高速公路橋梁常見(jiàn)病害及加固處治方案淺析

丁雪

（云南交投集團(tuán)運(yùn)營(yíng)管理有限公司 云南昆明 661100）

1 工程概況

新河高速公路是《國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中廣昆高速公路聯(lián)絡(luò)線開(kāi)河高速公路云南境內(nèi)最后一段，全長(zhǎng)56.212km，地質(zhì)復(fù)雜，地理位置特殊，與越南隔河相望，新河高速公路沿線地處熱帶雨林，氣候炎熱，多雨，沿紅河大斷裂帶周邊布線雜。根據(jù)2017年橋梁定期檢測(cè)報(bào)告，新河高速公路甘坡2號(hào)特大橋（右幅）被評(píng)定為3類(lèi)橋梁，該橋上部結(jié)構(gòu)主橋?yàn)?3×20m先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)空心板，下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用挖孔樁基礎(chǔ)。橋梁的主要病害為：上部結(jié)構(gòu)主要病害為部分空心板板底出現(xiàn)斜向裂縫、混凝土空洞、鋼筋銹蝕外露等病害；支座主要病害為部分空心板支座均有不同程度的老化偏壓局部脫空現(xiàn)象；下部結(jié)構(gòu)主要病害為部分蓋梁出現(xiàn)局部混凝土空洞、漏筋、豎向裂縫等病害。2018年按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》對(duì)甘坡2號(hào)特大橋（右幅）進(jìn)行了病害加固處治。

2 橋梁裂縫

2.1 橋梁裂縫產(chǎn)生原因分析

①支座附近斜向裂縫是由于空心板端部板底較薄或混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、車(chē)輛荷載過(guò)大或者施工中封端沒(méi)做好等原因，導(dǎo)致支座附近產(chǎn)生了較大的應(yīng)力等；②空心板底縱向裂縫主要是因?yàn)闃?gòu)造原因、施工原因、縱向預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的橫向應(yīng)變等；墩頂上緣負(fù)彎矩區(qū)蓋梁的豎向裂縫主要是因?yàn)樵诤奢d作用下，局部拉應(yīng)力超出混凝土的強(qiáng)度，造成豎向劈裂；③蓋梁跨中下緣裂縫主要因?yàn)樯w梁跨中下緣混凝土拉應(yīng)力最大，當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，在跨中下緣開(kāi)裂。

2.2 裂縫病害處治方法

（1）寬度小于0.15mm的裂縫采用聚合物水泥表面封閉法。

（2）寬度大于等于0.15mm的裂縫采用灌注混凝土裂縫修補(bǔ)膠液封閉裂縫法。

（3）蓋梁豎向裂縫采用粘貼鋼板進(jìn)行加固。

2.3 施工工藝流程及要點(diǎn)

（1）裂縫封閉灌漿。前期準(zhǔn)備→清孔清縫處理→粘貼灌漿嘴及表面封閉→壓氣實(shí)驗(yàn)→灌注混凝土裂縫修補(bǔ)注漿料→灌注完畢待漿液聚合固化后拆除灌漿嘴→涂混凝土裂縫修補(bǔ)膠封閉。①前期準(zhǔn)備：應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)檢查裂縫數(shù)量、長(zhǎng)度及寬度，并將每條裂縫的參數(shù)標(biāo)注在所對(duì)應(yīng)裂縫旁，充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)所檢查的裂縫數(shù)量進(jìn)行材料、設(shè)備等方面的施工前期準(zhǔn)備安排。②清孔清縫處理：清洗干凈所有孔眼，再將裂縫兩側(cè)3～4cm范圍內(nèi)的渣土、浮塵從上而下的清理干凈，整平突出部分，用丙酮擦拭裂縫旁邊的油污。③粘貼灌漿嘴并封閉裂縫：將灌漿嘴底盤(pán)的鐵銹清理干凈，并用丙酮擦拭，清理完成后在清理干凈的底盤(pán)周?chē)鶆蛲磕ê穸?～2mm的專(zhuān)用膠泥，對(duì)準(zhǔn)清洗干凈的孔眼后，粘貼在需處治的裂縫上。將裂縫從上到下涂刷兩遍聚合物水泥砂漿漿液形成封閉帶，進(jìn)行裂縫封閉。④壓氣實(shí)驗(yàn)：待聚合物水泥砂漿漿液封閉帶硬化后，應(yīng)通過(guò)壓氣試驗(yàn)檢查封閉帶的氣密性，在進(jìn)行壓氣試驗(yàn)時(shí)，可在封閉帶上以及灌漿嘴周?chē)可戏试硭畞?lái)檢測(cè)封閉帶的氣密性，若通氣后出現(xiàn)泡沫，出現(xiàn)泡沫處漏氣，需再次封閉。⑤灌漿：采用空氣泵壓注法進(jìn)行灌注裂縫，對(duì)于寬度較大的裂縫，若進(jìn)漿通暢，宜將壓力控制在0.2MPa，若進(jìn)漿不通暢，可以將壓力控制在0.4MPa。

