空心板梁桥维修实例
关键词：空心板梁，维修，加固
1情况简介
该桥位于九园公路K73+320处，跨越阎东渠。现状桥梁规模为5跨13m简支空心板，全长65.6m。横断面为0.5m（防撞栏杆）+11m（行车道）+0.5m（防撞栏杆），全宽12m。原设计荷载标准：汽超－20，验算荷载挂车－120。
该桥上部结构采用普通钢筋砼空心板梁，简支结构。每跨9块中板，2块边板。板高60cm，每块板宽99cm，板横断面为双孔空心圆，圆直径36cm。下部结构采用桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
该桥于1995年设计并于当年竣工。
2主要病害
经现场查勘，该桥下部结构完好，桩柱及盖梁砼无腐蚀、剥落、裂缝等病害发生，防撞栏杆主体结构完好，不在本次维修范围内。
该桥主要病害为：
1）桥面铺装及附属设施：
（1）经调查原设计图纸，该桥桥面铺装由沥青混凝土铺装与水泥混凝土铺装组成。沥青铺装为4cm细粒式沥青混凝土（AC-16I），水泥混凝土铺装原设计边部厚6cm，桥中线处厚11.5cm。
经现场调查，该桥桥面铺装损坏严重。尤其是第一跨右侧第3第4块板之间铺装层在两块板绞缝处已碎裂为小碎块，现用钢板暂时铺盖。其余跨桥面铺装纵向裂缝明显。从破损处可看出，旧桥桥面铺装钢筋为φ6mm，间距20cm。最薄处仅厚6cm。沥青混凝土表面纵横裂缝明显，损坏严重处为大面积坑槽。
（2）经现场刨验，板梁间铰缝没有按设计要求施工，破损处铰缝内没有水泥混凝土，被杂物填塞，铰缝表面仍为光面。
（3）泄水孔：全桥共计10个泄水孔，每跨在跨中部位每侧各设一个。经调查，全桥共有6个泄水孔被杂物堵塞，排水不善。由于长时间积水浸润周边混凝土，引起沥青混凝土结构松散，水泥混凝土腐蚀出现“白华”现象。
（4）伸缩缝：现状伸缩缝为浸沥青软木板，已全部损坏。伸缩缝处渗水严重。伸缩缝附近桥面铺装损坏较为严重。
由于伸缩缝损坏后，连锁引发桥面铺装的破坏。汽车荷载——特别是高速行驶的大型重车跳车产生了很大的冲击力和破坏力，其远远超过桥面混凝土的强度，尤其是冲击产生的剪切力。?
2）主梁
（1）上部结构经现场察看普遍在跨中有细微横向裂缝，经检测，裂缝宽度均在0.2mm以内。但梁底纵向无明显挠曲变形，在裂缝处伴有水痕，部分裂缝处混凝土出现“白华”现象。
（2）由于施工中部分板梁保护层厚度不足，全桥表面箍筋外露23处，由于钢筋锈蚀引起周边混凝土环向破坏。
（3）由于泄水孔竖向下缘刚好与边板梁翼缘平齐，排水时在风力作用下梁侧面易受侵蚀，在泄水孔周边梁侧面有“白华”现象。
（4）在该桥维修施工中发现部分板梁顶板厚度局部仅有7cm，小于设计厚度。
3病害原因分析：
1）桥面铺装：
（1）设计不合理：
a．桥梁铺装未设置防水层，水的破坏是导致桥面铺装破坏的一个主要原因。
b．水泥混凝土铺装层偏薄，原设计厚度最薄处仅有6cm。水泥混凝土铺装层中钢筋直径偏小，间距偏大。由于以前的设计结构受力时没有考虑桥面铺装参与结构受力，亦即没有按主受力截面要求配筋。但实际上，车辆荷载直接作用于桥面铺装层，桥面铺装也就直接承受高速行车的冲击、剪切与磨耗，直接承受气候的影响，日晒升温、日落降温，并与主梁(板)存在一定的变化差异，因此铺装层与主要承重结构必须共同受力、协调变形。故桥面铺装层必须作为受力截面计算内力并配置受力钢筋。
c．铰缝尺寸较小，施工不易操作，混凝土不易密实，难以达到设计要求。
（2）施工不严格，没有完全达到设计要求：
a．铰缝内无混凝土。在施工中就形成单板受力，铰缝起不到设计时横向分配荷载的目的，加大了铺装层的受力，引起铺装的早期损坏。铺装损坏再引起每片板梁单板受力，严重时会导致板梁破坏。
b．水泥混凝土铺装与桥面板间光滑，有一层约厚3～5mm的浮浆。且在施工桥面铺装时未全面凿毛；另外，桥面上杂物没清理干净，造成桥面铺装与梁结合差，铺装层形成一薄层单独作用。引起铺装层不能承受重载车辆作用下所产生的内力。另外，温度的变化及荷载作用时铺装层不能与主梁一起协调变形，在车辆的冲击作用下，铺装层很容易破坏。
2）主梁：
由于桥梁未设计防水层，加之施工的粗糙，通过铺装层裂缝水逐渐渗入板梁的空心内，天长日久在空心部位存积了大量的水（在是施工时在空心处钻孔有大量水流出）。由于是普通钢筋混凝土，水会在下缘的受力裂缝处渗处，导致“白华”现象。
由于施工粗糙，保护层厚度不足，导致箍筋外露锈蚀。
4维修内容
根据以上对该桥损坏状况的描述，需对其进行维修处理，工程维修内容详见以下几点：
1）加大铺装层的刚度，改善旧桥横向力传递不善的状况。具体做法：凿除原桥面铺装，重新铺筑4cm细粒式沥青混凝土（AC-13I）＋防水层（YN）＋10～18.25～10cmC30聚丙烯纤维防水水泥混凝土（W6）。铺装层内采用间距10cm×10cm、φ10LL550冷轧带肋焊接钢筋网。W6防水混凝土指抗渗压力大于0.6MPa的不透水水泥混凝土。凿除旧桥面铺装后，板梁顶面需在顶面凿毛。拉毛可采用垂直于跨径方向划槽，槽深0.6～0.8cm,每延米桥长不少于10～15道。现浇新的铺装层前，必须用钢刷清除结合面上的浮皮，用水冲洗清洗桥面残渣和灰尘。严禁油腻污染板梁顶面。为保证桥面铺装能与板梁共同受力，浇筑铺装砼前需涂抹界面剂。
2）清除铰缝内砼及凿除铺装后的杂物，用清水冲洗砼表面浮皮污物，晾干后喷洒界面剂，再浇筑SCM无收缩免震捣高强水泥灌浆料，以加强铰缝横向传递力。
3）对空心板顶板度（局部）小于7cm的，进行局部开仓处理，将厚度不足部分凿除，重装芯模，并增加补强筋，浇筑比原混凝土标号高一级的混凝土，使顶板厚达到设计标准，在顶板上的桥面鋪装层应加设10×10cm直径12二级钢筋网，此网应与相邻空心板湿接缝钢筋焊牢。