高速公路橋梁常見病害養護維修施工技術

■林雷

(福建省高速公路有限責任公司莆田管理分公司，莆田　351100)

高速公路橋梁常見病害養護維修施工技術

■林雷

(福建省高速公路有限責任公司莆田管理分公司，莆田351100)

隨著高速公路橋梁運行使用年限增長及交通量日益增大，橋梁結構不同部位不可避免的出現不同程度的病害。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護維修施工技術及質量控制要點，供各高速公路橋梁養護維修技術人員交流學習。

高速公路既有橋梁養護維修

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、新美大橋為對既有高速橋梁進行中間拼寬，拼寬施工前需對原橋進行維修加固。三清宮大橋全長150m，橋跨組合為5×30m，上部結構為預應力連續T梁，下部結構為柱式墩配鉆孔灌注樁；柱式橋臺配鉆孔灌注樁。新美大橋全長141m，橋跨組合為8×17m，上部結構為預應力簡支空心板梁，下部結構為柱式墩配鉆孔灌注樁；肋板式僑臺配鉆孔灌注樁。

根據福建省公路工程試驗檢測中心站提供的檢查報告，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

對于裂縫采取灌漿或封閉處理；對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，然后對缺陷部位外露鋼筋進行除銹，并將砼表面清理干凈，最后用聚合物砼或聚合物砂漿進行修補；對于支座被破壞或發生嚴重橡膠體老化及開裂的，應更換支座。橋梁維修加固施工工藝參照圖1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

結合檢測報告中對裂縫分布的描述（見圖2），在現場核實裂縫數量、長度及寬度，并在梁上進行標注，據此進行化學灌漿材料配量、埋嘴、灌漿等方面的具體計算和安排。對于裂縫寬度＜0.15mm的情況，采用裂縫專用封閉膠進行表面封閉；對于裂縫寬度≥0.15mm的情況，首先騎縫開設V槽，然后采用灌注膠進行灌漿處理，最后再進行裂縫表面封閉，其主要的施工技術要求如下：

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

（2）用高壓空氣吹洗孔眼，清洗裂縫兩側3cm～4cm范圍內的灰塵，同時鑿除浮漿等突起部位使結構表面平整，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污，清洗時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準粘貼在裂縫上，灌漿嘴的間距根據縫長及裂縫的寬窄以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進漿孔和排氣孔，注意灌漿孔眼必須對中保證導流暢通，灌漿嘴應粘貼牢靠。

（4）為使混凝土縫隙完全充滿漿液，并保持壓力，同時又保證漿液不大量外滲，必須對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行封閉，寬度3～5cm。裂縫封閉膠硬化后，需進行壓氣試驗，以檢查裂縫封閉是否封嚴，壓縮氣體通過灌漿嘴，氣壓控制在0.2～0.4MPa，此時，在封閉帶上及灌漿嘴周圍可涂上肥皂水，如發現通氣后封閉帶上有泡沫出現，說明該部位漏氣，對漏氣部位應再次進行封閉。

（5）采用空氣泵壓注法將灌注膠注入結構裂縫中去，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，最后對每一道裂縫表面再涂一層環氧水泥漿，確保封閉嚴實，并使其顏色與原混凝土結構表面盡量保持一致。

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。破損面積較小時采用聚合物砂漿進行修補，為避免修補過程中砂漿流淌或脫落，涂抹時宜分層進行，每層的厚度以0.5～1.5cm為宜；破損面積很大時采用聚合物砼進行修補，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構表面松脆、剝離等已破壞的砼，對銹蝕鋼筋進行人工除銹及防腐處理，然后進行砼缺陷部位修補。

聚合物修補材料養護期間最重要的是控制好溫度，一般養護溫度以15～25℃為宜。養護時間為夏季2d，冬季7d，在養護期的前3d，不應有水浸泡或其它沖擊。

3.3支座更換處理

梁底至墩臺頂面的高度適當時，可采用扁形分離式油壓薄壁千斤頂直接放置在蓋梁上進行操作施工。根據實際情況可單跨單側支座進行更換，也可單跨兩側同時進行更換，具體施工技術要求如下：

