淺談高速公路改擴建項目舊路舊橋病害的處治技術(shù)

范紅俠

【摘要】主要介紹連霍高速公路蘭考至劉江段段改擴建工程在舊路舊橋病害處治方面采取的措施及取得的成果。

【關(guān)鍵詞】高速公路改擴建工程舊路舊橋；病害處治

一、引言

對于高速公路改擴建工程舊路舊橋病害的處治，連霍高速公路蘭考至劉江段改擴建工程按照省廳要求成立了“四方四當”技術(shù)工作組，主要負責舊路及舊橋的病害調(diào)查、方案確定、施工工藝等。按照現(xiàn)場實際情況，本著節(jié)約成本、利用科技創(chuàng)新、新工藝、新設(shè)備、新材料，以提高工程質(zhì)量為理念，總結(jié)出了一套舊路舊橋處治技術(shù)。

二、項目概況

連霍高速公路商丘至蘭考段位于河南省中東部，是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃及河南省公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分。商丘至蘭考段起于商丘東南濟廣高速公路交叉的樞紐互通式立交東端，路線向西經(jīng)虞城南、商丘南、寧陵北、民權(quán)南、蘭考南，終點位于蘭考西樞紐互通式立交東端。全線加寬大橋7座共2039.58米（含隴海、京九鐵路立交橋），中橋41座共2030米，小橋1座21米，涵洞55道；互通式立交7座，分離式立交40處，通道243座，天橋4座。路段總長118.587公里。概算總投資為41.7997億元。本次改擴建采用在原路基基礎(chǔ)上兩側(cè)加寬成標準八車道的形式，原路基寬26米，改擴建后路基寬度42米，設(shè)計速度120公里/小時。

三、舊路舊橋病害處治的方法和措施

按照本項目的實際情況，舊路路面處治是在盡量利用舊路面結(jié)構(gòu)的前提下，適當修補基層和瀝青面層發(fā)生的病害，加鋪更合適的瀝青面層，達到路面使用功能，延長道路使用壽命。

（一）舊路病害的主要表現(xiàn)和處治方法

舊路病害主要有：面層的裂縫、龜裂、坑槽、車轍，舊路中分帶封閉處理，基層病害，橋頭跳車等。

1.龜裂、坑槽處理。采用局部開窗挖補方案處治，按照“圓洞方補，斜洞正補”原則進行開窗，開窗范圍以坑槽、龜裂病害輪廓線外30cm為準；挖槽的縱橫邊線與車道平行或垂直。開窗深度：要求一次性銑刨一層，若病害已不存在，不再往下切；若病害仍存在時，則繼續(xù)往下以層為單位銑刨瀝青層，直至病害消失；若銑刨兩層及以上，應(yīng)設(shè)20cm寬的臺階。開窗完成后，先用空壓機將槽吹洗干凈后，在槽底灑熱改性瀝青層，側(cè)壁采用高聚物改性瀝青卷材鋪貼，分層用中粒式改性瀝青混凝土AC-20C回填壓實至頂。

2.車轍處理。（1）對于車轍小于15mm路段，結(jié)合老路情況進行精銑刨，然后噴灑粘層油最后鋪筑4cm細粒式改性瀝青混凝土AC-13C上面層。（2）對于車轍在15-25mm路段，應(yīng)根據(jù)病害狀況輔以取芯驗證，進一步明確車轍發(fā)生層位，一般發(fā)生在表面層，可銑刨波峰，設(shè)置粘層油后直接加鋪；發(fā)生在中面層，銑刨二層舊瀝青面層（厚度9cm），設(shè)粘層油后重新攤鋪9cm改性AC-20C。（3）對于車轍深度25mm以上路段，也應(yīng)根據(jù)病害狀況輔以取芯驗證，明確車轍發(fā)生層位，一般較大的車轍發(fā)生在中面層，可銑刨表中面層9cm，設(shè)置粘層油后回鋪9cm改性AC-20C。

3.裂縫處理。（1）輕度裂縫處理：輕度裂縫表現(xiàn)形式為有規(guī)則的一道裂縫，有支縫但無破損或破損松動。該類型裂縫結(jié)合老路鋪筑4cm細粒式改性瀝青混凝土AC-13C上面時用粘層SBS改性乳化瀝青封閉，不再進行專門處理。（2）重度裂縫處理：重度裂縫表現(xiàn)形式為多道裂縫并存，縫間瀝青面層多呈塊狀且松動。

