橋梁上部結(jié)構(gòu)病害的維修與處治

姜祥福

摘要：橋梁是道路的重要組成部分，橋梁的上部結(jié)構(gòu)更是重中之重，它的損壞直接影響車(chē)輛行駛的安全性、舒適性、美觀性，本文主要針對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要病害類(lèi)型，結(jié)合本人的工作實(shí)踐，提出一些處治對(duì)策及維修加固的方法

關(guān)鍵詞：橋梁；維修；伸縮縫

1 前言

隨著使用時(shí)間增長(zhǎng),我國(guó)公路和城市道橋梁損壞越來(lái)越多,對(duì)各種損壞和老化橋梁維修加固成為道路主管部門(mén)日益關(guān)心的問(wèn)題,現(xiàn)就遼寧高速橋梁上部結(jié)構(gòu)的主要病害原因進(jìn)行分析,提出處治對(duì)策及維修加固的方法，以期同廣大工程技術(shù)人員共商。

2 橋面鋪裝層的維修整治

2.1 橋面鋪裝層的作用及其重要性

橋面鋪裝層的作用主要是保護(hù)橋梁上部結(jié)構(gòu)行車(chē)道板不受車(chē)輪的直接磨耗，使橋面有一平坦的行駛面，以保證車(chē)輛平順、舒適而安全的行駛條件，防止上部結(jié)構(gòu)遭受雨水、冰雪的侵蝕。橋面鋪裝層出現(xiàn)坑洼、破裂等病害，不僅影響舒適的行車(chē)條件，而且增加了車(chē)輛的動(dòng)力作用，影響道橋梁主體結(jié)構(gòu)從而使之損壞，有的因雨水的浸蝕而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕等，這些都直接關(guān)系到橋梁結(jié)構(gòu)物的承載能力及使用壽命。

2.2 橋面鋪裝層損傷類(lèi)型、產(chǎn)生原因及其對(duì)使用性能的影響

2.2.1 高低差。橋面鋪裝層的高低差主要表現(xiàn)在與結(jié)構(gòu)物連接部位的高低差。這種現(xiàn)象大多是由于橋跨結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)填土部位的不均勻沉陷、臺(tái)后回填土夯實(shí)不夠、結(jié)構(gòu)物接頭不平等引起的。對(duì)于瀝青混凝土鋪裝層還可能由于瀝青德定性不夠及接頭部位瀝青混合料碾壓不夠等原因所致。高低差將影響行車(chē)的舒適性，發(fā)生噪音，促使接頭部位鋪裝層、伸縮縫及結(jié)構(gòu)物的破壞。

2.2.2 變形。鋪裝層的變形一般表現(xiàn)為沿行車(chē)方向出現(xiàn)的凹凸不平、橫橋向車(chē)轍等，對(duì)瀝青混凝土鋪裝還可能出現(xiàn)表面鼓包、車(chē)轍引起的橫向波及泛油引起的不平。這種變形常由橋面板不平、過(guò)大的交通量，重車(chē)行駛瀝青混合料穩(wěn)定性差等引起?？v向的凹凸不平則可能是由于經(jīng)常性的制動(dòng)與起動(dòng)所導(dǎo)致的。

2.2.3 磨損與破裂。鋪裝層的磨損一般表現(xiàn)為由于車(chē)輛行駛使鋪裝層表面細(xì)骨料慢慢地脫離，表面呈現(xiàn)鋸齒式的粗糙狀態(tài)，或鋪裝層表面被車(chē)輪磨細(xì)，形成平滑狀態(tài)，即通常所說(shuō)的磨光。這種磨損一般是由于過(guò)大的交通盆所致。對(duì)于瀝青混凝土鋪裝，則還可能是由于瀝青混合料碾壓不夠、瀝青含量偏少、瀝青混合料過(guò)熱等原因所致。鋪裝層的磨損將使行車(chē)舒適性與車(chē)輛行駛的安全性下降。

2.3 橋面鋪裝層的維修整治

橋面鋪裝層的修補(bǔ)視其損傷程度不同而采取不同的方法。水泥混凝土鋪裝除采用徹底翻修重做鋪裝外，通常也采用瀝青料進(jìn)行修補(bǔ)，下面主要介紹瀝青混凝土鋪裝的修補(bǔ)方法。

