高速公路桥梁维修加固技术

高速公路桥梁维修加固技术

鞠亚冰

内蒙古祥鑫水利工程有限公司 内蒙古自治区鄂尔多斯市达拉特旗 014300

摘要 结合某高速公路改扩建项目，围绕沿线既有桥梁的病害问题展开分析，提出维修加固技术。论文总结病害类型及成因，涉及梁、板、支座、墩台、桥面等不同结构，探讨具体的维修加固技术要点，以期提高桥梁的通行服务水平。

关键词：高速公路；桥梁病害；维修加固；支座

1、工程概况

某高速公路总长度为55.924km。沿线硬路肩、土路肩及路缘带均为2条，单条宽度分别为2.5m、0.75m和0.5m，中央分隔带的宽度为2m。公路的路面结构形式是18cm沥青混凝土路面，且桥隧比为47.7%。经统计结果表示，该条公路共有38座桥梁。为满足扩建工程的需要，确保行车的安全性，施工人员应以桥梁的调查结果和试验结果为依据，对存在病害的桥梁进行维修和加固。

2、桥梁病害与成因分析

2.1板、梁病害

调查结果显示，部分梁、板的底部有裂缝出现，同时还出现了钢筋锈蚀和出露的情况。从总体来看，裂缝的宽度很小，最宽的裂缝有1.0mm宽。产生裂缝的原因主要是下梁、板在行车荷载的作用下出现了一定程度的弯矩，且超过了抗弯极限，因此产生了梁、板开裂的情况。如果裂缝没有出现明显的渗水，则表明裂缝并未完全贯穿，裂缝的宽度也在养护的规定值内。宽度大、渗水多的裂缝不仅会对断面的整体性造成影响，还会对桥梁的内部结构造成损害。

2.2支座病害

橡胶支座的应用优势在于结构简单、操作便捷。但其也存在容易开裂变形、耐久性差等局限性。支座开裂主要受动、静荷载的影响，在动、静荷载的作用下，实际应力远高于支座的抗压极限，由此导致支座出现形变和开裂。支座的损坏还与其受力有关，当垫石与支座结合不规范导致其受力不均时，会大大减少支座寿命。此外，脱空是支座常见病害形式之一，产生脱空现象的原因主要有2个：（1）支座底部无调平钢板或钢板的厚度不合理；（2）吊装主梁的过程中，支座受到强烈撞击，因此与设计位置相偏离。此时，桥梁受损程度加剧，不利于车辆的安全通行，甚至引发交通事故。

2.3墩、台病害

墩台基础病害的出现与行车荷载、上部结构荷载、风力等因素有关。当高速公路上出现严重的重载和超载情况时，墩台容易因此而受到损坏。

2.4桥面病害

桥面病害较为普遍，直接表现有裂缝、局部破裂等。桥面病害产生的原因主要是，桥面板在荷载和冲击的影响下，因刚度不足而产生形变，并最终导致了裂缝的产生。

3、维修处治施工要点

3.1粘贴钢板

当裂缝病害出现在钢筋混凝土中时，施工人员应先修复裂缝，再进行钢板的粘贴。严格控制粘贴方向，应始终与裂缝方向呈垂直的位置关系。详细的施工工艺流程具体为：清表（保证粘贴钢板的区域具有洁净性）→钻孔填埋螺杆→钢板粘贴面表面处理→安装钢板→封边→注入结构胶→防腐。

3.1.1施工准备

1. 全面清理加固构件的表面，可利用硬毛刷配合洗涤剂刷除杂物，再利用冷水冲洗干净，进一步打磨黏合面，清表厚度以2～3mm为宜，以保证被处理区域可裸露出新鲜面。若局部存在不平整现象，需进一步去除凸出部分或利用环氧树脂砂浆填补凹陷部分。（2）若混凝土表面过于陈旧，可直接打磨黏合面，利用压缩空气清理粉尘，使该处维持洁净，再利用棉花沾适量丙酮，用于擦拭。（3）遇新混凝土黏合面时，可利用角磨机处理，提高黏合面的平整性，再利用钢丝刷清理该处的浮渣，达到洁净状态后用棉花沾丙酮擦拭。

