汪 韜

（四川川西高速公路有限責(zé)任公司，成都 610041）

0 引言

裝配式空心板梁橋因其自重較輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工便捷等特點(diǎn)在橋梁建設(shè)中得到廣泛運(yùn)用?？招陌辶簶蚪g縫是指梁板間模擬絞的結(jié)構(gòu)形式，通過設(shè)置鋼筋交叉連接并澆筑混凝土，主要起橫向連接板梁作用，使板梁形成整體承受上部荷載。近年來隨著交通運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，交通流量劇增，在持續(xù)重載壓力下部分裝配式空心板梁橋絞縫極易出現(xiàn)剪切破壞，造成絞縫脫落、滲水和橋面鋪裝開裂等問題，如不及時(shí)處治，梁板會(huì)逐漸失去橫向連接性能，出現(xiàn)單板受力現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全性。因此，在橋梁養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)當(dāng)采用快速有效的絞縫維修方法并有針對(duì)性地實(shí)施相應(yīng)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以達(dá)到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。

1 病害成因分析

鉸接板理論專注于剪力的傳遞而忽視了受拉和受壓現(xiàn)象。鉸接板承受偏心荷載時(shí)，產(chǎn)生撓曲變形的同時(shí)也會(huì)引起轉(zhuǎn)動(dòng)變形，豎向位移分量會(huì)使板梁發(fā)生撓曲和轉(zhuǎn)動(dòng)，并傳遞剪力和扭矩；而板梁轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)的水平位移分量則通過絞縫和橋面鋪裝傳遞拉（壓）力。在活載的反復(fù)作用下，彈性變形在絞縫交替形成拉壓效應(yīng)，進(jìn)而致使絞縫和板梁底端逐漸出現(xiàn)裂縫，并向橋面鋪裝層發(fā)展。

1.1 設(shè)計(jì)因素

絞縫結(jié)構(gòu)狹窄，縫間設(shè)置的連接鋼筋薄弱且沒有拉力筋，加之絞縫混凝土標(biāo)號(hào)較低，致使板梁間橫向聯(lián)系不牢固。根據(jù)鉸接板的分析計(jì)算，抗剪強(qiáng)度雖然滿足了設(shè)計(jì)荷載，但未對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱處進(jìn)行特殊驗(yàn)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)要求。橋面鋪裝層設(shè)計(jì)厚度較薄，受預(yù)拱度以及橋面縱橫向坡度等影響，實(shí)際厚度往往還小于設(shè)計(jì)厚度。

1.2 施工因素

裝配式空心板梁施工階段往往造成相關(guān)缺陷，致使絞縫后期出現(xiàn)病害。比如梁板架設(shè)時(shí)精度控制不夠，與設(shè)計(jì)標(biāo)高存在一定偏差，為了進(jìn)行誤差調(diào)整通常會(huì)控制鋪裝層厚度，但選擇的措施不夠恰當(dāng)，加之鋪裝層鋼筋網(wǎng)綁扎不夠規(guī)范，致使振搗不到位極易形成夾層。支座部分脫空造成梁板邊界條件發(fā)生變化，橫向跨徑變大，絞縫底部橫向彎矩增大，誘發(fā)板梁與絞縫連接面出現(xiàn)開裂。未按要求對(duì)企口混凝土進(jìn)行拉毛處理，狹窄的絞縫內(nèi)難以振搗造成混凝土不密實(shí)。絞縫下部未按要求用高標(biāo)號(hào)砂漿填充，對(duì)絞縫起不到有效保護(hù)作用。

