預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁易產(chǎn)生病害及維修方法

成 光

（北京華路祥交通技術(shù)有限公司太原分公司，山西 太原 030032）

預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁易產(chǎn)生病害及維修方法

成 光

（北京華路祥交通技術(shù)有限公司太原分公司，山西 太原 030032）

用預(yù)應(yīng)力混凝土材料修建的各類(lèi)橋梁在我國(guó)現(xiàn)役的橋梁中占絕大多數(shù)。由于各種原因，預(yù)應(yīng)力混凝土材料修建的橋梁在使用多年后，或多或少都會(huì)出現(xiàn)一些病害，特別是近幾年，地區(qū)交通流量增大以及車(chē)輛超重等現(xiàn)象的增多導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)較多的病害，這大大縮短了橋梁的壽命。因此，對(duì)產(chǎn)生病害的橋梁進(jìn)行必要的維修將對(duì)延長(zhǎng)橋梁壽命起到非常重要的作用。根據(jù)某一大橋的病害情況，對(duì)大橋的主要病害情況及成因進(jìn)行分析，然后根據(jù)病害的情況制定了詳細(xì)的維修方案，對(duì)維修過(guò)程進(jìn)行了比較詳細(xì)的敘述，對(duì)施工工藝進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹，并對(duì)施工過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

預(yù)應(yīng)力混凝土；橋梁；裂縫

1 工程概況

大橋于1998年11月通車(chē)，橋梁全長(zhǎng)216m，橋面凈寬為（9+2×1.5）m，上部結(jié)構(gòu)為（7×30）m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁，下部結(jié)構(gòu)為樁柱式橋墩和肋板橋臺(tái)，樁基為鉆孔灌注樁。原橋梁設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)—20級(jí)，掛—100.

2 主要病害

①主梁存在縱向裂縫，多數(shù)裂縫為寬度在0.05～0.6mm的表面微裂縫，裂縫最寬為3mm，個(gè)別裂縫有少量水分滲出。蓋梁存在水平、豎向裂縫，裂縫最寬為15mm，其余裂縫寬度多在0.1mm～0.4mm之間。②縱向濕接縫存在細(xì)微縱向、橫向裂縫，部分位置有網(wǎng)裂現(xiàn)象，裂縫最寬為0.15mm，裂縫一般為等間距分布數(shù)條。橫隔板有豎向裂縫，裂縫最寬為0.25mm。③主梁、縱向濕接縫及橫隔板局部混凝土有缺損、露筋現(xiàn)象。個(gè)別蓋梁、墩柱混凝土有小面積缺損、露筋、網(wǎng)裂現(xiàn)象。

3 病害產(chǎn)生原因分析

①設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)荷載已無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)今交通運(yùn)輸對(duì)通行荷載的需求，梁體承載能力不足。②由于橋梁使用時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體老化。③施工時(shí)，質(zhì)量控制水平較低，存在振搗不均勻、混凝土配合比不當(dāng)、材料計(jì)量不準(zhǔn)、混凝土拌合不勻、模板未清理、拆模未采取相應(yīng)措施等現(xiàn)象。④下部結(jié)構(gòu)內(nèi)部水化熱與外部溫差產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力使混凝土干縮。

4 病害處理原則

目前，橋梁存在的問(wèn)題主要是表面裂縫和混凝土表面缺損，這些病害主要是施工方法不當(dāng)造成的，病害處理的目的主要是防患于未然，防止病害進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)改善結(jié)構(gòu)外觀。

病害處理的原則為：①橋梁維修后結(jié)構(gòu)耐久性得到保證，整體壽命應(yīng)得到提高，同時(shí)使結(jié)構(gòu)外表整潔美觀。②對(duì)橋梁局部病害采取有效的針對(duì)性措施，病害處治措施既要保證結(jié)構(gòu)安全，又要便于施工。

5 病害處治方案

5.1 混凝土裂縫處理

對(duì)于縫寬≤0.15mm的裂縫，利用封縫膠進(jìn)行封閉處理；對(duì)于縫寬＞0.15mm的裂縫，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)的灌注膠進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫的化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)。

5.2 混凝土缺損、露筋修復(fù)