3.1.2钢板黏合面处理

1. 钢板无锈迹或仅存在少量锈迹时，可利用平砂轮打磨，生成的打磨纹路应与钢板受力方向呈垂直的关系，再利用棉花沾丙酮擦拭。（2）对于钢板明显锈蚀的情况，应将其置入盐酸内浸泡约20min，此举目的在于使锈层脱落；再利用石灰水冲洗干净，以达到中和酸离子的效果；最后方可利用平砂轮打磨并擦拭丙酮。（3）考虑到粘贴钢板存在应力、应变滞后的特点，在粘贴过程中应加强交通管制，无关车辆不可驶入，避免过往车辆对粘贴效果带来不良影响。

3.1.3配黏结剂

环氧类黏结剂包含甲、乙2组，各部分材料进场时均要组织质量检验，合格后方能使用。按比例配制，利用抹刀将产生的黏结剂刮涂至前期处理完成的混凝土表面和钢板上，做到中间厚而边缘略薄，厚度在1～3mm区间内合理调整，然后将钢板贴于预定位置。对于立面粘贴，鉴于黏结剂易向下流淌的情况，须增设一层脱蜡玻璃丝布。钢板粘贴到位后，利用手锤小幅度敲打，若无空洞声，则表明钢板粘贴具有密实性，反之则需要再次粘贴，直至达标为止。

3.2支座更换

支座存在老化或开裂现象时，已经不具备使用价值，需对其进行换新。更换过程中使用的工具主要是千斤顶。桥梁在千斤顶的作用下被顶起，此时施工人员可对支座进行更换。1）搭设支架、施工平台。对桥台支座进行更换的施工平台为桥台。当部分位置空间不够时，施工人员还可进行支架的搭设。更换的操作平台应稳定在墩身上，给更换作业提供安全保障。2）台帽、盖梁顶面清理。施工人员应对台帽和盖梁的顶面进行清理，既要清理掉土石块和混凝土块，又要清理掉混凝土垃圾。清理的主要工具为钢丝刷。不仅如此，由于伸缩缝内有大量的垃圾和杂物，容易造成顶升内梁体之间的挤压，因此，同样需要进行清理。3）梁体同步顶升。分阶段依次顶升到位，每步顶进量以2mm为宜。施工人员应对顶高差进行严格控制，使其不超过0.5mm。梁体顶升期间应通过位移传感器检测，及时掌握实际顶升量，当监测到高差与控制值不符时，施工人员应及时对其进行调整，调整到位后方可进行下一步的操作。4）支座更换。旧支座的取出应通过铁钩或人工进行。但是由于在长时间的使用过程中，旧支座往往已经与垫石黏结在一起，取出过程存在一定的困难。此时，施工人员可利用钢纤或铁锤辅助操作。取出前，施工人员应对其进行拍照，将其存在的缺陷情况记录下来。取出后，施工人员在钢丝刷的作用下对支座垫石表面进行清洁，并利用环氧砂浆将垫石顶面抹平，以便进行标高的测量。

3.3支座脱空修复

当脱空量小于2cm时，施工人员应选择水平夹角灌注环氧水泥砂浆调整的方法进行修复。具体来说，施工人员在梁体和支座的空隙部分灌注环氧水泥砂浆，以达到调整支座的目的。

3.4结构裂缝处治

以裂缝宽度为依据，合理选择裂缝处治方式。当缝宽在0.15mm以下，且裂缝较为细小时，施工人员通常采用表面涂抹封闭法进行处理。若裂缝宽度达到0.15mm或更大，则为贯穿性长裂缝，常规的表面涂抹方法应用效果欠佳，以压力灌浆法为宜。这种方法使用的材料是裂缝修补胶或环氧树脂类灌浆材料，操作方法主要是将上述材料通过压力灌入裂缝中，从而完成修补。

结语

对公路桥梁进行维修和加固既是交通运输安全的要求，也是人们利益的需要，有着极其重要的意义。工程实践中，施工人员应准确掌握桥梁的实际状况，根据具体病害情况采取合适的维修加固措施，有效解决问题，使桥梁恢复正常运营状态。

参考文献

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