高速公路橋梁常見病害維修加固施工工藝研究

史永亮

摘要：高速公路橋梁在長期使用的過程中受到人為因素、自然因素等方面的影響，產(chǎn)生了各種不同類型的病害，為交通運輸?shù)陌l(fā)展帶來嚴重的安全隱患。在高速公路橋梁病害中，橋面系病害、上部結構病害、支座病害以及下部結構病害是較為常見的病害種類，對高速公路橋梁的正常運行有著直接的影響，甚至會威脅到人們的出行安全。基于此，本文將對高速公路橋梁常見的病害進行分析，然后對其維修加固施工工藝進行研究，旨在為高速公路橋梁的正常運行以及人們出行安全提供保障。

關鍵詞：高速公路橋梁;病害;維修加固;施工

橋梁是高速公路重要的組成部分，其在使用的過程中會受到諸多因素的影響，導致橋梁性能受到影響，出現(xiàn)沉降、裂縫、鋼筋腐蝕等情況，進而導致橋梁的承重能力顯著降低，最終影響到車輛的正常行使，甚至還可能會引發(fā)安全事故。因此，對高速公路橋梁常見病害進行分析，對維修加固施工工藝的進步有著重要意義，同時也對公路橋梁運輸安全性的提升有著重要意義。

1 高速公路橋梁常見病害

1.1 橋面系病害

在高速公路運行的過程中，橋面系病害是較為常見的病害之一，其主要包括欄桿病害、橋面鋪裝病害、排水系統(tǒng)病害、伸縮縫病害以及其他附屬病害等。如：欄桿病害主要體現(xiàn)在錨固螺栓、護欄鋼筋等發(fā)生銹蝕或是欄桿斷裂等方面;橋面鋪裝病害主要體現(xiàn)在橋面出現(xiàn)破損、鋪裝層脫落、縱向裂縫、橫向裂縫以及網(wǎng)狀裂縫等方面;排水系統(tǒng)病害主要體現(xiàn)在橋面翻漿、道碴板結、橋面裂紋、梁部滲水等方面;伸縮縫病害主要體現(xiàn)在橡膠條破損或缺失、錨固區(qū)混凝土開裂等方面。

1.2 上部結構病害

橋梁的上部結構是其主要的承重結構，由梁、板、拱肋等組成，根據(jù)橋梁的結構形式、構件種類、施工環(huán)境等不同的情況，其上部結構基本構件上產(chǎn)生的缺陷種類和程度也不盡相同，主要病害類型有結構裂縫、破損露筋、混凝土腐蝕、鉸縫脫落、蜂窩麻面、涂層老化、滲水泛堿等。如：砼空心板梁鉸縫局部滲水，就會形成水跡自化的現(xiàn)象，長此以往會破壞板梁之間的橫向聯(lián)系，降低了橋涵的承載能力，加速了上部結構病害的發(fā)展。

1.3 支座病害

橋梁支座是連接上部結構與下部結構的重要部件，能夠承受作用在上部結構的各種力并將其可靠地傳遞給墩臺，是橋梁重要的“傳力裝置”。在實際情況中，支座的病害主要體現(xiàn)在裂縫、變形、脫空等方面。如：底部受力不均勻使得支座受到剪切力的影響而出現(xiàn)變形的情況，長期變形會導致橡膠底部出現(xiàn)老化的情況，進而降低了支座的使用壽命。

1.4 下部結構病害

橋梁的下部結構承擔著橋身的重量以及上部結構的重量，是最為主要的承重構件之一。在實際情況中，下部結構的病害主要包括墩臺病害、基礎病害、地基病害等。如：橋梁的墩臺長時間受到流水的侵蝕和沖刷、風力的摧殘、外力的沖擊、基礎不均勻沉降等因素的影響，導致橋梁的墩臺很容易出現(xiàn)混凝土開裂、鋼筋銹蝕、墩臺損壞、承載力降低等情況，嚴重影響了橋梁的承載力。

1 高速公路橋梁常見病害維修加固施工工藝分析

基于上述內容可知，高速公路橋梁病害會直接影響到橋梁的正常使用，應當要針對不同的病害類型來采取不同的措施予以維修加固，提升橋梁的質量。經(jīng)過長時間的經(jīng)驗積累，筆者總結出以下幾點內容：

