引言

    上三高速K15+860（跨徑3m、交角90°）通道橋位于上三高速公路15K+860處，斷面形式為B×H＝3.0m×2.3m的箱涵，頂、底板厚29cm，側板厚27cm，混凝土為25號混凝土。該橋右幅為一期“四自”工程建造，左幅為二期建造。如圖1所示為K15＋860箱涵橫斷面圖

    圖1 K15+860箱涵橫斷面圖

    由于超載超限的嚴重影響及當時施工工藝的制約，該橋混凝土風化嚴重（測試碳化深度均在5cm ）、通道頂板采用回彈法測試強度推斷值僅在10MPa左右，遠低于設計要求，且頂板底面裂縫較多，分別垂直于公路中心線方向分布，經檢測，雖然混凝土強度測試結果較設計值偏低許多，但并未出現破壞性裂縫和病害，特別是箱涵的側腹板在檢查時并未發現可見病害，因此本箱涵加固維修重點在箱涵頂板裂縫的補強加固和箱涵側腹板的碳化防護問題處理上。

    1.加固方案比選

    1.1方案一：箱涵頂板底面粘貼碳纖維布加固

    在箱涵頂板底面沿橋縱向粘貼寬30cm，厚0.167mm的碳纖維面（單位面積重量為300g/m2），間距為20cm；在其上沿橋橫向再粘貼3條寬30cm，厚0.167mm的碳纖維布壓條。

    1.2方案二：箱涵頂板底面采用有粘結預應力體系加固

    在箱涵頂板底面，沿平行于道路中心線方向，以間距20cm布置預應力鋼筋，通過錨固于箱涵頂板底面的螺栓將其固定，采用螺旋扣環拉緊器或測力板手扭進螺旋進行張拉。預應力鋼筋張拉后，噴注3cm厚氧化鋁聚糖樹脂砂漿或高性能抗拉復合砂漿，將預應力鋼筋與被加固梁體粘結為一體。預應力鋼筋采用直徑φ6.3mm的鍍鋅軟鋼絲，或用兩股鋼絞線、高強螺旋肋鋼絲替代。

    1.3方案三：箱涵頂板底面噴射混凝土加固

    在箱涵頂板底面布置10cm×10cm間距φ8鋼筋，并通過錨固于箱涵頂板底面及側板的φ12植筋固定，在其上噴射6cm厚的混凝土，增大箱涵頂板截面。

    三個方案原理相同，都是在箱涵頂板底面采用加強材料提高結構的抗變承載能力，抑制裂縫的發展。方案一造價較高，施工相對得意，工期短；但由于補強材料的應用滯后特點，碳纖維的高強抗拉性能不能得到充分發揮，仰面粘貼碳纖維布施工質量較難保證，混凝土碳化較深不利于碳纖維發揮作用。方案二施工較簡單，工期較短，它解決了補強材料應力滯后的缺點，提高了補強材料的的利用效率，同時有錨固簡單和結構耐久性高的技術優勢，復合砂漿直接噴射在板底，省去了對頂板混凝土防碳化的處理。方案三采用在板底截增大截面、增加鋼筋布置，提高承載力，該方案造價最低，施工較簡單，但回彈損耗量大（50%以上），加固工程量小，難于發揮噴射混凝土大面積施工處理快捷的優勢。

    綜合比較選2.工藝流程及特點

   2.1裂縫灌漿處理

    1）對混凝土表面進行處理，消除松散灰漿、砂粒，使混凝土表面保持干凈；

    2）灌縫用膠必須按所選用產品確定試驗的配合比進行拌合，準確稱量各組成材料并攪拌均勻。灌漿膠|來源|考試|大|配好后，應盡快將其注入到裂縫中，并在該產品規定的適用期內使用完畢；

    3）灌漿配制，根據現場施工的實際情況，進行化學灌漿的配置，并要求達到表1的性能要求：   

表1  化學灌漿液性能指標要求

裂縫類別

＜0.2mm

0.1～1mm

0.5～3mm