■林雷

(福建省高速公路有限責(zé)任公司莆田管理分公司，莆田　351100)

高速公路橋梁常見病害養(yǎng)護(hù)維修施工技術(shù)

■林雷

(福建省高速公路有限責(zé)任公司莆田管理分公司，莆田351100)

隨著高速公路橋梁運(yùn)行使用年限增長(zhǎng)及交通量日益增大，橋梁結(jié)構(gòu)不同部位不可避免的出現(xiàn)不同程度的病害。本文以湄渝高速公路莆田段三清宮大橋、新美大橋維修加固工程為例，重點(diǎn)介紹了裂縫處理、砼缺陷及外露鋼筋處理、支座更換處理等常見病害養(yǎng)護(hù)維修施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，供各高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)人員交流學(xué)習(xí)。

高速公路既有橋梁養(yǎng)護(hù)維修

1　工程概況

湄洲灣至重慶高速公路莆田段（埭頭至萩蘆段）三清宮大橋、新美大橋?yàn)閷?duì)既有高速橋梁進(jìn)行中間拼寬，拼寬施工前需對(duì)原橋進(jìn)行維修加固。三清宮大橋全長(zhǎng)150m，橋跨組合為5×30m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩配鉆孔灌注樁；柱式橋臺(tái)配鉆孔灌注樁。新美大橋全長(zhǎng)141m，橋跨組合為8×17m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支空心板梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩配鉆孔灌注樁；肋板式僑臺(tái)配鉆孔灌注樁。

根據(jù)福建省公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心站提供的檢查報(bào)告，三清宮大橋及新美大橋橋梁病害詳見表1。

表1　　湄渝高速公路老橋維修加固工程量匯總表

2　橋梁加固工藝流程

對(duì)于裂縫采取灌漿或封閉處理；對(duì)于砼缺陷及鋼筋外露部位，首先鑿除缺陷部位表層松散砼，露出新鮮砼，然后對(duì)缺陷部位外露鋼筋進(jìn)行除銹，并將砼表面清理干凈，最后用聚合物砼或聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)；對(duì)于支座被破壞或發(fā)生嚴(yán)重橡膠體老化及開裂的，應(yīng)更換支座。橋梁維修加固施工工藝參照?qǐng)D1橋梁維修加固施工工藝流程圖。

3　橋梁維修加固施工

3.1裂縫處理

結(jié)合檢測(cè)報(bào)告中對(duì)裂縫分布的描述（見圖2），在現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)裂縫數(shù)量、長(zhǎng)度及寬度，并在梁上進(jìn)行標(biāo)注，據(jù)此進(jìn)行化學(xué)灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的具體計(jì)算和安排。對(duì)于裂縫寬度＜0.15mm的情況，采用裂縫專用封閉膠進(jìn)行表面封閉；對(duì)于裂縫寬度≥0.15mm的情況，首先騎縫開設(shè)V槽，然后采用灌注膠進(jìn)行灌漿處理，最后再進(jìn)行裂縫表面封閉，其主要的施工技術(shù)要求如下：

（1）在裂縫表面進(jìn)行騎縫鉆孔，作為灌漿導(dǎo)向孔，沿裂縫走向鉆孔，孔深5cm，孔徑8mm，孔距35cm，凡裂縫交叉處應(yīng)在交叉地方鉆孔。

（2）用高壓空氣吹洗孔眼，清洗裂縫兩側(cè)3cm～4cm范圍內(nèi)的灰塵，同時(shí)鑿除浮漿等突起部位使結(jié)構(gòu)表面平整，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污，清洗時(shí)注意不要將裂縫堵塞。

（3）用丙酮擦洗灌漿嘴底盤的鐵銹，然后用封閉膠將灌漿嘴與孔眼對(duì)準(zhǔn)粘貼在裂縫上，灌漿嘴的間距根據(jù)縫長(zhǎng)及裂縫的寬窄以35cm為宜，一般寬縫可稀，窄縫宜密，每一道裂縫至少須各有一個(gè)進(jìn)漿孔和排氣孔，注意灌漿孔眼必須對(duì)中保證導(dǎo)流暢通，灌漿嘴應(yīng)粘貼牢靠。

