省道清林溝大橋養護維修的應用措施

張領東

(山西省公路局晉城分局，山西 晉城 048026)

省道清林溝大橋是一座1-40 m的單跨雙曲拱橋，位于省道陵沁線K116+185處，橋梁全長80 m，設計荷載原標準汽—20，掛—100級。修建于1991年。

該橋自通車運營以來，受橋梁自身設計結構特點的限制及橋梁承受的汽車、行人等荷載作用影響，包括外部環境中空氣、水、酸堿環境的作用，橋梁上部結構中在拱助、橫隔板、拱波出現多處混凝土剝落、邊角開裂、嚴重滲水、裂縫、露筋、鋼筋銹蝕等病害，如不及時采取必要的養護措施進行病害的處治維護，將影響到該橋的安全運營，存在一定的安全隱患，為此上級部門決定對該橋進行養護維修，下面結合工程的具體實際情況進行分析。

1 橋梁病害的具體情況

在橋梁的病害檢查中，一般采用目測式或簡單的儀器輔助如望遠鏡、鋼尺、裂縫觀測儀，但由于該橋下跨為三級公路(縣道)，橋下凈空21 m，給橋梁的病害觀測特別是1/4L區間的病害觀測帶來難度，故在2011年的橋梁定期檢查中，工程技術人員在常規的觀測方法外采用省交科院的橋梁專用觀測車對橋梁病害進行近距離檢查，以準確判定橋梁的病害。

清林溝雙曲拱橋上部結構中分布六條拱助，橫隔板五道，橫系梁四道，橋梁主要病害集中在橋梁1/4L兩個截面1號、2號、5號、6號拱肋(具體編號按橋梁管理系統CBMS中的規定編排)，具體范圍在與3號、7號橫隔板截面的接合部(約縱向120 cm、橫向拱肋寬度范圍內)，病害主要為混凝土剝落、局部3 cm～5 cm的集料酥散、鋼筋銹蝕外露、滲水現象明顯且伴有白色晶體析出，同時5號、6號拱肋在3號橫隔板位起至0號臺方向內側有3 m，1.8 m裂縫，縫寬2 mm，其他部位病害為:

1)1號拱肋兩個拱腳部位、6號拱肋1號臺拱腳部位局部混凝土風化剝落、掉角、鋼筋銹蝕外露，范圍為拱腳線起80 cm范圍內。2)跨中拱波在3號～7號橫隔板區有縱向波頂裂縫16 m，縫寬2 mm～5 mm。3)個別橫隔板底部混凝土開裂、露筋。4)1號、6號拱肋(邊肋)整體底部、外側受雨水、大風直接影響，出現多處風化剝落現象。

2 橋梁病害原因分析

1)運煤重載車輛的影響。由于該橋處于主要的運煤通道，經調查2011年該路段交通量平均日達11 693輛，其中運煤車輛(大貨、拖掛)折算值達到4 319輛/d。在重載車輛專項抽查中，重載車中六軸車比例占到70.4%，載重噸位平均為54 t。調查中未發現超過55 t的超載車輛，但基本為滿負荷狀態。所以重型車輛為病害的主要影響因素。

2)橋梁滲水影響。該橋主拱圈上部為左右各3個腹拱段及跨中實腹段區域組成，橋梁滲水集中在3號、7號拱橫隔板截面對應的跨中實腹段兩側，而跨中區域拱波和拱板上面直接是實腹段填料，橋內滲水可以由拱波沿縱向跨徑方向在拱波與拱肋結合部裂縫滲出，形成嚴重滲水，并在冬季形成凍融破壞導致混凝土嚴重剝落、鋼筋銹蝕，耐久性下降。同時該橋原橋面泄水孔孔徑、排水不利，雨季易造成橋面積水，更加加劇滲水對橋梁的影響。滲水是形成橋梁病害的次要因素。

3)橋梁自身結構的影響。橋梁跨中拱波的波頂裂縫為雙曲拱橋的常見病害，此次檢查中未發現存在環向縫(拱肋與拱波間的裂縫)，拱腳處也未發現水平位移，所以對結構受力在一定的影響內，但裂縫寬度超限，需及時做封閉處理，結構自身特點是橋梁病害產生的其他因素。

3 養護維修措施

根據本橋病害的具體情況及成因分析，分以下幾個層次進行養護維修處理。

3.1 拱肋混凝土剝落、酥散、露筋

施工中，對拱肋混凝土剝落破壞比較嚴重，已有鋼筋暴露的部位，首先將破損松動的混凝土進行鑿除，鑿除時不得使用沖擊力大的設備，實際施工中使用的小錘子、鋼釬、鑿子雖然工具簡單，但很實用、效果很好，要特別注意將銹蝕鋼筋下面的混凝土徹底清除，以獲得良好的維修效果;其次采用電動鋼刷將病害部位混凝土表面清理干凈、保持混凝土的干燥，露出內部堅實的混凝土表面，并用專用的除銹劑清理鋼筋表面銹跡，在這個過程中要處理好維修區域邊緣，形成簡單齊整的幾何形狀;最后采用配制好的補強修補膠進行分層填充修補，施工中采用的修補膠為化學復合材料，調制比例1∶2。修補完成后，在修補面和原構件面要結合砂漿找平。