（2）粘貼鋼板加固。

前期處理→粘鋼表面處理→鋼板防腐→灌注。①前期處理：先清理原混凝土結(jié)構(gòu)表面的塵土、浮渣，按照裂縫封閉的方法對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫或者封閉處理，再在需粘鋼的蓋梁表面進(jìn)行抹漿處理。②粘鋼表面處理：清理打磨需要進(jìn)行粘鋼加固的蓋梁的混凝土表面，清理除凈表面塵土及浮渣，直到完全露出原混凝土的結(jié)構(gòu)斷面，再將需粘鋼加固的混凝土表面修復(fù)平整。③鋼板防腐工序：鋼板噴砂除銹→涂刷底漆3道→安裝并檢查→涂刷面漆4道。④灌注：清理混凝土表面→鉆孔并埋植全螺紋螺栓→鋼板安裝并檢查→配制膠黏劑→封邊→灌注→防腐處理。

3 混凝土缺陷

（1）原因分析。與橋梁建設(shè)時(shí)期的施工工藝和施工澆筑混凝土的質(zhì)量有關(guān)，在澆筑空心板過(guò)程中，由于集料粒徑過(guò)大、鋼筋過(guò)密導(dǎo)致振搗不充分或者底模漏漿等原因?qū)е滦纬苫炷量斩矗硗饣炷帘Ｗo(hù)層厚度不夠也易形成空洞。

（2）修復(fù)方法。當(dāng)混凝土破損面積比較小時(shí)采用聚合物水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，當(dāng)混凝土破損面積比較大時(shí)應(yīng)采用專(zhuān)用混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

（3）施工工藝流程及要點(diǎn)。表面處理→涂刷基液→涂抹聚合物水泥砂漿或澆筑專(zhuān)用修復(fù)混凝土。①表面處理：清除混凝土缺陷周?chē)幕覊m、浮渣及松散混凝土，清理需修復(fù)范圍的混凝土表面，露出新鮮混凝土，做到無(wú)水濕、無(wú)污漬及灰塵。②涂刷基液：為了保證修補(bǔ)的新混凝土或者聚合物水泥砂漿能與原結(jié)構(gòu)的混凝土的良好粘合連接，在需修復(fù)的混凝土表面涂抹一層厚度不超過(guò)1mm的聚合物水泥砂漿液。③涂抹聚合物水泥砂漿或澆筑專(zhuān)用修復(fù)混凝土：在缺陷混凝土表面基液涂刷完成后的大致30-60min，氣泡消除后再進(jìn)行涂抹或澆筑

4 支座脫空

（1）原因分析。與橋梁建設(shè)時(shí)期的墊石混凝土澆筑的不密實(shí)和不平整，以及墊石頂面的標(biāo)高誤差有關(guān)，從而導(dǎo)致支座脫空、偏壓。

（2）加固方案。支座局部脫空采用楔形鋼板調(diào)平；對(duì)于支座偏位脫空先對(duì)梁靴及墊石找平處理，再進(jìn)行頂升復(fù)位。

（3）施工工藝。對(duì)于局部脫空的支座，先清除原蓋梁上的雜物浮渣，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際以及原支座的設(shè)計(jì)參數(shù)加工對(duì)應(yīng)尺寸大小的楔形鋼板，在楔形鋼板表面涂刷環(huán)氧樹(shù)脂粘接劑，將楔形鋼板插入支座的局部脫空部位，并且檢查支座、鋼板、梁體之間的嚴(yán)密性；對(duì)于支座下部脫空，采用高性能復(fù)合砂漿對(duì)支座墊石進(jìn)行找平修復(fù)，須先頂升梁體，取出脫空支座，找平后待高性能復(fù)合砂漿凝固方能復(fù)位支座，支座頂面加墊鋼板具體尺寸根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定。

5 支座老化、剪切變形

（1）原因分析。由于橋梁上方車(chē)輛在行駛過(guò)程中產(chǎn)生的各類(lèi)縱向應(yīng)力和橫向應(yīng)力的綜合作用，導(dǎo)致支座因局部應(yīng)力集中而出現(xiàn)剪切變形。

（2）加固方案。更換支座。

（3）施工工藝。對(duì)于甘坡2號(hào)特大橋（右幅）的53×20m先簡(jiǎn)支后連續(xù)空心板的結(jié)構(gòu)，對(duì)簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)的部分，采用單跨兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行更換支座；對(duì)連續(xù)結(jié)構(gòu)部分的梁段，進(jìn)行整聯(lián)同步頂升，統(tǒng)一更換支座。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)新河高速公路甘坡2號(hào)特大橋（右幅）進(jìn)行加固處治，橋梁各部件的技術(shù)狀況得到了保持和提高，在2019年橋梁定期檢測(cè)中評(píng)定為2類(lèi)橋梁，保障了橋梁的安全運(yùn)行。