楊旭光

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計院試驗檢測室)

高等級公路中“單板受力”橋梁化學(xué)灌漿加固鉸縫處治方法淺析

楊旭光

(河北省交通規(guī)劃設(shè)計院試驗檢測室)

針對目前我國單板受力橋梁比較普遍這一現(xiàn)象，以歷年來河北省高速公路單板受力橋梁常用處治方法為依據(jù)，對化學(xué)灌漿加固鉸縫處治方法進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析。

單板受力;處治方法;鉸縫注膠

1 常用“單板受力”處治方法

目前河北省高速公路橋梁單板受力病害常規(guī)處治方法主要采用如下方法:鑿除原橋面鋪裝和鉸縫混凝土，重新澆筑鉸縫后鋪筑一層鋼筋混凝土橋面鋪裝，鋪設(shè)微表處。鉸縫設(shè)置鉸接鋼筋或連接鋼板;橋面鋪裝采用雙層鋼筋網(wǎng);橋面鋪裝鋼筋與空心板采用植筋連接;混凝土橋面鋪裝施工完成后，橋面鋪設(shè)1cm微表處。

該處治方法能有效的對單板受力橋梁進(jìn)行加固，但也存在一定的缺點(diǎn):(1)施工時需要中斷高速公路交通或半幅通車半幅施工，半幅施工有一定的危險性，對交通流影響較大，尤其同一路段對于多個工作面的開展受一定限制°(2)由于原有混凝土鑿除和新澆筑的混凝土養(yǎng)生，致使工期較長，對交通流影響時間較長°(3)半幅通車半幅施工情況下，橋面混凝土在車輛擾動下進(jìn)行養(yǎng)生，混凝土橋面鋪裝施工質(zhì)量難以保證°(4)鑿除過程中對原結(jié)構(gòu)有一定的影響和損壞;一兩塊板存在單板受力，需要對全跨進(jìn)行鑿除和處理，工程造價較大。

2 鉸縫注膠法處理單板受力方法

針對單板受力病害處治的關(guān)鍵難點(diǎn)在于處治中不能中斷道路交通或盡量減少中斷交通，為解決此難題，因此急需提出一種不中斷交通，橋下加固單板受力的加固方法，化學(xué)灌漿加固鉸縫的技術(shù)方法能很好的解決此類問題。

化學(xué)灌漿加固鉸縫就是將鉸縫造成一個密閉空腔，預(yù)留進(jìn)出口，有效運(yùn)用高壓灌漿設(shè)備，將化學(xué)膠液灌入鉸縫縫隙內(nèi)，使其迅速擴(kuò)散、凝結(jié)并固化。通過新型環(huán)氧樹脂膠良好的粘結(jié)性能和力學(xué)性能、快速的固化時間，恢復(fù)兩側(cè)梁板之間的連接，提高鉸縫的抗剪能力，有效恢復(fù)橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能。該方法的最大優(yōu)點(diǎn)為不中斷交通進(jìn)行施工;所有施工操作都在橋下進(jìn)行，施工不破壞原結(jié)構(gòu)，施工操作簡便，速度快。

以京港澳高速公路某1～6 m空心板單板受力橋梁為例，提出了該技術(shù)的工藝流程，并進(jìn)行了壓力灌漿加固鉸縫的試驗研究，通過板橋梁加固前后的檢測試驗驗證了該技術(shù)的有效性。

2.1 主要病害

該小橋存在的主要病害:(1)左幅8#鉸縫通長開裂，滲水泛白，對應(yīng)橋面出現(xiàn)多條縱縫，造成8#、9#板單板受力。(2)右幅6#鉸縫通長開裂，滲水泛白，對應(yīng)橋面出現(xiàn)多條縱縫，造成6#、7#板單板受力。

2.2 處治方案

為了便于研究該技術(shù)方案的加固效果，該小橋左幅采取鉸縫壓力注膠，并且橫向跨縫粘貼鋼板方案;右幅只采取鉸縫壓力注膠，對比兩種加固方案的加固效果。加固前后撓度監(jiān)測采用橋上不斷交，橋下?lián)隙葘?shí)時連續(xù)監(jiān)測的方法，這樣既保證了橋梁的正常運(yùn)營，不影響交通;過往的車輛又能為橋梁檢測提供荷載，進(jìn)行實(shí)時撓度監(jiān)測，反應(yīng)橋梁在日常正常運(yùn)營下的結(jié)構(gòu)狀況。

2.3 工藝流程

壓力注膠加固鉸縫施工應(yīng)將鉸縫造成一個密閉空腔，有控制地預(yù)留進(jìn)出口，有效運(yùn)用高壓灌漿設(shè)備，將加固用膠壓入鉸縫的開裂面，達(dá)到加固目的。其流程主要包括鉸縫處理、埋設(shè)注膠管、測量管、板縫封縫、注膠、粘貼鋼板等工藝。

