高速公路橋梁病害處治及維修加固方法的應(yīng)用淺談

謝江濤

摘 要：通過某高速公路橋梁產(chǎn)生病害進行處治及水域橋墩樁基礎(chǔ)維修加固的實踐應(yīng)用，對高速公路橋梁病害處治方案的施工方法和施工要點及適用范圍進行探討，確保橋梁的安全運營。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋梁；維修加固；處治方法

1 概述

為了確保高速公路橋梁的安全營運，按照相關(guān)規(guī)范要求，對橋梁的病害進行了處治。主要是對檢測到的裂縫進行了封閉，對脫空支座進行加固維修，對變形嚴重支座進行更換處治，并對病害進行了維護處治等。

2 高速公路橋梁常見病害

2.1 橋面病害

高速公路橋梁橋面主要起到承載外界重力作用，并能夠分散往來車輛等運輸工具荷載力，與此同時，高速公路橋梁橋面上鋪裝也可將橋面本身與梁板更加緊密的聯(lián)合在一起，使得高速公路橋梁主體結(jié)構(gòu)能夠均勻受力。由此可見，在高速公路橋梁養(yǎng)護期間，工作人員應(yīng)確保橋面自身平整度、強度及排水性符合工程基本要求。

高速公路橋梁橋面病害發(fā)生原因主要有以下幾點：1）外界溫度過低或雨雪天氣等自然客觀因素影響，導(dǎo)致高速公路橋梁橋面出現(xiàn)裂縫；2）車輛重力的逐漸增長致使橋面裂縫加深；3）高速公路橋梁橋面結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致其抗裂縫病害性能降低；4）高速公路橋梁橋面使用時間過長，導(dǎo)致鋪裝結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化、脫落、位移等現(xiàn)象。

2.2 混凝土結(jié)構(gòu)病害

近些年來，高速公路橋梁工程進入了快速發(fā)展階段，且由于施工企業(yè)間競爭的日益加劇，導(dǎo)致高速公路橋梁病害發(fā)生的幾率也在逐年增長之中。高速公路橋梁混凝土病害發(fā)生的原因可追溯到其施工早期，整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坑洼，導(dǎo)致車輛顛簸，對橋梁主體造成二次破壞。導(dǎo)致此類型病害發(fā)生的原因有：（1）施工企業(yè)缺乏對混凝土材料質(zhì)量及配比過程中的重視度，使其無法滿足高速公路橋梁工程的建設(shè)要求；（2）高速公路橋梁混凝土病害發(fā)生早期未得到及時養(yǎng)護，加劇其病害情況；（3）高速公路橋梁排水系統(tǒng)及混凝土結(jié)構(gòu)沒有充分粘合，造成橋體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

2.3 橋墩及基礎(chǔ)病害

高速公路橋梁總體結(jié)構(gòu)中，橋墩及基礎(chǔ)主要作用是支撐橋體，提升橋體穩(wěn)定性及可靠性，因此部位發(fā)生病害必須得到相關(guān)工作人員的高度重視。橋墩常見病害主要有：1）橋墩表面出現(xiàn)交叉性裂縫；2）橋墩表面不平整且呈現(xiàn)蜂窩狀；3）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外露；4）橋墩整體出現(xiàn)不均勻下沉或傾斜。高速公路橋梁基礎(chǔ)病害與橋墩病害基本形似，且相較而言其更易受到外界包括雨水沖刷等因素影響。導(dǎo)致高速公路橋梁此部分結(jié)構(gòu)病害的原因有：1）橋墩及基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)抗拉應(yīng)力低；2）橋梁地基施工存在不合理現(xiàn)象。

3 橋梁支座加固維修處治方法

3.1 支座脫空

3.1.1 加固方案

對于目前存在的支座脫空現(xiàn)象，在支座脫空處楔入楔形不銹鋼鋼板，使支座受力均勻，同時支座能提供被動支撐力。對比梁體頂升然后更換支座的方案，本方案施工方法簡單，不會對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，如采用梁體頂升方案則會使路面產(chǎn)生開裂，破壞橋梁的整體性；且不需要中斷交通，同時施工工期也較短。

3.1.2 主要施工工藝

（1）不銹鋼鋼板原材準備。根據(jù)支座局部脫空量，預(yù)備好厚度為1mm、2mm、3mm的不銹鋼鋼板和厚度為5mm、1cm的鋼板原材，將鋼板按照支座的大小加工成墊板，墊板分全面積、3/4、1/2、1/4四種類型備用；（2）將楔形鍍鋅鋼板安裝就位。用外力將楔形鍍鋅鋼板楔入到支座脫空部位，使支座受力均勻。在楔入前，不銹鋼墊板需采用改性環(huán)氧材料圖刷表面；楔入時，注意支座脫空高度，采用合適的鋼板類型。（3）施工質(zhì)量檢查措施。全部脫空支座施工前后均須提供照片及詳細施工紀錄，不得發(fā)生遺漏或維修不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象。

3.1.3 工程驗收

參照公路工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準和相關(guān)國家驗收標(biāo)準。

