运煤公路桥梁破损修复及加固设计研究 山西煤炭建设网.doc

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1、运煤公路桥梁破损修复及加固设计研究郭三宝郭黎明摘要：本文通过对实际运煤公路桥梁工程破损修复及加固设计方法的探讨，主要包括桥面破损修补、表层缺陷处理、表面裂缝处理及梁桥梁板加固等，为运煤公路桥梁的修复加固提供相关的设计思路及研究帮助。关键词：运煤公路桥；修复；加固；设计0引言近年来，随着我国煤炭行业的持续发展，煤炭产量逐年增长，煤炭的公路运输压力也不断增大。同时，运煤车辆的超限超载现象十分严重，致使公路桥梁特别是运煤公路桥梁很容易被破坏。造成运煤公路桥梁日益不堪负荷，加之旧桥部分老化，破损或受原设计标准的限制，同时存在

2、的自然环境因素，已不能适应现代交通运输的要求。如果将桥梁拆除重建，不仅会耗费大量人力物力，而且工期长、影响大。因此，有计划、有步骤的对这些数量日益增加的病危桥梁进行加固改造，恢复、提高其承载力，不仅能满足新时期运煤公路交通运输的需要，而且能为煤矿企业节约牛产成木，带来巨大的经济效益。1工程概况东周窑煤炭集运站铁路环线3号公路桥，是大同煤矿集团有限责任公司东周窑矿井煤炭集运站跨铁路环线上的一座公路桥。桥梁全长54.04m,于1993年建成通车，为3-13.0m空心板梁桥。在对桥面、人行道、栏杆修复施工时，误把部分空心板

3、梁上部凿穿至板梁孔内，部分钢筋被凿断；且板梁底部表面部分混凝土脱落，钢筋裸露（见附图一）。为此，受建设单位委托进行破损修复加固设计。附图一：运煤公路桥梁现场实际病害情况照片2执行标准%1中华人民共和国行业标准《公路桥梁加固设计规范》JTG/TJ22—2008。%1中华人民共和国行业标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006o%1中华人民共和国行业标准《定向纤维增强朔料拉伸性能试验方法》GB/T3354。%1中华人民共和国行业标准《单向纤维增强朔料弯曲性能试验方法》GB/T3356o3修补、加固基本原则本桥

4、破损梁修复依据原桥设计图和施工竣工图（目前没有）及相关资料，并结合现场实际情况进行。由于本桥部分板梁受损较为严重，原则上应将受损板梁进行更换。但是根据建设单位要求，并考虑到在桥梁修补及加間时，应尽可能不损伤原结构，避免不必要的拆除及更换，防止加固中造成新的结构损伤或病害。因此，对本桥受损部分则采取先修补后加固的方法进行。4桥面破损部分的修补首先，应凿去受损空心板梁及两侧各不小于1.0m范围的桥面铺装层和桥面防水层，然后凿除空心板梁上部破损和疏松裂缝混凝土，并将其表面进行凿毛，使表面粗糙凹凸差不小于6mm,对已经生锈的

5、钢筋应用喷砂枪或钢丝刷等工具进行除锈，特别是对梁内已凿断的钢筋要用植筋（附加II级钢筋，直径为12）将凿断的钢筋进行搭接、焊接（双面坡口焊）修复，要求植筋长度不小于60d（d为钢筋直径），即每端搭接长度不小于30d,最后将混凝土表面冲刷干净，保持整洁，并处于充分湿润状态。断裂钢筋焊接示意图，见附图二。附图二：断裂钢筋焊接示意图在浇筑混凝土前，应先在空心板梁孔内立模或设置充气橡胶芯模（充气橡胶芯模直径同孔径）、在混凝土表面涂刷一层改性环氧基液，使旧混凝土表面充分湿润，然后采用C50混凝土（要求比原空心板梁混凝土标号至少

6、高一级，且不得低于C40混凝土）进行浇筑，最后再进行桥面防水层和桥面铺装层施工，桥面铺装层钢筋网，要求其钢筋直径不宜小于12mm,钢筋间距不宜大于100mmX100mmo经过对破损部分修补后，使新旧混凝土间的黏结强度满足修补要求，并结合板梁底修补和补强与桥上部结构形成整体，共同承受外部荷载。在混凝土表面涂刷改性环氧基液时，应注意以下儿点：（1）、要求涂刷应薄而均匀，其厚度不应超过1mm。（2）、应注意保护已涂刷基液的混凝土表面，防止杂物、灰尘洒落。（3）、涂刷基液后，应间隔30〜60min,待基液中的气泡排岀后，再浇

7、筑混凝土。5表层缺陷处理对混凝土板梁表面出现有风化、剥落、露筋及小面积的破损等缺陷的，可采用聚合物水泥砂浆进行修补。在修补前，应先对混凝土表面的气蚀，浮尘、油污、剥落疏松及铁锈等缺陷部分进行处理和凿除，然后进行凿毛，用水冲洗干净，保持湿润、整洁，对己生锈的钢筋应用喷砂枪或钢丝刷等工具进行除锈。最后再用聚合物水泥砂浆进行修补。在用聚合物水泥砂浆修补施工时，应避免振动；在修补部位的聚合物水泥砂浆终凝前，应采取保护措施，避免其表面受雨水、风、阳光直射影响，并应及时养护。根据所提资料和现场观察，除空心板梁上部出现部分破损外，

8、板梁底部出现部分混凝土脱落、钢筋裸露。对这样缺陷的修补，同样可采用上述方法或修补胶结合环氧胶泥进行。板梁混凝土表层缺陷经修补完成后，要求其表面应平整，无裂缝、脱层、起鼓、脱落等，修补外表面应与原结构表面色泽应基本一致。6表面裂缝处理首先，应清理混凝土表面，使沿裂缝走向约30〜50mm范围露出坚实平整的混凝土表面，对混凝土裂缝口表面进行处理，即清