摘要:高速公路的橋梁經(jīng)過(guò)多年使用會(huì)出現(xiàn)病害情況。文章通過(guò)2016年度對(duì)橋梁病害維修施工及過(guò)去幾年對(duì)橋梁鋼筋砼施工的監(jiān)理,對(duì)橋梁病害的一般表現(xiàn)及維修施工的控制要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié),以更好地保持橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用和安全使用功能。
關(guān)鍵詞:高速公路;橋梁病害;處治原則;施工控制要點(diǎn);工程監(jiān)理 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U445 文章編號(hào):1009-2374(2016)32- DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.
高速公路通車以后,橋梁經(jīng)過(guò)多年的使用,雨雪侵蝕,或多或少都會(huì)存在一些病害情況(如裂縫、砼腐蝕,露筋,橋梁刮碰等),對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性能及安全性能造成了影響。應(yīng)對(duì)橋梁發(fā)生的各種病害做必要、及時(shí)、有針對(duì)性的維修處治,抓好病害維修的控制要點(diǎn),簡(jiǎn)潔、高效、安全地完成病害維修任務(wù),這對(duì)于高速公路的正常使用具有重要意義。
1 維修處治原則
1.1 不影響結(jié)構(gòu)承載力的病害
對(duì)于不影響結(jié)構(gòu)承載力的病害,考慮進(jìn)行結(jié)構(gòu)耐久性維修。
1.1.1 對(duì)因車輛刮碰,鋼絞線或主筋斷裂,砼破損輕微,承載能力降低小的板,采用粘貼鋼板防護(hù)處治。
1.1.2 對(duì)樁基外露、破損露筋病害,將破損、腐蝕混凝土鑿除,鋼筋除銹,外包15cm混凝土維修。
1.1.3 對(duì)原樁基已外包混凝土,樁基又外露,縮徑,鋼筋銹蝕病害,應(yīng)先鑿除原橋樁基外包砼,清除腐蝕、破損混凝土后,鋼筋除銹,再外包15cm砼維修。
1.1.4 對(duì)砼剝落嚴(yán)重,鋼筋銹蝕,砼豎向銹脹開裂嚴(yán)重的墩柱,清除破損、腐蝕砼,外包15cm砼維修。
1.1.5 對(duì)因?yàn)辂}蝕、水蝕等原因所造成的砼剝落、腐蝕、白化等病害,應(yīng)該鑿除或打磨砼表面直至新鮮面,鋼筋經(jīng)過(guò)除銹后采用聚合物砂漿進(jìn)行抹面處理。
1.1.6 對(duì)因?yàn)殇摻钌P、腐蝕導(dǎo)致砼開裂甚至剝離的,鑿除破損砼,鋼筋經(jīng)除銹后采用聚合物砂漿或者小石子砼進(jìn)行修補(bǔ)。
1.1.7 墩臺(tái)蓋梁、臺(tái)身受水侵蝕,表面污濁,混凝土局部麻面破損,鋼筋局部外露銹蝕,混凝土剝皮,應(yīng)鑿除破損及侵蝕砼,鋼筋經(jīng)除銹后使用聚合物砂漿或者小石子砼修補(bǔ)。
1.1.8 上部板梁寬度<0.15mm的裂縫采取涂抹環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行封閉的方法進(jìn)行處理;寬度≥0.15mm的裂縫采取灌注環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行封閉的方法進(jìn)行處理。
1.1.9 上部空心板底縱向裂縫寬度≥0.5mm的裂縫采用注膠法封閉裂縫后,粘貼碳纖維布維修。