①對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的蜂窩、麻面、松散、空洞、脫落、露筋及表面銹蝕等區(qū)域，先進(jìn)行人工鑿除或用高壓水進(jìn)行沖洗，將這些區(qū)域的松散、污損的部分清理干凈，直至露出新鮮堅(jiān)硬的混凝土。②露筋部位先進(jìn)行除銹處理，確保該部位沒(méi)有油污、油脂、灰塵及附著物存在，然后對(duì)露出的鋼筋進(jìn)行除銹和阻銹處理，再用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)。③存在空洞的部位應(yīng)將空洞面完全鑿除，直至露出實(shí)澆面，補(bǔ)缺厚度及面積在施工中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。修補(bǔ)時(shí)環(huán)氧砂漿比砼表面凹陷5mm左右，待聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿到達(dá)一定強(qiáng)度后，用普通砂漿抹平。

5.3 泛堿、水侵蝕處理

對(duì)于嚴(yán)重泛堿修復(fù)的區(qū)域，先對(duì)表面已經(jīng)氧化的砼表層進(jìn)行鑿除，露出新鮮砼面，然后灑水，濕潤(rùn)已鑿出的新鮮砼面，在保持濕潤(rùn)且無(wú)水的條件下，用聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)完成后潮濕養(yǎng)護(hù)7 d，不嚴(yán)重的可打磨后直接刷建筑結(jié)構(gòu)膠。

5.4 網(wǎng)裂處理

網(wǎng)裂不嚴(yán)重的部位直接用環(huán)氧砂漿處理；網(wǎng)裂較嚴(yán)重部位用黏貼鋼板處理。鋼板黏貼施工順序如下：對(duì)鋼板進(jìn)行表面處理，按所需尺寸切斷鋼板，用打磨機(jī)研磨，使鋼板表面露出鋼材肌體；然后對(duì)混凝土表面進(jìn)行修鑿，使其平整，用丙酮或二甲苯擦洗修補(bǔ)部位的混凝土表面及鋼板面，以便去除黏結(jié)面的油脂和灰塵；在鋼板和混凝土黏結(jié)面上均勻涂刷環(huán)氧基液黏結(jié)劑，然后用方木、角鋼和固定螺栓等均勻的加壓力壓貼鋼板；養(yǎng)生到要求時(shí)間后拆除壓貼用的方木等材料；最后在鋼板表面上涂刷養(yǎng)護(hù)涂料。

6 施工工藝

6.1 裂縫封閉施工工藝

①用角磨機(jī)沿裂縫打磨見(jiàn)新面，需將混凝土的碳化層打磨掉至堅(jiān)實(shí)的混凝土。②封閉前裂縫處理：先騎縫鑿一“V”形槽，深約2～3mm，槽面應(yīng)盡量平整，然后將裂縫中的灰塵、砂粒和污物打掃干凈，再用鋼絲刷清除縫口表面浮渣并打毛，然后用吹風(fēng)機(jī)去除縫口浮塵，用工業(yè)丙酮清洗縫口。③封縫：先將開(kāi)槽部分用封縫膠抹平，然后用封縫膠蓋面，面寬70～100mm，達(dá)到直線順直、曲線舒展、薄厚均勻、邊沿整齊即可，同時(shí)注意將膠體拌和均勻。四裂縫封閉結(jié)束后，檢查效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，確保工程質(zhì)量。

6.2 裂縫灌漿施工工藝

①灌漿前裂縫處理：用鋼絲刷、角磨機(jī)等工具，清除裂縫表面的灰塵、白灰、浮渣及砼碳化層等污物，然后再用毛刷蘸酒精或丙酮等有機(jī)溶液，把沿裂縫兩側(cè)20～30mm處擦洗干凈并保持干燥。②埋設(shè)灌漿嘴：在裂縫交叉處、較寬處、端部以及裂縫貫穿處均應(yīng)埋設(shè)灌漿嘴，當(dāng)縫寬間距＜1mm時(shí)，為350～500mm；當(dāng)縫寬間距＞1mm時(shí)，為500～1 000mm。在一條裂縫上必須有進(jìn)漿嘴、排氣嘴、出漿嘴。埋設(shè)時(shí)，應(yīng)先在灌漿嘴的底盤(pán)上抹一層厚約1mm的封縫膠，將灌漿嘴的進(jìn)漿孔騎縫黏貼在預(yù)定的位置上。③封縫：先在裂縫兩側(cè)涂一層封縫膠，后抹一層厚1mm左右、寬20～30mm的封縫膠或找平膠。膠體應(yīng)拌和均勻，要刮平整并保證封閉可靠。④裂縫封閉后應(yīng)進(jìn)行壓氣試漏，檢查密閉效果。試漏須在封縫膠泥或砂漿有一定強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行。試漏前沿裂縫涂一層肥皂水，從灌漿嘴通入壓縮空氣，漏氣處應(yīng)予以修補(bǔ)密封至不漏為止。⑤漿液配制應(yīng)按照不同漿材的配比及配制方法進(jìn)行。漿液一次配備數(shù)量，須以漿液的凝固時(shí)間及進(jìn)漿速度來(lái)確定。⑥灌漿：灌漿機(jī)具、器具及管子在灌漿前應(yīng)進(jìn)行檢查，運(yùn)行正常時(shí)方可使用；水平走向的裂縫從一端開(kāi)始逐個(gè)注入，傾斜或垂直走向的裂縫要從較低一端開(kāi)始向上推進(jìn)，貫通裂縫宜在兩面先后交錯(cuò)進(jìn)行。如果注入器膨脹后收縮較快，說(shuō)明該處裂縫深，縫內(nèi)空間大，要補(bǔ)灌，直到能保持膨脹狀態(tài)；灌漿結(jié)束后，應(yīng)立即拆除管道 并清洗干凈。⑦待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時(shí)，可拆下灌漿嘴，再用環(huán)氧樹(shù)脂或摻入水泥的灌漿液把灌漿嘴處抹平封口。⑧灌漿結(jié)束后，檢查補(bǔ)強(qiáng)效果和質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)補(bǔ)救，確保工程質(zhì)量。灌漿質(zhì)量檢查，可通入壓縮空氣或壓入水（灌漿壓力的70%～80%）進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救。