2.1 橋面系病害維修加固方法

2.1.1 橋面鋪裝

針對橋面鋪裝病害，可以采取以下方法來進行維修加固：第一，局部修復鑿補法。對于部分破損的橋梁來說，可以先對其瀝青鋪裝層進行銑刨，并將混凝土的表面進行鑿毛，對已經(jīng)銹蝕的鋼筋進行除銹處理，然后在其表面鋪筑適當厚度（通常為1-5cm）的混凝土作為橋面新的鋪裝層，保證新鋪設的厚度能夠滿足橋梁承載力的需求。第二，重新澆筑。當橋面損壞較為嚴重時，需要對其進行重新澆筑，先拆除原有的鋪裝層并將表面處理干凈，然后適當錨入短鋼筋，鋪設1-2層鋼筋網(wǎng)，最后進行整體澆筑，保證澆筑的質量。

2.1.2 伸縮縫處理

伸縮縫處理可以從以下幾方面入手：第一，當伸縮縫的鐵皮出現(xiàn)老化或是斷裂的情況時，需要及時進行更換。當伸縮縫內部的軟性填充材料老化脫落時，需要清除內部的泥土，然后注入新的填充材料。第二，當鋼板伸縮縫出現(xiàn)較為明顯的變形、螺栓脫落等情況時，及時拆除并更換伸縮縫。當鋼板及其焊接處出現(xiàn)破裂、梳齒產(chǎn)生裂縫或斷裂的情況，需要先處理表面污垢，然后通過焊接來進行維修加固。第三，當橡膠伸縮縫出現(xiàn)老化、脫落等情況時，需要將伸縮縫拆除并及時更換。建議在日常的養(yǎng)護過程中加強預防性養(yǎng)護手段的使用，做好日常巡檢工作，這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)、盡早處理。

2.2 上部結構病害維修加固方法

2.2.1 梁體裂縫維修加固

對于梁體裂縫來說，當裂縫寬度小于0.15mm時，可以采用表面涂刷環(huán)氧樹脂漿液的方式來進行封縫處理。當裂縫寬度不小于0.15mm時，可以采用化學壓力灌漿的方式來進行補強處理，重要灌漿材料為水泥、瀝青、環(huán)氧樹脂、黏土等，修復的效果較好。針對受力裂縫，可以在板底粘貼碳纖維布或是對鋼板進行加固處理等方式來解決（如圖所示），且同時要保證板底排水孔的通暢。

2.2.2 板（梁）底滲水維修加固

對于梁底、板底滲水堿蝕的病害，需要定期檢查排水孔是否通暢，若不通暢則需要重新鉆孔以便及時排除內部積水。針對泥土或垃圾堵塞而引起的泄水管堵塞的情況，需要對其進行及時的處理和疏通;針對雨水長期侵蝕而引起的泄水管銹蝕情況，需要酌情對其進行處理（輕微不處理、嚴重更換）;針對泄水沖蝕梁體的情況，需要適當更換泄水管或是增設泄水管的數(shù)量，達到良好的泄水效果。

2.2.3 剝落、露筋維修加固

對于堿骨料反應引起的剝落、露筋的情況，需要先將鋼筋表面的銹蝕處進行清除，露出光潔部分，涂抹保護劑，然后用環(huán)氧砂漿進行修復。對混凝土剝落處用環(huán)氧砂漿或是專用的混凝土來進行修補。當混凝土或是環(huán)氧砂漿齡期達到14d后，對其表面噴涂鋼筋阻銹劑。

2.3 支座病害維修加固方法

2.3.1 支座變形加固方法

針對支座剪切變形的情況，應當要根據(jù)相關部門頒布的標準《公路橋梁板式橡膠支座》JT/T 4-20119中相關要求，對橋梁變形病害進行維修加固。支座一旦發(fā)生變形，就必須要進行調整。通常情況下，受到各種病害的影響，橋梁支座在1-2年內就需要進行更換，避免變形影響到橋梁整體的承載力。如果橡膠支座變形的傾角不大于35°，可以將其視為正常的變形，需要加強觀測，避免其超限。