（1）頂升前在橋面上均勻對稱布設觀測標志，每孔設4個（縱向2個、橫向2個），頂升時由專業技術人員對梁頂面進行測量，以便準確反映梁體頂升時豎向變位。頂升前應詳細測量墩臺處梁底及墩臺帽頂面標高，以便精確確定頂升高度，同時在墩臺頂設限位裝置，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，宜采用統一型號，滿足頂升同步要求，確保頂升時梁體受力均勻。千斤安放應平穩并支頂在腹板上，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，待臨時承重層穩定后，即可開始試頂，在主梁還沒有正式頂起時即可停止，并停放約1h進行觀察，無任何變化后才能開始整體頂升。

（4）試頂完成后，在專業人員的統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，停止頂升后應立即在上、下橫梁間增設若干個鋼筋混凝土預制塊形成臨時固定點，以增加接觸點和面積，提高頂升系統的穩定性，確保橋梁整體安全。

千斤頂由油泵控制，每臺油泵控制多臺千斤頂，每個千斤頂要由專人負責，隨時測量，保證每個千斤頂處的頂升高度基本保持一致，誤差不能超過0.5mm。頂升時以豎向位移和千斤頂油壓表讀數進行雙控。豎向位移用橋面上設置的觀測標志確定，要求豎向位移差基本保持一致。豎向位移觀測人員要隨時與油泵操作人員保持密切聯系，指導操作人員進行操作。同時，各油泵操作人員通過油壓表讀數隨時進行調整。頂升時各油壓表讀數與理論計算誤差值不超過±1MPa。在頂升過程中如發現異常情況，要立即停止頂升，查明原因處理后方可繼續頂升。

（5）梁體脫離支座時，及時鑿斷原橡膠支座與墩臺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，用高標號聚合物砂漿找平支座墊石，必要時可用合適厚度的鋼板來調整支座墊石標高；新的支座安裝完后，緩慢地落梁，去掉鋼筋混凝土預制塊和千斤頂，拆除臨時支撐，確保梁底與支座密貼。

4　注意事項及質量控制要點

（1）維修加固過程中，應加強對施工工藝的控制，提高維修加固施工質量，注意施工過程監測，確保維修加固處治效果達到設計要求。

（2）裂縫封閉嚴密程度是壓漿補強成敗的關鍵，必須認真對待。在裂縫灌漿過程中應注意控制壓力，裂縫寬度較大的，如果進漿通暢時，壓力宜控制在0.1-0.2MPa，如果裂縫進漿不暢，可把泵壓控制在0.4MPa。對于水平裂縫，宜由低端逐漸壓向高端；對于豎向腹板裂縫由下向上逐漸壓注。

（3）砼缺陷修復施工中聚合物修補材料應隨配隨用，在溫差變化較大的季節涂抹、澆筑和養護聚合物修補材料時，必須進行嚴格的溫度控制，以免溫度變化對聚合物修補材料的施工質量產生不良影響。

（4）更換支座一般是在保證行車的情況下進行的，應確保施工中整個橋梁結構完整且不受損，同時保證橋上行車及橋下施工人員和設備的安全。施工過程要認真做好測量、觀察記錄工作，確保梁體及橋面系在支座更換前后的標高不變。

5　結束語

隨著我國交通運輸事業的蓬勃發展，新建橋梁不斷涌現，原有橋梁也在不斷地老化。舊橋維修加固是一項具有現實意義而又復雜的工作，依據不同的橋梁現狀和加固要求采取不同的方法，確保舊橋的改造工作科學合理、經濟安全。

［1］湛潤水.公路舊橋加固技術與改造［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］李風求，楊莉.橋梁加固技術探討［J］.湖南交通科技，2005（2）：10-15.