應(yīng)急修補(bǔ)。對(duì)于小面積范圍的裂縫、坑槽，一般采用瀝青混合料填埋，瀝青混合料均采用加熱拌和。表面處治。此法系在原鋪裝層表面鋪撤焦油形成薄封層，然后再根據(jù)鋪裝層的損傷情況作不同的處理。翻修法。對(duì)于損傷嚴(yán)重的鋪裝層，重新鋪筑橋面鋪裝層。在舊路改建工程中，此法比較普遍。

3 橋面伸縮縫的維修整治

橋面伸縮縫的整治工作要視其損壞情況而采取不同措施，有時(shí)僅需更換跨縫材料(如橡膠伸縮縫的橡膠條、鋼板滑動(dòng)支座的鋼板等)，有時(shí)則需要更換整個(gè)伸縮縫裝置，一般情況下在更換或修補(bǔ)伸縮縫裝置時(shí)，位于伸縮縫兩側(cè)的后澆筑鋪裝層均應(yīng)進(jìn)行更換。在伸縮縫維修整治中要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：對(duì)于橋面鋪裝層上容易產(chǎn)生車(chē)轍的凹凸不平處，要特別注意鋪筑后鋪筑材料時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生高低差；在鑿除原有混凝土鋪裝時(shí)，不要損傷伸縮縫兩側(cè)橋面板混凝土及鋼筋；當(dāng)原伸縮縫裝置的錨固鋼筋等損壞、松動(dòng)或無(wú)錨固鋼筋孺增設(shè)時(shí)，應(yīng)先鑿出錨孔或槽口后再安設(shè)鋼筋等錨固件。

4 裂縫的修補(bǔ)整治

混凝土橋梁的裂縫修補(bǔ)方法可根據(jù)裂縫的深度而定，一般細(xì)的淺裂縫常采用涂抹法或澆灌法進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)于深裂縫則采用灌漿法修補(bǔ)裂縫用的填縫材料通常都采用高分子化學(xué)材林環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、甲凝材料失這主要是因?yàn)檫@種材料硬化后強(qiáng)度較高，通過(guò)它們與裂縫周田受損或已疏松的混凝土形成整體，能起到修補(bǔ)與補(bǔ)強(qiáng)作用。

4.1 涂抹法或澆灌法

采用涂抹法或澆灌法修補(bǔ)淺裂縫工藝比較簡(jiǎn)單，先采用鑿毛、噴砂或鑰絲刷刷毛等辦法清除混凝土表面浮漿，再將裂縫沿其長(zhǎng)度范圍鑿成"V"形梢使其露出新鮮面，并用高壓氣槍或水槍沖洗吹干，涂抹法先在裂縫上涂一層環(huán)載膠液，然后再反復(fù)多次涂抹環(huán)氧樹(shù)脂膠液，至膠液浸透裂縫為止。當(dāng)裂縫較密，且己形成一定范圍松散面時(shí)，則可采用立模澆灌進(jìn)行修補(bǔ)。

4.2 灌漿法

灌漿法修補(bǔ)裂縫時(shí)，先將結(jié)構(gòu)物的裂縫或孔隙與外界封閉，僅留出進(jìn)漿口及排氣孔，然后將環(huán)載漿液通過(guò)壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴(kuò)散、膠凝固化以達(dá)到恢復(fù)原結(jié)構(gòu)整體性與強(qiáng)度的目的。

5 梁的加固改造技術(shù)

5.1 增大構(gòu)件截面改造技術(shù)

增加主鋼筋補(bǔ)強(qiáng)加固。當(dāng)梁內(nèi)所配置的主要受力鋼筋截面不足，無(wú)法滿(mǎn)足抗彎承載能力的要求，而橋下凈空又受到限制不允許過(guò)多的增加主梁高度，有時(shí)連橋面標(biāo)高也不允許提高，此時(shí)即可采用增加縱向主鋼筋的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，所增加的主鋼筋采用焊接工藝與梁內(nèi)原主鋼筋相焊，施工要點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

