高速公路橋梁病害維修加固對(duì)策

張振東　王金喬

摘 要：隨著高速公路通車年限增長(zhǎng)，交通量增加，橋梁病害日益增多，對(duì)高速公路橋梁病害維修加固成為確保行車安全的重中之重。通過(guò)對(duì)高速公路橋梁幾種病害，主要包括橋面鋪裝損壞、橋梁“單板受力”、水泥混凝土外觀缺陷、外露鋼筋、混凝土裂縫等病害提出維修加固對(duì)策及施工注意事項(xiàng)，并對(duì)結(jié)構(gòu)植筋、水泥混凝土硅烷浸漬處理提出維修加固對(duì)策及施工注意事項(xiàng)。對(duì)各種病害重點(diǎn)是提出維修加固對(duì)策的方向及主要步驟，對(duì)于詳細(xì)的施工細(xì)節(jié)問(wèn)題本文涉及較少。

關(guān)鍵詞：橋梁病害 維修加固 單板受力 硅烷浸漬

中圖分類號(hào)：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0067-02

隨著高速公路交通量的不斷增加，橋梁破損老化日益增多，通過(guò)近幾年高速公路的維修實(shí)踐，總結(jié)幾種橋梁病害的維修加固對(duì)策。

1 橋面鋪裝損壞維修

1.1 維修對(duì)策

對(duì)破損部分的橋面瀝青鋪裝層進(jìn)行銑刨，鑿除部分已經(jīng)損壞的橋面整體化混凝土，對(duì)整體化混凝土中已經(jīng)銹蝕的鋼筋進(jìn)行除銹處理，修補(bǔ)橋面整體化混凝土鋪裝，重新鋪設(shè)瀝青鋪裝。

1.2 施工注意事項(xiàng)

（1）橋面整體化混凝土采用C50補(bǔ)償收縮聚丙烯腈纖維防水混凝土，抗?jié)B等級(jí)不低于W6。

（2）聚丙烯腈纖維混凝土中聚丙烯腈纖維摻量為1.5 kg/m3，為保證在混凝土中的均勻分散，攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)30～60 s。

2 橋梁 “單板受力”加固維修

2.1 “單板受力”病害的主要特征

表現(xiàn)為鉸縫混凝土剪切破壞，損壞后混凝土逐步松散而脫落。橋面鋪裝層表面表現(xiàn)為沿鉸縫方向產(chǎn)生不規(guī)則的縱向裂縫，嚴(yán)重時(shí)形成一條網(wǎng)裂破碎帶。病害“后期”，與兩側(cè)空心板之間形成臺(tái)階，更為嚴(yán)重的造成板底開(kāi)裂。

2.2 維修對(duì)策（全幅整聯(lián)或整橋維修）

（1）整聯(lián)或整橋鑿除瀝青面層、水泥混凝土鋪裝，同時(shí)將鉸縫混凝土一并鑿除。

（2）澆筑C50鋼纖維細(xì)石鉸縫混凝土，在邊梁邊板位置以@150 mm間距雙向滿布植入Φ12鋼筋，植入深度不小于150 mm，植入筋抗拉拔強(qiáng)度不小于17.5 kN。然后在梁頂鋪設(shè)雙層雙向@150Φ12鋼筋網(wǎng)片，并將板梁植入筋彎起至頂層鋼筋網(wǎng)上方綁扎搭接后澆注C50補(bǔ)償收縮聚丙烯腈纖維防水混凝土。

（3）養(yǎng)生至設(shè)計(jì)強(qiáng)度，涂刷橋面防水涂料，鋪筑瀝青面層。

3 水泥混凝土外觀缺陷處理

3.1 維修對(duì)策

（1）表面處理。

利用人工鑿除的方法將缺陷周圍的松散混凝土予以清除，露出新鮮混凝土，并將混凝土表面清理干凈，要求無(wú)水濕，無(wú)污漬及灰塵。

（2）缺陷修復(fù)。

①為了使新老混凝土良好地結(jié)合，在修補(bǔ)之前應(yīng)在待修補(bǔ)混凝土缺陷表面涂一層環(huán)氧樹(shù)脂砂漿液，其涂刷厚度以不超過(guò)1 mm為宜，涂刷時(shí)采用人工涂刷或噴槍噴射，為了涂均，可在基液中加入少量的丙酮（一般3%～5%），對(duì)于已涂刷基液的表面嚴(yán)禁雜物、灰塵落入其上。

