高速公路橋梁?jiǎn)伟迨芰Σ『χ卫泶胧┨骄?/h1>
2014-04-15 19:32周炳清
交通運(yùn)輸研究 2014年7期
周炳清
（河北省高速公路京滬管理處，河北 滄州 061000）
近年來(lái)，隨著高速公路通車(chē)數(shù)量的增多及重車(chē)、超限車(chē)的不斷增加，多條高速公路出現(xiàn)了橋梁?jiǎn)伟迨芰@種嚴(yán)重的病害。一方面，縱向裂縫的出現(xiàn)嚴(yán)重削弱了各板之間的橫向連接，使各板受力不均，有的梁板由于單板受力，破壞極為嚴(yán)重，以至影響橋梁的正常使用和行車(chē)安全。另一方面，橋面鋪裝層裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性影響很大，降水沿鉸縫下滲，使板邊鋼筋腐蝕，如不及時(shí)養(yǎng)護(hù)，將導(dǎo)致病害的進(jìn)一步發(fā)展。本文針對(duì)單板受力病害的特征及治理措施進(jìn)行了研究。
1 單板受力病害特征
（1）重型車(chē)輛通過(guò)單板受力梁板時(shí)，產(chǎn)生明顯彈性下?lián)?，與相鄰梁板產(chǎn)生上下錯(cuò)動(dòng)，形成臺(tái)階。重車(chē)通過(guò)后，這種錯(cuò)臺(tái)會(huì)自動(dòng)消失恢復(fù)原狀。如果相鄰梁板鉸縫較小，在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生板邊混凝土剝落。
（2） 病害如未得到及時(shí)治理，在荷載的長(zhǎng)期作用下，梁板的過(guò)大彈性下?lián)蠈o(wú)法恢復(fù)，形成塑性變形，造成病害梁板與相鄰梁板之間形成永久性臺(tái)階。
（3）發(fā)生病害的梁板，鉸縫混凝土發(fā)生剪切破壞。首先，板底勾縫脫落，鉸縫混凝土逐步松散而脫落。
（4）橋梁鋪裝產(chǎn)生裂縫，降水沿裂縫下滲，在板底和墩臺(tái)帽上留下明顯的滲水痕跡，產(chǎn)生堿蝕破壞。
（5）發(fā)生病害的橋梁，由于荷載的反復(fù)作用，橋面鋪裝混凝土面層普遍出現(xiàn)車(chē)轍、網(wǎng)裂或縱向裂縫，其病害分布在梁板鉸縫上方，嚴(yán)重時(shí)形成一條破碎帶。
2 單板受力病害的治理措施
對(duì)單板受力的治理加固，采用橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法，此法施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效，施工操作主要程序如下。
（1）鑿除舊橋面鋪裝層及鉸縫混凝土
瀝青混凝土橋面鋪裝采用銑刨機(jī)挖除。鑿除水泥混凝土橋面的鋪裝工具采用小型風(fēng)鎬。在鑿除前，要將負(fù)彎矩錨頭部位必須明確標(biāo)出。鑿除過(guò)程中，鑿除原有橋面鋪裝時(shí)應(yīng)避免振動(dòng)，并不得損傷梁體，否則應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。鑿除過(guò)程中注意保護(hù)梁頂預(yù)埋鋼筋。
（2）埋植錨固鋼筋
在梁板頂增設(shè)板頂植筋，在原橋面板接縫中間處，每隔1m打眼埋植長(zhǎng)度為10cm的Φ12錨固鋼筋，并用環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行植筋粘結(jié)后與新做橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)橋面鋪裝層與梁頂面連接的整體性，使橋面鋪裝層更好地參與受力，起到加強(qiáng)橫向聯(lián)系的作用。
（3）結(jié)合面表面處理
對(duì)結(jié)合面進(jìn)行適當(dāng)處理，采取清掃沖洗等措施，并對(duì)病害進(jìn)行處理。鑿除橋面鋪裝后，若主梁的頂板存在程度較小的損壞，則應(yīng)將損壞處的混凝土鑿出新茬，對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹后再澆筑橋面防水混凝土；若主梁頂存在孔洞，先將孔洞周?chē)缮⒌幕炷凌彸敝谅冻鲂虏?，并?duì)鋼筋除銹后，采取吊模的方法將孔洞修補(bǔ)后再澆筑防水混凝土。
