公路橋梁連續縫、鉸縫維修施工技術應用

潘寅杰

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

0.引言

在我國，高速公路的建設發展已近40年，總里程已突破16萬公里。大量已建成并使用的高速公路存在著年久失修或部分損壞的情況，在使用功能上及安全性上均存在著較大隱患。隨著工程技術的不斷發展，社會各界對高速公路大修技術研究逐漸重視，此應用是對高速公路橋梁連續縫、鉸縫維修施工技術方法的一次有效實踐。

1. 案例背景

本施工技術應用案例為G15公路大修工程1標，本工程已于2018年初施工完畢并已開放交通。標段北接松浦二橋南側橋臺，南至亭林立交以北處，起訖樁號：K1312+270.49～K1322+000，長度9.73km，造價20283.2510萬元。本標段范圍內主要施工內容為：公路主線及立交匝道路基、路面結構層維修；車道拓寬改建；主線、匝道橋梁維修、交安設施維修復原、綠化改造等施工內容。

2.維修原則

連續縫維修的原則如下：

連續縫維修開始前，首先破除橋梁連續縫兩側各1m范圍內原有鋼筋混凝土橋面鋪裝，重新鋪設連續縫鋼筋后按原混凝土橋面鋪裝厚度采用鋼錠銑削型鋼纖維混凝土（設計標號C50）重新澆筑。為防止今后梁縫處再次出現受力裂縫，并反射至瀝青路面，在橋跨分縫處的鋼纖維混凝土橋面鋪裝底面設50cm寬橡膠墊片，頂面設50cm寬防裂貼。

鉸縫維修的原則如下：

在橋梁鉸縫維修過程中，橋面鋪裝層的破除以及澆筑鉸縫砼過程應當注意保護鉸縫位置的連接鋼筋不被破壞，若施工過程中發現該鋼筋已有損壞，應當進行種筋，若此處鋼筋完好，則不考慮種筋。鉸縫鋼筋必須彎折在上層橋面鋪裝鋼筋上面，并與橋面鋪裝鋼筋焊接或綁扎牢固，在鉸縫內設置φ8@150mm 勾筋及1 根φ8 縱向鋼筋，以提高鉸縫鋼筋抗剪能力，最后重新澆筑C50 鋼纖維混凝土，鋼纖維用量為50kg/m3。板梁處的鉸縫維修應首先破除鉸縫兩側各5m橋面鋪裝層，結合橋面鋪層裝維修。

3 連續縫維修施工工藝和方法

3.1 施工工藝流程

（1）施工準備：1）組織相關技術人員熟悉現場情況和施工圖紙以及施工操作規范，首先檢查鋪裝兩側混凝土的平整度、順直度等。2）機械設備、小型機具配備齊全，施工前應對機械設備進行進場驗收，保證機械正常使用，避免事故發生。3） 配齊塑料膜或土工布、灑水設備等，防止污染路面的情況發生。

（2）鑿除混凝土：精確放樣、彈線后切齊槽口，鑿除原連續縫2 米寬度范圍內的混凝土，但保留原有鋪裝混凝土內的鋼筋，作為后續施工過程中搭接使用，鋼筋保留長度為30cm。鑿除混凝土的過程中注意保護板梁頂面不被破壞。

（3）清掃梁板表面：鑿除混凝土后，及時對鑿除的混凝土進行清理，清理時注意梁與梁之間的殘留砼碎片要清理干凈，對梁頂面也要清理干凈，所有殘料打堆堆放，并及時安排車輛外運。

（4）安裝隔離材料：在橋梁板梁頂面的安裝一層2mm 厚的氯丁橡膠，整個隔離層的安裝起到后期連續縫處防滲水的效果。

（5）綁扎鋼筋：隔離材料安裝完成后，先鋪設橋面鋪裝鋼筋，新安裝的鋪裝鋼筋與原有鋼筋搭接30cm，安裝連續縫鋼筋，底層為直徑12 間距10cm 的橫向通常鋼筋，頂層為直徑12 間距10cm的縱向通長鋼筋，所有鋼筋采用3 級鋼。鋼筋搭接長度應不小于300mm，單面焊接長度不小于10d，上下排鋼筋應采用梅花形綁扎固定。

