莫峰

（中交路橋建設(shè)有限公司華中分公司，武漢 430000）

1 工程概況

某高速公路總長(zhǎng)度為55.924km。沿線硬路肩、土路肩及路緣帶均為2 條，單條寬度分別為2.5m、0.75m 和0.5m，中央分隔帶的寬度為2m。公路的路面結(jié)構(gòu)形式是18cm 瀝青混凝土路面，且橋隧比為47.7%。經(jīng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表示，該條公路共有38 座橋梁。為滿足擴(kuò)建工程的需要，確保行車的安全性，施工人員應(yīng)以橋梁的調(diào)查結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，對(duì)存在病害的橋梁進(jìn)行維修和加固。

2 橋梁病害與成因分析

2.1 板、梁病害

調(diào)查結(jié)果顯示，部分梁、板的底部有裂縫出現(xiàn)，同時(shí)還出現(xiàn)了鋼筋銹蝕和出露的情況。從總體來(lái)看，裂縫的寬度很小，最寬的裂縫有1.0mm 寬。產(chǎn)生裂縫的原因主要是下梁、板在行車荷載的作用下出現(xiàn)了一定程度的彎矩，且超過(guò)了抗彎極限，因此產(chǎn)生了梁、板開裂的情況。如果裂縫沒有出現(xiàn)明顯的滲水，則表明裂縫并未完全貫穿，裂縫的寬度也在養(yǎng)護(hù)的規(guī)定值內(nèi)。寬度大、滲水多的裂縫不僅會(huì)對(duì)斷面的整體性造成影響，還會(huì)對(duì)橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損害[1]。

2.2 支座病害

橡膠支座的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作便捷。但其也存在容易開裂變形、耐久性差等局限性[2]。支座開裂主要受動(dòng)、靜荷載的影響，在動(dòng)、靜荷載的作用下，實(shí)際應(yīng)力遠(yuǎn)高于支座的抗壓極限，由此導(dǎo)致支座出現(xiàn)形變和開裂。支座的損壞還與其受力有關(guān)，當(dāng)墊石與支座結(jié)合不規(guī)范導(dǎo)致其受力不均時(shí)，會(huì)大大減少支座壽命。此外，脫空是支座常見病害形式之一，產(chǎn)生脫空現(xiàn)象的原因主要有2 個(gè)：（1）支座底部無(wú)調(diào)平鋼板或鋼板的厚度不合理；（2）吊裝主梁的過(guò)程中，支座受到強(qiáng)烈撞擊，因此與設(shè)計(jì)位置相偏離。此時(shí)，橋梁受損程度加劇，不利于車輛的安全通行，甚至引發(fā)交通事故。圖1 為支座脫空病害示意圖。

圖1 支座脫空病害示意圖

2.3 墩、臺(tái)病害

墩臺(tái)基礎(chǔ)病害的出現(xiàn)與行車荷載、上部結(jié)構(gòu)荷載、風(fēng)力等因素有關(guān)[3]。當(dāng)高速公路上出現(xiàn)嚴(yán)重的重載和超載情況時(shí)，墩臺(tái)容易因此而受到損壞。

2.4 橋面病害

橋面病害較為普遍，直接表現(xiàn)有裂縫、局部破裂等。橋面病害產(chǎn)生的原因主要是，橋面板在荷載和沖擊的影響下，因剛度不足而產(chǎn)生形變，并最終導(dǎo)致了裂縫的產(chǎn)生。

3 維修處治施工要點(diǎn)

3.1 粘貼鋼板

當(dāng)裂縫病害出現(xiàn)在鋼筋混凝土中時(shí)，施工人員應(yīng)先修復(fù)裂縫，再進(jìn)行鋼板的粘貼。嚴(yán)格控制粘貼方向，應(yīng)始終與裂縫方向呈垂直的位置關(guān)系。詳細(xì)的施工工藝流程具體為：清表（保證粘貼鋼板的區(qū)域具有潔凈性）→鉆孔填埋螺桿→鋼板粘貼面表面處理→安裝鋼板→封邊→注入結(jié)構(gòu)膠→防腐。

3.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）全面清理加固構(gòu)件的表面，可利用硬毛刷配合洗滌劑刷除雜物，再利用冷水沖洗干凈，進(jìn)一步打磨黏合面，清表厚度以2～3mm 為宜，以保證被處理區(qū)域可裸露出新鮮面。若局部存在不平整現(xiàn)象，需進(jìn)一步去除凸出部分或利用環(huán)氧樹脂砂漿填補(bǔ)凹陷部分。（2）若混凝土表面過(guò)于陳舊，可直接打磨黏合面，利用壓縮空氣清理粉塵，使該處維持潔凈，再利用棉花沾適量丙酮，用于擦拭。（3）遇新混凝土黏合面時(shí)，可利用角磨機(jī)處理，提高黏合面的平整性，再利用鋼絲刷清理該處的浮渣，達(dá)到潔凈狀態(tài)后用棉花沾丙酮擦拭。

3.1.2 鋼板黏合面處理

（1）鋼板無(wú)銹跡或僅存在少量銹跡時(shí)，可利用平砂輪打磨，生成的打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向呈垂直的關(guān)系，再利用棉花沾丙酮擦拭。（2）對(duì)于鋼板明顯銹蝕的情況，應(yīng)將其置入鹽酸內(nèi)浸泡約20min，此舉目的在于使銹層脫落；再利用石灰水沖洗干凈，以達(dá)到中和酸離子的效果；最后方可利用平砂輪打磨并擦拭丙酮。（3）考慮到粘貼鋼板存在應(yīng)力、應(yīng)變滯后的特點(diǎn)，在粘貼過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)交通管制，無(wú)關(guān)車輛不可駛?cè)耄苊膺^(guò)往車輛對(duì)粘貼效果帶來(lái)不良影響。

