某箱梁橋病害產生原因分析及處治

熊中貴

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550004）

某箱梁橋病害產生原因分析及處治

熊中貴

（貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550004）

介紹了某箱梁橋產生的病害，病害產生的原因分析，采取的處治措施，采用的主要施工工藝和技術要點，通過對此橋梁病害處治，為今后類似橋梁病害處治提供參考和借鑒。

箱梁橋；病害；處治；裂縫；植筋；頂升

1 工程概況

某箱梁橋總長564.903 m，全橋平面位于直線段上，分左右兩幅，按雙向四車道高速公路標準設計，全橋總寬度為21～35 m。

橋梁上部結構設計為20孔箱梁，共五聯，其中第二聯為4孔20.841 m+2×23 m+22 m鋼筋混凝土連續箱梁，橋臺臺口處設置80型伸縮縫，4#、8#、12#、16#橋墩位置設置160型伸縮縫。下部結構為框架埋置式橋臺、樁基礎。橋墩為圓柱式墩、樁基礎，全橋箱梁均采用GPZ（Ⅱ）盆式支座。橋面鋪裝采用10 cm厚現澆鋼筋混凝土+10 cm厚瀝青混凝土。橋梁設計荷載：公路Ⅰ級；設計速度：80 km/h；地震烈度：VI。

該橋位于互通區主線上，互通區過后為斷頭路，2012年建成通車，通車后左幅有車輛通行，右幅無車輛通行。

第二聯右幅7號墩原設計情況：左墩柱高15.7 m，右墩柱高15.51 m，柱子直徑1.3 m，C30混凝土，樁基直徑1.5 m，C25混凝土，兩樁基頂之間設有地系梁，柱頂無蓋梁，直接在圓柱頂設置支座墊石，墊石為C40小石子混凝土。墩柱對應橋面橫坡2.106％，橋面縱坡0.9％。

2 橋梁病害情況

2014年在對運營橋梁的定期檢查中發現：

（1）全橋6道伸縮縫均阻塞大量施工廢料，伸縮功能喪失。

（2）全橋活動支座鎖定均未解除。

（3）第二聯右幅7號墩：左側墩柱頂部后側有兩道豎向裂縫，縫長分別為1 m和1.07 m，最大縫寬分別為0.51 mm和0.63 mm，右側墩柱頂部共有7道豎向裂縫，后側有2道，右側有2道，前側有3道，最大縫長為1.3 m，最大縫寬為1.5 mm；左側支座墊石開裂破損。

（4）鑿除墊石混凝土時發現，兩個墊石中間均存在空洞，兩支座已壓壞；鑿除墩柱混凝土時發現，兩個墩柱柱頂均無墩頂加強鋼筋網，柱頂30cm范圍沒有柱子主筋。

3 病害產生原因分析及處治措施

3.1病害產生原因分析

根據現場了解情況，右幅7#墩施工中因標高控制失誤，導致柱頂標高高出設計標高，施工上部結構前對超過設計標高部分進行了鑿除，從外觀看，墩頂鑿除面平整度很差，采用砂漿進行找平修補，修補質量較差，鑿除墊石、墩頂混凝土時發現兩個墊石中間均存在空洞，墩頂無加強鋼筋網。據此分析，由于墩柱頂面混凝土平整度很差，墩頂無加強鋼筋網構造，墩柱頂面將受力不均，造成局部應力過大，應力集中，易導致墩柱頂部區段劈裂；并且由于全橋支座未解鎖且伸縮縫均阻塞失效，上部連續箱梁在溫度、混凝土徐變收縮作用下無法自由變形，也會產生較大內力，上部箱梁的軸力、彎矩通過支座傳遞到支座墊石及墩柱上，在墩柱頂面會產生較大的彎剪組合效應。在上述各種不利荷載作用下，支座墊石及墩頂區域的混凝土發生開裂破壞。

3.2主要處治措施

（1）清除堵塞伸縮縫的施工廢料，恢復伸縮縫功能，并檢查全橋伸縮縫構件，若有損壞應進行修復。

（2）解除全橋活動支座鎖定；

（3）在右幅7號墩處設置反力墩頂升和臨時支撐箱梁，鑿除墩頂開裂區段1.5m范圍混凝土，重新澆筑墩柱及支座墊石；

（4）更換損壞的支座。

3.3主要處治設計情況

（1）鑿除墩頂1.5 m范圍混凝土，采用C22鋼筋植筋，距圓柱中心30 cm、45 cm環向等間距分別布置10根、20根長80 cm錨固鋼筋，錨固深度30 cm。

