引言

    上三高速K15+860（跨径3m、交角90°）通道桥位于上三高速公路15K+860处，断面形式为B×H＝3.0m×2.3m的箱涵，顶、底板厚29cm，侧板厚27cm，混凝土为25号混凝土。该桥右幅为一期“四自”工程建造，左幅为二期建造。如图1所示为K15＋860箱涵横断面图

    图1 K15+860箱涵横断面图

    由于超载超限的严重影响及当时施工工艺的制约，该桥混凝土风化严重（测试碳化深度均在5cm ）、通道顶板采用回弹法测试强度推断值仅在10MPa左右，远低于设计要求，且顶板底面裂缝较多，分别垂直于公路中心线方向分布，经检测，虽然混凝土强度测试结果较设计值偏低许多，但并未出现破坏性裂缝和病害，特别是箱涵的侧腹板在检查时并未发现可见病害，因此本箱涵加固维修重点在箱涵顶板裂缝的补强加固和箱涵侧腹板的碳化防护问题处理上。

    1.加固方案比选

    1.1方案一：箱涵顶板底面粘贴碳纤维布加固

    在箱涵顶板底面沿桥纵向粘贴宽30cm，厚0.167mm的碳纤维面（单位面积重量为300g/m2），间距为20cm；在其上沿桥横向再粘贴3条宽30cm，厚0.167mm的碳纤维布压条。

    1.2方案二：箱涵顶板底面采用有粘结预应力体系加固

    在箱涵顶板底面，沿平行于道路中心线方向，以间距20cm布置预应力钢筋，通过锚固于箱涵顶板底面的螺栓将其固定，采用螺旋扣环拉紧器或测力板手扭进螺旋进行张拉。预应力钢筋张拉后，喷注3cm厚氧化铝聚糖树脂砂浆或高性能抗拉复合砂浆，将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体。预应力钢筋采用直径φ6.3mm的镀锌软钢丝，或用两股钢绞线、高强螺旋肋钢丝替代。

    1.3方案三：箱涵顶板底面喷射混凝土加固

    在箱涵顶板底面布置10cm×10cm间距φ8钢筋，并通过锚固于箱涵顶板底面及侧板的φ12植筋固定，在其上喷射6cm厚的混凝土，增大箱涵顶板截面。

    三个方案原理相同，都是在箱涵顶板底面采用加强材料提高结构的抗变承载能力，抑制裂缝的发展。方案一造价较高，施工相对得意，工期短；但由于补强材料的应用滞后特点，碳纤维的高强抗拉性能不能得到充分发挥，仰面粘贴碳纤维布施工质量较难保证，混凝土碳化较深不利于碳纤维发挥作用。方案二施工较简单，工期较短，它解决了补强材料应力滞后的缺点，提高了补强材料的的利用效率，同时有锚固简单和结构耐久性高的技术优势，复合砂浆直接喷射在板底，省去了对顶板混凝土防碳化的处理。方案三采用在板底截增大截面、增加钢筋布置，提高承载力，该方案造价最低，施工较简单，但回弹损耗量大（50%以上），加固工程量小，难于发挥喷射混凝土大面积施工处理快捷的优势。

    综合比较选2.工艺流程及特点

   2.1裂缝灌浆处理

    1）对混凝土表面进行处理，消除松散灰浆、砂粒，使混凝土表面保持干净；

    2）灌缝用胶必须按所选用产品确定试验的配合比进行拌合，准确称量各组成材料并搅拌均匀。灌浆胶|来源|考试|大|配好后，应尽快将其注入到裂缝中，并在该产品规定的适用期内使用完毕；

    3）灌浆配制，根据现场施工的实际情况，进行化学灌浆的配置，并要求达到表1的性能要求：   

表1  化学灌浆液性能指标要求

裂缝类别

＜0.2mm

0.1～1mm

0.5～3mm