外環線蘊藻浜橋橋面缺陷搶修

黃正斌 冀德榮

1 工程概況

外環線(A20)蘊藻浜橋為大跨度連續簡支梁橋，位于外環線K82+846～K83+469，全長625 m，共27跨，為上、下行獨立式橋體，單體橋寬16 m。隨著近年來外環線交通流量的迅速增加，而且以集裝箱等重載車輛居多，使該橋橋面發生了不同程度的缺陷，雖經多次養護維修但效果不佳，到2008年該橋已發生較大面積的鋪裝混凝土碎裂成坑、連續面混凝土碎裂、伸縮縫靠背混凝土斷裂、脫空等，給安全行車帶來一定的危害，該橋的缺損情況見表1。

根據外環線不允許較長時間封閉交通的要求，搶修只能從22:00開始封道至次晨6:00必須開放交通，為此，針對上述缺陷采用NC聚合物快硬混凝土分別對伸縮縫、橋面鋪裝等缺損位置實施搶修。經一年多的使用觀察，搶修部位未發現開裂、脫落等不良情況，這表明該橋的搶修方案與措施是積極有效的。該橋搶修情況見表1。

2 技術措施

針對伸縮縫混凝土斷裂、脫空的狀況采取加強型鋼伸縮縫不同位置上聯系筋的配置;對橋面鋪裝碎裂處清除后用植筋的方法與梁體連成整體;連續面開裂維修以恢復設計結構為主，確保連續面的溫度變形。

鑒于搶修期間正值冬季，施工野外溫度約在0℃ ～5℃，因此對NC聚合物快硬混凝土要求具有快凝早強、流動性大及耐久性良等技術性能。

表1 蘊藻浜橋面缺陷調查統計表

2.1 材料

2.1.1 NC聚合物快硬混凝土

該材料系以硅酸鹽水泥為主，適量摻入多種有機和無機材料，經復合、聚合而成的微膨脹粉粒狀粘結材料。材料遇水后會產生一系列水化、水解的化學反應，聚合成具有滲透性強、粘結強度高的新型膠凝體，并迅速吸附在老混凝土的粘結接口上，從而使新老混凝土形成一個牢固整體。其特點是粘結強度高、耐磨和抗沖擊等耐久性佳。“NC”良好的流塑性能滿足現有各項混凝土構筑物缺損修補的各項施工操作規程，各項技術指標和物理力學性能詳見表2，表3。

表2 主要技術性能

表3 主要物理力學技術指標

2.1.2 植筋膠

植筋膠XE-600的基本成分為高分子樹脂，包括主劑和硬化劑;它主要依靠材料的高粘結力達到錨固的目的，不會因為膨脹對基材產生破壞，且有補強作用。植筋膠的使用工具操作方便，施工快速。采用注射槍，可適用水平面、垂直面等多種工作面，而不需要其他附加措施。其技術性能見表4。

表4 XE-600植筋膠鋼筋種植技術數據一覽表

2.2 工藝

2.2.1 伸縮縫搶修

加強型鋼伸縮縫底部和側面聯系筋的配置，以確保型鋼伸縮縫與靠背混凝土緊密錨固(見圖1)。

具體工藝(工序)如下:

舊伸縮縫翻挖、拆除→伸縮縫內垃圾清理→型鋼伸縮縫整修定位→種植Φ10錨固筋→型鋼伸縮縫固定(與錨固筋、聯系筋采用焊接固定)→伸縮縫鋼筋制安→縫內填塞泡沫塑料→澆筑NC聚合物水泥混凝土→表層抹面、收光、壓紋→薄膜覆蓋養生2 h→嵌橡膠條→開放交通。

2.2.2 坑塘修補

本項目的技術關鍵是通過在梁面上種植聯系筋及加鋪NC聚合物水泥混凝土的方法，使梁體與鋪裝緊密聯系，以減小上下兩層間溫度及荷載變形，其具體操作程序如下:

切割→翻挖磨耗層瀝青混凝土→翻挖鋪裝層鋼纖維混凝土→界面清潔、鑿毛→種植鋼筋(布點、鉆孔、清孔、灌植筋料、植筋)→鋪裝鋼筋制作、安裝→界面濕潤→NC聚合物快硬混凝土恢復鋪裝層(攪拌、澆筑、振搗)→薄膜覆蓋養生2 h→瀝青混凝土面層恢復→開放交通。

2.2.3 連續面修補

對幾條開裂的連續接合面翻挖后發現除上部鋪裝混凝土碎裂外，其下的鋼板銹蝕，橡膠板老化、碎裂、移位，為此先對混凝土靠背進行平整處理，然后重新置換新的鋼板和橡膠板，恢復原設計結構，具體程序如下:

翻挖→靠背混凝土清潔、鑿毛→NC聚合物快硬混凝土抹平→重置橡膠板→鋼蓋板安裝→連續加強筋制安→NC聚合物混凝土快硬混凝土鋪裝澆筑→薄膜覆蓋養生2 h→瀝青混凝土面層恢復→開放交通。

3 觀察

該橋自2008年年底搶修后，經兩年多的使用觀察:型鋼伸縮縫與靠背混凝土聯系緊密無裂縫，伸縮縫靠背混凝土無缺邊損角且與橋面瀝青混凝土密合;橋面瀝青混凝土磨耗層無裂縫出現。

4 結語

通過對滬杭高速公路外環線立交橋突發事件的調查與搶修:

1)型鋼伸縮縫是目前道路損壞量比較多的，原因是多方面的，比較普遍的現象是型鋼伸縮縫上與靠背混凝土聯結的聯系加強筋設置不合理，特別是型鋼伸縮縫的底部一般不設聯系加強筋，在重復重荷作用下容易造成型鋼與混凝土脫離，導致靠背混凝土碎裂、型鋼脫離變形。因此對型鋼底部增設加強聯系筋是至關重要的。

2)橋面瀝青混凝土的碎裂主要是由水泥混凝土鋪裝層損壞引起的，對小范圍的水泥混凝土鋪裝層采取恢復原設計的修補方法效果不理想，通過植筋是一種積極有效的措施，關鍵是解決了新老混凝土的粘結與收縮。

3)下部簡支上部連續的橋面結構設計已得到廣泛應用，實踐表明對道路的平整度、行車的舒適性是十分有益的;但連續面出現裂縫現象逐漸增多，原因是較為復雜的，本橋連續面的開裂主要是施工引起的，靠背混凝土平整度差、橡膠板和鋼板放置不適當等為日后連續面開裂留下缺陷。

4)在交通流量大、車速快的外環線組織搶修，除了制定有針對性的措施和工藝外，對維修材料應當有更高的要求，特別是在冬季施工，搶修材料必須滿足快凝早強、耐磨等耐久性能好的要求，NC聚合物快硬混凝土是一種較為理想的搶修材料。

[1]張一帆.瀝青混凝土橋面鋪裝層質量淺談[J］.山西建筑，2010，36(11):325-326.