6.3 混凝土表面缺陷修復(fù)工藝

6.3.1 表面處理

施工前，先清除混凝土表面雜物碎渣、污物、灰塵和混凝土疏松層，用空壓機(jī)或清水清理干凈。

6.3.2 露筋處的除銹處理

對(duì)于外露鋼筋，先用電動(dòng)鋼絲配合人工，用鋼絲刷將其表面的氧化層清理干凈，使其表面潔凈并露出金屬光澤，然后涂刷除銹劑，待鋼筋表面除銹干凈后，用高壓水沖洗干凈。對(duì)于混凝土保護(hù)層薄弱而造成鋼筋銹蝕的區(qū)域，首先對(duì)該部位的混凝土表面進(jìn)行刷洗，確保表面無(wú)污物、灰塵等影響滲透的雜物，并對(duì)外露的鋼筋表面進(jìn)行人工除銹，將阻銹劑涂刷在鋼筋或病害處的砼表面上。

6.3.3 混凝土修補(bǔ)

對(duì)于需要對(duì)砼進(jìn)行修補(bǔ)的區(qū)域，先對(duì)表面已經(jīng)氧化的砼表層進(jìn)行鑿除，露出新鮮砼面，灑水濕潤(rùn)已鑿出的新鮮砼面，在保持濕潤(rùn)且無(wú)水的條件下，用聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完成后，潮濕養(yǎng)護(hù)7 d。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，橋梁病害嚴(yán)重影響橋梁的壽命，對(duì)容易出現(xiàn)的橋梁病害進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)結(jié)合安全因素及實(shí)際情況，合理、靈活地選擇正確的維修方法，從而有效地延長(zhǎng)橋梁壽命，保證橋梁的結(jié)構(gòu)安全。

[1]中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.JTG D60—2004 公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院.JTG D62—2004 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3]中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司.JTGD60—2004 公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2008.

[4]姚玲森.橋梁工程[M].第二版.北京：人民交通出版社，2008.

[5]蒙云，盧波.橋梁加固與改造[M].北京：人民交通出版社，2005.

Prestressed Concrete Bridge Prone to Diseaseand Repair Methods

Cheng Guang

Many bridgeswith prestressed concretematerials accounted for the vastmajority of the existing bridge in our country.A variety of reasons,prestressed concrete bridgebuiltin use formany years,more or lesssome diseases,especially in recentyears,led to an increase of the regional traffic flow increasesand overloading bridgesappearmore disease,which greatly shortens the life of the bridge.Therefore,thenecessary repairs to produce disease bridge extended bridgewill play a very important role in life.According to the situation of the disease ofa bridge,the Bridge,the main diseases and causes analysis to develop a detailedmaintenance program,and then according to the situation of the disease,amore detailed description of the repairprocess,amore detailed description of the construction process and the need to pay attention to in the construction process elaborated.

prestressed concrete;bridge;crack

U 445.7+1

A

1000-8136（2013）02-0062-02

成光，男，1985年10月出生，山西呂梁人，2008畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)工程管理專(zhuān)業(yè)，助理工程師。

（編輯：李慧）