賈寶成

商丘市公路管理局，河南 商丘 476000

隨著我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅猛發(fā)展，重載車輛逐年增多，超載頻繁，橋梁的運營環(huán)境嚴(yán)重惡化，再加上設(shè)計、施工中一些環(huán)節(jié)注意不夠，導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)各種病害，主要表現(xiàn)為：

1）橋面鋪裝層出現(xiàn)以沿板間企口縫的縱向裂縫、坑槽和塌陷為主要形式的病害；

2）梁板間企口縫結(jié)構(gòu)混凝土破碎、脫落、塌陷，荷載有效的進(jìn)行橫向傳遞，出現(xiàn)單板受力現(xiàn)象。同時該橋型橋面的病害，雖經(jīng)管養(yǎng)單位的多次維修與養(yǎng)護(hù)，仍不能有效防止其產(chǎn)生，橋面的病害在維修后，很快便又發(fā)生。

通過對16m、20m等跨徑的空心板進(jìn)行核算分析，認(rèn)為造成這些病害的原因很大程度上是空心板設(shè)計理論應(yīng)用不當(dāng)引起的。本文從分析理論著手，結(jié)合一種新型的“自流式灌縫高強(qiáng)材料”，采用了橫向體外索預(yù)應(yīng)力技術(shù)（HVM可換式體外索），使空心板橫向下緣處在受壓狀態(tài)，平衡了橫向彎矩，消除了應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)，與以前國內(nèi)外同類病害的處治方法相比，橫向預(yù)應(yīng)力技術(shù)處治斜交空心板橋梁病害的方法是治本的辦法，且工藝新穎獨特，方便實用。

該橋型系列結(jié)構(gòu)病害的產(chǎn)生嚴(yán)重影響了橋梁正常使用功能的發(fā)揮，直接降低了橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力，危及到了橋梁的結(jié)構(gòu)安全，是交通安全運輸?shù)闹卮箅[患。研究該橋型此系列結(jié)構(gòu)病害的產(chǎn)生、發(fā)展的機(jī)理以及采用橫向體外索預(yù)應(yīng)力技術(shù)防治、加固措施對病害進(jìn)行處理，對于保證該橋型橋梁的結(jié)構(gòu)安全和正常使用具有重大的現(xiàn)實意義和直接的工程應(yīng)用價值。

高速公路、國道、省道上該橋型此系列的結(jié)構(gòu)病害，是近來隨著我國大量重載交通和公路建設(shè)的發(fā)展而出現(xiàn)的新情況。由于其橋型的特點，當(dāng)前對該類病害的產(chǎn)生機(jī)理和防治措施進(jìn)行系統(tǒng)研究的較少，本文就是針對該橋型的系列結(jié)構(gòu)病害，從工程實踐和理論分析兩方面，對其產(chǎn)生和發(fā)展的機(jī)理，及其根本防治措施進(jìn)行系統(tǒng)研究，進(jìn)而研究出針對該橋型的同類結(jié)構(gòu)病害的整套防治技術(shù)措施，同時也為該橋型的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供技術(shù)建議。

商丘市民權(quán)立交橋為2001年修建的跨徑20m的斜交15°空心板橋，因鉸縫混凝土脫落，橋面鋪裝沿鉸縫位置出現(xiàn)縱向裂縫，形成了明顯的單板受力現(xiàn)象，對該橋的第一跨進(jìn)行了體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，該種方案很好的改善了本橋的使用性能，杜絕了病害的發(fā)生，本文對已經(jīng)實施過的民權(quán)立交橋為例說明一下主要的加固施工工藝及要點：

在對橋面系進(jìn)行改造前，應(yīng)對原橋面標(biāo)高進(jìn)行測量，以便新的橋面鋪裝做好后可以與之進(jìn)行校驗復(fù)核，拆除過程中盡量以人工和小型機(jī)械方式進(jìn)行，清除空心板鉸縫之間的破損混凝土，并在鉸縫中灌注高強(qiáng)無收縮灌漿料，灌縫料頂面預(yù)留1cm～2cm，以便養(yǎng)生及觀察鉸縫混凝土有無透水現(xiàn)象，高強(qiáng)無收縮灌漿料應(yīng)滿足如下要求：

1）應(yīng)遵照產(chǎn)品要求選擇適宜的用水量控制流動度，采用傳統(tǒng)灌漿方法時，對于≧10mm的板縫，流動度以≧30cm為宜；對于≧5mm的板縫，流動度以≧32cm為宜。采用頂部打孔和底部減震微創(chuàng)灌漿方法時，流動度以≧33cm為宜，灌漿料拌制用水宜用飲用水；

2）由于市場上目前供應(yīng)的灌漿料只有極少數(shù)能夠達(dá)到《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50448-2008）中規(guī)定的豎向膨脹率的要求，因此在采購灌漿料時，應(yīng)向生產(chǎn)廠家提出明確要求，從而保證所購灌封料即具備硬化前膨脹，又具備硬化后膨脹的性能；

