【導(dǎo)讀】北碚嘉陵江特大橋位于G75蘭海高速公路渝武段K938+000至K937+140處。凹曲線上，平面位于直線上。全橋左右幅分離設(shè)置，左右幅橋總長(zhǎng)均為，橋面全。，底板寬，外翼緣板懸臂長(zhǎng)；梁高從墩頂根部到跨中呈2次拋物線變化，0號(hào)塊及墩頂根部梁高，跨中及邊跨現(xiàn)澆段梁高；箱梁腹板在0號(hào)塊厚100cm，墩頂處為60cm外，其余均為25cm，箱內(nèi)頂板呈4條折線形式，頂板中線厚度25cm。為橫向預(yù)應(yīng)力鋼束，間距為100cm。每跨單幅橫向布置6片T梁和10片空心板。橋梁下部結(jié)構(gòu)主橋橋墩為柔性薄壁墩，樁基礎(chǔ)；兩端引橋均為雙柱式圓墩，樁基礎(chǔ)，橋臺(tái)為重力式U型橋臺(tái)，明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。型盆式橡膠滑動(dòng)支座，引橋T梁采用GJZ350X400X56和GJZF4350X400X66板式橡膠支座，率為1/300，地震基本烈度Ⅵ度。位為交通部重慶公路勘察設(shè)計(jì)所，監(jiān)理單位為重慶市交通工程監(jiān)理咨詢(xún)有限責(zé)任公司。出規(guī)范限值，其技術(shù)狀況評(píng)定等級(jí)已達(dá)三類(lèi)。2020年經(jīng)中交路橋技術(shù)有限公司針對(duì)上述病害進(jìn)行成因分析，提出處治方案。

　　

【正文】 出現(xiàn)又削弱箱梁跨中剛度，降低結(jié)構(gòu)承載力；左幅施工質(zhì)量較為可靠，預(yù)應(yīng)力損失較小， 雖監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)主跨跨中也存在一定的下擾，但 近年來(lái)跨中 下擾 速率較緩， 跨中 混凝土仍 有一定壓應(yīng)力儲(chǔ)備。 對(duì)箱梁裂縫、破損、滲水泛堿 等病害修補(bǔ)后，在 右幅主橋跨中底板進(jìn)行齒板放樣，鑿毛齒板新舊混凝土結(jié)合面，按設(shè)計(jì)要求 齒板 縱向 設(shè)置 40x5cm橫向剪力槽 ， 在 底板及腹板 上 鉆孔種植錨筋 ， 清刷干凈。 布設(shè)齒板普通鋼筋，涂刷界面劑，澆筑齒板混凝土并養(yǎng)生，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，兩端對(duì)稱(chēng)張拉 6束 ， 2束 填充型環(huán)氧涂層鋼絞線成品索， 種植防震塊植筋及安裝防振塊。 體外索預(yù)應(yīng)力鋼束張拉力取鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的 60%， 在齒板錨墊板后設(shè)置壓力環(huán)，時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)錨后應(yīng)力損失情況；要求采用 體外預(yù)應(yīng)力體系及材料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定，體外預(yù)應(yīng)力體系及材料應(yīng)具有錨固性能可靠、防腐性能優(yōu)良、便 于檢測(cè)及可換索等技術(shù)性能，滿足“易安裝、易檢查、可維修、可更換 ”的設(shè)計(jì)要求。 張拉預(yù)應(yīng)力加固后， 在左、右幅主橋跨中 40cm 厚腹板區(qū)域粘貼鋼板條加固，鋼板第 20頁(yè) 條采用 80mm 寬， 6mm 厚規(guī)格 ，修復(fù)原受損混凝土截面， 補(bǔ)強(qiáng)腹板構(gòu)造。 4． 橋臺(tái)側(cè)墻開(kāi)裂 處治 針對(duì)本橋 0 號(hào)橋臺(tái)側(cè)墻開(kāi)裂嚴(yán)重，開(kāi)裂側(cè)墻有輕微外傾，本設(shè)計(jì)先 對(duì)裂縫進(jìn)行封縫、灌縫處理， 為了防止側(cè)墻進(jìn)一步外 鼓開(kāi)裂 ，提高 其 整體 工作 性 ， 采用 預(yù)應(yīng)力錨桿加固橋臺(tái)側(cè)墻 ， 減小臺(tái)后側(cè)向土壓力對(duì)橋臺(tái)側(cè)墻的作用 。 要求 施工 前 先 對(duì) 橋臺(tái)構(gòu)造尺寸 及技術(shù)狀況 進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng) 復(fù)測(cè) ， 并將復(fù)測(cè) 結(jié)果通知業(yè)主和設(shè) 計(jì)單位； 獲得確認(rèn)后方可進(jìn)行下一步操作 。 