高速公路橋梁病害處治及維修加固方法的應用

侯錫標

摘 要：通過對廣深沿江高速公路橋梁產生病害進行處治及水域橋墩樁基礎維修加固的實踐應用，對高速公路橋梁病害處治方案的施工方法和施工要點及適用范圍進行探討，確保橋梁的安全運營。

關鍵詞：高速公路；橋梁；維修加固；處治方法

中圖分類號：U445 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）32-0124-02

Abstract： Through the practical application of treating the diseases of the bridges along the Yangtze River in Guangzhou and Shenzhen and the maintenance and reinforcement of the pile foundation of the bridge piers in the water area， this paper probes into the construction methods， key points and applicable scope of the treatment scheme for the diseases of the expressway bridges， so as to ensure the safe operation of the bridge.

Keywords： highway； bridge； maintenance and reinforcement； treatment method

1 工程概況

（1）廣深沿江高速公路廣州至東莞段全長58.999公里，其中廣州段雙向6車道，路線長9.656km，特大橋和大橋共12座，互通立交3處；東莞段雙向8車道，路線長49.343km，特大橋和大橋共52座，互通立交7處，隧道2座。全線87%以上為橋梁、隧道，橋梁、隧道占總投資約97%。（2）由于征拆等原因，廣深沿江高速公路廣州至東莞段分三期建設，其中黃埔至威遠約39.5公里于2012年1月18日建成試通車，威遠至長安約18公里于2013年12月28日建成全線試通車。廣州雙沙起點段約1.5公里，2018年8月已實現(xiàn)雙幅通車。（3）據(jù)廣深沿江高速公路2015年公路技術狀況質量檢測報告顯示，全線橋梁檢測總體技術狀況評定無三類以下橋梁，大部分橋梁功能完好被評定為1類橋梁，個別橋梁主要部件如梁體出現(xiàn)裂縫、支座脫空及變形等病害，評為2類橋梁。（4）為了確保高速公路橋梁的安全營運，2018年按照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》要求，對評定為2類橋梁的病害進行了處治。主要是對檢測到的裂縫進行了封閉，對脫空支座進行加固維修，對變形嚴重支座進行更換處治，并對第二涌大橋水域橋墩樁基的病害進行了維護處治等。

2 橋梁裂縫病害處治方法

2.1 裂縫封閉

本次橋梁裂縫封閉維修按照《公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范》要求進行，對縫寬小于0.15mm的裂縫進行涂刷環(huán)氧樹脂封閉處理，對于縫寬大于或等于0.15mm的裂縫采用注入環(huán)氧樹脂進行封閉處理。

2.2 裂縫封閉主要方法和工藝（縫寬<0.15mm）

2.2.1 裂縫封閉材料要求。符合養(yǎng)護規(guī)范要求的環(huán)氧樹脂或者其他材料。

2.2.2 施工工序。施工準備→砼表面處理→配制封閉材料→刷樹脂封閉。（1）施工準備：施工前對裂縫進行普查，用刻度放大鏡檢查，確定需進行封閉的裂縫（縫寬<0.15mm）。（2）表面處理：沿裂縫兩側清理出10cm范圍，并進行打磨，吹干。（3）配制封閉材料：配制前須精確稱量?；旌蠒r須充分攪拌，混合均勻。（4）封閉：用灰刀刷子沿裂縫兩側各10cm范圍內涂抹101，厚度不宜太厚。

2.3 裂縫封閉主要方法和工藝（縫寬≥0.15mm）

在外力作用下將環(huán)氧樹脂注入裂縫，對毛細裂縫也能進行可靠的注入。優(yōu)點：一是不需要剔槽，二是能將注入材料可靠地注入到裂縫最細小的末端，并與砼牢固地粘結，從而實現(xiàn)結構截面的修復。

2.3.1 裂縫修復材料。環(huán)氧樹脂或者其他材料。

2.3.2 施工方法。（1）施工準備：施工前對裂縫進行普查，確定需要進入修復的裂縫（縫寬≥0.15mm）長度、位置等。使用專用裂縫寬度檢測器、裂縫寬度標尺仔細測量裂縫寬。將普查結果歸檔。（2）表面處理：用鋼絲刷或砂輪機將裂縫走向5cm寬的范圍內加以打磨，先用鋼絲刷清除水泥浮漿、松散物、油污等，露出清潔、堅實的砼表面。（3）外力注入：在外力作用下注入環(huán)氧樹脂。（4）密封：用環(huán)氧樹脂沿裂縫按2～3cm寬進行涂刷密封。干固后須檢查封邊是否密實，如有缺陷須再次封補。（5）養(yǎng)護：須對注入完畢的裂縫進行養(yǎng)護，要求不少于1天。

