高海拔地区旧桥维修加固

马江飞

摘要：高海拔地区一般有昼夜温差均较大、冰雪反复冻融、冻土冻融、夜雨多、天气干燥等特点。如多次出现超载现象可能会对桥梁造成不同程度损伤。比如西藏地区许多桥梁因年久失修、冻融损伤等导致其实际承载能力低于设计承载力。为减少桥梁事故，延长旧桥使用寿命从而提高桥梁整体使用价值，对高海拔地区旧桥进行维修加固有较强实用价值。本文借助帕孜村1#桥，总结高海拔地区的旧桥维修加固方案，为西藏地区旧桥维修加固提供借鉴、指导。

关键词：西藏；桥梁维修加固；桥梁病害

0引  言

西藏帕孜水利枢纽工程建设中，桥梁作为进场施工重要跨河建筑物，有着不可替代的重要作用。施工区气候干燥、冬季寒冷且持续时间长、昼夜温差大等因素导致西藏地区旧桥病害有如下特点。经过昼夜温差大、春冬季节交替反复冻融、冻土等因素作用下桥梁结构易产生裂缝。反复冻融、冰雪融化、冻土融沉等会造成桥梁墩台倾斜、开裂、钢筋锈蚀等。地基冻土的融化、基础倾斜会造成桥梁承载力降低。基于西藏帕孜1#桥加固维修设计，对西藏地区桥梁病害进行典型分析总结。

1工程概况

帕孜村1#桥位于西藏自治区日喀则市昂仁县秋窝乡。距昂仁县城23km，距帕孜水利枢纽工程6km，海拔EL4196m。桥长70m、宽6m，引道长5m。桥梁纵坡2%，桥面横坡1%，于2011年建成，已使用12年，是帕孜村唯一的跨河通道。因建成时间久，该桥梁出现不同程度的病害损坏。                            

2  桥梁病害检查

钢筋混凝土桥梁检查重点是混凝土开裂和钢筋锈蚀。桥梁病害主要为钢筋锈蚀、混凝土强度降低、混凝土碳化等影响桥梁结构耐久性病害；变形、桥面铺装脱落、桥面线性扭曲等影响桥梁正常使用病害；影响结构承载力病害，如基础不均匀沉降、桥面开裂等，这些病害影响桥梁的承载能力。[1]

2.1桥面检查

现场查勘发现，混凝土桥面未出现断缝、拱胀、错台；桥面出现部分混凝土剥落、坑槽、起皮、露骨，存在较多裂缝。对桥梁裂缝数量及长度进行记录。桥面及护栏基础出现78处裂缝，裂缝浅而细。

2.2支座检查

桥梁采用板式橡胶支座，其一般缺陷为支座脱空、剪切破坏、橡胶老化。检查各个支座的部件均完好，未出现老化、开裂、碎裂等现象；支座错位不严重，有倾倒脱落可能。

2.3墩台与基础检查

检查墩台基础缺陷，如表面风化、剥落、露筋、锈蚀现象；墩台基础局部冲蚀，桩基顶段有磨损现象。该地区汛期与枯水季节河道流量差别大，工程区2023年3月河道流量为12.3m3/s,2023年7月河道流量为406.9m3/s，河道流量提升了33倍。河道流量的增加加之泥沙含量高对桥梁基础冲刷较严重，混凝土表面发生了侵蚀剥落病害；

桥墩冲刷及露筋

桥墩存在多处冻融损伤情况，混凝土处于饱水状态时,在冻融过程中同时存在渗透压力和膨胀压力导致结构内部出现裂缝、损伤,在多次冻融循环下，这些损伤就会造成结构破坏。[2][3]

桥墩冻融及冲刷

2.4锥坡检查

两座桥台浆砌石锥坡均损坏严重，砌体脱落，锥坡被局部掏空。

锥坡检查情况

2.5排水系统

全桥泄水孔60处，分两侧布设。桥面排水设施质量状况差，存在问题泄水孔占42%。排水系统存在明显的堵塞情况，部分排水管距桥面较高，未按照要求设置，排水效果降低。

2.6主要尺寸检测

采用卷尺检查桥梁跨径、桥面宽、构件尺寸等。用全站仪检测桥面的纵坡及横坡，通过高程计算坡度与设计理论纵断面相比，确定桥面线形未发生较大变化。

3  维修加固设计

3.1桥墩

桥梁加固维修包括恢复、补强结构。不损伤原有结构，加固部分与原结构共同承担荷载。考虑基础冲刷深2.5m，基底局部掏空，上游抛填块石、铅丝石笼修筑围堰维护。抽干水后开挖基坑，采用粘贴钢板加固基础。混凝土清理干净后用粘结剂粘贴钢板在桥梁受拉区或薄弱部位，提高结构刚度，限制裂缝发展；粘贴钢板边缘存在刚度变化，导致应力和应变突变，接头部位易开裂。粘贴起点靠近支点，减小混凝土主拉应力。