清理施工作業(yè)面臺(tái)身表面，進(jìn)行砌石間勾縫的清縫和填縫處理；砌石 封縫、灌縫處理。 按圖紙放樣、定位、鉆孔，安裝錨桿，對(duì)鉆孔進(jìn)行錨固端注漿，側(cè)墻植筋， 涂刷界面劑，綁扎鋼筋， 立模澆筑鋼筋混凝土框架， 張拉預(yù)應(yīng)力錨桿，封錨及表面涂刷防腐。 5． 混凝土表層破損、脫落、腐化、銹脹露筋 ，鋼制構(gòu)件銹蝕 等處治 對(duì)上部 結(jié)構(gòu)混凝土蜂窩、麻面、網(wǎng)裂、掉角等一些淺表面的混凝土缺陷， 采用 環(huán)氧砂漿修補(bǔ) ； 對(duì)孔洞及破 損深度超過(guò) 5cm 的深層疏松區(qū)采用環(huán)氧混凝土修補(bǔ)，未超過(guò) 5cm深度用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)；對(duì)下部結(jié)構(gòu)、橋面 系及附屬設(shè)施混凝土構(gòu)件出現(xiàn)的蜂窩、麻面、網(wǎng)裂等一些淺表面的混凝土病害，采用聚合物砂漿修補(bǔ)；對(duì)孔洞及破損深度超過(guò) 5cm的深層疏松區(qū)采用聚合物混凝土修補(bǔ)，未超過(guò) 5cm 深度用聚合物 砂漿修補(bǔ) 。 施工前需對(duì)病害混凝土表面破損、腐化、松散等 缺陷 區(qū)域進(jìn)行鑿除、清理 ， 在其外表面涂刷滲透型鋼筋阻銹劑，滲透進(jìn)混凝土，形成一層保護(hù)膜，以阻止鋼筋的銹蝕 ，涂刷后再進(jìn)行破損修補(bǔ) ；對(duì)于外露的鋼筋，應(yīng)將鋼筋表面銹蝕物清除干凈，然后涂刷阻銹劑，再用環(huán)氧砂漿（聚合物砂漿）或環(huán)氧混凝土（聚合物混凝土）修補(bǔ)整平。 環(huán)氧砂漿是用環(huán)氧樹(shù)脂、砂子、水泥 等按一定比例配置而成的材料，相比于普通混凝土或砂漿，它具有與混凝土粘結(jié)性能好、防水等優(yōu)點(diǎn) ，非常適合用于主要受力構(gòu)件混凝土破損修補(bǔ)處治 本橋 支座鋼板 、人行道欄桿及其它鋼制構(gòu)件 存在銹蝕現(xiàn)象， 要求一并進(jìn)行除銹阻銹處理，可先進(jìn)行銹蝕打磨，再涂刷防腐油漆 。 6． 滲水泛堿 病害處治 針對(duì)全橋滲水泛堿病害，均須對(duì)滲水泛堿部位，除將泛堿物、白皙和水跡清除干凈外，還在其周邊約 范圍內(nèi)（包括滲水區(qū)域）涂刷滲透性強(qiáng)的阻銹劑和混凝土防腐涂料。 通過(guò)涂刷阻銹劑，以隔斷水與混凝土的接觸，起到保護(hù)混凝土及鋼筋的作用 。 7． 箱內(nèi)積水處治措施 針對(duì)箱內(nèi)積水嚴(yán)重，主要采取以下措施： 對(duì)現(xiàn)有橋面泄水孔進(jìn)行 修葺，疏通堵塞管道，在箱梁底板最低側(cè) 增加 Φ 5cm 泄水孔， 清除箱內(nèi)積水， 孔位 分別 位于橋墩、臺(tái) 、跨中 處縱向最底側(cè) 面 腹板角隅處，全橋共計(jì) 18 個(gè) ， 鉆孔 前應(yīng)探測(cè)鋼筋位置，避免傷害主筋，尤其是預(yù)應(yīng)力鋼束。 8． 支座變形、脫空、開(kāi)裂等 根據(jù)《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》，板式橡膠支座出現(xiàn)脫空或不均勻壓縮時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，發(fā)生過(guò)大剪切變形、中間鋼板外露、橡膠開(kāi)裂、老化時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。 考慮到該橋支座剪切變形量較小，老化、開(kāi)裂比較輕微，且更換 支座 必須整跨一起更換。 要求施工方先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)原支座 規(guī)格的測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果反饋給業(yè)主和設(shè)計(jì)單位，獲得確認(rèn)后方可購(gòu)買(mǎi)支座產(chǎn)品 。 支座脫空可 先墊入鋼板條，然后注入黏結(jié)膠，使脫空部分密實(shí)，參與受力。對(duì)于普通橡膠支座采用此方法進(jìn)行處理，對(duì)于四氟滑板支座不采用此方法而 直接墊鋼板條 。 