橋面混凝土鑿除工藝探究

高宏廣

摘 要：本文簡要介紹了幾種橋面鑿除的方法，并以寧夏吳忠黃河大河維修加固工程對比不同鑿除工藝，探究不同工藝的適用條件，為實際工程選取鑿除工藝做出理論指導和參考建議。

關鍵詞：橋面鑿除；鑿除工藝；風鎬

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A

0.前言

隨著時間的推移， 社會的發展，任何新建的橋梁最終都會成為舊橋。在橋梁運營期間，由于車輛荷載特別是超重車輛行駛，以及外界各種因素的作用和影響，導致橋梁結構產生病害、出現缺陷、嚴重影響到橋梁正常運營。

橋梁主要病害有箱梁裂縫發育、主橋下撓、支座脫落、橋面鋪裝層存在車轍、擁包、破損現象等。通過研究分析表明，采用適當的加固技術和拓寬措施對恢復和提高舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，以滿足現代化交通運輸的需求是可行的。

常見的橋梁加固的技術方法有加大截面法、碳纖維加固法、粘貼鋼板加固法、預應力加固法、擴大基礎加固法。橋梁加固的工藝措施有裂縫處理、腹板粘貼鋼板、體外預應力張拉、更換支座及更換橋面鋪裝和伸縮縫等。為有效減少施加體外預應力束數量和施工風險，改善撓度、內力和應力，預應力張拉前應減少橋面荷載，鑿除原橋面鋪裝層。橋面鑿除成為施工措施的前提和必要步驟，其重要性逐漸凸顯，那么探尋出一種高效、科學的橋面鑿除工藝迫在眉睫。但目前關于橋面鑿除工藝的研究尚少，在實際施工過程中往往沒有一份具有指導性的研究作為參考。

1.常見橋面鑿除方法

1.1 風鎬傳統鑿除

風鎬是一種手持機具，風鎬由配氣機構、沖擊機構和鎬釬等組成，作業時，使鎬釬頂住混凝土面。使沖擊錘不斷往復運動，打擊釬尾，破碎混凝土。

1.2 “啄木鳥”鑿除

“啄木鳥”鑿除的原理與風鎬鑿除原理是一致的，不同的是風鎬是借助人的推力反作用在混凝土上，而“啄木鳥”鑿除借助的是挖掘機液壓臂。

1.3 靜態爆破技術

靜態爆破進行破碎的機理主要是靠破碎劑在被破碎體內發生緩慢的化學反應和物理變化，使介質產生龜裂而解體。

1.4 劈裂機鑿除

劈裂機鑿除是用鑿巖機在鋪裝層上鉆出一個設定直徑及深度的孔，將分裂機放入孔中，中間楔塊在液壓力的推動下將被拆除的結構從內部裂開，細鋼筋可同時被拉斷。

1.5 整體掀開法

先將橋面混凝土分割成若干個小塊，在每個區域四周用風炮鉆一排孔，種上鋼釘并用大錘用力擊打，致使結合面的黏結力破壞，再用挖機將混凝土塊整體撬起，達到混凝土從梁體剝離的目的。

2.工程概況

京藏高速公路寧夏吳忠黃河大橋全長1248m，橋面寬16m，主橋長468m，橋面縱坡為1%，橫坡為2%，分左右幅。針對橋梁病害，設計采用體外預應力張拉法、腹板粘貼鋼板、裂縫及缺陷處理、更換支座、更換橋面鋪裝及伸縮縫等維修加固措施。體外預應力張拉必須在橋面荷載解除之后進行，工序環環相扣，工期緊，橋面鑿除成為此工程工期關鍵的控制點。原主橋橋面混凝土厚度為16cm，混凝土內布設縱橫間隔為15cm的φ12鋼筋網。工程采取交通管制，大橋半幅封路半幅通車，由于高速公路交通壓力大，盡可能縮短交通管制的時間并安全順利地完成加固工程成為本工程的追求。基于本橋實際情況綜合考慮，右幅封閉左幅施工時，橋面鑿除采用風鎬傳統鑿除和整體掀開法兩種工藝，各鑿除3744m2，最后對比得出較好工藝方法用于右幅施工。

