道路桥梁修复养护施工方法分析

摘要 为解决道路桥梁的病害问题，提高桥梁的使用性能，文章以天津市津南区八里台桥为背景案例，介绍了工程基本情况，指出桥梁病害现状及性能检测评定结果，通过方案比选确定采用板梁封缝、灌缝后粘贴碳纤维布+局部病害维修方案，详细阐述了修复养护施工技术方法。结果表明：该施工方案不仅修复了桥梁的病害问题，而且显著提高了板梁的耐久性，可在类似工程中推广运用。

关键词 道路桥梁；病害；性能检测；修复养护；施工方法

中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）19-0066-03

0 引言

道路桥梁是我国交通运输网的重要组成部分，随着通车运行时间延长，在荷载、环境等因素的作用下容易出现病害，影响行车安全。对此类桥梁进行修复养护，成为施工单位关注的重点。梁板缝隙灌浆封闭、粘贴碳纤维布等，均是目前常用的修复技术，具有操作简单、质量可控、加固效果好的特点[1]。以下结合工程实践，探讨了道路桥梁的修复养护施工方法，供同业人员参考。

1 工程概况

八里台桥位于天津市津南区二八公路，双向两车道，建成时间1985年，桥梁全长56 m，全宽15.6 m，横断面设计为1.6 m人行道+12 m机动车道+1.6 m人行道，原设计荷载为汽车−20级，挂车−100级。桥梁上部结构形式为钢筋混凝土空心板梁，跨径组合8 m+4×10 m+8 m，横向设置13块板，支座为板式橡胶支座。下部结构为桩柱式墩台、桩基础，设置片石护坡、未设置锥坡。桥面采用沥青混凝土铺装，设置2道伸缩缝，两侧设有人行道护栏。该桥建成后于2013年对其进行维修，主要维修内容包括：（1）铣刨机动车道原桥面铺装，重新铺筑6 cm厚AC-20中粒式沥青混凝土+4 cm厚的AC-13细粒式改性沥青混凝土。（2）更换两侧桥台处伸缩缝，该次施工根据桥梁检测报告，针对桥梁的病害进行维修加固处理。

2 桥梁病害现状及性能检测评定

2.1 病害现状

2.1.1 上部结构病害

上部结构主要病害包括：（1）梁底裂缝，其中部分裂缝已维修，但仍存在1 563条横向裂缝，其中27条与腹板竖向裂缝形成L形裂缝，累计长度1 571.1 m，最大裂缝宽0.16 mm；9条纵向裂缝和4条斜向裂缝，累计长19.85 m，最大裂缝宽0.16 mm；腹板共有26条竖向裂缝，累计长5.2 m，最大裂缝宽0.12 mm；26处破损和锈胀开裂，累计长度5.7 m，累计面积4.91 m2。（2）上部一般构件主要病害是铰缝通长渗水泛白，如图1所示。

2.1.2 下部结构病害

下部结构主要病害包括：（1）桥墩盖梁共有17处锈胀露筋，累计长度13.3 m，累计面积2.85 m2。（2）桥台台身共有2处锈胀开裂，累计长度3 m。

2.1.3 附属结构病害

附属结构病害主要包括：（1）桥面铺装共有2条横向贯通裂缝；3处网裂，累计面积45.2 m2；1条纵向裂缝，长度10 m，宽1.5 mm；1处麻面露筋，面积32 m2。（2）人行道侧壁共锈胀露筋34根，累计长度4.3 m，累计面积1.96 m2。（3）护栏共有31处锈胀露筋，累计长度6.2 m；1处破损露筋，面积0.2 m2。（4）调治构造物共有2处塌陷，累计面积4.2 m2。（5）排水系统中的泄水孔全部堵塞，如图2所示。

2.2 性能检测评定

2.2.1 无损检测

该工程中，抽取1-1#板右腹板、1-1#板底、5-1#板右腹板、5-2#板底、1-1#盖梁、5#台身进行材质状况检测，结果表明：（1）评定标度值均评定为1，构件强度状态均评定为良好。（2）混凝土碳化深度对钢筋的锈蚀影响程度轻微。（3）对9个上部结构、2个下部结构的混凝土保护层进行抽检，结果见表1。

2.2.2 技术状态等级评定

依据《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21—2011），采用分层综合评定法进行评定，全桥技术状况评分为75.78分，技术状况等级为3类。