（2）每根柱子等間距布置C16箍筋12道，C25豎向主筋30根，柱頂設三層10 cm×10 cmФ10加強鋼筋網，層距為8 cm，墩柱為C35混凝土。

（3）墊石設三層8 cm×8 cmФ10鋼筋網，層距為4 cm，墊石為C40小石子混凝土。

（4）箱梁頂升力為1 000 t。

4 橋梁病害處治主要施工工藝及技術要點

4.1橋梁病害處治

橋梁病害處治所用材料，必須符合標準、規范、設計等有關規定，經檢驗合格后才能使用。

4.2支座鎖、伸縮縫處治

建議使用橋檢車，安排人員，解除全橋活動支座鎖定，并清除堵塞伸縮縫的施工廢料，恢復伸縮縫功能，并檢查全橋伸縮縫構件，若有損壞應進行修復。

4.3右幅7號墩墩柱、墊石處治

（1）主要施工流程：臨時反力墩施工→頂升箱梁→鑿除墊石、墩頂開裂區段1.5 m范圍混凝土→墩柱頂植筋、安裝墩柱鋼筋→涂界面劑、支模、澆筑墩柱混凝土→安裝墊石鋼筋、支模、澆筑墊石混凝土→安裝支座→落梁→拆除頂升系統、臨時反力墩。

（2）頂升箱梁

頂升至落梁期間應封閉橋上交通；因箱梁存在縱橫坡，應根據現場實際情況準備楔形鋼墊板進行調節；應采用帶鎖定功能的同步千斤頂進行頂升，頂升千斤頂應設置在穩定的反力設施上，臨時反力墩的強度和穩定性應通過驗算，確保頂升系統在整個施工中的穩定性和安全性。頂升千斤頂規格及數量根據頂升力大小確定，頂升位置合理。

（3）植筋施工

施工前應按設計制作同條件的檢測試件，試件不少于3根，施工前對試件作抗拔試驗，試驗結果達到抗拔檢驗、設計要求后方可用于施工。

（4）墩柱、墊石施工

①施工前必須做好混凝土配合比試驗，合格后方可用于施工。

②澆筑混凝土時應對稱、均衡進行澆注，并振搗密實，待達到100％設計強度才可拆除模板，并應控制混凝土內外溫差在20℃以下。

③在炎熱天氣，混凝土應在夜間澆注，入模溫度應控制在25℃以下。

④混凝土拆模時，芯部與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差均不得大于20℃。混凝土外表面應達到平整、光潔。

⑤養護要求：混凝土初凝后用麻袋履蓋并灑水，一直保持濕潤，養護時間不少于14 d；冬季施工要采取保濕保溫養護措施，適當延長養生期。混凝土試件應采用與結構相同的混凝土、相同的澆筑方法和養護條件。

⑥墩柱箍筋、主筋均采用搭接焊，箍筋雙面焊接長度≥20 cm，主筋雙面焊接長度≥30 cm，相鄰主筋的接頭高度應豎向錯開。

⑦應將鑿除混凝土柱頂表面鑿毛、清理干凈。在澆筑墩柱混凝土前2～3小時將柱頂表面用水充分濕潤并除去明水，在表面上均勻涂刷一層界面劑。

⑧應準確控制澆筑柱頂標高，并將頂面抹平。

⑨應對墊石范圍柱頂進行鑿毛清潔，澆筑墊石混凝土前灑水充分濕潤但無明水。

⑩應準確控制澆筑墊石頂標高和支座位置，兩墊石頂距箱梁底面鋼板的凈距應相等，墊石頂面應平整，使支座受力均勻支承良好。

4.4落梁

安放支座后，根據試件試驗結果確定落梁時間，落梁時柱子混凝土強度應≥35 MPa，墊石混凝土強度應≥40 MPa。落梁程序與頂升程序相反。落至支座承載以后應注意位移和壓力傳感器所示數據，各千斤頂減速、位移變化應一致。

4.5施工設備設施拆除

千斤頂、臨時支撐、支架的拆除應安全、有序。

5 建 議

（1）橋梁施工單位應加強管理，提高橋梁施工從業人員素質，保證橋梁施工質量，從施工上避免橋梁病害的產生。

（2）該箱梁橋在處治后的使用過程中，管養部門應加強橋梁日常巡查和定期檢查，按照規范要求進行橋梁養護。

U445.7

C

1008-3383（2016）09-0112-02

2015-12-25

熊中貴（1972-），男，貴州水城人，高級工程師，研究方向：公路、橋梁、隧道施工技術及管理。