（6）澆筑混凝土：連續縫施工材料采用C50鋼錠銑削式鋼纖維商品砼，砼澆注應由縱坡相對較低處向相對高處進行施工，現場控制混凝土的坍落度在設計規范要求，盡量控制在下限。砼澆筑前必須對梁面進行灑水潤濕，并確保梁面無積水。混凝土利用砼運輸車運至現場，混凝土用罐車直卸的方式，配合人工進行攤鋪作業。攤鋪時應保證砼面標高高于原有鋪裝層面標高，并均勻攤鋪，采用振搗棒對砼進行均勻振搗。振搗完成后用3 米尺刮平，保證平整度，在頂面預留寬1cm，厚2cm的槽口，并及時收光抹平。

（7）砼養護：砼澆筑完成后，應及時覆蓋土工布或塑料膜并進行灑水養護，防止裂縫出現，養護應不少于7天。

（8）安裝防裂貼：在混凝土澆筑完成后，瀝青攤鋪之前，在連續縫混凝土中心線頂面開槽（寬5mm 深10mm），并在在槽口里嵌入鋁板嵌條，最后在其頂面50cm 寬度范圍內安裝防裂貼。

3.2 質量驗收標準

表1 鋼筋網片實測項目

表2 橋面混凝土鋪裝(連續縫)檢測項目

3.3 施工控制重點

連續縫施工中，應嚴格控制以下幾點：

（1）切縫開槽應保證線形順直且齊整，原有鋪裝鋼筋應考慮保留。

（2）混凝土施工過程中已振搗密實，施工完成后及時進行養護。

（3）根據設計圖紙，涉及到防裂貼，橡膠板等原材必須保證質量，安裝過程中按圖紙位置正確擺放，注意施工過程中，電焊，鋼筋安裝綁扎對其產生破壞。

4 鉸縫維修施工工藝和方法

4.1 施工流程

4.2 施工工藝

（1）切縫：為避免鑿除原橋面鋪裝層混凝土時對板梁造成損傷，對經四方病害確認混凝土橋面，考慮采用風鎬配合切割的施工工藝。先用墨線彈出鉸縫處理邊線，采用切割機沿墨線對混凝土鋪裝進行切割，切割的深度為0.5-1cm。再采用切割機將鉸縫處理范圍內的砼切成0.5mX1m 的方塊（長邊 為行車方向，也可適當縮小分塊面積）；鉸縫處理范圍：以單條鉸縫為例，寬度為1m（鉸縫左右各50cm），若鉸縫局部修復，處理長度向裂縫兩頭各延長1m，切縫以位于空心板頂板中心線為宜進行控制。

（2）鉸縫混凝土鑿除

1）鉸縫處混凝土用手持破碎機對鋪裝層與橋面板或梁的中間界面處進行水平破除作業，并保證10～20mm距離，讓鋪裝層與橋面板界面分離；最后將水泥板用撬棒撬起，切斷連接鋼筋，隨后分離。

2）破除原有橋面板后，應對已有破損或斷裂的部分，原則上應先將破碎、對于強度低的砼鑿除清理后，待露出較新的混凝土面層后，清理鑿除的廢料。

3）橋面板砼鋪裝整垮拆除重建時，如果有鉸縫破壞段延伸到分孔線附近，則連續縫一同維修，砼鋪裝拆除到距離連續縫1.5m 位置，保留連續縫鋪裝和老鋪裝內0.3m 縱向鋼筋。

4）橋面鋪裝混凝土鑿除完后，再對15cm 的鉸縫混凝土進行鑿除，在鑿除過程中不得將板梁的頂板損壞，對原鉸縫處的預留鋼筋應充分保留利用，原有橋面鋪裝鋼筋截斷拆除，但防撞墻結構下的橫向橋面鋪裝鋼筋應保留30cm 長度與新鋪裝鋼筋網焊接。破除原橋面板上鋪裝層后，先用高壓鼓風機吹去表面垃圾，再用高壓水進行沖洗，使得新舊混凝土面有良好的接合。

