付建虎

（上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司 青島分公司，山東 青島266011）

1 典型病害及病害成因分析

1.1 空心板典型病害分析

1.1.1 鋼筋混凝土空心板橫向裂縫

鋼筋混凝土空心板板底常出現(xiàn)橫向裂縫，一般情況在1/4～1/2跨比較常見。多雨地區(qū)裂縫處伴有滲水泛白、鋼筋銹脹、混凝土脫落等病害。影響結(jié)構(gòu)耐久性，病害嚴(yán)重時(shí)影響結(jié)構(gòu)安全性。

病害成因：

1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本身帶裂縫工作，但裂縫形成后，鋼筋喪失了混凝土的保護(hù)，易銹蝕膨脹，使裂縫加劇。

2）施工時(shí)板底鋼筋保護(hù)層厚度不足，瀝青攤鋪采用振動(dòng)壓路機(jī)導(dǎo)致板底出現(xiàn)橫向裂縫。

3）運(yùn)營(yíng)期間的超載影響。

4）運(yùn)營(yíng)期間橋面鋪裝破損，空心板滲水侵蝕，鋼筋銹蝕，橋面鋪裝的破損導(dǎo)致車輛沖擊力增大，鋪裝層破壞使剛度變小，進(jìn)而使梁板受力不均。

1.1.2 預(yù)應(yīng)力混凝土空心板縱向裂縫

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板板底常出現(xiàn)縱向裂縫，多雨地區(qū)常伴有板底滲水泛白、鈣化等病害?？v向裂縫通常在通車5a左右出現(xiàn)，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，裂縫長(zhǎng)度、裂縫寬度、裂縫數(shù)量都有增大趨勢(shì)，影響橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性。

病害成因：

1）設(shè)計(jì)時(shí)箍筋直徑偏小、間距過大等造成板底橫向抗彎能力不足。

2）空心板內(nèi)外溫度差引起板底橫向拉應(yīng)力過大。

3）施工時(shí)板底混凝土保護(hù)層厚度不足。

4）空心板橫向支座安裝不平整，空心板受力模式改變。

5）后期運(yùn)營(yíng)車輛超載等。

1.1.3 鉸縫病害

預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和鋼筋混凝土空心板鉸縫處易破損失效，導(dǎo)致主梁間的橫向連接降低或失效，嚴(yán)重時(shí)造成單板受力，空心板橫向裂縫、橋面鋪裝破損，橋面防水性能降低，空心板滲水侵蝕。

病害成因：

1）設(shè)計(jì)時(shí)鉸縫尺寸狹窄，不便于設(shè)置更多鋼筋，鉸縫鋼筋連接不好，傳力效果較差。

2）施工時(shí)空心板側(cè)面鑿毛不充分，澆筑混凝土前未對(duì)空心板側(cè)面進(jìn)行澆水濕潤(rùn)，導(dǎo)致新老混凝土黏結(jié)不良。

3）施工時(shí)鉸縫鋼筋與梁板預(yù)埋鋼筋連接不足，鉸縫混凝土強(qiáng)度不足、振搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)?shù)取?/p>

4）后期運(yùn)營(yíng)期間超載車輛，導(dǎo)致板間鉸縫被剪斷，造成單板受力【1】。

1.2 橋面鋪裝及橋面附屬工程典型病害分析

1.2.1 橋面鋪裝縱向裂縫

預(yù)制裝配式空心板橋橋面經(jīng)常出現(xiàn)通長(zhǎng)的縱向裂縫，重車輪跡線位置尤為明顯。橋面縱向裂縫一旦產(chǎn)生，發(fā)展速度很快，橋面混凝土現(xiàn)澆層破損后，空心板之間的鉸縫隨之破損，主梁之間的橫向聯(lián)系被削弱，車輛橫向力分布集中，降低橫橋向整體性，進(jìn)而造成主梁?jiǎn)伟迨芰?。而且橋面產(chǎn)生裂縫后，雨水滲入混凝土現(xiàn)澆層及空心板內(nèi)，加速橋面鋪裝及梁板的破損，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全性及耐久性，縮短橋梁使用壽命。

病害原因：

1）混凝土自身收縮產(chǎn)生裂縫，隨著使用年限增長(zhǎng)，橋面防水效果降低，雨水滲入橋面鋪裝，導(dǎo)致縱向裂縫不斷發(fā)展。

2）橋面混凝土現(xiàn)澆層厚度偏小，橋梁橫橋向剛度不足，鉸縫構(gòu)造不合理，不能充分發(fā)揮主梁間的抗剪作用。

3）鉸縫及橋面混凝土鋪裝澆筑質(zhì)量差，普遍出現(xiàn)蜂窩、麻面，橋面現(xiàn)澆層混凝土抗?jié)B性差。

4）運(yùn)營(yíng)期間車輛超載，鉸縫及橋面現(xiàn)澆層受車輛集中荷載作用發(fā)生剪切破壞。

1.2.2 墩頂橫向裂縫

為滿足車輛行車舒適性，多跨簡(jiǎn)支裝配式空心板橋墩頂一般采用橋面連續(xù)。墩頂位置橋面連續(xù)處易產(chǎn)生橫向裂縫，導(dǎo)致橋面行車舒適性降低，墩頂位置汽車沖擊力增大，影響橋梁結(jié)構(gòu)安全性及耐久性。

病害原因：

1）橋面連續(xù)結(jié)構(gòu)在順橋向位于墩頂負(fù)彎矩區(qū)，在荷載作用下產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，由于空心板為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，墩頂負(fù)彎矩主要靠橋面鋪裝混凝土和鋼筋承擔(dān)，橋面連續(xù)鋼筋不足導(dǎo)致橋面連續(xù)開裂。

