混凝土空心板桥病害分析及加固措施

董 宏 昌

(中交通力建设股份有限公司，陕西 西安 710075)

混凝土空心板桥病害分析及加固措施

董 宏 昌

(中交通力建设股份有限公司，陕西 西安 710075)

结合广东省清远至连州一级公路高速化改造桥梁加固工程，介绍了混凝土空心板桥病害特征，分析了病害产生原因，提出了桥梁加固措施和施工工艺，对同类桥梁病害处置有一定的参考借鉴作用。

混凝土空心板，桥梁病害，桥面铺装层，加固措施

1 概述

广东省清远至连州一级公路于1997年11月建成通车，随着交通量的快速增长，路面破坏较为严重，桥梁病害严重，原有一级公路不能满足日益增长的交通需求，需对原有一级公路进行高速化升级改造。

清远至连州一级公路桥梁设计荷载等级为汽—超20、挂—120；桥面宽度为双幅24.5 m，上下行分离；桥面铺装采用水泥混凝土桥面。

其中有35座桥梁的上部结构采用预应力混凝土或钢筋混凝土空心板，跨径6 m～20 m，下部结构桥台采用U形桥台、桩柱式台及肋板式桥台；桥墩采用柱式墩及重力式桥墩；基础采用扩大基础和桩基础。

2 混凝土空心板桥梁病害及成因

2.1 混凝土空心板的病害

1)板体裂缝。

混凝土空心板的主要病害为板体裂缝，在腹板部位靠近下缘存在竖向裂缝，底板存在横向裂缝，另有个别板存在斜向裂缝。

病害产生的主要原因是：混凝土空心板强度、刚度相对偏小，横向连接薄弱，容易造成“单板受力”；支座受力不均。

混凝土空心板梁建筑高度较低，与箱形梁、T形梁等梁式结构比较，强度和刚度相对偏小。各块板通过铰缝连接来保证整个上部构造的整体作用比较薄弱。这些结构上的“先天不足”，又长期受到超载车辆作用，容易造成“单板受力”。“单板受力”现象出现后，使得混凝土空心板受到的汽车荷载不能进行有效的横向分配，车轮的集中荷载主要由单块板直接承受，单块梁板产生疲劳破坏，导致底板裂缝和腹板裂缝。

另有个别梁板四个支座受力不均，个别支座脱空，使梁板扭转导致斜向裂缝。

2)混凝土表面渗水、泛碱。

病害产生原因是桥面防排水系统破损后导致雨水从铰缝或梁端渗至梁体，引起梁板渗水、泛碱，局部混凝土强度降低。

3)混凝土表面蜂窝、麻面、空洞、露筋。

病害产生原因是混凝土浇筑时振捣不实所产生的。

4)钢筋保护层脱落、局部破损露筋、钢筋锈蚀。

病害产生原因是钢筋保护层厚度不足，钢筋锈蚀产生锈胀导致保护层混凝土脱落。

2.2 桥面铺装病害

桥面铺装病害主要是桥面混凝土沿铰缝处出现裂缝、坑槽。病害产生原因是桥梁上部结构横向联系薄弱，铰缝尺寸较小，混凝土标号偏低，横向连接钢筋采用Φ8，间距20 cm，连接钢筋较细，间距较大。在车轮的冲击疲劳作用下，混凝土层纵向贯通裂缝，纵向裂缝具有规律性地分布在行车道铰缝的上方，严重时形成一条破碎带。桥面开裂后，雨水向下渗漏，加速桥面混凝土层和铰缝混凝土破坏。

3 混凝土空心板桥梁加固措施

3.1 梁体裂缝加固措施

裂缝是钢筋混凝土结构的常见病害，产生的原因是多方面的，针对具体部位和开裂情况首先判断产生裂缝的原因，如果是由于结构受力引起的裂缝，如梁体下缘受拉区裂缝、抗剪区斜裂缝、扭转裂缝等，则先对梁体进行加固或改善梁体的受力状况，再对裂缝进行处理；如果裂缝属于非受力裂缝，则直接对裂缝进行维修处理。裂缝处理措施采用封闭涂层处理或采用裂缝修补胶液压力灌注封闭或结合粘贴补强材料封闭裂缝。