（4）為使混凝土縫隙完全充滿漿液，并保持壓力，同時(shí)又保證漿液不大量外滲，必須對(duì)已處理過的裂縫表面（除孔眼及灌漿嘴外）用封閉膠沿裂縫走向從上至下均勻涂刷兩遍進(jìn)行封閉，寬度3～5cm。裂縫封閉膠硬化后，需進(jìn)行壓氣試驗(yàn)，以檢查裂縫封閉是否封嚴(yán)，壓縮氣體通過灌漿嘴，氣壓控制在0.2～0.4MPa，此時(shí)，在封閉帶上及灌漿嘴周圍可涂上肥皂水，如發(fā)現(xiàn)通氣后封閉帶上有泡沫出現(xiàn)，說明該部位漏氣，對(duì)漏氣部位應(yīng)再次進(jìn)行封閉。

（5）采用空氣泵壓注法將灌注膠注入結(jié)構(gòu)裂縫中去，待漿液聚合固化后將灌漿嘴拆除，并將粘貼灌漿嘴處用裂縫封閉膠抹平，最后對(duì)每一道裂縫表面再涂一層環(huán)氧水泥漿，確保封閉嚴(yán)實(shí)，并使其顏色與原混凝土結(jié)構(gòu)表面盡量保持一致。

3.2砼缺陷及外露鋼筋處理

人工鑿除缺陷周圍的松散砼（見圖3和圖4），露出新鮮砼并將表面清理干凈，用人工涂刷或噴槍噴射一層界面劑，厚度1～2mm為宜。界面劑涂刷完成后，在漿料初凝前澆筑砼，一般情況下不超過60min。破損面積較小時(shí)采用聚合物砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，為避免修補(bǔ)過程中砂漿流淌或脫落，涂抹時(shí)宜分層進(jìn)行，每層的厚度以0.5～1.5cm為宜；破損面積很大時(shí)采用聚合物砼進(jìn)行修補(bǔ)，其施工工藝與普通砼基本相同。外露鋼筋的處理前先鑿除結(jié)構(gòu)表面松脆、剝離等已破壞的砼，對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行人工除銹及防腐處理，然后進(jìn)行砼缺陷部位修補(bǔ)。

聚合物修補(bǔ)材料養(yǎng)護(hù)期間最重要的是控制好溫度，一般養(yǎng)護(hù)溫度以15～25℃為宜。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為夏季2d，冬季7d，在養(yǎng)護(hù)期的前3d，不應(yīng)有水浸泡或其它沖擊。

3.3支座更換處理

梁底至墩臺(tái)頂面的高度適當(dāng)時(shí)，可采用扁形分離式油壓薄壁千斤頂直接放置在蓋梁上進(jìn)行操作施工。根據(jù)實(shí)際情況可單跨單側(cè)支座進(jìn)行更換，也可單跨兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行更換，具體施工技術(shù)要求如下：

（1）頂升前在橋面上均勻?qū)ΨQ布設(shè)觀測(cè)標(biāo)志，每孔設(shè)4個(gè)（縱向2個(gè)、橫向2個(gè)），頂升時(shí)由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)梁頂面進(jìn)行測(cè)量，以便準(zhǔn)確反映梁體頂升時(shí)豎向變位。頂升前應(yīng)詳細(xì)測(cè)量墩臺(tái)處梁底及墩臺(tái)帽頂面標(biāo)高，以便精確確定頂升高度，同時(shí)在墩臺(tái)頂設(shè)限位裝置，以防梁體在頂升過程中橫向平移。

（2）千斤頂頂升噸位需大于2倍的梁體重量，宜采用統(tǒng)一型號(hào)，滿足頂升同步要求，確保頂升時(shí)梁體受力均勻。千斤安放應(yīng)平穩(wěn)并支頂在腹板上，在其底下墊300mm×300mm×20mm鋼板，頂面墊250mm×250mm×20mm鋼板。

（3）為消除支撐本身的非彈性變形或沉降，千斤頂安裝完畢，待臨時(shí)承重層穩(wěn)定后，即可開始試頂，在主梁還沒有正式頂起時(shí)即可停止，并停放約1h進(jìn)行觀察，無任何變化后才能開始整體頂升。