2）車輛荷載沖擊力導(dǎo)致橋面連續(xù)破損。

1.2.3 伸縮縫病害及橋面排水問題

伸縮縫位于空心板端構(gòu)造的薄弱部位，直接承受車輪荷載的反復(fù)作用，而且長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境中，是橋梁結(jié)構(gòu)最易遭到破壞而又較難修復(fù)的部位之一。伸縮縫混凝土在車輪荷載的頻繁沖擊作用下易破損開裂，使伸縮縫變形破壞，行車舒適性降低，甚至影響車輛通行安全。伸縮縫破損后，雨水通過伸縮縫滲入梁體，造成結(jié)構(gòu)水侵害。

2 養(yǎng)護(hù)維修及加固措施

2.1 空心板板底縱向裂縫維修及加固措施

裂縫較少且未超限時(shí)，一般采用裂縫封閉膠進(jìn)行封閉處理。裂縫較多且超限時(shí)，一般采用壓力注漿封閉裂縫。如有條件，可橫向粘貼高強(qiáng)復(fù)合纖維（如碳纖維布）等材料，進(jìn)一步確?？招陌宓哪途眯?，同時(shí)更好地限制裂縫發(fā)展。建議在板底距離梁端1m左右位置設(shè)置排水孔，排出空心板腔內(nèi)積水。

2.2 空心板板底橫向裂縫維修及加固措施

1）空心板裂縫較少且未超限時(shí)，一般采用裂縫封閉膠進(jìn)行封閉處理。裂縫較多且超限時(shí)，一般先采用壓力注漿封閉裂縫，然后采取如下措施提高梁板承載能力：（1）粘貼鋼板或粘貼高強(qiáng)復(fù)合纖維材料（如碳纖維布、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力纖維碳板）。（2）有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)（SP-AP），采用錨固與空心板底的高強(qiáng)鋼絲、2～3股鋼絞線或小直徑高強(qiáng)鋼筋對(duì)梁體施加預(yù)應(yīng)力，然后噴注高強(qiáng)復(fù)合砂漿，將預(yù)應(yīng)力筋與空心板黏結(jié)為一體，提高結(jié)構(gòu)承載能力和耐久性【2】。

2）空心板裂縫較多且超限，混凝土強(qiáng)度降低明顯，梁板承載能力不足且變形超過允許值后宜采用更換梁板的處理方案。

2.3 鉸縫病害的維修及加固措施

1）鉸縫病害較輕，只出現(xiàn)局部滲水等現(xiàn)象，鉸縫對(duì)應(yīng)橋面位置無縱向裂縫時(shí)，一般采用對(duì)鉸縫采取灌漿處理，進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的方式。

2）鉸縫破壞嚴(yán)重，且鉸縫對(duì)應(yīng)橋面位置縱向開裂，空心板接近或完全單板受力時(shí)，一般鑿除鉸縫兩側(cè)一定范圍的橋面鋪裝，將破損的鉸縫混凝土清理干凈，通過植騎馬筋、粘貼橫向加強(qiáng)鋼板等手段加強(qiáng)空心板間的橫向聯(lián)系，重新澆筑鉸縫混凝土和橋面鋪裝混凝土。

3）整幅橋普遍存在鉸縫破損病害時(shí)，應(yīng)將整幅橋橋面鋪裝鑿除重做，同時(shí)采用植筋或粘貼鋼板等措施加強(qiáng)空心板間的橫向聯(lián)系。重新澆筑的鉸縫和橋面鋪裝混凝土強(qiáng)度不低于C40，建議采用摻加纖維的防水混凝土，提高混凝土的抗裂性及抗?jié)B性，橋面鋪裝混凝土厚度不宜小于12cm。

2.4 橋面連續(xù)及橋面附屬工程維修及加固措施

1）橋面連續(xù)維修及加固措施：橋面連續(xù)病害輕微時(shí)，橋面連續(xù)處瀝青混凝土存在單一的橫向裂縫時(shí)，一般采用灌注熱瀝青處理；橋面連續(xù)處瀝青混凝土存在多條橫向裂縫時(shí)，鑿除橋面連續(xù)附近瀝青混凝土鋪裝，重新鋪筑摻有聚酯纖維或其他改性劑的瀝青混凝土，提高橋面連續(xù)處瀝青混凝土的抗變形能力。

橋面連續(xù)病害較重時(shí)，應(yīng)鑿除橋面連續(xù)附近瀝青鋪裝及混凝土鋪裝，可將橋面連續(xù)兩端的鋼筋采用植筋工藝錨于空心板頂板內(nèi)，加強(qiáng)墩頂橋面連續(xù)。

2）伸縮縫維修及加固措施：異型鋼伸縮縫橡膠條老化、開裂、變形嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換處理保證橋梁耐久性；及時(shí)清理伸縮縫中的雜物、泥沙【3】。

若伸縮縫混凝土破損開裂，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修處理，一般采用C50及C50以上的混凝土修補(bǔ)，混凝土中宜摻入纖維，提高混凝土的抗裂性及抗沖擊性。若對(duì)中斷交通有嚴(yán)格的時(shí)間限制，宜采用快硬高強(qiáng)混凝土，縮短混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，快速開放交通。

若伸縮縫混凝土破損開裂、異型鋼變形嚴(yán)重，應(yīng)將伸縮縫進(jìn)行拆除更換。

3 結(jié)語

通過研究近年來國(guó)省道橋梁維修加固處理實(shí)例，總結(jié)歸納國(guó)省道中小跨徑橋梁的常見病害，分析橋梁病害產(chǎn)生原因并制定相應(yīng)的維修加固措施，便于橋梁后期管養(yǎng)的規(guī)范化、合理化，提升橋梁管養(yǎng)效率，提高橋梁耐久性。