高等級公路中“單板受力”橋梁化學灌漿加固鉸縫處治方法淺析

楊旭光

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

高等級公路中“單板受力”橋梁化學灌漿加固鉸縫處治方法淺析

楊旭光

(河北省交通規劃設計院試驗檢測室)

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，對化學灌漿加固鉸縫處治方法進行較為系統的分析。

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，鋪設微表處。鉸縫設置鉸接鋼筋或連接鋼板;橋面鋪裝采用雙層鋼筋網;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1cm微表處。

該處治方法能有效的對單板受力橋梁進行加固，但也存在一定的缺點:(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行養生，混凝土橋面鋪裝施工質量難以保證°(4)鑿除過程中對原結構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鍵難點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，化學灌漿加固鉸縫的技術方法能很好的解決此類問題。

化學灌漿加固鉸縫就是將鉸縫造成一個密閉空腔，預留進出口，有效運用高壓灌漿設備，將化學膠液灌入鉸縫縫隙內，使其迅速擴散、凝結并固化。通過新型環氧樹脂膠良好的粘結性能和力學性能、快速的固化時間，恢復兩側梁板之間的連接，提高鉸縫的抗剪能力，有效恢復橋梁結構的整體性能。該方法的最大優點為不中斷交通進行施工;所有施工操作都在橋下進行，施工不破壞原結構，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，提出了該技術的工藝流程，并進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，對應橋面出現多條縱縫，造成8#、9#板單板受力。(2)右幅6#鉸縫通長開裂，滲水泛白，對應橋面出現多條縱縫，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。加固前后撓度監測采用橋上不斷交，橋下撓度實時連續監測的方法，這樣既保證了橋梁的正常運營，不影響交通;過往的車輛又能為橋梁檢測提供荷載，進行實時撓度監測，反應橋梁在日常正常運營下的結構狀況。

2.3 工藝流程

壓力注膠加固鉸縫施工應將鉸縫造成一個密閉空腔，有控制地預留進出口，有效運用高壓灌漿設備，將加固用膠壓入鉸縫的開裂面，達到加固目的。其流程主要包括鉸縫處理、埋設注膠管、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，改善了結構受力，消除了安全隱患，達到了預期的加固效果。并且加固后第二天撓度監測，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，再考慮進行貼貼鋼板進行補強，改善橫向聯系。

3 應用前景分析

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。經過對病害橋梁加固前后橋梁外觀和撓度的監測對比，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，與常規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。并且封閉交通手續審批繁瑣，不利于養護部門及時養護的要求。出現病害后，壓力注膠法隨時可以組織施工單位進行維修加固，滿足出現病害及時處治的要求。

不中斷交通壓力注膠施工方法的經濟性，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，比常規方法需要較多的人員和材料用一定的優勢。再者，常規做法中，如果病害橋梁只有一條鉸縫損傷比較嚴重，也需鑿除橋面鋪裝，重新澆注，經濟性較差，比較浪費。而該方法只需對病害鉸縫進行注膠加固即可，從工程造價上有良好的經濟性。

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

4 結論與建議

(1)通過加固設計、現場監測，外觀調查、數據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)通過加固后的監測發現，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濟性的對比需要進一步的研究分析。

(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，運用此種方法加固，清理板縫是施工難點。

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

根據加固設計、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，應先對支座進行更換后進行鉸縫灌膠處理。

(2)板縫、鉸縫注膠時應組織多條鉸縫同時進行，保證固化基本同步，消除應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鋼筋網或粘貼鋼板增強空心板的橫向聯系，防止在動荷載作用下鉸縫、板縫粘結面混凝土再次發生破壞。

(4)此加固方法的耐久性性能需進一步觀察和研究。進一步加強該工法在計算理論方面的總結研究，使之形成一套理論嚴謹，技術可靠的加固技術。

(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系，研究板底橫向聯系(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”現象及原因分析［J］.公路交通技術，2004(4):29-32.

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1008-3383(2014)03-0099-01

2013-10-25