②基液涂刷完成后，等基液中的氣泡消除后方可涂抹環(huán)氧樹(shù)脂砂漿或澆筑專用修復(fù)混凝土，時(shí)間間隔為30～60 min。

③當(dāng)破損面積較小時(shí)采用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，為避免砂漿流淌或脫落，涂抹時(shí)宜分層進(jìn)行，每層的厚度以0.5～1.5 cm為宜。

④修復(fù)外觀：待坑洞修補(bǔ)砂漿硬化后，充分潤(rùn)濕基面，反復(fù)涂抹結(jié)合層凈漿。在界面凈漿硬化前，用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿對(duì)整個(gè)基面進(jìn)行修復(fù)抹壓，并掌握好時(shí)序，壓光表面。平均厚度不大于5 mm。

⑤養(yǎng)生：噴水養(yǎng)生7天以上。

3.2 施工注意事項(xiàng)

（1）環(huán)氧樹(shù)脂配合比要求：在能夠進(jìn)行表面壓光的前提下，盡量提高砂子用量，推薦灰砂比為1∶2.5。

（2）環(huán)氧樹(shù)脂膠灰比要求：在滿足粘結(jié)要求的前提下，乳液宜少加。建議膠灰比為1∶2。

（3）修補(bǔ)找平坑洞缺陷時(shí)，對(duì)于較深的坑洞，一定要采取多層抹壓的方式。每層厚度以不大于10 mm為佳。

4 水泥混凝土表面硅烷浸漬處理

4.1 維修對(duì)策

（1）用鋼刷打磨混凝土表面至堅(jiān)實(shí)界面，并對(duì)表面進(jìn)行鑿毛處理。用高壓水槍沖洗干凈，用聚合物水泥砂漿修補(bǔ)混凝土表面。

（2）硅烷浸漬應(yīng)噴涂2遍，每遍間隔2～4 h，每次以均勻、相同的厚度噴涂至混凝土表面。每遍噴涂用量250～300 g/m2。

（3）水平施工，噴涂至基材表面濕潤(rùn)或至鏡面狀。在立面上施工，應(yīng)自上而下噴涂，垂流長(zhǎng)度為15～20 cm，應(yīng)使被涂表面保持濕潤(rùn)狀態(tài)幾分鐘。

4.2 施工注意事項(xiàng)

（1）聚合物水泥砂漿由水泥、骨料和可以分散在水中的有機(jī)聚合物攪拌而成。一般采用聚乙烯醇縮甲醛膠。聚乙烯縮甲醛膠的含固量為10%～15%，最大摻量不超過(guò)20%。聚合物水泥砂漿中水泥的強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5 MPa。

（2）硅烷浸漬采用異辛基三乙氧基硅烷膏體浸漬處理。

（3）浸漬前混凝土表面含水率應(yīng)在80%以內(nèi)。

（4）硅烷材料要用原液噴涂，不得與其他材料混合使用。硅烷開(kāi)封后應(yīng)在24 h內(nèi)完成。

5 混凝土裂縫處理

5.1 維修對(duì)策

（1）裂縫寬度≥1.5 mm的結(jié)構(gòu)受力裂縫采用壓降法進(jìn)行修補(bǔ)；0.2≤裂縫寬度<1.5 mm的結(jié)構(gòu)受力裂縫采用裂縫修補(bǔ)膠進(jìn)行修補(bǔ)；寬度<0.2 mm結(jié)構(gòu)受力裂縫及非結(jié)構(gòu)受力裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ)封閉。

6 外露鋼筋的處理

6.1 維修對(duì)策

（1）鑿除結(jié)構(gòu)表面松脆、剝離等已損壞的部分混凝土。

（2）利用人工除銹的方式對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹，進(jìn)行防腐處理。endprint