1.1.10 石砌墩臺(tái)出現(xiàn)裂縫的,鑿除砌縫砂漿,注漿封閉裂縫后重新采用水泥砂漿勾縫。
1.1.11 重力式U臺(tái)、薄壁臺(tái)、輕臺(tái)出現(xiàn)的豎向及斜向裂縫根據(jù)裂縫寬度按下列三種方法處治:(1)當(dāng)裂縫寬度<0.15mm時(shí),涂抹環(huán)氧樹脂膠封閉裂縫;(2)當(dāng)裂縫寬度≥0.15mm且≤0.50mm時(shí),采用壓力注漿法封閉裂縫;(3)當(dāng)裂縫寬度大于0.50mm時(shí),沿裂縫方向鑿成寬度為25cm、深度為8cm的矩形槽,注膠封閉裂縫后,采用C30小石子混凝土填充矩形槽,并根據(jù)具體各橋梁裂縫種類、特征和寬度等確定是否采用混凝土罩面加固維修。
1.2 影響結(jié)構(gòu)承載能力的病害
對(duì)于影響結(jié)構(gòu)承載能力的病害,考慮進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固或更換構(gòu)件,以改善結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀受力特性,滿足其安全使用功能。
2 現(xiàn)場(chǎng)控制重點(diǎn)
2.1 原材料檢查
鋼筋、水泥、聚合物砂漿、碳纖維布材料、碳纖維浸漬、粘貼用膠黏劑、底膠和修補(bǔ)膠、粘貼鋼板或型鋼用的膠黏劑、錨固用的膠粘劑、橋梁裂縫注射或壓力灌注用修補(bǔ)膠等經(jīng)檢測(cè)合格后使用。
2.2 砼鑿毛施工的工藝
在施工前,對(duì)原本構(gòu)件與新澆筑砼結(jié)合的部位要進(jìn)行充分鑿毛,徹底消除原構(gòu)件表面抹灰層和已經(jīng)軟化、風(fēng)化或者變質(zhì)的部分,應(yīng)該露出粗骨料,并且鑿毛面粗糙的幅度應(yīng)該達(dá)到6.0mm以上,否則該鑿毛面無(wú)效,必須重新鑿毛。鑿毛的時(shí)候盡量采取小錘輕擊的方式,不可以用力過(guò)大,避免損傷原構(gòu)件。
2.3 植筋施工工藝
植筋時(shí)其成孔必須采用電錘鉆進(jìn)行鉆孔,鉆孔并進(jìn)行植筋以前必須探測(cè)出鋼筋的位置,嚴(yán)禁盲目進(jìn)行鉆孔并植筋,如果有沖突,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整需要植筋的位置,植筋深度必須符合設(shè)計(jì)的要求。
2.4 粘貼碳纖維布施工
2.4.1 在表面處理和粘貼碳纖維前,應(yīng)該按照維修設(shè)計(jì)的部位進(jìn)行放線及定位,而且剪裁和粘貼的時(shí)候要注意碳纖維布所受力的方向。
2.4.2 粘貼碳纖維布前,板底需要進(jìn)行打磨至平整,去除表層的浮漿和油污等雜質(zhì),直到結(jié)構(gòu)新面完全露出為止,砼表面應(yīng)該清理干凈并且保持干燥;露出鋼筋的部分必須進(jìn)行防銹處理,如果損壞程度比較嚴(yán)重,必須采取相應(yīng)的措施,確保安全;如果腹板底是直角,應(yīng)在轉(zhuǎn)角粘貼碳纖維布處進(jìn)行倒角的處理,并打磨成圓弧狀,其圓弧的半徑不應(yīng)<20mm。
2.4.3 進(jìn)行碳纖維布粘貼時(shí)應(yīng)從中間向兩邊進(jìn)行粘貼,以避免施工的時(shí)候產(chǎn)生氣泡,影響到粘貼效果。
2.4.4 粘貼完碳纖維布后要涂一層水泥漿,并依原砼顏色適當(dāng)調(diào)整膠的配合比。
2.5 粘貼鋼板施工
