沙桥门桥病害分析及加固对策
2010-11-16
1.沙桥门桥的基本情况
沙桥门桥位于荆州市东门外318国道k1190+193处，1980年10月建成通车。该桥设计荷载为汽—15；挂—80，桥面宽7+2×1（m），全长45.5m，其中中跨长22m，两边跨均为6.64m。上部结构：中跨是工字梁微弯板，两边跨是装配式钢筋混凝土矩形板。下部构造：中间是钻孔灌注桩双柱式桥墩，两边是在旧拱桥桥台基础上加设的U型桥台。现在的昼夜交通量为4818辆。
2.沙桥门桥现状及病害原因分析
1999年2月对沙桥门桥进行调查，发现该桥主要有以下病害。
2.1上部构造
（1）东西两跨矩形桥面板底面多处钢筋锈蚀，锈蚀处的混凝土开裂，严重的甚至混凝土剥落，造成主筋外露。混凝土破坏面积占整个板底的23.13%，严重降低了承载力。
根据锈蚀钢筋混凝土剥落处混凝土保护层的厚度只有0.5cm～1.5cm的情况分析，产生钢筋锈蚀混凝土破坏的主要原因是由于保护层过薄。
中间一孔桥面出现纵向裂缝，裂缝宽在0.3mm～5mm之间，裂缝之间间距与工字梁微弯板宽度基本相等。六片工字梁在中部8m左右的范围均出现垂直于梁轴线的裂纹，裂纹宽0.1mm～0.2mm，裂纹之间的间距为1.3m～2.0m，每片梁有3条～4条裂纹，从梁底至腹板中部，有1条～2条裂纹从梁底贯穿梁顶面。短裂纹有继续向顶扩展趋势。
桥面纵向裂缝的产生，是由于工字梁之间没有设置横隔梁，梁与梁之间没连成整体而造成。该桥工字梁底的裂纹是由于近几年通过该桥的车流量增大，超重车辆过多，梁底产生过大的拉应力将梁底混凝土拉裂。
（2）人行道与栏杆严重损坏。人行道铺装层大面积破碎、脱落，栏杆多处断裂，混凝土剥落、露筋。
2.2下部结构
东边的桥台两翼均在距台帽10cm～15cm范围内各出现一条往下的斜裂缝，缝长一条为2.5m，一条3m，宽均在1.2cm～1.5cm。现场观察有继续往下扩展的趋势。西边桥台前墙与翼墙完全断裂，在路线走向左侧的断缝从台帽下开始，右侧在台帽下17cm开始，两侧断缝均往下至U型桥台底。右侧的断缝较窄，宽为2．3cm～3．7cm，左侧的断缝宽为4．2cm～5．8cm，左侧的翼墙沿远离路基方向向外位移4.7cm。两条断缝深与墙厚相同。两个桥台的断、裂缝的方向基本与前墙和翼墙的内转角线一致。翼墙墙背受到土压力的作用，将翼墙外推，就会在翼墙顶面与前墙的连接处发生破坏。
3.沙桥门桥维修加固方案
3.1矩形桥面板
凿除板底锈蚀钢筋周围开裂的混凝土，用钢刷除去钢筋上的锈，用高标号细碎石混凝土（碎石不超过1cm）进行修补，混凝土标号为C30，修补厚度大于2.5cm。同时将原桥面铺装层凿除，在矩形板上布置钢筋网：纵向用Φ22钢筋，间距为7.8cmΦ6的连接钢筋，间距为25cm，然后重新浇铸C30碎石混凝土。
3.2工字梁
工字梁裂纹最大宽度0.15mm，不大于0.2mm，属于安全范围，裂纹不需要修补。此外为防止桥面裂纹继续扩展，在梁中腹板处钻孔，用16槽钢和16等边角钢焊接成的横隔梁，将6片梁连接成整体。
3.3中跨桥面裂缝止水
用高压气吹出裂缝内杂质和灰尘，用水冲洗干净，用灌缝材料“路宝”灌裂缝，然后在中跨整个桥面用1cm沥青瓜米混合料罩面。
3.4人行道和栏杆
将人行道铺装层全部凿除，重新铺装。断裂和混凝土剥落的栏杆拆除，重新预制更换。
3.5桥台
在每个U型桥台上分别浇筑钢筋混凝土箍（圈梁），约束前墙与翼墙变形，钢筋混凝土箍的混凝土标号为C30，截面为30×32cm。为使混凝土箍与翼前墙连成一体，在两翼墙尾部凿一条30×32×150槽，将箍嵌入翼墙中，中部采用Φ30的圆钢，长58cm，一头插入墙中用聚脂胺粘结，另一头与钢筋笼焊接。聚脂胺加入固化剂，聚脂胺与固化剂比例为1∶0.6。所有的受力钢筋接头均按规范搭接长度焊接。
4.结语
沙桥门桥维修加固工程于1999年5月18日开工，1999年8月16日竣工，工期近3个月。由于该桥地处318国道，车流量大，为不中断交通，施工期间采用半幅施工、半幅通车的方式，在桥头两端设置醒目的安全标志及限速标志，夜间开启照明设施，保证了桥下施工人员及过往车辆的安全。经过一年多的使用，现该桥整体状况良好，维修部分尚未发现质量问题。
参考文献：
【1】姚玲森，《桥梁工程》，北京 人民交通出版社 1985。
【2】杨文渊 徐牛牛，《桥梁维修与加固》，北京 人民交通出版社 1989。