2.2.3 主梁承载能力评定

（1）主梁抗弯、抗剪承载能力经验算，8 m中梁、边梁的跨中断面实际抗弯承载力为987.917 kN/m、1 041.544 kN/m，10 m中梁、边梁的跨中断面实际抗弯承载力为987.914 kN/m、1 041.544 kN/m；中梁、边梁墩顶断面实际抗剪承载力为781.071 kN、877.545 kN，均满足规范要求。（2）主梁实际变形及裂缝宽度中梁、边梁实际变形值为6.459 mm、6.477 mm，均小于规范限值24.62 mm；实际裂缝宽度为0.118 9 mm、0.165 5 mm，均小于规范限值0.222 mm，实际变形及裂缝宽度满足规范要求。

3 桥梁修复养护施工方案比选

根据调查分析结果，该次维修改造考虑对现状桥梁上部结构板梁病害进行维修加固，同时对局部破损处进行修补。

3.1 方案一：板梁封缝、灌缝后粘贴碳纤维布+局部病害维修

（1）针对空心板梁裂缝，先对裂缝附近混凝土利用砂纸打磨，裂缝宽度<0.15 mm的利用聚合物腻子表面封闭，裂缝宽度≥0.15 mm的利用环氧树脂灌缝[2]。

（2）全部板梁在裂缝封闭处理后，再粘贴碳纤维布加固，提高板梁的耐久性。

（3）空心板、盖梁混凝土破损修补；铰缝、盖梁渗水泛白打磨后涂刷混凝土保护剂；桥台外露钢筋表面人工除锈，采用聚合物砂浆修补；桥面沥青混凝土铺装小裂缝使用改性沥青灌缝，大裂缝铣刨铺装后重新施作防水层和面层；护栏底座锈胀露筋修补，全桥护栏表面涂刷油漆；疏通全桥泄水孔；河道护坡塌陷部分拆除重新砌筑等。

3.2 方案二：板梁封缝、灌缝+局部病害维修

（1）针对空心板梁裂缝，先对裂缝附近混凝土白华部位利用砂纸打磨，裂缝宽度<0.15 mm的利用聚合物腻子表面封闭，裂缝宽度≥0.15 mm的利用环氧树脂灌缝。

（2）空心板、盖梁混凝土破损修补；铰缝、盖梁渗水泛白打磨后涂刷混凝土保护剂；桥台外露钢筋表面人工除锈，采用聚合物砂浆修补；桥面沥青混凝土铺装小裂缝使用改性沥青灌缝，大裂缝铣刨铺装后重新施作防水层和面层；护栏底座锈胀露筋修补，全桥护栏表面涂刷油漆；疏通全桥泄水孔；河道护坡塌陷部分拆除重新砌筑等。

3.3 方案比选

通过比选，两个方案的区别在于全桥板梁梁底是否粘贴碳纤维布，结合该桥梁的病害现状，根据裂缝分布情况及形成原因，需提高板梁的耐久性，故该次工程最终采用方案一开展修复养护施工。

4 桥梁修复养护施工技术方法

4.1 裂缝封闭

裂缝封闭工艺流程：裂缝检测分类→清理裂缝表面→埋灌浆嘴→封缝→检查密封性能→配置注缝胶→灌浆→检查验收。

施工技术要点：（1）检查并记录修补部位的裂缝情况，在裂缝两侧划线，清除缝外松散的混凝土，用钢丝刷刷清缝口并除去浮渣。（2）在裂缝外部，用蘸有丙酮二甲苯的回丝进行洗擦，保证槽内混凝土面无灰尘、油污等，并用压缩空气吹清缝内灰沙，吹干混凝土表面。（3）使用透明型环氧树脂胶直接在表面涂刷封闭，宽度≥50 mm，厚度≥2 mm[3]。涂刷完成，用刮刀使其平面与原混凝土面齐平。

4.2 裂缝灌浆

（1）清缝：先用钢丝刷沿裂缝走向清理50 mm范围的混凝土表面，再用压缩空气进行清理，最后用丙酮洗刷并擦清表面。

（2）标注灌胶底座位置：根据裂缝宽度确定灌胶底座的间距、位置，分别在裂缝端部、交叉处和较宽处设置灌胶嘴并做好标志，相邻底座的间距为20～40 cm，每米设置3个[4]。

（3）埋设灌浆嘴：按配合比调和灌胶底座黏结胶呈腻子状，均匀涂抹在灌胶底座下底面周围，按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，适当用力下压底座使底部黏结胶部分溢出，并能包住注胶底座边缘。