3.2 拱肋、橫隔板混凝土表面輕微風化、剝落處理

對1號、6號拱肋及個別橫隔板混凝土表面風化、剝落及有滲水跡象形成的表面污垢，使用電動鋼刷對表面進行清理，涂一層專用結合漿與原表面找平。

3.3 拱肋裂縫、拱波波頂裂縫處理

裂縫處理分為兩種方法:

1)表面封閉法，對輕微裂縫、縫寬小于0.2 mm的裂縫，清除表面灰塵、砂粒、滲水銹跡，保持干凈、干燥狀態，然后沿構件表面涂刷修補膠進行封縫。2)壓力灌注法，對拱肋側面、拱波波頂縫寬在2 mm～5 mm的裂縫需采用以一定壓力將修補膠注入裂縫腔內，以達到充填密實的效果。其施工工藝流程為:a.處理縫口表面和注漿嘴。用鋼絲刷沿裂縫走向清理寬度5 cm范圍的混凝土表面，使工作面平整、干燥、無油污。如縫內潮濕，用噴燈充分烘干。沿裂縫走向布置注漿嘴，具體選在裂縫最寬處、交錯處、端處、裂縫貫穿處等部位，設置間距采用15 cm～25 cm，原則上縫窄可密、縫寬可稀，對埋設點進行一定清理。b.粘結注漿嘴。使用修補膠在已定位置粘結注漿嘴。c.封縫。采用補強修補膠進行封縫，要做到嚴密，密封完成后讓補強修補膠自然固化，需注意固化過程中防止其接觸水。d.密封檢查。待封縫膠固化后，沿縫涂一層皂液，從注漿嘴向縫中進行壓縮空氣檢測后，若無氣泡表示封縫效果良好，可進入下一步工序，否則重新施作封縫。e.灌漿。首先接通管路，打開所有注漿嘴上的閥門，再次用壓縮空氣將管道及裂縫吹掃一遍，檢查灌漿設備試運轉正常后方可正式灌漿，灌漿壓力控制在0.1 MPa～0.2 MPa，施工中壓力要逐漸升高，防止驟然加壓使裂縫擴大，達到壓力后保持穩定以滿足灌漿要求，保證灌漿質量。灌漿結束的標準應以縫不吸漿為原則，具體操作中已明顯不進漿時，再繼續壓漿2 min即可停止灌漿。同時注意對豎向、斜向裂縫的灌漿自下而上進行，灌漿結束后立即拆除管道及設備，并清洗干凈。如需處理裂縫數量較少，可采用多個針管注射式壓漿處理，一定要相互補充注漿到位，本橋裂縫處理采用的是這種方式。f.封口結束。待裂縫內漿液達到初凝不外流時，拆下灌漿嘴設施，用修補膠把灌漿嘴處抹平封口，整個處理即可結束。g.檢查。裂縫全部處理結束后，對其進行檢查，要求處理后裂縫表面平整均勻，無脫落和新的裂縫出現。

3.4 橋梁防排水的施工

針對該橋上部結構存在局部滲水嚴重的情況，采取以下幾條措施:

1)對原橋面進行10 mm的微表處施工，進一步提高橋面的密實和防排水功能。

2)對橋面泄水孔重新布置，將原φ70 mm的泄水管改造為φ100 mm PVC的泄水管，并調整其下傾角度，解決原泄水孔易堵塞的問題，需注意的是加長其在橋體外的外露長度，避免排水外灑在橋梁主體表面上。

3)對橋梁六個腹拱內部進行徹底清除，并重新埋設泄水管。

4)在跨中區域實腹式填料與3號，4號腹拱端墻結合部的截面對2號，5號拱肋與腹拱墩相接處，在拱波上斜向下鉆φ30 mm的小孔，套入φ25 mm的小徑PVC管，用于排出此處積水。泄水管共用4套。

4 施工注意事項

1)在橋梁的維護保養中，其主要處理的是構件表面缺陷、剝落和裂縫，這些病害在橋梁中普遍存在且數量較多，在處理之前做好對病害標識和記錄尤為重要，并盡可能地繪制病害分布圖，統一規范編號，科學標識病害，這些都要成為橋梁檢查技術檔案資料，以進一步為橋梁維修加固中病害處理的對策提供準確的依據。

2)該橋病害的維護保養順利完成，成功地依托了專用橋梁檢測車的應用，但由于是在非高速公路上使用，交通不能全部禁止，所以交通安全控制要特別加強，作為重中之重的工作進行周密布置，確保工程施工安全。

3)橋梁病害處理過程中，施工人員需配備必要的防塵等勞保防護用品。

4)做好橋梁病害處理前后及過程中的照片、影像等資料的留存。

5 結語

橋梁的養護、保養是一個長期且持續的工作，它貫穿于橋梁的整個使用周期，橋梁的任一個病害或表面缺陷會常年累月的變化，如不及時處理有擴大的危險性，例如即使是無害裂縫也會由于水的滲入而促使混凝土劣化，引起鋼筋腐蝕。因此加強對橋梁的維護保養，及時處理病害，徹底解決或控制其發展，對保證橋梁保持良好的技術狀況安全運營具有十分重要的意義。

[1] 柏 斌.橋梁施工中混凝土養護技術探討[J].山西建筑，2011，37(24):186-187.