3 橋梁支座加固維修處治方法

3.1 支座脫空

3.1.1 加固方案。對于目前存在的支座脫空現(xiàn)象，在支座脫空處楔入楔形不銹鋼鋼板，使支座受力均勻，同時支座能提供被動支撐力。對比梁體頂升然后更換支座的方案，本方案施工方法簡單，不會對現(xiàn)有結構產生較大影響，如采用梁體頂升方案則會使路面產生開裂，破壞橋梁的整體性；且不需要中斷交通，同時施工工期也較短。

3.1.2 主要施工工藝。（1）不銹鋼鋼板原材準備。根據(jù)支座局部脫空量，預備好厚度為1mm、2mm、3mm 的不銹鋼鋼板和厚度為 5mm、1cm 的鋼板原材，將鋼板按照支座的大小加工成墊板，墊板分全面積、3/4、1/2、1/4 四種類型備用；（2）將楔形鍍鋅鋼板安裝就位。用外力將楔形鍍鋅鋼板楔入到支座脫空部位，使支座受力均勻。在楔入前，不銹鋼墊板需采用改性環(huán)氧材料圖刷表面；楔入時，注意支座脫空高度，采用合適的鋼板類型。（3）施工質量檢查措施。全部脫空支座施工前后均須提供照片及詳細施工紀錄，不得發(fā)生遺漏或維修不當?shù)痊F(xiàn)象。

3.1.3 工程驗收。參照公路工程施工質量驗收標準和相關國家驗收標準。

3.2 支座變形

3.2.1 支座變形維修方案：直接更換。

3.2.2 施工前后均須提供照片及詳細施工紀錄，不得發(fā)生遺漏或維修不當?shù)痊F(xiàn)象。

3.3 維修紀錄、相片存檔備查

本工程完工后，在15個工作日內提交詳細具體的施工紀錄，一式兩份。

4 橋梁水域橋墩樁基維護處治方法

4.1 情況簡介

第二涌大橋起止里程為K13+615.35～K14+368.35，全長753m。橋梁標準寬度2×19.85m。上部結構采用裝配式預應力連續(xù)箱梁和簡支箱梁，孔跨以25m為主。斜交30°跨第二涌。

2015年公路狀況技術檢測項目中，根據(jù)《公路橋梁技術狀況評定標準》（JTG H21-2011）的表4.2.5，第二涌大橋綜合評定Dr值為90.6；最終評定：第二涌大橋為2類橋梁。根據(jù)報告可知：第17#、18#墩處于麻涌河水道支流，為雙柱式墩、樁基礎，采用水下攝像、拍攝等檢測方法對水下基礎進行檢測（查）：基礎均套有鋼護筒（至河床以上約30cm），左幅17-1#墩基礎表面砼剝落、水蝕、豎向溝槽（無鋼護筒范圍），槽深最深約1.5cm，無其他病害。

4.2 維修處治方法

維修處治方法：采用外包砼加固（樁基套箍加固）。

樁基的樁頭部位有沖刷、破損、露筋等現(xiàn)象，此類病害主要是由于施工期產生的。對破損、露筋的樁頭進行外包砼加固處理。

4.3 樁基套箍加固施工要點

4.3.1 有沖蝕坑洞現(xiàn)象的樁基、鋼筋砼套箍施工時的工序和原則。（1）鋼板樁或者沙袋等圍堰抽水，檢查河床上樁基是否存在露筋、砼保護層偏薄、樁基直徑偏小等病害。（2）鑿除坑洞內存在缺陷的樁身砼，清理至密實部位，對銹蝕鋼筋進行除銹處理，并修補斷裂的鋼筋，沖洗干凈砼表面。（3）涂砼界面膠一層，以加強新舊砼的結合，坑洞內澆注砼。（4）檢查河床下樁基病害，一旦發(fā)現(xiàn)有坑洞等病害，立刻修補。（5）掛設套箍鋼筋網，澆注套箍砼。