9． 伸縮縫修復(fù)處治 針對(duì) 伸縮縫 出現(xiàn)止水帶破損、橋面雨水下滲、混凝土保護(hù)帶開(kāi)裂病害。 本次維修處治設(shè)計(jì)要求將伸縮裝置 破損橡膠止水帶進(jìn)行更換，對(duì)開(kāi)裂混凝土保護(hù)帶進(jìn)行封縫灌縫處理，清掃伸縮縫積土。 10． 更換缺損人行道欄桿 對(duì)人行道欄桿缺損嚴(yán)重段落按設(shè)計(jì)要求放樣， 鑿除并清理干凈更換段人行道扶手欄桿及 基座混 凝土至槽鋼外露，槽鋼內(nèi)精準(zhǔn)放樣豎欄方鋼管，并與下橫板四邊角焊牢固，重新澆筑 C25豆石混凝土錨固，頂面找平為豎欄 為 頂點(diǎn)雙向 2%人字坡 ，坡頂標(biāo)高可略高于原瓷磚頂面高程 ，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)的的 75%以上后，方可施加外力。安裝完成后對(duì)全橋人行道欄桿進(jìn)行除銹阻銹防腐處理，建議采用鍍鋅粉涂刷，顏色應(yīng)美觀。 11． 其他病害處治 對(duì)護(hù)欄混凝土破損進(jìn)行修補(bǔ)，人行 地磚缺失修補(bǔ)，補(bǔ)充遺失防拋網(wǎng) ，修葺橋面泄水孔。 清理全橋箱內(nèi) 積水、 建筑 垃圾、浮漿、雜物 及墩臺(tái)堆積物。 繼續(xù)加強(qiáng)橋面變形監(jiān)測(cè)，掌握加固前、后跨中下擾的趨勢(shì)。 六 施工圖設(shè)計(jì)審查意 見(jiàn)執(zhí)行情況 第 21頁(yè) 2020 年 1 月 16 日， 重慶渝合 高速公路有限公司 組織在高速集團(tuán) 409 會(huì)議室召開(kāi)了大灣沱大橋、水觀音中橋、大塘大橋、陳家浩大橋、周家院大橋、馬鞍石嘉陵江特大橋、北碚嘉陵江特大橋病害維修處治施工圖設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)議 。 與會(huì)專(zhuān)家、領(lǐng)導(dǎo)及各單位相關(guān)人員認(rèn)證審閱了圖紙資料，并進(jìn)行充分討論，一致認(rèn)為設(shè)計(jì)單位以原橋竣工圖和七座橋梁2020 年定期檢測(cè)報(bào)告為依據(jù)進(jìn)行橋梁病害維修處治施工圖設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容全面、分析充分、方案可行、 原則同意。 設(shè)計(jì)單位應(yīng)根據(jù)以下意見(jiàn)對(duì)其維修處治施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)一步修改完善。 北碚嘉陵江特大橋，設(shè)計(jì)單位 盡快收集 2020 年冬季監(jiān)測(cè)下擾觀測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步認(rèn)真分析右幅跨中下擾情況，結(jié)合裂縫病害和下擾程度；同意設(shè)計(jì)單位采用跨中腹板粘貼鋼板條和底板張拉體外預(yù)應(yīng)力方法加固；橋面 鋪裝處理意見(jiàn)同馬鞍石嘉陵江特大橋的處治方案一致（即同意橋面鋪裝破損、坑槽修補(bǔ)的設(shè)計(jì)，在資金充裕情況下，可更換鋪裝做好防水） 。 設(shè)計(jì)答復(fù)： 設(shè)計(jì)單位于 2020 年 2 月收集到檢測(cè)單位最終檢測(cè)報(bào)告和主橋跨中冬季下擾監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)， 通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，左、右幅橋跨中均存在一定的下擾病害，但右幅跨中在 2020~2020 年間下擾速率增大明顯，結(jié)合跨中裂縫病害的現(xiàn)狀，原加 固后的主橋跨中存在一定預(yù)應(yīng)力損失和截面剛度削弱，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固處理，采用體外預(yù)應(yīng)力加固，增加恒載很少，但能很好的 增大跨中混凝土應(yīng)力儲(chǔ)備，減緩跨中下擾趨勢(shì)；左幅橋也存在相同病害，但病害較輕，建議業(yè)主應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，積極申請(qǐng)資金， 及時(shí) 另行委托設(shè)計(jì)單位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。 