3.分析

風鎬傳統鑿除施工班組共11把風鎬，50名工人，工人輪番上班鑿除，風鎬每日工作16小時，從一側向另一側逐步鑿除。整體掀開鑿除施工班組40名工人，每日工作8小時，將施工范圍劃分為31個小區域，同時施工鑿除，具體施工步驟及方法在第二節已闡述，在此不再重復。表1是兩種工藝的投入情況。

3.1 工效對比

從最初鑿除到清運廢渣完畢，傳統法共用13天，整體掀開法共用7天。傳統鑿除法使用650個工日完成3744m2，而整體掀開法僅使用280個工日；傳統鑿除法一工日可鑿除5.76m2，而整體掀開法一工日可鑿除13.371m2，后者工效為前者工效的2.32倍。

3.2 質量對比

就鑿除效果而言，傳統鑿除法鑿除的混凝土部分不能完全從梁體剝離，局部仍然殘留大量混凝土，為滿足后期橋面鋪裝的質量要求，必須重新返工鑿除。最終用一臺小空壓機配合兩把風鎬用時兩天將其清除，此法不能一次性達到工程質量要求。

整體掀開法在鑿除時將混凝土板整體掀開，橋面梁板頂面與混凝土塊分離，梁板頂面平整且無碎渣，僅四周殘余極少量混凝土， 鑿除效果較好。

3.3 安全對比

風鎬采用人工鑿除，風壓過小會使鑿除沖擊力不夠，鑿除速度過慢，而風壓過大容易造成風管脫落，造成人員受傷，不具安全性；風鎬鑿除時，碎渣飛濺，極易給人員及對面車輛造成傷害，飛濺的碎渣對高速行駛的汽車沖擊力巨大，一旦砸到車輛，后果不堪設想。盡管施工時做好了十足的防備保護措施，仍然有人員因鑿除受皮外傷；風鎬鑿除過程中，混凝土內布設的鋼筋網逐漸暴露在外，造成人員行走困難易摔倒，且外露的鋼筋容易砸破車輛輪胎，是施工現場不安全因素之一。

基于工效、質量、安全等因素的綜合評定，整體掀開法確實優于風鎬傳統鑿除法，此工程決定在右幅施工時完全采用整體掀開法鑿除原橋面鋪裝，提高施工效率。

結語

橋面是橋梁結構的重要組成部分，它直接承受車輪的壓力、沖擊和剪切作用，并在汽車和氣候變化的反復作用下被磨耗和風化。同時，由于它黏結在梁體頂面，成為受力結構的上緣部分，承受了一定的內力，因此舊橋橋面往往會出現損壞的現象，使得更換橋面鋪裝成為必不可少的加固措施之一，那么確定一種科學合理的橋面混凝土鑿除工藝尤其重要。確定鑿除工藝應理論結合現場情況綜合分析，充分考慮到鑿除面積、原混凝土鋪裝層厚度、是否存在鋼筋網、是否存在豎向植筋等因素。

若混凝土層厚度太厚，則不宜采用風鎬傳統鑿除法；若鑿除橋面梁板上的鋪裝層，則不宜采用“啄木鳥”鑿除法，避免傷及梁板；若混凝土內布設鋼筋網，則不宜采用靜態爆破技術；若混凝土存在豎向植筋，則不宜采用整體掀開法。

根據此工程現場實際情況，原橋面混凝土層厚度16cm，內設縱橫鋼筋網，無豎向植筋，且鑿除面積較大，右幅施工時將采用整體掀開法。

由于本人理論水平所限，經驗尚不足，只能對一些問題做一些膚淺的思考和簡單的概括，希望能為工程實際起到參考作用，文中可能存在疏漏或錯誤，懇請同行或專家前輩給以指導和指正。

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