2.5.1 砼表面破碎的部分應(yīng)先清除干凈,再進(jìn)行打磨,采用鐵刷或壓縮空氣進(jìn)行浮塵清除。對(duì)破損砼部分可以用環(huán)氧砂漿進(jìn)行補(bǔ)平。粘貼鋼板之前還應(yīng)該采用丙酮進(jìn)行一遍擦洗,以便于徹底地清除浮塵及油污。
2.5.2 鋼板表面油污及鐵銹務(wù)必去除干凈、到位。首先采用汽油或丙酮進(jìn)行清洗,去除掉油污。然后采用噴砂法或者砂輪打磨進(jìn)行除銹,讓鋼板的表面露出金屬光澤。隨后采用丙酮進(jìn)行擦洗,干凈到位。最后采用在鋼板的表面涂抹環(huán)氧樹脂一層薄漿的方法將其進(jìn)行保護(hù)。粘貼鋼板前再采用丙酮進(jìn)行清洗,以便將油污和浮塵進(jìn)行徹底清除。
2.5.3 采用壓力注膠法進(jìn)行粘結(jié),首先用封邊膠將鋼板周圍封閉,流出排氣孔,在鋼板低端粘貼注漿嘴并通氣試漏后,以不<0.1MPa的壓力壓入膠黏劑,在注膠過(guò)程中使用手錘沿著粘貼表面輕輕的敲擊鋼板,使膠液將每個(gè)空隙順利填充。在注膠量到一半的時(shí)候暫停注膠,等到膠液已經(jīng)基本穩(wěn)定以后,再進(jìn)行一次性注滿;可以分成幾個(gè)注膠口同時(shí)進(jìn)行注膠。當(dāng)排氣孔出現(xiàn)膠液后停止加壓,并用封邊膠封堵,再以較低壓力維持10min以上。等到硬化以后再采用手錘進(jìn)行鋼板敲擊,如果沒有空洞聲則表示已經(jīng)粘貼密實(shí),如果有空洞聲應(yīng)該再進(jìn)行注膠直到密實(shí)。
2.5.4 施工時(shí)氣溫≥20℃,鋼板應(yīng)該粘貼24小時(shí),然后拆除支撐的加壓設(shè)備,經(jīng)過(guò)72小時(shí)以后才可以受力使用。當(dāng)氣溫≤15℃的時(shí)候,應(yīng)先使用紅外線燈進(jìn)行加熱,鋼板粘貼至24小時(shí)以后,方可拆除加壓設(shè)備,72小時(shí)后才可以受力使用。
2.5.5 鋼板的防腐處理。為防止鋼板的腐蝕并延緩粘結(jié)劑老化,粘貼鋼板的表面應(yīng)該進(jìn)行密封、防水、防腐的處理。去除鋼板表面的油污及鐵銹以后,應(yīng)先涂抹一層厚度≥2mm環(huán)氧樹脂的薄漿,最后進(jìn)行兩層防銹漆涂抹工作。
2.6 砼裂縫的修補(bǔ)施工
裂縫修補(bǔ)應(yīng)根據(jù)其種類、特征和寬度等確定其修補(bǔ)方法和修補(bǔ)材料等。其中:
2.6.1 表面封閉法:采用角磨機(jī)將砼裂縫的浮漿去除,并且打掉原有砼表面的灰漿,使其露出新面,將浮灰吹凈,以保持新面干燥、無(wú)塵;在裂縫處涂抹環(huán)氧樹脂膠,裂縫的兩邊應(yīng)≥1cm的寬度,完全封閉砼裂縫;等到第一層的環(huán)氧樹脂膠已經(jīng)初凝的時(shí)候涂抹第二層環(huán)氧樹脂膠;等到環(huán)氧樹脂膠已經(jīng)完全硬化,24h后進(jìn)行表面防老化涂料涂抹。封閉材料固化后應(yīng)保證均勻、平整,不出現(xiàn)裂縫,無(wú)脫落。
