高速公路桥梁单板受力病害治理措施探究

周炳清

（河北省高速公路京沪管理处，河北 沧州 061000）

近年来，随着高速公路通车数量的增多及重车、超限车的不断增加，多条高速公路出现了桥梁单板受力这种严重的病害。一方面，纵向裂缝的出现严重削弱了各板之间的横向连接，使各板受力不均，有的梁板由于单板受力，破坏极为严重，以至影响桥梁的正常使用和行车安全。另一方面，桥面铺装层裂缝对结构的耐久性影响很大，降水沿铰缝下渗，使板边钢筋腐蚀，如不及时养护，将导致病害的进一步发展。本文针对单板受力病害的特征及治理措施进行了研究。

1 单板受力病害特征

（1）重型车辆通过单板受力梁板时，产生明显弹性下挠，与相邻梁板产生上下错动，形成台阶。重车通过后，这种错台会自动消失恢复原状。如果相邻梁板铰缝较小，在荷载作用下会产生板边混凝土剥落。

（2） 病害如未得到及时治理，在荷载的长期作用下，梁板的过大弹性下挠将无法恢复，形成塑性变形，造成病害梁板与相邻梁板之间形成永久性台阶。

（3）发生病害的梁板，铰缝混凝土发生剪切破坏。首先，板底勾缝脱落，铰缝混凝土逐步松散而脱落。

（4）桥梁铺装产生裂缝，降水沿裂缝下渗，在板底和墩台帽上留下明显的渗水痕迹，产生碱蚀破坏。

（5）发生病害的桥梁，由于荷载的反复作用，桥面铺装混凝土面层普遍出现车辙、网裂或纵向裂缝，其病害分布在梁板铰缝上方，严重时形成一条破碎带。

2 单板受力病害的治理措施

对单板受力的治理加固，采用桥面补强加固法，此法施工简单、经济有效，施工操作主要程序如下。

（1）凿除旧桥面铺装层及铰缝混凝土

沥青混凝土桥面铺装采用铣刨机挖除。凿除水泥混凝土桥面的铺装工具采用小型风镐。在凿除前，要将负弯矩锚头部位必须明确标出。凿除过程中，凿除原有桥面铺装时应避免振动，并不得损伤梁体，否则应用环氧砂浆进行修补。凿除过程中注意保护梁顶预埋钢筋。

（2）埋植锚固钢筋

在梁板顶增设板顶植筋，在原桥面板接缝中间处，每隔1m打眼埋植长度为10cm的Φ12锚固钢筋，并用环氧树脂胶进行植筋粘结后与新做桥面铺装钢筋网焊接，以增强桥面铺装层与梁顶面连接的整体性，使桥面铺装层更好地参与受力，起到加强横向联系的作用。

（3）结合面表面处理

对结合面进行适当处理，采取清扫冲洗等措施，并对病害进行处理。凿除桥面铺装后，若主梁的顶板存在程度较小的损坏，则应将损坏处的混凝土凿出新茬，对钢筋进行除锈后再浇筑桥面防水混凝土；若主梁顶存在孔洞，先将孔洞周围松散的混凝土凿除直至露出新茬，并对钢筋除锈后，采取吊模的方法将孔洞修补后再浇筑防水混凝土。

（4）浇筑水泥混凝土铺装层

桥面混凝土浇筑采用阶梯跟进作业，在全宽范围内铺设三条轨道控制桥面标高，轨道宜采用壁厚不小于4mm的方钢或加木楔的槽钢，以保证刚度和减少轨道处的浮浆。已经变形的槽钢或方钢严禁使用。轨道拆除与周转应在初凝前完成，并及时对轨道处混凝土面进行修整。在混凝土浇筑过程中要将C50泵送混凝土坍落度严格控制在14cm以内，对不符合要求的混凝土予以清除。

（5）养生至设计强度后摊铺沥青混凝土面层，开放交通

混凝土收浆后尽快予以覆盖和养生。当气温低于5℃时，应覆盖保湿，不得向混凝土面上洒水。混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受人、模板、脚手架等荷载。混凝土表面应密实、平整、棱角整齐；不得有蜂窝、麻面、露筋、脱皮、掉角和裂缝等现象；观感质量线条分明、颜色一致。

3 施工注意事项

桥面补强加固能否达到预期效果，关键取决于新旧混凝土能否牢固地形成一个整体，以及共同受力的可靠性与耐久性，因此在施工中应注意如下几个问题。

（1）凿除桥面铺装和铰缝混凝土时，注意保留原桥伸缩缝装置、预留钢筋和铰缝横向联系构造。对旧桥面进行凿毛除理，使表面粗糙，成齿条状。

（2）所有钢筋应准确安设，当浇筑混凝土时，用支承将钢筋牢固地固定。钢筋需可靠地系紧在一起，不允许在浇混凝土浇筑中，安设或插入钢筋。桥面板钢筋的所有交叉点均应绑扎，以避免在浇筑混凝土时钢筋发生移位。

（3）在植筋时，先用钢筋探测器探测钢筋混凝土保护层厚度和钢筋位置，避免钻孔时损坏梁的主筋。钻孔直径比钢筋直径大4mm以上，钻完后用毛涮清理孔壁上的浮皮，然后用压缩空气吹净孔内的灰尘和混凝土碎屑，并保持孔内干燥，采用专用植筋胶从孔的底部开始注射直至填满孔的2/3，将钢筋缓缓插入孔中，在固化前不可对钢筋施加任何荷载。

（4）混凝土的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的需要，使浇筑工作不间断并使混凝土运到浇筑地点时仍保持均匀性和规定的坍落度。

4 案例分析

2012年5月份河北省高速公路京沪管理处对G3K266+330桥单板受力病害进行了治理。该桥通车运营13年，出现桥面坑槽、纵向裂缝、板底碱蚀等病害，经鉴定该桥病害为单板受力。对该桥采取了凿除桥面铺装和铰缝混凝土、重新浇筑C40防水混凝土的方案，铺筑厚度为21.5cm，并对板底裂缝进行了封缝处理。该工程工期为3个月，施工后已运行1年时间，无相关病害发生，运行良好，证明该方案起到了病害治理的效果。

[1] JTG F30—2003，水泥混凝土施工技术规范[S].

[2] JTG H11—2004，公路桥涵养护规范[S].

[3] 宋莉.公路病害分析与防治[M].北京：人民交通出版社，2012.