1.3 后期運(yùn)營(yíng)管理因素

近年來，隨著交通運(yùn)輸業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，交通流量劇增，某市繞城高速晝夜交通流量已突破30 萬輛，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)流量，車流高峰期間交通擁堵已成了常態(tài)，重車數(shù)量相應(yīng)大幅增加，公路運(yùn)輸對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)性能提出了越來越高的要求。由于重車一般是在行車道通行，致使行車道的橋面鋪裝層病害明顯多于超車道，重車在行車道長(zhǎng)期反復(fù)作用，相鄰梁板出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，橫向整體連接性能逐漸減弱，造成絞縫病害較集中出現(xiàn)在行車道上。絞縫病害前期主要表現(xiàn)為砂漿勾縫脫落、滲水析白、對(duì)應(yīng)鋪裝層縱向開裂等，由于維修不及時(shí)或治理措施不恰當(dāng)，會(huì)進(jìn)一步加劇絞縫病害的發(fā)展。

2 注膠加固方法運(yùn)用

2.1 加固原理

采用注膠加固是將鉸縫預(yù)留進(jìn)、出口的前提下形成密閉的空腔結(jié)構(gòu)，在鉸縫底部運(yùn)用高壓灌注設(shè)備將改性環(huán)氧樹脂類結(jié)構(gòu)膠分兩次灌入縫內(nèi)，利用材料的流動(dòng)性使其在空腔內(nèi)快速擴(kuò)散并凝固，依靠材料的結(jié)構(gòu)性能，有效粘結(jié)兩側(cè)板梁，提高鉸縫結(jié)構(gòu)的整體性能。

2.2 效果評(píng)價(jià)

通過實(shí)際運(yùn)用情況，絞縫注膠加固法利用灌注膠良好的粘結(jié)性能和快凝性等特點(diǎn)，增強(qiáng)了絞縫的各項(xiàng)力學(xué)性能，板梁橫向聯(lián)結(jié)剛度也得以加強(qiáng)，較明顯的提升了板梁的整體性能。

但是，部分維修后的絞縫滲水現(xiàn)象仍然存在，滲水往往沿著注膠封底的壓條兩側(cè)溢出，還有部分殘留于封閉壓條內(nèi)，直接對(duì)絞縫和梁板底部造成泛堿腐蝕的現(xiàn)象。通過觀察，該類絞縫對(duì)應(yīng)的橋面鋪裝層病害明顯，基本都有瀝青磨耗層開裂破碎、車轍、龜裂和防水層失效等現(xiàn)象，注膠加固法由于不能有效處治鋪裝層病害，造成滲水透過鋪裝層腐蝕絞縫和梁底板的情況。

3 工程實(shí)例

3.1 基本情況

半截河橋位于某市繞城高速公路K21+435 處，2001年建成通車，橋梁總長(zhǎng)31.4m，上部結(jié)構(gòu)橋跨組合為2×14m，梁板為1.0m 寬的C40 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡(jiǎn)支空心板，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式墩臺(tái)，矩形板式橡膠支座，橋面鋪裝結(jié)構(gòu)為4cm 瀝青混凝土+9cm 防水混凝土，設(shè)計(jì)荷載為汽-20 超，掛車-120。2015年橋梁定期檢查主要病害為：板梁絞縫滲水析白且部分脫落，橋面鋪裝縱向裂縫，底板縱向裂縫析白局部擦傷，翼板、蓋梁露筋銹蝕等，上部結(jié)構(gòu)和全橋均評(píng)定為二類。

隨即對(duì)病害實(shí)施了維修，主要采用絞縫灌膠，環(huán)氧砂漿修復(fù)底板擦傷和封閉裂縫等。然而，完成僅僅一年左右，絞縫滲水析白的現(xiàn)象并未得到有效緩解，絞縫滲水積壓在下端的封閉壓條進(jìn)而對(duì)底板造成腐蝕泛堿，局部壓條已脫落，橋臺(tái)、蓋梁滲水腐蝕現(xiàn)象也進(jìn)一步發(fā)展，要求施工單位返修也未改善。如何在不影響交通正常通行的情況下，有效治理絞縫病害并減少滲水對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的腐蝕成為急需解決的問題。