4.3.2 沒有坑洞現(xiàn)象僅露筋等病害的樁基、鋼筋砼套箍施工時的工序和原則。（1）鋼板樁或者沙袋等圍堰抽水，檢查河床上樁基是否存在露筋、砼保護層偏薄、樁基直徑偏小等病害。（2）鑿除存在缺陷的樁身砼，清理至密實部位。（3）對銹蝕鋼筋進行除銹處理，并修補斷裂的鋼筋。（4）將砼表面鑿毛，植筋，沖洗干凈砼表面，涂砼界面劑、鋼筋阻銹劑。（5）掛設套箍鋼筋網，澆注套箍砼。

4.3.3 注意事項。（1）整個施工期間，應對大橋進行必要的監(jiān)測，以防意外情況；檢查樁基情況需開挖覆蓋層時，開挖深度不宜超過3m。如超過3m，須對樁基（縱、橫橋向）設置臨時支撐。（2）外包鋼筋砼套箍前先對樁基進行人工鑿毛，禁止利用風鎬等機械開鑿，避免損傷樁基。（3）植筋應確保牢固可靠，植筋時應注意鉆孔位置，不得與原樁基內鋼筋沖突。（4）施工選用的材料必須符合相關標準、規(guī)范的要求，施工必須嚴格按所需尺寸進行精確下料。

4.3.4 施工驗收。套箍施工的質量檢測及驗收按照《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范》（GB 50550-2010）中第5章《砼構件增大截面工程》的相關規(guī)定進行。其施工過程質量控制和施工后質量檢測主要涉及以下內容：（1）界面處理及表面缺陷處理情況；（2）植筋質量及新舊砼的結合情況；（3）新增砼的外觀質量、強度、鋼筋保護層及尺寸偏差等情況。

4.4 套箍植筋錨固

4.4.1 施工工藝。準備→鉆孔→清孔→孔除塵→孔干燥→鋼筋處理→配膠→注膠→插筋→養(yǎng)生。植筋工藝及要求詳見《建筑結構加固工程施工質量驗收規(guī)范》GB50550-2010中第19章植筋工程的相關條目及驗收標準。

4.4.2 施工操作要點。（1）檢查被植筋的砼面是否完好，用鋼筋探測儀測出植筋處砼內的鋼筋位置，核對、標記植筋部位，以便鉆孔時避讓鋼筋，如設計植筋位置有鋼筋，可以對植筋位置作適當調整。（2）鉆孔：標記鉆孔位置，選定孔徑，利用電錘鉆孔，按實際要求鉆孔。（3）清理孔洞（除塵、干燥）：鉆孔成批量后，逐個清除孔內灰塵，利用壓縮空氣或用水清孔，用毛刷刷三遍、吹三遍，確?？妆跓o塵（如梁、柱、板孔內潮濕，需用防潮濕結構膠）。（4）鋼筋處理：檢查鋼筋是否順直，用鋼絲刷除去銹漬，用乙醇或丙醇清洗干凈，晾干使用。無銹蝕鋼筋則可進行除銹工序。（5）配膠和注膠： 根據(jù)植筋膠生產廠家的使用說明、種類要求配置，注膠要一次完成。（6）插筋：插入處理好的鋼筋，此時需用手將其旋轉著緩緩插入孔底，使膠與鋼筋全面粘結，并防止孔內膠外溢。按照植筋固化時間表的規(guī)定時間進行操作，使得植筋膠均勻附著在鋼筋的表面及隙縫中，插好固定后的鋼筋不可再擾動，待植筋膠養(yǎng)生期結束后再進行鋼筋焊接、綁扎及其他各項工作。插筋、養(yǎng)護期間， 橋上應避免震動的影響。（7）養(yǎng)生：在室外溫度下自然養(yǎng)生。溫度低于5℃時，應改用耐低溫改性結構膠。養(yǎng)生時間一般在24h以上。

4.4.3 檢驗與驗收。（1）施工開始前，應確認鋼筋、膠粘劑等產品合格證、質量檢驗報告，各項性能應滿足設計要求。（2）等膠粘劑固化后，抗拉力達到設計值為24kN，要求按照 5%的比例進行抽檢。

5 結束語

通過對廣深沿江高速公路橋梁病害的處治，讓橋梁各部件保持或提高了技術狀況，避免橋梁病害的繼續(xù)發(fā)展，確保橋梁安全運營，保障了行車與人身安全。

參考文獻：

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