（3）在損壞的混凝土表面涂上環(huán)氧樹(shù)脂砂漿膠液等粘結(jié)劑。

（4）利用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿或?qū)Ｓ没炷翆?duì)混凝土缺陷部位進(jìn)行修補(bǔ)。

（5）對(duì)新噴涂或澆筑的混凝土表面進(jìn)行表面處理，待新噴涂或澆筑的混凝土齡期達(dá)到14天以后，再對(duì)修補(bǔ)外表面噴涂鋼筋阻銹劑。

（6）噴涂鋼筋阻銹劑前仔細(xì)清理混凝土的表面，不得沾有浮漿、塵土、油污、水漬、霉菌。

（7）阻銹劑應(yīng)連續(xù)噴涂，使噴涂表面飽和溢流。噴涂的遍數(shù)及其時(shí)間間隔按照產(chǎn)品說(shuō)明書和設(shè)計(jì)要求確定；

（8）每一遍噴涂后，均應(yīng)采取措施防止日曬雨淋。最后一遍噴涂，應(yīng)靜置24h以上，然后用壓力水將表面殘留物清理干凈。

7 結(jié)構(gòu)植筋加固

7.1 維修對(duì)策

（1）對(duì)原有構(gòu)造表面進(jìn)行鑿毛處理。

（2）用鋼筋探測(cè)器探測(cè)鋼筋混凝土的保護(hù)層厚度和主筋位置，按設(shè)計(jì)植筋深度用電錘鉆鉆孔，然后利用壓縮空氣清孔，用毛刷刷三遍，吹三遍，確?？妆跓o(wú)塵。用干燥的棉紗等將孔內(nèi)積水清干。

（3）將植筋膠直接放入膠槍中，扣動(dòng)膠槍直到膠流出為止。注膠時(shí)，將攪拌頭插入孔的底部開(kāi)始注膠，逐漸向外移動(dòng)，直至注滿體積的2/3即可。

（4）將備好的鋼筋旋轉(zhuǎn)著緩緩插入孔底，按照固化時(shí)間表規(guī)定時(shí)間進(jìn)行安裝，使得錨固劑均勻地附在鋼筋的表面及縫隙中，待其固化后再進(jìn)行焊接、綁筋。

（5）對(duì)結(jié)合部進(jìn)行適當(dāng)處理，如采取清掃、干燥等措施，為使新、舊混凝土有很好的粘結(jié)性，可在鑿毛表面上涂抹一層膠結(jié)劑。

（6）在未達(dá)到不擾動(dòng)時(shí)間前，對(duì)植入的鋼筋不可施加荷載，在澆筑混凝土?xí)r間內(nèi)僅可做鋼筋搭接或連接的工作。

7.2 施工注意事項(xiàng)

（1）植筋施工應(yīng)控制時(shí)機(jī)，避免植入鋼筋長(zhǎng)期暴露銹蝕，否則要采取防銹措施，必須嚴(yán)格保證植筋與拼接鋼筋的可靠焊接或搭接。澆筑混凝土后，要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，避免過(guò)早受力。

（2）施工中遇到混凝土尺寸不能滿足要求的情況（如邊距，間距及厚度），為避免對(duì)混凝土工作面產(chǎn)生過(guò)大震動(dòng)，鉆孔時(shí)應(yīng)盡量使用電錘-氣錘原理工作的電錘。

（3）植筋時(shí)盡量避免傷及原有鋼筋，應(yīng)控制對(duì)原結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼筋破壞低于15%。

（4）植筋采用的鋼筋，無(wú)特殊要求均采用HRB400鋼筋，采取機(jī)械切斷，不允許采用氧割。當(dāng)鋼筋植入到設(shè)計(jì)深度，若端部膠劑存在空隙，需用膠槍連接細(xì)管深入空隙中補(bǔ)注膠劑。

（5）鋼筋直徑與鉆孔直徑對(duì)應(yīng)值：鋼筋直徑12 mm-鉆孔直徑15 mm；鋼筋直徑16 mm-鉆孔直徑20 mm。

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