高速公路橋梁單板受力病害治理措施探究

周炳清

（河北省高速公路京滬管理處，河北 滄州 061000）

近年來，隨著高速公路通車數(shù)量的增多及重車、超限車的不斷增加，多條高速公路出現(xiàn)了橋梁單板受力這種嚴重的病害。一方面，縱向裂縫的出現(xiàn)嚴重削弱了各板之間的橫向連接，使各板受力不均，有的梁板由于單板受力，破壞極為嚴重，以至影響橋梁的正常使用和行車安全。另一方面，橋面鋪裝層裂縫對結(jié)構(gòu)的耐久性影響很大，降水沿鉸縫下滲，使板邊鋼筋腐蝕，如不及時養(yǎng)護，將導致病害的進一步發(fā)展。本文針對單板受力病害的特征及治理措施進行了研究。

1 單板受力病害特征

（1）重型車輛通過單板受力梁板時，產(chǎn)生明顯彈性下?lián)希c相鄰梁板產(chǎn)生上下錯動，形成臺階。重車通過后，這種錯臺會自動消失恢復(fù)原狀。如果相鄰梁板鉸縫較小，在荷載作用下會產(chǎn)生板邊混凝土剝落。

（2） 病害如未得到及時治理，在荷載的長期作用下，梁板的過大彈性下?lián)蠈o法恢復(fù)，形成塑性變形，造成病害梁板與相鄰梁板之間形成永久性臺階。

（3）發(fā)生病害的梁板，鉸縫混凝土發(fā)生剪切破壞。首先，板底勾縫脫落，鉸縫混凝土逐步松散而脫落。

（4）橋梁鋪裝產(chǎn)生裂縫，降水沿裂縫下滲，在板底和墩臺帽上留下明顯的滲水痕跡，產(chǎn)生堿蝕破壞。

（5）發(fā)生病害的橋梁，由于荷載的反復(fù)作用，橋面鋪裝混凝土面層普遍出現(xiàn)車轍、網(wǎng)裂或縱向裂縫，其病害分布在梁板鉸縫上方，嚴重時形成一條破碎帶。

2 單板受力病害的治理措施

對單板受力的治理加固，采用橋面補強加固法，此法施工簡單、經(jīng)濟有效，施工操作主要程序如下。

（1）鑿除舊橋面鋪裝層及鉸縫混凝土

瀝青混凝土橋面鋪裝采用銑刨機挖除。鑿除水泥混凝土橋面的鋪裝工具采用小型風鎬。在鑿除前，要將負彎矩錨頭部位必須明確標出。鑿除過程中，鑿除原有橋面鋪裝時應(yīng)避免振動，并不得損傷梁體，否則應(yīng)用環(huán)氧砂漿進行修補。鑿除過程中注意保護梁頂預(yù)埋鋼筋。

（2）埋植錨固鋼筋

在梁板頂增設(shè)板頂植筋，在原橋面板接縫中間處，每隔1m打眼埋植長度為10cm的Φ12錨固鋼筋，并用環(huán)氧樹脂膠進行植筋粘結(jié)后與新做橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)焊接，以增強橋面鋪裝層與梁頂面連接的整體性，使橋面鋪裝層更好地參與受力，起到加強橫向聯(lián)系的作用。

（3）結(jié)合面表面處理

對結(jié)合面進行適當處理，采取清掃沖洗等措施，并對病害進行處理。鑿除橋面鋪裝后，若主梁的頂板存在程度較小的損壞，則應(yīng)將損壞處的混凝土鑿出新茬，對鋼筋進行除銹后再澆筑橋面防水混凝土；若主梁頂存在孔洞，先將孔洞周圍松散的混凝土鑿除直至露出新茬，并對鋼筋除銹后，采取吊模的方法將孔洞修補后再澆筑防水混凝土。

（4）澆筑水泥混凝土鋪裝層

橋面混凝土澆筑采用階梯跟進作業(yè)，在全寬范圍內(nèi)鋪設(shè)三條軌道控制橋面標高，軌道宜采用壁厚不小于4mm的方鋼或加木楔的槽鋼，以保證剛度和減少軌道處的浮漿。已經(jīng)變形的槽鋼或方鋼嚴禁使用。軌道拆除與周轉(zhuǎn)應(yīng)在初凝前完成，并及時對軌道處混凝土面進行修整。在混凝土澆筑過程中要將C50泵送混凝土坍落度嚴格控制在14cm以內(nèi)，對不符合要求的混凝土予以清除。

（5）養(yǎng)生至設(shè)計強度后攤鋪瀝青混凝土面層，開放交通

混凝土收漿后盡快予以覆蓋和養(yǎng)生。當氣溫低于5℃時，應(yīng)覆蓋保濕，不得向混凝土面上灑水。混凝土強度達到2.5MPa前，不得使其承受人、模板、腳手架等荷載?；炷帘砻鎽?yīng)密實、平整、棱角整齊；不得有蜂窩、麻面、露筋、脫皮、掉角和裂縫等現(xiàn)象；觀感質(zhì)量線條分明、顏色一致。

3 施工注意事項

橋面補強加固能否達到預(yù)期效果，關(guān)鍵取決于新舊混凝土能否牢固地形成一個整體，以及共同受力的可靠性與耐久性，因此在施工中應(yīng)注意如下幾個問題。

（1）鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土時，注意保留原橋伸縮縫裝置、預(yù)留鋼筋和鉸縫橫向聯(lián)系構(gòu)造。對舊橋面進行鑿毛除理，使表面粗糙，成齒條狀。

（2）所有鋼筋應(yīng)準確安設(shè)，當澆筑混凝土時，用支承將鋼筋牢固地固定。鋼筋需可靠地系緊在一起，不允許在澆混凝土澆筑中，安設(shè)或插入鋼筋。橋面板鋼筋的所有交叉點均應(yīng)綁扎，以避免在澆筑混凝土時鋼筋發(fā)生移位。

（3）在植筋時，先用鋼筋探測器探測鋼筋混凝土保護層厚度和鋼筋位置，避免鉆孔時損壞梁的主筋。鉆孔直徑比鋼筋直徑大4mm以上，鉆完后用毛涮清理孔壁上的浮皮，然后用壓縮空氣吹凈孔內(nèi)的灰塵和混凝土碎屑，并保持孔內(nèi)干燥，采用專用植筋膠從孔的底部開始注射直至填滿孔的2/3，將鋼筋緩緩插入孔中，在固化前不可對鋼筋施加任何荷載。

（4）混凝土的運輸能力應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷并使混凝土運到澆筑地點時仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度。

4 案例分析

2012年5月份河北省高速公路京滬管理處對G3K266+330橋單板受力病害進行了治理。該橋通車運營13年，出現(xiàn)橋面坑槽、縱向裂縫、板底堿蝕等病害，經(jīng)鑒定該橋病害為單板受力。對該橋采取了鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土、重新澆筑C40防水混凝土的方案，鋪筑厚度為21.5cm，并對板底裂縫進行了封縫處理。該工程工期為3個月，施工后已運行1年時間，無相關(guān)病害發(fā)生，運行良好，證明該方案起到了病害治理的效果。

[1] JTG F30—2003，水泥混凝土施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG H11—2004，公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范[S].

[3] 宋莉.公路病害分析與防治[M].北京：人民交通出版社，2012.