（3）絞縫鋼筋施工：鉸縫內混凝土清洗干凈后，在鉸縫底部內嵌泡沫填充條，鉸縫底部內嵌泡沫填充條應塞滿鉸縫底部，防止混凝土澆筑過程中漿液流出，影響鉸縫質量。

（4）對于單根鉸縫的維修：

1）在鉸縫底縱向放置φ8 預埋筋，每條鉸縫一根；

2）在鉸縫內設置彎筋，沿鉸縫縱向150mm 水平分布，伸出鉸縫的部分和橋面層鋪裝綁扎，并加強橋面層橫向連接；

3）將原鉸縫鋼筋對向搬彎，與彎筋、橋面鋪裝鋼筋整體綁扎，對于原鉸縫銹蝕嚴重的鋼筋切斷，在附近位置重新種植鋼筋代替原鉸縫鋼筋，植筋深度為100mm。

（5）種筋施工

流程：種筋打孔→清理孔道→注入植筋膠→插入鋼筋→調整到位→固定。

1）種筋打孔：種筋打孔前，應先對原板梁的連接鋼筋位置進行定位，避免損傷原結構鋼筋，孔深大于錨筋埋深10mm左右，孔徑按上表所示，孔道順直。

2）清理種筋孔道：施工前首先用鋼絲刷或毛刷對種筋孔道進行清孔，再用干燥清潔的高壓空氣清除孔內粉塵，使孔壁保持干燥、清潔。

3）注入植筋膠：將植筋膠膠體緩慢注入孔道內，灌注至孔道約深三分之二處時，插入錨筋，插入后使整個孔道充盈。注膠應保證其密實度及飽滿度。

4）插入錨筋：將插入的錨固筋緩緩向同一個方向進行連續旋轉，插入已注膠的孔道時，要一次性插入到底為止，目測有少量膠體均勻溢出即可。

5）調整就位：將插筋插入孔道內，先進行對位調整并滿足垂直度要求，整個施工過程應盡量控制在10分鐘之內完成，對調好后進行位置固定，不允許鋼筋外拉。

6）固定：調整好的鋼筋在粘結劑，再未達到規范范圍允許的的固化時間前，應采取靜止養生的方法，不得擾動植入的鋼筋。種筋過程中鋼筋要先焊接后種植，如果施工時施工條件受限或困難而必須后焊的，種筋的焊點應盡量離開膠面距離不小于100mm，焊接后應保證冷卻時間。

表3 種筋鉆孔孔徑允許偏差范圍值

表4 種筋孔道深度及垂直度的允許偏差范圍值

（6）混凝土澆筑

進行鉸縫維修時，先在損壞的鉸縫兩邊各50cm 范圍內鑿除橋面鋪裝層及鉸縫砼，清除損壞的橋面鋼筋網，鉸縫鋼筋完好時，應保留鉸縫鋼筋，施工過程中使用機械設備時應注意不要破壞板梁的主體結構，鑿除完畢后進行清理，重新澆筑鉸縫砼和橋面鋪裝時采取以下新措施：

（1）鉸縫處重新澆筑的為C50強度鋼纖維砼，鋼纖維參量為不小于50kg/m3；

（2）雙層鋼筋網片進行鋪設時應加密橋面鋪裝鋼筋，要求增大鋼筋直徑；

（3）將鉸縫鋼筋骨架、原有的和種植的鉸縫鋼筋以及雙層橋面鋪裝鋼筋網綁扎焊接成整體。

（7）砼養護：砼澆筑完成后，應及時覆蓋塑料膜并進行灑水養護防止裂縫出現，養護應不少于7天。

5 結語

近年來，隨著工程技術的不斷發展，社會各界對高速公路大修技術研究逐漸重視，本工程種對高速公路橋梁連續縫、鉸縫維修施工技術的有效應用是對橋梁維修方法的一次有效應用，以此工程總結的一些施工經驗，對今后同類型的橋梁維修施工起到了很好的借鑒作用。