（4）封缝：安装注入座，用密封胶对裂缝表面密封处理，封闭宽度为50 mm，保证厚度呈弧形、中间稍厚，同时封闭压浆区域的裂缝。

（5）密封检查：待封缝材料自然固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴中通入压缩空气，检查缝的密封效果，并对漏气部位补封。

（6）灌浆：按照规范配制树脂胶，盛放在低压灌注容器中，逐一安装在灌浆嘴上，用橡皮筋施加压力。灌浆过程中，每隔一个注入孔安置一个注胶器，留置注入孔作为观察孔，当观察孔有胶溢出时，用堵头将注入孔堵住再压5～10 min，该孔注浆结束。

4.3 碳纤维布加固梁底

（1）结构表面处理：凿除混凝土表层的剥落、蜂窝、腐蚀等现象，必要时用水泥砂浆修复。裂缝处灌浆封闭，使用角磨机打磨表面去除浮浆、油污等杂质，注意转角粘贴处倒角处理、打磨成圆弧状。用压缩空气吹除粉尘，工业酒精擦拭表面，针对不平整部位使用修补材料填补，以减小高差[5]。

（2）涂刷底层胶：将底层胶置于容器中搅拌均匀，用毛刷均匀涂抹于混凝土表面，控制胶层厚度和使用时间，以满足设计要求。

（3）构件表面修补：构件表面的凹陷、内角等部位使用环氧腻子填平，表面凹凸糙纹打磨平整。

（4）粘贴碳纤维布：按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，需要搭接时要求搭接长度≥15 cm。调制浸渍胶，均匀涂抹在粘贴部位，注意搭接、拐角部位多涂抹一遍，粘贴碳纤维布时，用特制滚筒沿纤维方向多次滚压，排除气泡的同时使粘结剂浸透碳纤维布。按照先纵向、再横向的顺序粘贴，直至最后一层粘贴后，在表面均匀涂抹面层浸渍胶，自然掩护24 h固化。

（5）防护整修：桥梁加固部位若易受外力冲击，要抹M10及以上等级的水泥砂浆防护，厚度≥20 mm。加固部位若不受外力冲击，在外表面涂刷水泥砂浆和107胶。

4.4 混凝土缺陷处理

（1）针对混凝土缺陷，首先凿除缺陷周围的松散混凝土并清理干净，均匀涂一层环氧基液，厚度≤1 mm，待基液中的气泡消除后涂抹聚合物砂浆，其性能要求如表2所示。若破损面积较小，使用环氧砂浆分层修补，每层厚度0.5～1.5 cm；若破损面积很大，使用环氧混凝土修补[6]。

（2）针对外露钢筋，凿除结构表面损坏的部分混凝土，对锈蚀钢筋进行人工除锈，清理混凝土表面的灰尘。在损坏混凝土表面涂抹环氧胶液，使用聚合物砂浆或环氧混凝土修补，最后对混凝土表面进行处理。

（3）混凝土缺陷处理后，采用表面观察法、小锤敲击试验法进行检查，看修复表面是否平整，根据小锤敲击声音的变化确定是否填充密实。

5 结论

综上所述，道路桥梁修复养护是重要的管理措施，能提高桥梁的耐久性，保证通行安全。该次研究结合实际案例，针对桥梁病变问题介绍了板梁封缝、灌缝后粘贴碳纤维布+局部病害维修方案，该方案最终取得满意修复效果。

参考文献

[1]程健妹.浅析市政道路桥梁施工质量与路桥养护[J].建筑与装饰，2021（19）：133-134.

[2]颜鹏程，王强，周先奉，等.混凝土桥梁构件修复防腐材料的选择及应用[J].混凝土世界，2023（2）：26-30.

[3]刘爱军.基于矿物掺合料的公路桥梁桥台侧墙裂缝修复技术研究[J].交通世界，2023（34）：130-132.

[4]牟守国，解团结.公路桥梁裂缝修复用改性新材料性能测试及效果研究[J].粘接，2024（1）：110-113.

[5]李莉.灌缝胶与碳纤维布在混凝土桥梁裂缝处治中的工艺优化研究[J].粘接，2023（12）：9-12.

[6]孙长亮.复合碳纤维网格加固技术在桥梁维修工程中的应用[J].魅力中国，2021（13）：399-400.

收稿日期：2024-05-24

作者简介：罗鑫（1982—），男，本科，高级工程师，研究方向：道路桥梁设计。