3.1.3 配黏結(jié)劑

環(huán)氧類黏結(jié)劑包含甲、乙2 組，各部分材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)均要組織質(zhì)量檢驗(yàn)，合格后方能使用。按比例配制，利用抹刀將產(chǎn)生的黏結(jié)劑刮涂至前期處理完成的混凝土表面和鋼板上，做到中間厚而邊緣略薄，厚度在1～3mm 區(qū)間內(nèi)合理調(diào)整，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。對(duì)于立面粘貼，鑒于黏結(jié)劑易向下流淌的情況，須增設(shè)一層脫蠟玻璃絲布。鋼板粘貼到位后，利用手錘小幅度敲打，若無(wú)空洞聲，則表明鋼板粘貼具有密實(shí)性，反之則需要再次粘貼，直至達(dá)標(biāo)為止。

3.2 支座更換

支座存在老化或開裂現(xiàn)象時(shí)，已經(jīng)不具備使用價(jià)值，需對(duì)其進(jìn)行換新。更換過(guò)程中使用的工具主要是千斤頂。橋梁在千斤頂?shù)淖饔孟卤豁斊?，此時(shí)施工人員可對(duì)支座進(jìn)行更換。

1）搭設(shè)支架、施工平臺(tái)。對(duì)橋臺(tái)支座進(jìn)行更換的施工平臺(tái)為橋臺(tái)。當(dāng)部分位置空間不夠時(shí)，施工人員還可進(jìn)行支架的搭設(shè)。更換的操作平臺(tái)應(yīng)穩(wěn)定在墩身上，給更換作業(yè)提供安全保障。

2）臺(tái)帽、蓋梁頂面清理。施工人員應(yīng)對(duì)臺(tái)帽和蓋梁的頂面進(jìn)行清理，既要清理掉土石塊和混凝土塊，又要清理掉混凝土垃圾。清理的主要工具為鋼絲刷。不僅如此，由于伸縮縫內(nèi)有大量的垃圾和雜物，容易造成頂升內(nèi)梁體之間的擠壓，因此，同樣需要進(jìn)行清理。

3）梁體同步頂升。分階段依次頂升到位，每步頂進(jìn)量以2mm 為宜。施工人員應(yīng)對(duì)頂高差進(jìn)行嚴(yán)格控制，使其不超過(guò)0.5mm。梁體頂升期間應(yīng)通過(guò)位移傳感器檢測(cè)，及時(shí)掌握實(shí)際頂升量，當(dāng)監(jiān)測(cè)到高差與控制值不符時(shí)，施工人員應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整到位后方可進(jìn)行下一步的操作。

4）支座更換。舊支座的取出應(yīng)通過(guò)鐵鉤或人工進(jìn)行。但是由于在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中，舊支座往往已經(jīng)與墊石黏結(jié)在一起，取出過(guò)程存在一定的困難。此時(shí)，施工人員可利用鋼纖或鐵錘輔助操作。取出前，施工人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行拍照，將其存在的缺陷情況記錄下來(lái)。取出后，施工人員在鋼絲刷的作用下對(duì)支座墊石表面進(jìn)行清潔，并利用環(huán)氧砂漿將墊石頂面抹平，以便進(jìn)行標(biāo)高的測(cè)量。測(cè)量結(jié)束后，施工人員可采用環(huán)氧砂漿加高或鋼釬鑿除的方法分別進(jìn)行加高或降低處理，待完成后利用環(huán)氧砂漿進(jìn)行抹平。隨后進(jìn)行支座更換作業(yè)，施工人員在設(shè)計(jì)圖紙的指導(dǎo)下標(biāo)出各處的中心線，并更換舊支座，換新后做全面的檢查，要求各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到要求。

3.3 支座脫空修復(fù)

當(dāng)脫空量小于2cm 時(shí)，施工人員應(yīng)選擇水平夾角灌注環(huán)氧水泥砂漿調(diào)整的方法進(jìn)行修復(fù)。具體來(lái)說(shuō)，施工人員在梁體和支座的空隙部分灌注環(huán)氧水泥砂漿，以達(dá)到調(diào)整支座的目的。

3.4 結(jié)構(gòu)裂縫處治

以裂縫寬度為依據(jù)，合理選擇裂縫處治方式。當(dāng)縫寬在0.15mm 以下，且裂縫較為細(xì)小時(shí)，施工人員通常采用表面涂抹封閉法進(jìn)行處理。若裂縫寬度達(dá)到0.15mm 或更大，則為貫穿性長(zhǎng)裂縫，常規(guī)的表面涂抹方法應(yīng)用效果欠佳，以壓力灌漿法為宜。這種方法使用的材料是裂縫修補(bǔ)膠或環(huán)氧樹脂類灌漿材料，操作方法主要是將上述材料通過(guò)壓力灌入裂縫中，從而完成修補(bǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)公路橋梁進(jìn)行維修和加固既是交通運(yùn)輸安全的要求，也是人們利益的需要，有著極其重要的意義。工程實(shí)踐中，施工人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握橋梁的實(shí)際狀況，根據(jù)具體病害情況采取合適的維修加固措施，有效解決問(wèn)題，使橋梁恢復(fù)正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。