3.2桥面维修加固

（1）裂缝处理

宽度大于0.15mm 的裂缝进行灌缝，将灌缝材料（如超细水泥）注入结构内部裂缝中以封闭裂缝，提高结构耐久性。

（2）桥面损坏处理

为不致因加铺桥面增加恒载，采用高压化学灌浆处理裂缝，防止桥面水流浸入接触钢筋导致锈蚀。桥面铺装层破损严重的部位，用风镐配合人工凿除，约为15 cm。混凝土表面凿毛并清理，确保清除缝内杂物，保证加铺层与原混凝土面结合良好。

3.3伸缩缝

伸缩缝内存在较多积沙，需清除缝内积土、垃圾等杂物，使其发挥正常作用。

3.4锥坡

西藏地区冬季温度降低时土体冻结膨胀造成锥坡开裂。水分通过锥坡裂缝进入填料中使锥坡含水量过大造成锥坡下滑。处理时，加固旧锥坡及基础，将两侧桥台部位锥坡拆除，空腔填充C20F200混凝土，保证基础密实，砌筑锥坡基础及坡面。必要时抛投块石或钢筋石笼护坡。

3.5 梁体缺陷修补

梁体缺陷主要有混凝土局部剥落、漏筋。先凿除松散混凝土，清理主梁表面浮尘，凿毛至新鲜骨料，对锈蚀钢筋除锈后用环氧材料涂刷，最后可用结构胶处理，恢复原尺寸。

4  高海拔地区旧桥维修加固特点

高海拔地区桥梁病害有以下特点：河道季节性明显，雨季河道流量大，泥沙含量多，对桥墩基础冲刷严重；冬季寒冷持续时间长，桥墩受冻融影响严重；天气干燥，风沙大，汛期桥梁排水系统易堵塞。针对其特征，高海拔地区桥梁维修加固方案如下：

（1）水位变幅区采用抗冲耐磨混凝土、增加钢板等措施减小水流、泥沙等对桥墩冲刷。用粘贴的钢板约束混凝土变形，使钢筋混凝土抗冲刷能力得到提高。

（2）避免冬季施工，主要施工时间安排至5～7月。确需冬季施工时做好混凝土养护工作，混凝土添加早强剂。夏季采用薄膜或土工膜覆盖并洒水保湿养护以防混凝土出现干缩裂缝，寒冷季节运输时采取保温措施缩短运输时间。

（3）气候干燥，混凝土养护防止新浇筑混凝土表面干燥失水引起混凝土的干缩，夏季混凝土养护时可对混凝土表面进行定期洒水养护。大蒸发量会对混凝土造成大量的非结构性裂缝，混凝土养护采用严格的保温、保湿养护。[4]

（4）裂缝

西藏干燥的环境导致桥梁混凝土施工时水分蒸发严重，从表面到内部发展。为防止收缩裂缝的发生，保持浇筑混凝土湿润、及时洒水养护、浇筑时避免混凝士受到阳光直射、大风天气及阳光强烈且气温较高时，浇筑混凝土后覆盖薄膜养护。裂缝处理采用灌缝材料进行压力灌缝，提高结构耐久性。

5结  论

西藏地区钢筋混凝土结构桥梁病害形式主要表现为桥面铺装层开裂、脱落、伸缩缝堵塞。桥墩冲刷严重，混凝土常出现剥落、露筋、墩台倾斜、腐蚀等病害。桥孔被风沙堵塞、泄水管的损坏、堵塞等。本文通过对帕孜村1#桥维修加固方案对高海拔地区钢筋混凝土桥梁维修加固方案进行归纳，总结了适用于高海拔地区的旧桥维修加固方法，为西藏地区相似旧桥维修加固提供参考。

参考文献(References)：

[1]苏杨.淮南市淮河大桥公路桥病害检测、分析及维修加固[D].安徽理工大学.2013.

[2]朱卫东.高原高寒多年冻土区铁路桥涵施工技术研究[D].天津大学,2006.

[3]闰醒春.高寒冻土地区的桥涵病害研究及预防治理措施[J]施工技术,2006,8.

[4]张建军.新疆地区桥梁病害及其修缮方法研究[D].长安大学,2010.

作者简介：马江飞 1992年9月12日 男 云南弥勒 汉 本科 工程师 中国水电基础局有限公司 研究方向: 水利水电工程施工