考慮左幅主橋箱梁頂板滲水嚴(yán)重，查竣工圖原橋橋面鋪裝為 9cm40 號(hào) 防水混凝土+8cm 瀝青混凝土，其間未設(shè)置有效的防水層，瀝青鋪裝的破損、坑槽易引起鋪裝下層防水混凝土開(kāi)裂、破損，形成局部小挖坑，積水弱化鋪裝及橋面板混凝土強(qiáng)度，加速鋪裝損壞和雨水下滲箱內(nèi)。雖然 本橋鋪裝未見(jiàn)大面積破損、坑槽，但雨水已沿混凝土裂縫下滲，橋面鋪裝坑槽病害位置與箱梁頂板滲水位置大部分非一一對(duì)應(yīng)，也是箱梁頂板大面積滲水嚴(yán)重的根源 ， 檢測(cè)單位根據(jù)橋面破損、坑槽、滲水病害現(xiàn)狀，將該構(gòu)件評(píng)定為4 類(lèi)。 要從根本上處治滲水病害，必須對(duì)橋面鋪裝進(jìn)行重鋪并做適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)。但與業(yè)主溝通，本次維修處治經(jīng)費(fèi)有限，橋面鋪裝暫不進(jìn)行更換處治， 僅 進(jìn)行破損修補(bǔ) ，設(shè)計(jì) 建議業(yè)主及時(shí)申請(qǐng)資金，對(duì)橋面鋪裝重新委派設(shè)計(jì)進(jìn)行更換處治，從源頭做好橋面防水，降低橋面水毀對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響，保證橋梁結(jié)構(gòu)的使用安全。 其余 采納專(zhuān)家意見(jiàn) 進(jìn)行施工圖 修 編 。 七 主橋加固效果驗(yàn)算 1． 加固方案加固效果分析 本次加固設(shè)計(jì)是基于 原橋縱向預(yù)應(yīng)力損失 8%+09 年加固縱向預(yù)應(yīng)力損失 30%的現(xiàn)狀進(jìn)行。 以右幅主橋跨中箱梁底板張拉 2 束 和 6 束 高強(qiáng)度低松弛填充型環(huán)氧涂層鋼絞線成品體外索 加固方案進(jìn)行計(jì)算分析。 2． 加固方案計(jì)算結(jié)果 a． 承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎驗(yàn)算 圖 71 最不利荷載組合箱梁承載能力極限狀態(tài)下正截面彎矩包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 表 71 主要控制截面抗彎承載能力 驗(yàn)算表（單位： kN178。 m） 項(xiàng) 目 計(jì)算值 抗力 值 是否滿足 （汽 超 20 級(jí)，掛 120） 墩頂 2722460 3285416 滿足 跨中 218117 220450 滿足 根據(jù)表 71 可知，墩頂 、中跨跨中 截面在原荷載等級(jí)作用下，截面抗彎承載能力滿足 85 規(guī)范要求。 b． 正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算 第 22頁(yè) 圖 72 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面上緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 73 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面下緣正應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 74 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài) 下截面主拉應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 圖 75 最不利荷載組合箱梁正常使用極限狀態(tài)下截面主壓應(yīng)力包絡(luò)圖（汽 超 20 級(jí)，掛 120） 根據(jù) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 的法向壓應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 。 