圖4-1 絞縫滲水析白、底板泛堿腐蝕

圖4-2 蓋梁端頭滲水腐蝕泛堿

3.2 治理方法

預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在橋梁結(jié)構(gòu)良好的情況下，針對(duì)可能或已經(jīng)出現(xiàn)的非結(jié)構(gòu)病害，在適當(dāng)時(shí)期，主動(dòng)采取以提高橋梁結(jié)構(gòu)耐久性、延長(zhǎng)橋梁大中修周期的周期性養(yǎng)護(hù)措施。在治理相關(guān)病害的同時(shí)，加入預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施綜合處理，獲取良好的養(yǎng)護(hù)效果。

絞縫治理以有效排除縫內(nèi)滲水，防止腐蝕梁底板，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為目的，具體措施為：拆除鉸縫下部的封閉壓條并清除打磨腐蝕物，采用聚合物砂漿修補(bǔ)破損鉸縫并粘貼防腐纖維布，安裝pvc 管引排出積水，鉸縫兩側(cè)分別固定安裝L型鋁合金阻水條，最后沿鉸縫兩側(cè)各 10cm 范圍內(nèi)涂刷混凝土防腐防滲封閉體系和防水防鹽害保護(hù)劑。

其他預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)運(yùn)用包括了使用高壓水射流清洗設(shè)備對(duì)松動(dòng)混凝土進(jìn)行缺陷探測(cè)式處理，去除失效、疏松的混凝土，水干后對(duì)外露的鋼筋涂刷銹轉(zhuǎn)化劑形成保護(hù)膜，安裝犧牲陽(yáng)極，消除新舊混凝土電位差，用高強(qiáng)聚合物砂漿封閉并修復(fù)。針對(duì)橋臺(tái)、蓋梁滲水沿臺(tái)身及蓋梁結(jié)構(gòu)邊緣，砌筑擋水臺(tái)，安裝pvc 泄水管，規(guī)范導(dǎo)流排出積水。最后對(duì)板梁底部和下部構(gòu)造涂刷混凝土防腐防滲封閉體系，并對(duì)滲水較集中的邊梁腹板和翼緣板、臺(tái)帽臺(tái)身、蓋梁頂部和端部以及墩柱底部涂刷防水防鹽害保護(hù)劑。

3.3 實(shí)踐效果

項(xiàng)目完成至今有近一年半時(shí)間，通過日常觀察，梁底絞縫未再發(fā)生滲水析白和底板泛堿腐蝕的現(xiàn)象，并且橋臺(tái)、蓋梁以及橋面積水能夠有序通過泄水管排除，臺(tái)帽、蓋梁端部和邊梁等腐蝕現(xiàn)象也得到了有效解決，經(jīng)受住了2018年汛期持續(xù)性強(qiáng)降水的考驗(yàn)。治理后的橋梁不僅有效提升了抗腐蝕能力和結(jié)構(gòu)耐久性，而且更加清潔美觀，達(dá)到了良好的養(yǎng)護(hù)效果，延長(zhǎng)了橋梁大中修周期。但要徹底根治絞縫病害，還需在合適時(shí)機(jī)鑿除橋面鋪裝層，加強(qiáng)絞縫與板梁的連接性能，如采取設(shè)置相鄰板連接鋼筋并與鋪裝層鋼筋網(wǎng)和絞縫鋼筋焊接為整體，絞縫混凝土摻加鋼纖維提高標(biāo)號(hào)，并與鋪裝層一起澆筑等方法。

圖4-3 絞縫治理、橋臺(tái)泛堿腐蝕治理

圖4-4 蓋梁腐蝕泛堿治理

4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)工程實(shí)踐中裝配式空心板梁橋絞縫出現(xiàn)的典型病害現(xiàn)象，綜合分析病害成因，結(jié)合工程實(shí)際案例，探討了絞縫治理以及相關(guān)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，以提高結(jié)構(gòu)工作性能和耐用性能，為裝配式空心板梁橋日常檢查和治理以及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)運(yùn)用提供參考。在養(yǎng)護(hù)管理中，要重視日常檢查，發(fā)現(xiàn)絞縫出現(xiàn)局部勾縫砂漿脫落、絞縫上部鋪裝層病害以及支座脫空等病害現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)處治，防止病害跡象進(jìn)一步發(fā)展。