（4）澆筑水泥混凝土鋪裝層
橋面混凝土澆筑采用階梯跟進(jìn)作業(yè)，在全寬范圍內(nèi)鋪設(shè)三條軌道控制橋面標(biāo)高，軌道宜采用壁厚不小于4mm的方鋼或加木楔的槽鋼，以保證剛度和減少軌道處的浮漿。已經(jīng)變形的槽鋼或方鋼嚴(yán)禁使用。軌道拆除與周轉(zhuǎn)應(yīng)在初凝前完成，并及時(shí)對(duì)軌道處混凝土面進(jìn)行修整。在混凝土澆筑過(guò)程中要將C50泵送混凝土坍落度嚴(yán)格控制在14cm以?xún)?nèi)，對(duì)不符合要求的混凝土予以清除。
（5）養(yǎng)生至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后攤鋪瀝青混凝土面層，開(kāi)放交通
混凝土收漿后盡快予以覆蓋和養(yǎng)生。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，應(yīng)覆蓋保濕，不得向混凝土面上灑水?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5MPa前，不得使其承受人、模板、腳手架等荷載?；炷帘砻鎽?yīng)密實(shí)、平整、棱角整齊；不得有蜂窩、麻面、露筋、脫皮、掉角和裂縫等現(xiàn)象；觀感質(zhì)量線條分明、顏色一致。
3 施工注意事項(xiàng)
橋面補(bǔ)強(qiáng)加固能否達(dá)到預(yù)期效果，關(guān)鍵取決于新舊混凝土能否牢固地形成一個(gè)整體，以及共同受力的可靠性與耐久性，因此在施工中應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題。
（1）鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土?xí)r，注意保留原橋伸縮縫裝置、預(yù)留鋼筋和鉸縫橫向聯(lián)系構(gòu)造。對(duì)舊橋面進(jìn)行鑿毛除理，使表面粗糙，成齒條狀。
（2）所有鋼筋應(yīng)準(zhǔn)確安設(shè)，當(dāng)澆筑混凝土?xí)r，用支承將鋼筋牢固地固定。鋼筋需可靠地系緊在一起，不允許在澆混凝土澆筑中，安設(shè)或插入鋼筋。橋面板鋼筋的所有交叉點(diǎn)均應(yīng)綁扎，以避免在澆筑混凝土?xí)r鋼筋發(fā)生移位。
（3）在植筋時(shí)，先用鋼筋探測(cè)器探測(cè)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋位置，避免鉆孔時(shí)損壞梁的主筋。鉆孔直徑比鋼筋直徑大4mm以上，鉆完后用毛涮清理孔壁上的浮皮，然后用壓縮空氣吹凈孔內(nèi)的灰塵和混凝土碎屑，并保持孔內(nèi)干燥，采用專(zhuān)用植筋膠從孔的底部開(kāi)始注射直至填滿孔的2/3，將鋼筋緩緩插入孔中，在固化前不可對(duì)鋼筋施加任何荷載。
（4）混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷并使混凝土運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度。
4 案例分析
2012年5月份河北省高速公路京滬管理處對(duì)G3K266+330橋單板受力病害進(jìn)行了治理。該橋通車(chē)運(yùn)營(yíng)13年，出現(xiàn)橋面坑槽、縱向裂縫、板底堿蝕等病害，經(jīng)鑒定該橋病害為單板受力。對(duì)該橋采取了鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土、重新澆筑C40防水混凝土的方案，鋪筑厚度為21.5cm，并對(duì)板底裂縫進(jìn)行了封縫處理。該工程工期為3個(gè)月，施工后已運(yùn)行1年時(shí)間，無(wú)相關(guān)病害發(fā)生，運(yùn)行良好，證明該方案起到了病害治理的效果。
[1] JTG F30—2003，水泥混凝土施工技術(shù)規(guī)范[S].
[2] JTG H11—2004，公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].
[3] 宋莉.公路病害分析與防治[M].北京：人民交通出版社，2012.
