導(dǎo)語：箱涵蓋板加固設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1項目概況

1．1問題提出

中部某城市西二環(huán)路過路箱涵B3600H1800，建于20世紀(jì)90年代中期，箱涵頂板為鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，側(cè)墻為磚砌體，底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。市政管理部門2014年汛前檢查發(fā)現(xiàn):該磚混箱涵部分混凝土蓋板混凝土保護(hù)層開裂脫落、鋼筋銹蝕，側(cè)墻表面砂漿嚴(yán)重碳化。隨后委托一家工程檢測單位對蓋板及側(cè)墻進(jìn)行了檢測和評定。

1．2檢測評價與建議

外觀檢測描述:混凝土、砂漿表面均嚴(yán)重碳化;快車道段過路箱涵38塊混凝土蓋板，有7處存在混凝土大面積剝落、鋼筋外露銹蝕嚴(yán)重;蓋板板縫間有明顯水痕跡存在、局部有砌塊下墜露出;墻體砂漿部分剝落露出磚墻，磚間砂漿被沖蝕，部分磚塊破損開裂。檢測結(jié)果:鋼筋混凝土蓋板的混凝土強(qiáng)度實測值為C18．8，小于設(shè)計值C25;砌筑墻體強(qiáng)度實測值為8．1MPa，小于設(shè)計值10．0MPa;混凝土的保護(hù)層厚度實測平均值為28．4mm，小于實測的平均碳化深度33．5mm，鋼筋易銹蝕。評價與建議:根據(jù)實測結(jié)果與設(shè)計圖紙比較，箱涵蓋板、磚砌墻體強(qiáng)度已達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)，且碳化腐蝕嚴(yán)重，外觀破損嚴(yán)重，存在安全隱患。建議對箱涵進(jìn)行修補(bǔ)、加固或改建等措施，以排除隱患、滿足防洪排澇及安全使用要求。

2原因分析

2．1車輛超載的影響

現(xiàn)狀二環(huán)路為城市主干道，是過境車輛的主要通道。道路的通行車流量超出原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，車輛超載現(xiàn)象嚴(yán)重，重載車的沖擊力對箱涵的破壞較大。超載會增大箱涵結(jié)構(gòu)疲勞應(yīng)力幅度，引起蓋板開裂，危害箱涵的安全性和耐久性。

2．2蓋板的保護(hù)層厚度不足

由檢測報告知，部分蓋板的混凝土保護(hù)層厚度未達(dá)到設(shè)計要求(30mm)，這樣在長期的車輛動荷載作用下，蓋板底部的裂縫會不斷加寬、加深，造成混凝土脫落，鋼筋裸露銹蝕，導(dǎo)致蓋板承載力降低。

2．3環(huán)境的影響

該箱涵長期處于高濕環(huán)境，涵內(nèi)污水中釋放出的腐蝕性氣體，會加速蓋板和磚墻的碳化，加快蓋板裂縫中鋼筋的銹蝕，進(jìn)而促使裂縫進(jìn)一步變寬變深，造成箱涵頂板鋼筋銹脹，裂縫不斷擴(kuò)大，引起鋼筋保護(hù)層脫落，嚴(yán)重影響到蓋板的承載能力。

3蓋板加固設(shè)計方案的比選

3．1粘貼碳纖維復(fù)合材法

粘貼碳纖維復(fù)合材法是將碳纖維復(fù)合材粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的原混凝土結(jié)構(gòu)表面，形成一個新的復(fù)合體，使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力，以增大結(jié)構(gòu)的承載力。其優(yōu)點:抗拉強(qiáng)度高，方便快捷，施工效力高，沒有濕作業(yè)，不需要大型施工機(jī)具，無需現(xiàn)場固定措施，施工占地少，材料質(zhì)量輕且薄，基本上不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。其缺點:對環(huán)境要求較高，適用于無化學(xué)腐蝕環(huán)境。本箱涵是預(yù)制鋼筋混凝土蓋板，其底部結(jié)構(gòu)修補(bǔ)平整難度較大，不易保證質(zhì)量，如鋼筋有重大銹蝕，存在向外膨脹力，粘貼碳纖維布很難約束，修復(fù)不平整也起不到相應(yīng)加固設(shè)計效果。且進(jìn)行加固時應(yīng)采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載。另外，箱涵內(nèi)壁處于高濕環(huán)境，涵內(nèi)污水中釋放出的腐蝕性氣體對粘貼的碳纖維布會產(chǎn)生不利影響。