沿著裂縫開窗處治，采用銑刨機銑刨，開窗長度以損壞長度為標準，開窗寬度根據(jù)病害實際發(fā)展范圍進行控制；若銑刨兩層及以上，設(shè)20cm寬的臺階。鑒于較多裂縫為表層開裂的實際情況，要求開窗深度一次性銑刨一層，若裂縫已不存在，不再往下切；若裂縫仍存在時，則繼續(xù)向下以層為單位銑刨瀝青層，如裂縫較短、且縫寬小于3mm，不再銑刨，否則還需銑刨，直至裂縫滿足灌縫要求的寬度范圍內(nèi)，若裂縫是由半剛性基層開裂反射產(chǎn)生，則銑刨至基層頂面。對于存在于面層的裂縫，達到銑刨深度后，先用空壓機將槽吹洗干凈后，在槽底灑熱改性瀝青層，側(cè)壁采用高聚物改性瀝青卷材鋪貼，用中粒式改性瀝青混凝土AC-20C回填壓實至頂即可。若是基層開裂反射裂縫，銑刨至基層頂后，用空壓機將槽縫吹洗干凈，將裂縫清理干凈并用熱瀝青將基層裂縫灌滿之后在槽底噴灑熱改性瀝青層，側(cè)壁采用高聚物改性瀝青卷材鋪貼或用3mm改性乳化瀝青涂抹側(cè)壁后，回鋪瀝青混凝土AC-20C分層回填壓實至頂面。

4.舊路中分帶封閉處理。拔出護欄、移去分隔帶內(nèi)的防眩設(shè)施，挖除分隔帶內(nèi)填土，挖除分隔帶底部的排水設(shè)施，對基底進行換填處理，可采用級配碎石或挖出的基層廢料進行填筑；為減少開挖量，對應(yīng)的底基層可采用C15砼填筑；其上在保通允許的情況下可采用水泥穩(wěn)定碎石填筑，在保通協(xié)調(diào)困難的情況下，也可采用C15砼作為基層回填料。其上相應(yīng)設(shè)置透層、熱瀝青+聚酯浸膠熱壓布及粘層等，對應(yīng)舊路面采用12cmATB-25+6cm改性AC-20C回填壓實。

5.基層病害處理。（1）對基層開裂但嵌擠狀況良好，且彎沉強度依然較高路段，不再進行基層挖除回填處理，采用注水泥漿的辦法進行處理。（2）對基層開裂，且呈現(xiàn)松散、破碎時，視路段長度采取不同的處理措施：路段長度短于15m時，銑刨舊路面瀝青層，挖除破碎基層，采用C15砼進行回填，其上設(shè)置熱瀝青+聚酯浸膠熱壓布，縮減反射裂縫影響；舊瀝青層側(cè)壁采用高聚物改性瀝青卷材鋪貼，然后鋪筑10cmATB-25+6cm改性AC-20C。采用C15砼進行回填方案處理的路段長度根據(jù)現(xiàn)場情況核定。路段長度長于15m時，銑刨舊路面瀝青層，挖除破碎基層，采用水泥穩(wěn)定碎石進行回填，其上設(shè)置透層、騎縫處設(shè)置熱瀝青+聚酯浸膠熱壓布，縮減反射裂縫影響；舊瀝青層側(cè)壁采用高聚物改性瀝青卷材鋪貼，然后鋪筑10cmATB-25+6cm改性AC-20C。采用水泥穩(wěn)定碎石的路段長度根據(jù)現(xiàn)場情況核定。

6.橋頭跳車的處理。老橋面應(yīng)銑刨4cm瀝青層，重新加鋪4cm改性瀝青混凝土AC-13C。因舊路面標高約抬高4cm，為保證行車舒適，橋頭需進行順坡處理，順坡坡度緩于0.1%，順坡長度不小于50m。

（二）舊橋病害處治方法

舊橋病害主要有：橋面鋪裝層改造，空心板鉸縫處理及鉸接空心板橋單板受力加固，橋面連續(xù)加固，支座及支座墊石更換，結(jié)構(gòu)病害處理，橋梁伸縮裝置等。

1.橋面鋪裝層改造。（1）對現(xiàn)有橋梁瀝青鋪裝層全部銑刨，重新鋪設(shè)一層4cm瀝青鋪裝層；橋面標高與改造后路面標高在橋頭一定范圍內(nèi)漸變調(diào)整。

（2）若橋面鋪裝破壞深至現(xiàn)澆混凝土鋪裝，需要根據(jù)破壞面積鑿除現(xiàn)澆層，焊接新舊鋪裝鋼筋，重新澆筑混凝土鋪裝。

2.空心板鉸縫處理及鉸接空心板橋單板受力加固。

每幅每跨橋若有五條及以上鉸縫判斷為破壞或開裂，則鑿出該幅該跨全部橋面鋪裝及鉸縫混凝土，鉸縫底部用聚氨酯發(fā)泡材料填充，在鉸縫內(nèi)澆筑C50細石混凝土，并對破壞鉸縫兩側(cè)板梁進行植筋相連，重做橋面鋪裝。如僅有個別鉸縫破壞、開裂，則僅鑿出該條鉸縫左右各30cm寬度橋面鋪裝及鉸縫混凝土，然后在鉸縫內(nèi)澆筑C50細石混凝土，并對破壞鉸縫兩側(cè)板梁進行植筋相連，再重新澆筑鉸縫兩側(cè)寬60cm寬的橋面砼鋪裝層。