3.2 混凝土表面渗水、泛碱加固措施

解决桥面系的防排水问题，病害部位打磨或凿除后采用环氧水泥砂浆局部修补。

3.3 混凝土表面蜂窝、麻面、空洞、露筋加固措施

凿除破损部位表面浮浆和松散层，采用环氧水泥砂浆修补。

3.4 钢筋保护层脱落、局部破损露筋、钢筋锈蚀加固措施

凿除清理锈蚀区，对钢筋进行阻锈处理，采用环氧水泥砂浆修补保护层混凝土。

3.5 桥面铺装维修加固措施

拆除桥面铺装，凿除铰缝混凝土，在梁板植筋，增加铰缝处钢筋，提高铰缝混凝土的标号，提高桥面防水混凝土的标号，并加强铺装层钢筋，使桥面铺装层参与梁板受力。

4 施工工艺

4.1 裂缝处理

1)裂缝处理前应先现场检查裂缝数量、长度及宽度，并进行分类和标记。2)将构件表面整平，用丙酮进行洗刷，清除裂缝周围的油污。如缝内潮湿，要等其充分干燥，必要时可用喷灯烘干。清洗时应注意不要将裂缝堵塞。3)裂缝清理后，用封缝胶骑缝埋设、粘贴灌浆嘴，灌浆嘴的间距沿缝长依缝的宽窄以35 cm～40 cm为宜，原则上宽缝可稀、窄缝可密，但每一条裂缝至少须各有一个进浆孔和排气孔。裂缝分岔处的交叉点应设灌浆嘴。对贯通缝，可在一侧布置灌浆嘴，另一侧完全封闭。4)封缝材料固化后，进行压气试验，检查裂缝的封闭及嘴子的通畅情况。5)根据裂缝病态状况及施工条件的不同，可采用手压泵灌注或注射器灌注两种方法。当裂缝较大时可用手压泵灌注，当裂缝细微、灌浆量较小时可采用注射器灌注。6)待结构胶完全固化后，即可拆除灌浆嘴，并用环氧胶泥抹平。对每道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥，确保密封严实，并使其颜色尽量与混凝土结构保持一致。

4.2 混凝土破损修补处理

1)凿除破损部位表面浮浆和松散层至混凝土坚实层，清理干净灰尘及附着物。注意保护混凝土结构内钢筋不受损伤。2)对出露钢筋进行除锈、阻锈处理。3)混凝土表面涂抹一层环氧树脂基液。4)采用环氧修补砂浆对破损部位进行修补，分层涂抹，用铁抹子反复压抹，修补密实，表面平整。5)根据试验确定环氧砂浆的配合比。环氧砂浆性能要求膨胀系数较小，收缩率较小，粘结力较强，硬度较高，抗冲击性能强。6)环氧砂浆养护控制温度在(20±5)℃，养护温差不宜超过5 ℃。

4.3 钢筋锈蚀处理

1)凿除钢筋锈蚀区域包裹的混凝土，露出锈蚀的钢筋，同时清理干净该部位油污、油脂、腊状物、灰尘以及附着物等物质。2)清除钢筋及混凝土表面上的铁锈和灰尘。3)在除锈后即对钢筋进行防锈处理，喷涂多功能阻锈剂。4)在处理好的混凝土及钢筋上均匀涂上胶粘剂，提高新老混凝土之间的粘结力。5)浇筑新的混凝土或砂浆。6)为防止混凝土表面产生中性化(碳化)而继续受损，对新浇筑的混凝土表面涂上防水剂。7)多功能阻锈剂渗透性很强，施工时应做好防护工作。施工现场必须通风，严格注意防火，操作人员加强防护，避免与皮肤直接接触，如不慎滴落到皮肤表面或眼睛里，应立即用清水反复冲洗，并及时就医。

[1] 刘来君，赵小星.桥梁加固设计与施工技术[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 贾 杰，于天来.高寒地区小箱梁病害分析及处治对策[J].山西建筑，2013，39(22)：171-172.

On bridge diseases analysis of concrete core slab and consolidation measures

DONG Hong-chang

(ZhongjiaoTongliConstructionCo.,Ltd,Xi’an710075,China)

Combining with the Qingyuan-Lianzhou First-class Highway high speed upgrading reconstruction of bridge consolidation projects, the paper introduces the disease features of the concrete core slab, analyzes the reasons for the diseases, and points out the bridge consolidation measures and construction craft, so as to provide some reference for the disease treatment of similar bridges.

concrete core slab, bridge diseases, bridge deck, consolidation measures

1009-6825(2014)07-0164-02

2013-12-24

董宏昌(1968- )，男，高级工程师

U445.71

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