（4）試頂完成后，在專業(yè)人員的統(tǒng)一指揮下所有千斤頂慢慢用力整體頂起梁體使其離開原支座，頂升高度以能順利取出原橋支座為宜，停止頂升后應(yīng)立即在上、下橫梁間增設(shè)若干個(gè)鋼筋混凝土預(yù)制塊形成臨時(shí)固定點(diǎn)，以增加接觸點(diǎn)和面積，提高頂升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，確保橋梁整體安全。

千斤頂由油泵控制，每臺(tái)油泵控制多臺(tái)千斤頂，每個(gè)千斤頂要由專人負(fù)責(zé)，隨時(shí)測(cè)量，保證每個(gè)千斤頂處的頂升高度基本保持一致，誤差不能超過0.5mm。頂升時(shí)以豎向位移和千斤頂油壓表讀數(shù)進(jìn)行雙控。豎向位移用橋面上設(shè)置的觀測(cè)標(biāo)志確定，要求豎向位移差基本保持一致。豎向位移觀測(cè)人員要隨時(shí)與油泵操作人員保持密切聯(lián)系，指導(dǎo)操作人員進(jìn)行操作。同時(shí)，各油泵操作人員通過油壓表讀數(shù)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。頂升時(shí)各油壓表讀數(shù)與理論計(jì)算誤差值不超過±1MPa。在頂升過程中如發(fā)現(xiàn)異常情況，要立即停止頂升，查明原因處理后方可繼續(xù)頂升。

（5）梁體脫離支座時(shí)，及時(shí)鑿斷原橡膠支座與墩臺(tái)帽頂面及梁體的連接件，清理蓋梁垃圾并拆除舊支座。重新安裝新的支座前，用高標(biāo)號(hào)聚合物砂漿找平支座墊石，必要時(shí)可用合適厚度的鋼板來調(diào)整支座墊石標(biāo)高；新的支座安裝完后，緩慢地落梁，去掉鋼筋混凝土預(yù)制塊和千斤頂，拆除臨時(shí)支撐，確保梁底與支座密貼。

4　注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制要點(diǎn)

（1）維修加固過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工工藝的控制，提高維修加固施工質(zhì)量，注意施工過程監(jiān)測(cè)，確保維修加固處治效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（2）裂縫封閉嚴(yán)密程度是壓漿補(bǔ)強(qiáng)成敗的關(guān)鍵，必須認(rèn)真對(duì)待。在裂縫灌漿過程中應(yīng)注意控制壓力，裂縫寬度較大的，如果進(jìn)漿通暢時(shí)，壓力宜控制在0.1-0.2MPa，如果裂縫進(jìn)漿不暢，可把泵壓控制在0.4MPa。對(duì)于水平裂縫，宜由低端逐漸壓向高端；對(duì)于豎向腹板裂縫由下向上逐漸壓注。

（3）砼缺陷修復(fù)施工中聚合物修補(bǔ)材料應(yīng)隨配隨用，在溫差變化較大的季節(jié)涂抹、澆筑和養(yǎng)護(hù)聚合物修補(bǔ)材料時(shí)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制，以免溫度變化對(duì)聚合物修補(bǔ)材料的施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

（4）更換支座一般是在保證行車的情況下進(jìn)行的，應(yīng)確保施工中整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)完整且不受損，同時(shí)保證橋上行車及橋下施工人員和設(shè)備的安全。施工過程要認(rèn)真做好測(cè)量、觀察記錄工作，確保梁體及橋面系在支座更換前后的標(biāo)高不變。

5　結(jié)束語

隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展，新建橋梁不斷涌現(xiàn)，原有橋梁也在不斷地老化。舊橋維修加固是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義而又復(fù)雜的工作，依據(jù)不同的橋梁現(xiàn)狀和加固要求采取不同的方法，確保舊橋的改造工作科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)安全。

［1］湛潤(rùn)水.公路舊橋加固技術(shù)與改造［M］.北京：人民交通出版社，2012：3-23.

［2］楊文淵.橋梁維修與加固［M］.北京：人民交通出版社，2007：5-30.

［3］李風(fēng)求，楊莉.橋梁加固技術(shù)探討［J］.湖南交通科技，2005（2）：10-15.