3）由于灌漿料的強(qiáng)度與膨脹性相互制約，因此灌漿料的初凝時間應(yīng)≧3h，即選擇緩凝早強(qiáng)型灌漿料，當(dāng)板縫狹窄灌漿困難時，現(xiàn)場可用2mm篩網(wǎng)將≧2mm骨料篩除后使用；

4）施工后的機(jī)具應(yīng)及時用水清洗干凈，以備下次使用，材料運輸過程中，應(yīng)采取防雨措施；

5）材料應(yīng)置于陰涼、干燥處儲存，保質(zhì)期3個月，超出保質(zhì)期復(fù)檢合格后方可使用；

6）現(xiàn)場使用時，嚴(yán)禁在灌漿料中摻入任何外加劑、外摻料。

順橋向間距10cm種植鋼筋，梁板之間的鋼筋搭接在一起，以便更好的增加整體性，植筋鉆孔宜采用水鉆成孔，為了在植筋過程能保持干燥，故應(yīng)先植筋，后處理新老混凝土的結(jié)合面。植筋工藝：定位-鉆孔-清孔-鋼筋除銹-錨固膠配制-植筋-固化、保護(hù)-檢驗。

在板底進(jìn)行橫橋向粘貼碳纖維布，按產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供的工藝規(guī)定配制樹脂并均勻抹于所要粘貼的部位，表面不平的位置采用專用找平材料修補，用特制的滾筒沿纖維單一方向滾壓時不得損傷碳纖維布，多層粘貼重復(fù)上述步驟，待纖維表面指觸干燥時即進(jìn)行下一層的粘貼，在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹樹脂，碳纖維布加固施工要注意的幾點：

（1）基面處理

基面處理的好壞直接影響到碳纖維的加固效果，因此對于粘貼部位的混凝土表面必須反復(fù)打磨平整，去除混凝土表面的劣化部分并于涂刷底層樹脂前用吹風(fēng)機(jī)清理干凈。

（2）碳纖維布裁剪

碳纖維布采用現(xiàn)場裁剪，分段粘貼的方式，在碳纖維布的搭接部位做好標(biāo)志，確保碳纖維布之間的搭接長度不少于10cm。

（3）粘貼滾壓

粘貼過程中要用專用滾筒沿纖維單一方向反復(fù)滾壓，擠出氣泡使樹脂充分侵潤碳纖維布。

（4）溫度影響

要注意環(huán)境溫度變化對樹脂固化的影響，如氣溫低于要求則停止施工或采取必要的保溫措施。

在該跨兩側(cè)植筋綁扎模板，現(xiàn)場澆注牛腿，在鋼筋骨架內(nèi)安裝套管，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋按照計算長度下料，將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋穿入套管內(nèi)，最后澆注混凝土，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到95%時，安裝單孔工作錨具，用高壓油泵和單根張拉千斤頂配套使用將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋（體外索采用國產(chǎn)高強(qiáng)低松弛鋼絞線，外包HDPE及防腐油脂保護(hù)層，其標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1860MPa）張拉至設(shè)計張拉力（每根鋼絞線控制張拉力為169.3kN），然后錨固，各束鋼絞線的張拉順序為以跨中為準(zhǔn)，對稱張拉，張拉時鋼絞線伸長量的誤差范圍內(nèi)應(yīng)控制在計算值的±6%之內(nèi)，本橋牛腿設(shè)置間距為自板端縱向間隔1-2-3m設(shè)置，共設(shè)置7道橫向預(yù)應(yīng)力筋。

澆注防水混凝土，混凝土施工前必須做好配合比試驗，綜合考慮施工程序、工期安排、環(huán)境影響等各種因素，通過試驗，避免混凝土強(qiáng)度減小及混凝土收縮徐變的不良影響。拌制混凝土的原材料要求：水泥應(yīng)使用同一廠家同一品牌的普通硅酸鹽水泥，粗骨料采用碎石，水灰比不大于0.42，砂宜用中粗砂，外加劑只允許用行之有效的減水劑。混凝土試件要求在同等環(huán)境條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和外觀均應(yīng)嚴(yán)格控制。混凝土澆筑時應(yīng)保證澆筑進(jìn)度和振搗密實，所有工作縫應(yīng)認(rèn)真鑿毛清潔，確保新老混凝土的結(jié)合強(qiáng)度，并應(yīng)注意混凝土的養(yǎng)護(hù)。所有混凝土外表面均應(yīng)做到平整、光潔。

在本橋進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力加固處理后，本橋至今未發(fā)現(xiàn)鉸縫混凝土脫落及單板受力現(xiàn)象的發(fā)生，預(yù)應(yīng)力砼梁（板）加固方法的選擇直接影響橋梁質(zhì)量、營運安全和使用壽命，務(wù)必引起各從業(yè)單位及從業(yè)人員的高度重視，切實抓好每道工序，每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，確保梁板加固工程質(zhì)量。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

[2]公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn).

[3]公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).