3.橋面連續(xù)加固。老橋墩頂順橋向兩跨各100cm范圍內(nèi)，銑刨瀝青混凝土面層。鑿出其下30號防水混凝土，保留原鋪裝鋼筋。再用聚苯乙烯泡沫板嚴塞伸縮空隙，配置接縫加強鋼筋，同時一次澆筑C50混凝土，再攤鋪瀝青混凝土面層。

4.支座及支座墊石更換。每一排有一塊支座、墊石需要更換，則需要對整排進行更換，更換時先同步頂升同墩臺左右側(cè)梁體，再進行支座及墊石更換，墊石厚度均應(yīng)根據(jù)實際情況進行調(diào)整，保證更換前后梁底至蓋梁頂?shù)木嚯x不變。

5.結(jié)構(gòu)病害處理。（1）混凝土堿化處理。對混凝土泛堿部位用干刷子用力刷除，再用水和刷子清洗，對不溶于水的泛堿物質(zhì)可以用稀釋后的弱酸清洗，然后灌注環(huán)氧樹脂漿液封閉裂縫，用環(huán)氧砂漿修復混凝土破損表面。同時通過重做空心板鉸縫、橋面鋪裝及完善橋面排水系統(tǒng)等排除積水方法切斷堿骨料反應(yīng)的發(fā)生條件。 （2）混凝土碳化處理。先將松散部分清除，再用環(huán)氧砂漿進行修補。新補的材料要密實，與原結(jié)構(gòu)結(jié)合牢固。已出現(xiàn)漏筋、保護層剝落時，先將松動的保護層鑿出，清除銹跡，用環(huán)氧砂漿修復，恢復保護層。如果鋼筋蝕銹較為嚴重使鋼筋強度降低較多，待表面修補后用粘碳纖維布進行補強。（3）混凝土蜂窩麻面處理。將蜂窩、麻面、空洞等缺陷周圍鑿毛、洗凈，用環(huán)氧砂漿修補；對掉塊、漏筋部位應(yīng)清除鋼筋銹跡，鑿去松動的混凝土，洗凈結(jié)構(gòu)表面，用環(huán)氧砂漿修補。要求新補的材料密實，并與原結(jié)構(gòu)結(jié)合牢固。（4）蓋梁病害處理。對于非結(jié)構(gòu)性裂縫可在清洗完混凝土表面雜質(zhì)及縫內(nèi)雜質(zhì)后采用環(huán)氧樹脂漿液封閉裂縫，用水泥基灌漿材料修復混凝土破損表面。對于結(jié)構(gòu)性裂縫，在封閉裂縫后采用鉚粘鋼板的方法補強，垂直于裂縫粘貼5cm厚鋼板。（5）空心板裂縫處理?？招陌瀣F(xiàn)澆混凝土橋面鋪裝通過頂板植筋與梁板連接，從而適當增加了梁板截面尺寸。對于梁底縱向裂縫，采用粘貼碳纖維布方法處理。清洗完混凝土表面雜質(zhì)及縫內(nèi)雜質(zhì)后，裂縫寬度﹤0.15mm的裂縫，采用環(huán)氧樹脂漿液封閉裂縫；裂縫寬度≥0.15mm的裂縫采用壓漿法進行修補；用環(huán)氧砂漿修復混凝土破損表面，在裂縫封閉后采用板底粘貼法加固，沿主拉應(yīng)力（垂直于裂縫方向）粘貼碳纖維布。6.橋梁伸縮裝置。將橋梁瀝青面層銑刨，銑刨后只剩下5cm厚下面層，然后加鋪4cm厚細粒式改性瀝青砼（AC-13C）上面層（同路面加鋪），全部更換伸縮縫。

四、總結(jié)

目前，通過對已通車試運營近一年改造為雙向八車道100多公里的路面檢測、觀測情況來看，新老路結(jié)合部位未發(fā)現(xiàn)縱縫，橋涵頭未出現(xiàn)跳車現(xiàn)象，路面整體平整度的標準差σ≤1.0mm，取得了可喜成績，為以后改擴建工程積累了大量、豐富的、寶貴的建設(shè)管理經(jīng)驗，總結(jié)出了成套改擴建工程項目舊路舊橋處治技術(shù)，可以為以后類似的建設(shè)項目提供參考，少走彎路。

參考文獻

[1]《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》（JTG/T B07-01-2006）

[2]《連霍高速公路蘭考至劉江段路面施工圖設(shè)計》