高速公路桥梁常见病害养护维修施工技术

■林雷

(福建省高速公路有限责任公司莆田管理分公司，莆田　351100)

高速公路桥梁常见病害养护维修施工技术

■林雷

(福建省高速公路有限责任公司莆田管理分公司，莆田351100)

随着高速公路桥梁运行使用年限增长及交通量日益增大，桥梁结构不同部位不可避免的出现不同程度的病害。本文以湄渝高速公路莆田段三清宫大桥、新美大桥维修加固工程为例，重点介绍了裂缝处理、砼缺陷及外露钢筋处理、支座更换处理等常见病害养护维修施工技术及质量控制要点，供各高速公路桥梁养护维修技术人员交流学习。

高速公路既有桥梁养护维修

1　工程概况

湄洲湾至重庆高速公路莆田段（埭头至萩芦段）三清宫大桥、新美大桥为对既有高速桥梁进行中间拼宽，拼宽施工前需对原桥进行维修加固。三清宫大桥全长150m，桥跨组合为5×30m，上部结构为预应力连续T梁，下部结构为柱式墩配钻孔灌注桩；柱式桥台配钻孔灌注桩。新美大桥全长141m，桥跨组合为8×17m，上部结构为预应力简支空心板梁，下部结构为柱式墩配钻孔灌注桩；肋板式侨台配钻孔灌注桩。

根据福建省公路工程试验检测中心站提供的检查报告，三清宫大桥及新美大桥桥梁病害详见表1。

表1　　湄渝高速公路老桥维修加固工程量汇总表

2　桥梁加固工艺流程

对于裂缝采取灌浆或封闭处理；对于砼缺陷及钢筋外露部位，首先凿除缺陷部位表层松散砼，露出新鲜砼，然后对缺陷部位外露钢筋进行除锈，并将砼表面清理干净，最后用聚合物砼或聚合物砂浆进行修补；对于支座被破坏或发生严重橡胶体老化及开裂的，应更换支座。桥梁维修加固施工工艺参照图1桥梁维修加固施工工艺流程图。

3　桥梁维修加固施工

3.1裂缝处理

结合检测报告中对裂缝分布的描述（见图2），在现场核实裂缝数量、长度及宽度，并在梁上进行标注，据此进行化学灌浆材料配量、埋嘴、灌浆等方面的具体计算和安排。对于裂缝宽度＜0.15mm的情况，采用裂缝专用封闭胶进行表面封闭；对于裂缝宽度≥0.15mm的情况，首先骑缝开设V槽，然后采用灌注胶进行灌浆处理，最后再进行裂缝表面封闭，其主要的施工技术要求如下：

（1）在裂缝表面进行骑缝钻孔，作为灌浆导向孔，沿裂缝走向钻孔，孔深5cm，孔径8mm，孔距35cm，凡裂缝交叉处应在交叉地方钻孔。

（2）用高压空气吹洗孔眼，清洗裂缝两侧3cm～4cm范围内的灰尘，同时凿除浮浆等突起部位使结构表面平整，然后用丙酮擦洗，清除裂缝周围的油污，清洗时注意不要将裂缝堵塞。

（3）用丙酮擦洗灌浆嘴底盘的铁锈，然后用封闭胶将灌浆嘴与孔眼对准粘贴在裂缝上，灌浆嘴的间距根据缝长及裂缝的宽窄以35cm为宜，一般宽缝可稀，窄缝宜密，每一道裂缝至少须各有一个进浆孔和排气孔，注意灌浆孔眼必须对中保证导流畅通，灌浆嘴应粘贴牢靠。

（4）为使混凝土缝隙完全充满浆液，并保持压力，同时又保证浆液不大量外渗，必须对已处理过的裂缝表面（除孔眼及灌浆嘴外）用封闭胶沿裂缝走向从上至下均匀涂刷两遍进行封闭，宽度3～5cm。裂缝封闭胶硬化后，需进行压气试验，以检查裂缝封闭是否封严，压缩气体通过灌浆嘴，气压控制在0.2～0.4MPa，此时，在封闭带上及灌浆嘴周围可涂上肥皂水，如发现通气后封闭带上有泡沫出现，说明该部位漏气，对漏气部位应再次进行封闭。

（5）采用空气泵压注法将灌注胶注入结构裂缝中去，待浆液聚合固化后将灌浆嘴拆除，并将粘贴灌浆嘴处用裂缝封闭胶抹平，最后对每一道裂缝表面再涂一层环氧水泥浆，确保封闭严实，并使其颜色与原混凝土结构表面尽量保持一致。

3.2砼缺陷及外露钢筋处理

人工凿除缺陷周围的松散砼（见图3和图4），露出新鲜砼并将表面清理干净，用人工涂刷或喷枪喷射一层界面剂，厚度1～2mm为宜。界面剂涂刷完成后，在浆料初凝前浇筑砼，一般情况下不超过60min。破损面积较小时采用聚合物砂浆进行修补，为避免修补过程中砂浆流淌或脱落，涂抹时宜分层进行，每层的厚度以0.5～1.5cm为宜；破损面积很大时采用聚合物砼进行修补，其施工工艺与普通砼基本相同。外露钢筋的处理前先凿除结构表面松脆、剥离等已破坏的砼，对锈蚀钢筋进行人工除锈及防腐处理，然后进行砼缺陷部位修补。