組合Ⅰ σ ha ≤ baR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ ha ≤ baR (= Mpa) 根據(jù) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下， 部分 預(yù)應(yīng)力混凝土 A 類(lèi)受彎 構(gòu)件 的法向拉應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 。 組合Ⅰ σ hl ≤ blR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ hl ≤ blR (= Mpa) 根據(jù)《橋規(guī)》第 條規(guī)定：在使用荷載作用下，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在計(jì)算混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力時(shí)。 組合Ⅰ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 組合Ⅱ～Ⅳ σ zl ≤ blR (= Mpa) σ za ≤ baR (= Mpa) 表 72 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應(yīng)力計(jì)算（負(fù)為 壓，正為拉） 截面位置 項(xiàng)目 最大應(yīng)力 (MPa) 最小應(yīng)力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 墩頂截面 上緣正應(yīng)力 法向壓應(yīng)力： 滿足 第 23頁(yè) 下緣正應(yīng)力 法向拉應(yīng)力： 主拉應(yīng)力： 主壓應(yīng)力： 滿足 主拉應(yīng)力 滿足 主壓應(yīng)力 滿足 表 73 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應(yīng)力計(jì)算（負(fù)為壓，正為拉） 截面位置 項(xiàng)目 最大應(yīng)力 (MPa) 最小應(yīng)力 (MPa) 規(guī)范 允許值 (MPa) 是否 滿足 中跨 L/4 截面 上緣正應(yīng)力 法向壓應(yīng)力： 法向拉應(yīng)力： 主拉應(yīng)力： 主壓應(yīng)力： 滿足 下緣正應(yīng)力 滿足 主拉應(yīng)力 滿足 主壓應(yīng)力 滿足 表 74 正常使用極限狀態(tài)最不利荷載組合混凝土應(yīng)力計(jì)算（負(fù)為壓，正為拉） 截面位置 項(xiàng)目 最大應(yīng)力 (MPa) 最小應(yīng)力 (MPa) 規(guī)范允許值 (MPa) 是否 滿足 中跨 L/2 截面 上緣正應(yīng)力 法向壓應(yīng)力： 法向拉應(yīng)力： 主拉應(yīng)力： 主壓應(yīng)力： 滿足 下緣正應(yīng)力 滿足 主拉應(yīng)力 滿足 主壓應(yīng)力 滿足 根據(jù)應(yīng)力包絡(luò)圖 ， 以及 表 72 至 74 可以看出，主橋各主要截面 上 、下 緣正應(yīng)力及主拉 、主壓 應(yīng)力均滿足 85 規(guī)范要求。 c． 正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算 圖 76 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 圖 77 活載作用下結(jié)構(gòu)撓度 圖（汽 超 20 級(jí)） 根據(jù)圖 7 77 可知，在 活 載作用下中跨最大下?lián)隙葹?，最大上拱度為，位移絕對(duì)值之和為 ，小于 L/600=，結(jié)構(gòu)剛度滿足 85 規(guī)范要求。 3． 加固過(guò)程中及加固后對(duì)跨中撓度的影響 在加固施工過(guò)程中，先現(xiàn)澆 新增齒板 ， 待齒板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%， 然后按順序?qū)ΨQ(chēng)張拉加固鋼束 F2(最長(zhǎng)束 )、加固鋼束 F3（次長(zhǎng)束）、加固鋼束 F4（次短束）、加固鋼束 F1（短束） ，最后在腹板內(nèi)側(cè)豎向粘貼鋼板條加固。 在施工過(guò)程中對(duì)中跨跨中的撓度會(huì)產(chǎn)生以下影響： 表 75 加固施工過(guò)程中對(duì)跨中