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周炳清
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1 單板受力病害特征
（1）重型車(chē)輛通過(guò)單板受力梁板時(shí)，產(chǎn)生明顯彈性下?lián)?，與相鄰梁板產(chǎn)生上下錯(cuò)動(dòng)，形成臺(tái)階。重車(chē)通過(guò)后，這種錯(cuò)臺(tái)會(huì)自動(dòng)消失恢復(fù)原狀。如果相鄰梁板鉸縫較小，在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生板邊混凝土剝落。
（2） 病害如未得到及時(shí)治理，在荷載的長(zhǎng)期作用下，梁板的過(guò)大彈性下?lián)蠈o(wú)法恢復(fù)，形成塑性變形，造成病害梁板與相鄰梁板之間形成永久性臺(tái)階。
（3）發(fā)生病害的梁板，鉸縫混凝土發(fā)生剪切破壞。首先，板底勾縫脫落，鉸縫混凝土逐步松散而脫落。
（4）橋梁鋪裝產(chǎn)生裂縫，降水沿裂縫下滲，在板底和墩臺(tái)帽上留下明顯的滲水痕跡，產(chǎn)生堿蝕破壞。
（5）發(fā)生病害的橋梁，由于荷載的反復(fù)作用，橋面鋪裝混凝土面層普遍出現(xiàn)車(chē)轍、網(wǎng)裂或縱向裂縫，其病害分布在梁板鉸縫上方，嚴(yán)重時(shí)形成一條破碎帶。
2 單板受力病害的治理措施
對(duì)單板受力的治理加固，采用橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法，此法施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效，施工操作主要程序如下。
（1）鑿除舊橋面鋪裝層及鉸縫混凝土
瀝青混凝土橋面鋪裝采用銑刨機(jī)挖除。鑿除水泥混凝土橋面的鋪裝工具采用小型風(fēng)鎬。在鑿除前，要將負(fù)彎矩錨頭部位必須明確標(biāo)出。鑿除過(guò)程中，鑿除原有橋面鋪裝時(shí)應(yīng)避免振動(dòng)，并不得損傷梁體，否則應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。鑿除過(guò)程中注意保護(hù)梁頂預(yù)埋鋼筋。
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（4）澆筑水泥混凝土鋪裝層
橋面混凝土澆筑采用階梯跟進(jìn)作業(yè)，在全寬范圍內(nèi)鋪設(shè)三條軌道控制橋面標(biāo)高，軌道宜采用壁厚不小于4mm的方鋼或加木楔的槽鋼，以保證剛度和減少軌道處的浮漿。已經(jīng)變形的槽鋼或方鋼嚴(yán)禁使用。軌道拆除與周轉(zhuǎn)應(yīng)在初凝前完成，并及時(shí)對(duì)軌道處混凝土面進(jìn)行修整。在混凝土澆筑過(guò)程中要將C50泵送混凝土坍落度嚴(yán)格控制在14cm以?xún)?nèi)，對(duì)不符合要求的混凝土予以清除。
（5）養(yǎng)生至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后攤鋪瀝青混凝土面層，開(kāi)放交通
混凝土收漿后盡快予以覆蓋和養(yǎng)生。當(dāng)氣溫低于5℃時(shí)，應(yīng)覆蓋保濕，不得向混凝土面上灑水?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5MPa前，不得使其承受人、模板、腳手架等荷載?；炷帘砻鎽?yīng)密實(shí)、平整、棱角整齊；不得有蜂窩、麻面、露筋、脫皮、掉角和裂縫等現(xiàn)象；觀感質(zhì)量線條分明、顏色一致。
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橋面補(bǔ)強(qiáng)加固能否達(dá)到預(yù)期效果，關(guān)鍵取決于新舊混凝土能否牢固地形成一個(gè)整體，以及共同受力的可靠性與耐久性，因此在施工中應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題。
（1）鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土?xí)r，注意保留原橋伸縮縫裝置、預(yù)留鋼筋和鉸縫橫向聯(lián)系構(gòu)造。對(duì)舊橋面進(jìn)行鑿毛除理，使表面粗糙，成齒條狀。
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（3）在植筋時(shí)，先用鋼筋探測(cè)器探測(cè)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋位置，避免鉆孔時(shí)損壞梁的主筋。鉆孔直徑比鋼筋直徑大4mm以上，鉆完后用毛涮清理孔壁上的浮皮，然后用壓縮空氣吹凈孔內(nèi)的灰塵和混凝土碎屑，并保持孔內(nèi)干燥，采用專(zhuān)用植筋膠從孔的底部開(kāi)始注射直至填滿孔的2/3，將鋼筋緩緩插入孔中，在固化前不可對(duì)鋼筋施加任何荷載。
（4）混凝土的運(yùn)輸能力應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的需要，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷并使混凝土運(yùn)到澆筑地點(diǎn)時(shí)仍保持均勻性和規(guī)定的坍落度。
4 案例分析
2012年5月份河北省高速公路京滬管理處對(duì)G3K266+330橋單板受力病害進(jìn)行了治理。該橋通車(chē)運(yùn)營(yíng)13年，出現(xiàn)橋面坑槽、縱向裂縫、板底堿蝕等病害，經(jīng)鑒定該橋病害為單板受力。對(duì)該橋采取了鑿除橋面鋪裝和鉸縫混凝土、重新澆筑C40防水混凝土的方案，鋪筑厚度為21.5cm，并對(duì)板底裂縫進(jìn)行了封縫處理。該工程工期為3個(gè)月，施工后已運(yùn)行1年時(shí)間，無(wú)相關(guān)病害發(fā)生，運(yùn)行良好，證明該方案起到了病害治理的效果。
[1] JTG F30—2003，水泥混凝土施工技術(shù)規(guī)范[S].
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