2.4 加固效果評價

該加固方法在橋梁病害外觀和梁板靜力剛度(撓度)兩方面，加固后均比加固前有較好的改善，改善了結(jié)構(gòu)受力，消除了安全隱患，達(dá)到了預(yù)期的加固效果。并且加固后第二天撓度監(jiān)測，各梁板撓度均有明顯減小，橋梁剛度有所提高，說明該方法具有很好的時效性。

其中左幅壓力注膠后，粘貼鋼板，單板受力梁板撓度明顯減小，左幅撓度最多減小為46%，右幅最多減小為32.3%，說明粘貼鋼板能進(jìn)一步改善橋梁加固的效果，建議對于病害橋梁注膠完成后，再考慮進(jìn)行貼貼鋼板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，改善橫向聯(lián)系。

3 應(yīng)用前景分析

不中斷交通壓力注膠施工方法，不需中斷交通，施工方便快捷。經(jīng)過對病害橋梁加固前后橋梁外觀和撓度的監(jiān)測對比，該施工方法對板梁橋梁單板受力病害有較好的加固效果。

首先該施工方法不需中斷交通，是該施工方法一大亮點(diǎn)，與常規(guī)方法如重做橋面鋪裝加固鉸縫方法對比，后者至少需封閉一個車道，進(jìn)行半幅施工，封閉時間較長，高速車流量很大，橋上施工的安全問題尤為突出。并且封閉交通手續(xù)審批繁瑣，不利于養(yǎng)護(hù)部門及時養(yǎng)護(hù)的要求。出現(xiàn)病害后，壓力注膠法隨時可以組織施工單位進(jìn)行維修加固，滿足出現(xiàn)病害及時處治的要求。

不中斷交通壓力注膠施工方法的經(jīng)濟(jì)性，首先該方法工序簡單，需要人員較少，主要加固材料加固用膠，比常規(guī)方法需要較多的人員和材料用一定的優(yōu)勢。再者，常規(guī)做法中，如果病害橋梁只有一條鉸縫損傷比較嚴(yán)重，也需鑿除橋面鋪裝，重新澆注，經(jīng)濟(jì)性較差，比較浪費(fèi)。而該方法只需對病害鉸縫進(jìn)行注膠加固即可，從工程造價上有良好的經(jīng)濟(jì)性。

該方法工序工藝簡單，具有較好的安全性和經(jīng)濟(jì)性，施工方法省時省力，在高速公路“安全暢通”的原則下，具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié)論與建議

(1)通過加固設(shè)計、現(xiàn)場監(jiān)測，外觀調(diào)查、數(shù)據(jù)比較等確定了不中斷交通壓力注膠加固鉸縫的方法，對于空心板鉸縫滲水及單板受力之類病害是一種行之有效的方法。

(2)通過加固后的監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，雖然注膠后橫向粘貼鋼板效果好于單純注膠加固，但由于所選實(shí)體橋梁跨徑較小，橋梁撓度也較小，對于粘貼鋼板的加固效果與經(jīng)濟(jì)性的對比需要進(jìn)一步的研究分析。

(3)通過小橋單板受力的病害處治，提出了新材料、新工藝等一套完整的施工方法。

(4)對于板縫高度較低的板式橋梁，運(yùn)用此種方法加固，清理板縫是施工難點(diǎn)。

(5)加固所用加固用膠高溫環(huán)境下固化效果較好，所以盡量選擇溫度較高時，進(jìn)行施工，以保證加固效果。避免低溫施工。

根據(jù)加固設(shè)計、施工過程中所遇到的問題，提出以下建議。

(1)若支座變形、老化、脫空的，應(yīng)先對支座進(jìn)行更換后進(jìn)行鉸縫灌膠處理。

(2)板縫、鉸縫注膠時應(yīng)組織多條鉸縫同時進(jìn)行，保證固化基本同步，消除應(yīng)力重新分布帶來的不利影響。

(3)板縫、鉸縫注膠完成后可考慮在板底布設(shè)鋼筋網(wǎng)或粘貼鋼板增強(qiáng)空心板的橫向聯(lián)系，防止在動荷載作用下鉸縫、板縫粘結(jié)面混凝土再次發(fā)生破壞。

(4)此加固方法的耐久性性能需進(jìn)一步觀察和研究。進(jìn)一步加強(qiáng)該工法在計算理論方面的總結(jié)研究，使之形成一套理論嚴(yán)謹(jǐn)，技術(shù)可靠的加固技術(shù)。

(5)針對不同種跨徑的板梁橋，研究跨徑與鉸縫加固效果的關(guān)系，研究板底橫向聯(lián)系(如橫向跨縫粘貼鋼板)在不同跨徑板梁橋加固中的作用。

［1］戴桂華.橋梁單板受力病害分析及處理策略［J］.湖南交通科技，2012(6):116-118.

［2］王硯桐.高等級公路中“單板受力”現(xiàn)象及原因分析［J］.公路交通技術(shù)，2004(4):29-32.

［3］楊修志.鋼筋混凝土空心板梁受力不均勻現(xiàn)象與防治［J］.公路交通技術(shù)，2006(5):102-103.

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1008-3383(2014)03-0099-01

2013-10-25