3．2噴射混凝土法

此法是通過植筋將鋼筋網(wǎng)片固定在蓋板底面，利用壓力槍將配比好的混凝土施加壓力均勻的噴涂于箱涵蓋板底面。準(zhǔn)備工作包括檢查錨筋、噴涂面、噴漿機(jī)和防護(hù)服等安全性，以噴頭均勻分階段和層次噴射，并及時處理掉落的混凝土殘留。由于箱涵內(nèi)可操作空間有限，施工難度大，且噴射混凝土強(qiáng)度難控制，強(qiáng)度高，來不及施工，強(qiáng)度低無法保證質(zhì)量;另外，由于預(yù)制蓋板板縫間的滲水使得噴射的混凝土層易滑落流淌，不易粘結(jié)，施工時在重力作用下脫落量大，很難達(dá)到加固設(shè)計效果。

3．3鋼絲繩網(wǎng)片—聚合物砂漿加固法

鋼絲繩網(wǎng)片—聚合物砂漿外加層加固技術(shù)是將鋼絲繩網(wǎng)片固定在被加固構(gòu)件上，并用緊線器對鋼絲繩進(jìn)行預(yù)緊，在被加固構(gòu)件表面涂刷一層粘結(jié)劑后，再采用噴涂或抹壓方法將滲透性聚合物砂漿粘合于原構(gòu)件的混凝土表面，使之形成具有整體性的復(fù)合截面，以提高原構(gòu)件承載力及延性的一種直接加固技術(shù)。加固后的截面尺寸增加不大，但能有效地提高結(jié)構(gòu)整體的承載力、剛度、抗裂性和延性。聚合物砂漿是一種聚合物水泥類增強(qiáng)抹面砂漿，具有良好的柔韌性及粘結(jié)性能，抗沖擊、耐久、防水性能好，施工方便，無毒、無味、不燃，屬綠色環(huán)保材料，其耐久性接近普通混凝土，是一種廣泛的理想加固材料。通過綜合比較，確定本箱涵蓋板采用鋼絲繩網(wǎng)片—聚合物砂漿加固。

4箱涵蓋板加固設(shè)計

1)應(yīng)先清理、修補(bǔ)原構(gòu)件:蓋板底面舊混凝土應(yīng)鑿毛、充分濕潤，鋼筋裸露銹蝕處應(yīng)除銹，對已松散、剝落等缺陷的部分應(yīng)予以剔除，清洗沖刷干凈后涂刷界面劑，再用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)整平，經(jīng)修補(bǔ)后的基面要適時進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。2)鋼絲繩網(wǎng)片安裝:鋼絲繩網(wǎng)片下料→鋼絲繩網(wǎng)片的端部用固定結(jié)固定在固定板上→頂板端部下面鉆孔→膠粘螺桿植入混凝土中作為固定板的支點→鋼絲繩網(wǎng)片調(diào)整、定位→鋼絲繩網(wǎng)片繃緊、固定。3)基層清理養(yǎng)護(hù):清理、修補(bǔ)后的基層要注意養(yǎng)護(hù)并保持濕潤。4)界面劑配制、涂刷:基層養(yǎng)護(hù)完成后即可涂刷界面劑，界面劑應(yīng)做到隨用隨攪拌，涂刷應(yīng)均勻，特別是被鋼絞線網(wǎng)片遮擋的基層。5)聚合物砂漿抹灰施工:聚合物砂漿配制→第一層聚合物砂漿抹灰→后續(xù)聚合物砂漿抹灰。6)養(yǎng)護(hù):應(yīng)采取可靠的保濕養(yǎng)護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)大于7d。

5加固設(shè)計應(yīng)注意的事項

1)采用鋼絲繩網(wǎng)片—聚合物砂漿加固，對市政構(gòu)筑物工程要合理采用該技術(shù)，對受彎構(gòu)件和大偏心受壓構(gòu)件較為適用。2)在加固前應(yīng)對基層混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測，基層混凝土的抗壓強(qiáng)度實測值不應(yīng)低于C15，并采用實測值進(jìn)行計算。3)對板底鋼絲繩網(wǎng)片張緊時，其預(yù)張緊力要適度，本工程預(yù)張緊應(yīng)力取0．3frw。預(yù)張力會使板截面偏心受壓，產(chǎn)生反向彎矩，其作用效應(yīng)應(yīng)小于原板截面上恒載引起的效應(yīng)，否則板頂面會因張拉發(fā)生反向撓曲而發(fā)生開裂。4)加固完成的構(gòu)件在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)不得有外力擾動，并盡快施工保護(hù)面層。

6結(jié)語

市政磚混箱涵蓋板采用鋼絲繩網(wǎng)片—聚合物砂漿加固方法，施工易操作，且基本不減小箱涵的過水?dāng)嗝?，又能延長磚混箱涵的使用壽命和保證服務(wù)質(zhì)量。此方法對同類工程的加固設(shè)計有一定的借鑒幫助。

作者:孔敏潔 單位:合肥市規(guī)劃設(shè)計研究院