增焊主筋。首先鑿開(kāi)梁肋下緣混凝土保護(hù)層，使梁內(nèi)原底層主鋼筋露出，將原箍筋切斷并拉直，然后將增加的主鋼筋焊在原主筋的下緣.為了減小焊接時(shí)溫度應(yīng)力的影響，施焊時(shí)應(yīng)采用斷續(xù)雙面施焊，并從跨中向兩支點(diǎn)方向一次施焊。接長(zhǎng)箍筋、恢復(fù)混凝土保護(hù)層。增加的主筋焊好后即可接長(zhǎng)箍筋并重做混凝土保護(hù)層。為了增強(qiáng)新老混凝土的粘結(jié)及加快混凝土的固化速度，新做保護(hù)層材料宜采用環(huán)氧樹(shù)脂小石子混凝土(或砂漿)或膨脹水泥混凝土(或砂漿)。施工工藝常采用涂抹法、壓力灌注法或噴涂法(即噴錨法)，當(dāng)采用噴涂法施工時(shí)，在增焊的主筋表面須放置一層金屬網(wǎng)，分層噴涂水泥砂漿，然后再進(jìn)行人工表面整修。

5.2 粘貼加固改造技術(shù)

粘貼加固技術(shù)是一種用化學(xué)粘貼劑從結(jié)構(gòu)外部粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料的補(bǔ)強(qiáng)方法，這種方法目前應(yīng)用較廣，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)與實(shí)踐證明是一種較為理想的補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)。目前常用的粘貼劑是環(huán)氧樹(shù)脂，用它來(lái)粘貼鋼板、鋼筋或玻璃纖維布(多層玻璃纖維布通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)形成玻璃鋼)，可以提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力以及減小裂縫的擴(kuò)展。這種方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)便，基本上不減小橋梁的凈空，并可在不影響或減少影響橋上交通的情況下進(jìn)行加固施工。

遼寧高速錦阜線K103+100處的分離式立交橋局部加固工程中就利用了粘貼鋼板法。粘貼鋼板的目的在于彌補(bǔ)原橋蓋梁的強(qiáng)度不足，提高蓋梁的抗彎、抗剪能力，提高剛度，限制裂縫的開(kāi)展，改善鋼筋與混凝土的應(yīng)力狀態(tài)。下面簡(jiǎn)要介紹以下施工過(guò)程：

5.2.1 表面處理。為了取得良好的粘貼效果，必須先對(duì)肢粘貼鋼筋混凝土梁進(jìn)行認(rèn)真的表面處理。將梁底粘貼部位混凝土表面用砂輪磨平，并基本達(dá)到能見(jiàn)到混凝土粗骨料的程度。角鋼采用俐絲刷除銹，角鋼表面在粘貼面采用刨床加工成菱形，格狀刻痕，以增刀口粘結(jié)性能。用沖擊鉆在角鋼與混凝土面上鉆孔、鉆孔后在混凝土底面上安裝好脹錨螺栓，脹貓螺栓采用M8X90定型產(chǎn)品。用丙酮清除角鋼表面油脂，用刷子清除混凝土表面灰塵等。在角鋼和混凝土粘結(jié)面上用刮刀均勻涂刷配制好的環(huán)氧樹(shù)脂打底層。

5.2.2 粘貼鋼板

一般鋼板采用涂抹粘貼。在角鋼及混凝土表面已打好底層后，再用刮刀在角鋼上均勻涂刷配好的環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑。壓貼角鋼，并迅速擰緊脹錨螺栓，環(huán)氧樹(shù)脂養(yǎng)生，不少于三天。角鋼與混凝土表面之間縫隙用稠度較高的環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿來(lái)填塞、勾縫、脹錨螺栓帽用環(huán)氧樹(shù)脂水泥砂漿封住。角鋼表面用鋼絲刷除銹，再涂?jī)蓪臃冷P漆予以保護(hù)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,高速公路橋梁的病害,不僅與設(shè)計(jì)、施工等橋梁投入使用前的環(huán)節(jié)有關(guān),而且與橋梁形成后的使用、養(yǎng)護(hù)和管理聯(lián)系緊密。因此,要解決高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)主要部件病害,延長(zhǎng)其的使用周期,提高投資效益,需要設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理各方面按結(jié)構(gòu)合理,施工方法得當(dāng),按照行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程實(shí)際,嚴(yán)格履行各自職能,相信這些病害的損壞程度一定會(huì)得到很大緩解。

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