聚合物修补材料养护期间最重要的是控制好温度，一般养护温度以15～25℃为宜。养护时间为夏季2d，冬季7d，在养护期的前3d，不应有水浸泡或其它冲击。

3.3支座更换处理

梁底至墩台顶面的高度适当时，可采用扁形分离式油压薄壁千斤顶直接放置在盖梁上进行操作施工。根据实际情况可单跨单侧支座进行更换，也可单跨两侧同时进行更换，具体施工技术要求如下：

（1）顶升前在桥面上均匀对称布设观测标志，每孔设4个（纵向2个、横向2个），顶升时由专业技术人员对梁顶面进行测量，以便准确反映梁体顶升时竖向变位。顶升前应详细测量墩台处梁底及墩台帽顶面标高，以便精确确定顶升高度，同时在墩台顶设限位装置，以防梁体在顶升过程中横向平移。

（2）千斤顶顶升吨位需大于2倍的梁体重量，宜采用统一型号，满足顶升同步要求，确保顶升时梁体受力均匀。千斤安放应平稳并支顶在腹板上，在其底下垫300mm×300mm×20mm钢板，顶面垫250mm×250mm×20mm钢板。

（3）为消除支撑本身的非弹性变形或沉降，千斤顶安装完毕，待临时承重层稳定后，即可开始试顶，在主梁还没有正式顶起时即可停止，并停放约1h进行观察，无任何变化后才能开始整体顶升。

（4）试顶完成后，在专业人员的统一指挥下所有千斤顶慢慢用力整体顶起梁体使其离开原支座，顶升高度以能顺利取出原桥支座为宜，停止顶升后应立即在上、下横梁间增设若干个钢筋混凝土预制块形成临时固定点，以增加接触点和面积，提高顶升系统的稳定性，确保桥梁整体安全。

千斤顶由油泵控制，每台油泵控制多台千斤顶，每个千斤顶要由专人负责，随时测量，保证每个千斤顶处的顶升高度基本保持一致，误差不能超过0.5mm。顶升时以竖向位移和千斤顶油压表读数进行双控。竖向位移用桥面上设置的观测标志确定，要求竖向位移差基本保持一致。竖向位移观测人员要随时与油泵操作人员保持密切联系，指导操作人员进行操作。同时，各油泵操作人员通过油压表读数随时进行调整。顶升时各油压表读数与理论计算误差值不超过±1MPa。在顶升过程中如发现异常情况，要立即停止顶升，查明原因处理后方可继续顶升。

（5）梁体脱离支座时，及时凿断原橡胶支座与墩台帽顶面及梁体的连接件，清理盖梁垃圾并拆除旧支座。重新安装新的支座前，用高标号聚合物砂浆找平支座垫石，必要时可用合适厚度的钢板来调整支座垫石标高；新的支座安装完后，缓慢地落梁，去掉钢筋混凝土预制块和千斤顶，拆除临时支撑，确保梁底与支座密贴。

4　注意事项及质量控制要点

（1）维修加固过程中，应加强对施工工艺的控制，提高维修加固施工质量，注意施工过程监测，确保维修加固处治效果达到设计要求。

（2）裂缝封闭严密程度是压浆补强成败的关键，必须认真对待。在裂缝灌浆过程中应注意控制压力，裂缝宽度较大的，如果进浆通畅时，压力宜控制在0.1-0.2MPa，如果裂缝进浆不畅，可把泵压控制在0.4MPa。对于水平裂缝，宜由低端逐渐压向高端；对于竖向腹板裂缝由下向上逐渐压注。

（3）砼缺陷修复施工中聚合物修补材料应随配随用，在温差变化较大的季节涂抹、浇筑和养护聚合物修补材料时，必须进行严格的温度控制，以免温度变化对聚合物修补材料的施工质量产生不良影响。

（4）更换支座一般是在保证行车的情况下进行的，应确保施工中整个桥梁结构完整且不受损，同时保证桥上行车及桥下施工人员和设备的安全。施工过程要认真做好测量、观察记录工作，确保梁体及桥面系在支座更换前后的标高不变。

5　结束语

随着我国交通运输事业的蓬勃发展，新建桥梁不断涌现，原有桥梁也在不断地老化。旧桥维修加固是一项具有现实意义而又复杂的工作，依据不同的桥梁现状和加固要求采取不同的方法，确保旧桥的改造工作科学合理、经济安全。

［1］湛润水.公路旧桥加固技术与改造［M］.北京：人民交通出版社，2012：3-23.

［2］杨文渊.桥梁维修与加固［M］.北京：人民交通出版社，2007：5-30.

［3］李风求，杨莉.桥梁加固技术探讨［J］.湖南交通科技，2005（2）：10-15.