3.2 支座變形

（1）支座變形維修方案：直接更換。（2）施工前后均須提供照片及詳細施工紀錄，不得發(fā)生遺漏或維修不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象。（3）維修紀錄、相片存檔備查本工程完工后，在15個工作日內(nèi)提交詳細具體的施工紀錄，一式兩份。

4 橋梁水域橋墩樁基維護處治方法

4.1 維修處治方法維修處治方法

采用外包砼加固（樁基套箍加固）。樁基的樁頭部位有沖刷、破損、露筋等現(xiàn)象，此類病害主要是由于施工期產(chǎn)生的。對破損、露筋的樁頭進行外包砼加固處理。

4.2 樁基套箍加固施工要點

4.2.1 沖蝕坑洞現(xiàn)象

有沖蝕坑洞現(xiàn)象的樁基、鋼筋砼套箍施工時的工序和原則。（1）鋼板樁或者沙袋等圍堰抽水，檢查河床上樁基是否存在露筋、砼保護層偏薄、樁基直徑偏小等病害。（2）鑿除坑洞內(nèi)存在缺陷的樁身砼，清理至密實部位，對銹蝕鋼筋進行除銹處理，并修補斷裂的鋼筋，沖洗干凈砼表面。（3）涂砼界面膠一層，以加強新舊砼的結(jié)合，坑洞內(nèi)澆注砼。（4）檢查河床下樁基病害，一旦發(fā)現(xiàn)有坑洞等病害，立刻修補。（5）掛設(shè)套箍鋼筋網(wǎng)，澆注套箍砼。

4.2.2 沒有坑洞現(xiàn)象

沒有坑洞現(xiàn)象僅露筋等病害的樁基、鋼筋砼套箍施工時的工序和原則。（1）鋼板樁或者沙袋等圍堰抽水，檢查河床上樁基是否存在露筋、砼保護層偏薄、樁基直徑偏小等病害。（2）鑿除存在缺陷的樁身砼，清理至密實部位。（3）對銹蝕鋼筋進行除銹處理，并修補斷裂的鋼筋。（4）將砼表面鑿毛，植筋，沖洗干凈砼表面，涂砼界面劑、鋼筋阻銹劑。（5）掛設(shè)套箍鋼筋網(wǎng)，澆注套箍砼。

4.2.3 注意事項

（1）整個施工期間，應(yīng)對大橋進行必要的監(jiān)測，以防意外情況；檢查樁基情況需開挖覆蓋層時，開挖深度不宜超過3m。如超過3m，須對樁基（縱、橫橋向）設(shè)置臨時支撐。（2）外包鋼筋砼套箍前先對樁基進行人工鑿毛，禁止利用風(fēng)鎬等機械開鑿，避免損傷樁基。（3）植筋應(yīng)確保牢固可靠，植筋時應(yīng)注意鉆孔位置，不得與原樁基內(nèi)鋼筋沖突。（4）施工選用的材料必須符合相關(guān)標(biāo)準、規(guī)范的要求，施工必須嚴格按所需尺寸進行精確下料。

4.2.4 施工驗收

套箍施工的質(zhì)量檢測及驗收按照《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進行。其施工過程質(zhì)量控制和施工后質(zhì)量檢測主要涉及以下內(nèi)容：（1）界面處理及表面缺陷處理情況；（2）植筋質(zhì)量及新舊砼的結(jié)合情況；（3）新增砼的外觀質(zhì)量、強度、鋼筋保護層及尺寸偏差等情況。

4.3 鋼筋加固

如果橋梁存在鋼筋外露或銹蝕問題，或者橋梁出現(xiàn)保護層斷裂問題，應(yīng)鑿除破損處，需要注意的是，鑿除過程中要避免使用沖擊力較強的加固工具，以防止橋梁的鋼筋和混凝土受到破壞。對于銹蝕鋼筋的處理，要先去除銹漬，并在鋼筋銹蝕程度較大的位置，采用加筋加固方案，在保持銹蝕部位清潔的同時，還要確保混凝土的干燥，隨后通過混凝土修補措施，在鋼筋銹蝕處修補后加深保護層。除此之外，還可以在外露鋼板安裝前，對其表面進行打磨，并涂刷環(huán)氧富鋅底漆。

4.4 承重結(jié)構(gòu)加固

橋梁下部設(shè)有承重結(jié)構(gòu)，通常包括橋梁墩臺和基礎(chǔ)。墩臺加固工作主要是防止墩臺在自重和外力作用下出現(xiàn)較大位移和開裂現(xiàn)象，通常采用鋼筋混凝土圍帶保護，如果橋墩裂紋較嚴重，則需要給整個墩臺設(shè)置合適的墩套；基礎(chǔ)加固工作，通常需要應(yīng)用加樁、加大基礎(chǔ)面積等方式，提高基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的承重能力，主要包括集裝加固法和基礎(chǔ)加固法等。

5 結(jié)束語

通過對高速公路橋梁病害的處治，讓橋梁各部件保持或提高了技術(shù)狀況，避免橋梁病害的繼續(xù)發(fā)展，確保橋梁安全運營，保障了行車與人身安全。

參考文獻：

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[2] 閔壯.淺談高速公路橋梁粘貼鋼板加固施工中應(yīng)注意的幾個事項[J].黑龍江科技信息，2017（9）：223.