2.6.2 注射法(環(huán)氧樹脂膠):對(duì)于混凝土構(gòu)件上較細(xì)的裂縫,用鋼絲刷或砂輪機(jī)將砼表面沿裂縫的走向在寬約50mm范圍內(nèi)進(jìn)行打磨,并清除粉塵和砂粒及疏松的砼塊。如果有油污則應(yīng)用布擦干凈,如工作面比較潮濕,則應(yīng)用噴燈吹干或者自然風(fēng)干。對(duì)于砼構(gòu)件上較寬裂縫,沿裂縫采用鎬或鋼釬鑿成“V”形凹槽,槽寬與深可以根據(jù)裂縫的深度和是否有利于封縫進(jìn)行確定。鑿槽的時(shí)候應(yīng)先沿著裂縫打開,然后向兩側(cè)進(jìn)行加寬,鑿?fù)旰蟛捎脡嚎s空氣及鋼絲刷將砼碎屑、粉塵清除。每條裂縫應(yīng)≥2個(gè)注膠嘴,應(yīng)注意不能夠堵塞入口和裂縫灌膠通道。注膠嘴布置好以后,配制封縫膠,順裂縫將環(huán)氧膠液進(jìn)行均勻的涂抹,寬約7cm。其上分段落均緊貼上一層玻璃絲兒片,寬約5cm,每個(gè)注膠嘴的底盤周圍的5~10mm內(nèi)不貼玻璃絲兒片,采用灰刀延注膠嘴周圍涂抹環(huán)氧膠泥,涂抹成魚鱗狀,最后再將環(huán)氧漿液刷上一層。封縫膠在大約10小時(shí)左右能夠達(dá)到一定強(qiáng)度。用注膠器將配置完成的封縫膠液注入,等橡膠管膨脹到充滿限制套后停止注入。如果膨脹后收縮很快,那說(shuō)明裂縫比較大,應(yīng)該補(bǔ)充膠液。其最佳施工的氣溫應(yīng)在20℃~25℃。當(dāng)10~34小時(shí)后,膠液已經(jīng)完全固化,將注膠嘴及注入器去除,并且采用砂輪機(jī)把密封膠進(jìn)行打磨至平整。如果打磨后顏色差異不大,可不做處理,如有明顯差異,可進(jìn)行調(diào)色處理,做到顏色一致。
2.7 樁基外包混凝土施工
先鑿除原橋樁基外包砼,清除腐蝕、破損混凝土后,鋼筋除銹,再外包15cm砼維修。鋼筋綁扎符合設(shè)計(jì)要求,保護(hù)層厚度滿足要求。砼和易性良好,注意振搗質(zhì)量,保證砼外觀質(zhì)量。
2.8 蓋梁抹面施工
鑿除破損混凝土,用鋼刷對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹。聚合物砂漿拌合比例:丙烯乳液2%和水混合,水泥和細(xì)沙用1∶3比例,水灰比0.5左右適當(dāng)調(diào)整。
2.9 板底裂縫、泛堿處理
用摻拌丙烯乳液的水泥漿涂抹。比例丙烯乳液∶水∶水泥=1∶10∶15,水泥根據(jù)水泥漿顏色適當(dāng)調(diào)整。
2.10 現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)、文明施工
做好交通疏導(dǎo)措施,嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工,規(guī)范作業(yè)人員、安全生產(chǎn),尤其做好在車流邊緣作業(yè)的各項(xiàng)措施和要求,確保作業(yè)人員和道路車輛行駛安全。設(shè)置安全警示標(biāo)志,施工人員穿反光馬甲。腳手架施工人員戴安全帽、系安全帶?,F(xiàn)場(chǎng)材料擺放整齊,鋼材有墊木,水泥要注意防潮。施工完畢后做到工完料凈。
3 結(jié)語(yǔ)
橋梁病害維修的結(jié)果對(duì)于將來(lái)橋梁的正常使用和安全行車具有重大意義,必須認(rèn)真對(duì)待。只有掌握正確的方法,按部就班、因勢(shì)利導(dǎo),才能提高病害維修的質(zhì)量及效率;偷工減料、欲蓋彌彰,只能夠起到相反的作用。以上是這幾年的經(jīng)驗(yàn)所得,在今后的施工或監(jiān)理過(guò)程中還會(huì)繼續(xù)總結(jié),更好地為工程建設(shè)服務(wù)。
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作者簡(jiǎn)介:于洋(1979-),男,遼寧丹東人,丹東誠(chéng)達(dá)公路工程監(jiān)理有限責(zé)任公司工程師,研究方向:道路與橋梁工程。
(責(zé)任編輯:王 波)