然后重新建造。先清除板梁铰缝之间的混凝土,然后在板梁之间植入Φ10@150mm的钢筋,加强板梁铰缝的构造,同时使用C50快硬性微膨胀混凝土作为铰缝混凝土,并在铰缝混凝土内埋入折叠式钢筋笼,最后铰缝钢筋上端弯折后包裹住桥面铺装钢筋,完成与桥面铺装钢筋焊接。
(三)改建为RG-80型钢伸缩装置,重新设置桥面连续构造
1.将屡修屡坏的桥面连续缝改建为RG-80型钢伸缩装置
对于损坏严重且存在屡修屡坏的桥面连续缝翻挖后,改建为RG-80型钢伸缩装置。
2.将其余的连续缝翻挖后重新设置桥面连续构造
对于出现损坏的其余桥面连续缝翻挖,然后重新设置桥面连续构造,完成桥面的重建。钢筋混凝土桥面铺装层厚度应该为8cm,结构按刚接桥面连续结构布置,即翻挖原有连续缝构造后在梁缝位置处纵向设置两排Φ12@75mm的加强钢筋,再重新浇筑铺装混凝土。混凝土采用C50快硬性混凝土,混凝土内掺钢锭铣削型钢纤维,用量为50kg/m³。
(四)重做损坏的桥面型钢伸缩装置
目前S20公路泰和路高架桥有6条型钢伸缩装置出现的严重损坏,维修时应将这些伸缩缝翻挖后重新设置,并采用RG-80型钢伸缩装置完成损坏桥面的修补重建。
二、S20公路泰和路高架桥上部结构维修
(一)三跨工字钢-混凝土叠合梁
S20公路泰和路高架桥的第177~179跨使用三跨工字钢-混凝土叠合梁的结构对高架桥上部结构进行维修,然后对高架桥的钢梁部位打磨除锈,根据《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T 722)中的相关规定选择合适的高架桥钢梁涂料,因为S20公路泰和路高架桥在沿海城市,所以城市空气环境干湿交替,因此钢梁要选择要表面容忍性足够好的油漆,保证油漆能够适应潮湿的空气环境,选好油漆后重新涂装钢梁。
高架桥钢梁的油漆涂料还要注意防腐功能,防腐功能的涂料层厚度大致为200μm,由三层油漆涂料组成:底涂层、中间涂层及面涂层。底涂层一般采用1道厚度为60μm的环氧富锌底漆,中间涂层一般采用1道厚度为100μm的环氧煤沥青,面涂层一般采用2道厚度为80μm的丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆,面涂层的涂料应该注意与钢梁原有颜色保持一致。
(二)预应力混凝土空心板梁
S20公路泰和路高架桥的第1 跨~第176跨和第180 跨~第186 跨使用预应力混凝土空心板梁,例如高架桥的第48跨中第1#空心板梁的斜向受力裂缝最大宽度为0.70mm,而《公路桥涵养护规范》规定空心板梁的斜向裂缝宽度0.20mm,因此第1#空心板梁需要更换成预应力混凝土空心板梁[1]。
更换预应力混凝土空心板梁应该注意以下几点:
1.更换空心板梁前,应该按照施工的安全操作流程,在施工人员在安全保护措施之下完成板梁上防撞栏杆的拆除工作,防止板梁发生侧方向掉落的安全事故。
2.更换空心板梁前,应该按照原有的空心板梁的尺寸、结构等因素制作新的预应力混凝土空心板梁,不可以使用现有的预应力混凝土空心板梁直接更换。
3.更换空心板梁前,可以将板梁的挡块防护先拆除,待更换完成之后再重新安装。
对高架桥板梁梁端的横向、纵向、斜向裂缝都要做好封闭处理。做封闭处理之前应该对已经白化的梁板最低点钻孔,将板梁内部的积水排出再做封闭处理。封闭裂缝的材料一般选用水泥基渗透结晶型防水材料,然后在裂缝部位表面涂两层这样的材料,让材料渗透到板梁内部,以结晶体的形式对板梁裂缝进行填充,起到防水、封闭、防潮的效果[2]。
(三)更换梁板的支座
根据梁板支座的相关管理条例,如果发现梁板支座不能正常工作或者有缺陷,应该对梁板支座进行更换。更换梁板支座时,应该先将梁板顶起,让支座不受梁板重量,然后更换梁板支座,还完支座后再将梁板落到原来位置。将梁板顶起是为了方便更换支座,一般梁板顶起的高度为2mm,而且梁板顶起时应该注意不能损坏高架桥的桥面和桥梁以及其他辅助构造。
三、S20公路泰和路高架桥下部结构维修
S20公路泰和路高架桥下部结构的维修主要有两方面,桥墩台的维修与桥墩台的加固。经过多年的使用,桥墩台台帽及表面等位置出现裂缝,外部表面保护材料脱离,钢筋结构外漏被渗透到桥墩台内部的雨水腐蚀。
(一)桥墩台的维修
桥墩台维修主要是修补裂缝、除锈防锈及防水处理。桥墩台表面风化、雨水腐蚀不严重的部位可以将腐蚀部位凿掉,然后用水泥砂浆进行填补,如果腐蚀部位比较大,需要设置辅助设施保证修补的水泥砂浆能与桥墩台结合。打磨桥墩台钢筋锈蚀部位的铁锈,然后用砂浆填补,最后使用防锈材料做好桥墩台的防锈。桥墩台的裂缝主要采用化学灌浆法通过向裂缝中灌入化学修补胶将裂缝封闭。
(二)桥墩台的加固
桥墩台的加固主要是提升高架桥的承载负荷,可以从增加桥墩台的底面积、增加桥墩台的桩基及增加支撑梁等方式提高桥墩台的承载能力,提高高架桥的桥梁载荷,以便于适应当前的车流量。
四、S20公路泰和路高架桥的附属工程维修
对桥面标线按现行标准重新设置;原有线圈若在工程范围内的,应在桥面修复后进行恢复;做好边梁临时支撑加固措施,防止边梁侧方向倾覆。
结论:
综上所述,S20公路泰和路高架桥大修工程主要从桥面维修、上结构维修及下结构维修三方面完成对高架桥的维修,延长了高架桥的使用寿命。
参考文献:
[1]金龙.公路高架桥跨电气化铁路顶推架设连续钢箱梁施工技术[J].价值工程,2019,38(07):87-91.
[2]廖宇,何方旭.城市公路高架桥结构形式探讨[J].黑龙江交通科技,2018,41(08):161-162.