2.3.2 支座脫空加固方法

針對支座脫空病害，可以采取以下方式來處理：第一，人工支頂法，通過人工與機械相結合的方式，對梁體進行頂起，對梁體下方進行施工，進而實現(xiàn)支座的有效調整。第二，一泵多頂法，利用液壓油泵同時控制多個千斤頂，讓這些千斤頂同步升降，保持起落的高度相等，然后將脫空的支座調整好。

2.3.3 支座開裂加固方法

針對支座開裂的情況，如果開裂情況較為嚴重，需要及時更換支座。此外，需要維修破損伸縮縫、橋面相接處裂縫等，做好橡膠支座的日常養(yǎng)護，如：涂油保養(yǎng)，延緩支座橡膠的老化速度。對于老化較為嚴重的支座，應當要及時更換。需要注意的是，為了避免梁體受到損傷，在支座更換的過程中必須要采用同步升頂法來進行更換。

2.4 下部結構病害維修加固方法

2.4.1 箍套加固法

當下部結構承載力不足的時候，可以對有缺陷的橋墩、橋臺等結構的外圍澆筑鋼筋混凝土箍套，或是通過粘貼纖維布、芳綸纖維布等方法來進行加固補強，其中，箍套加固法較為常見，原則上箍套的厚度不宜小于10-15cm。針對橋臺滑移的情況，可以采用增設支撐法、增設輔助擋土墻法、減輕荷載法等方法來進行處理。如：針對處于軟土地基上的橋臺來說，其橋臺滑移、傾斜的情況較為嚴重，此時，可以通過更換臺背填土、橋臺胸墻加厚等方式來減小土的壓力。

2.4.2 預應力拉桿加固法

當橋臺不穩(wěn)定或是結構物已經(jīng)發(fā)生變形的時候，可以設置拉桿或錨索，對其進行調整和加固。拉桿可以采取預應力索、粗鋼筋支座、預應力混凝土構件等。在實際情況中，需要先根據(jù)穩(wěn)定力矩、傾覆力矩絕對值相等的基本原則，保持基底應力均衡，以此來確定需要施加的水平力的大小。根據(jù)水平力的大小來設置拉索、地錨梁、立柱等，并將其張拉到位，加強監(jiān)測。

2.4.3 橋臺帽梁拓寬法

由于實際需要，部分橋梁會被拓寬，那么隨著上部結構的拓寬，下部結構也應當要隨之拓寬。如果原結構布置有橋臺或是帽梁的時候，通常采用接長帽梁的方式來進行拓寬，也可以根據(jù)實際情況增設新的下部結構來進行拓寬。在施工過程中，需要對原有的帽梁連接端部混凝土進行鑿毛，去除帽梁擋塊，讓新舊混凝土連接表面粗糙、主要受力鋼筋露出，植筋，形成剪力連接鍵，通過焊接、搭接的方式來布設鋼筋網(wǎng)。如果接長的范圍較大，那么需要在帽梁前后側面布置預應力筋。

2.4.4 基礎加固法

基礎加固法主要包括擴大基礎加固法、增補樁基加固法等。第一，擴大基礎加固法主要指擴大基礎底面積，適用于基礎承載力不足、埋深不夠、墩臺砌筑剛性實體基礎等情況。在實際施工過程中，需要在剛性實體基礎周圍加少筋混凝土，保證新舊基礎之間置入鋼筋的牢固結合，擴大基礎的承壓面。第二，增補樁基加固法主要是指在基礎周圍布加鉆孔樁、鋼管柱、混凝土預制樁等，擴大原來基礎的范圍，以此來提高基礎的承載力，提升橋梁基礎的穩(wěn)定性。主要適用于基礎存在軟弱渦層、基礎底面未設置在堅硬的持力層、樁基礎埋深不夠、墩臺產(chǎn)生沉降等情況。

3 結語

綜上所述，隨著高速公路橋梁工程的使用越來越頻繁，其出現(xiàn)的病害也不容忽視。相關單位及部門應當要對高速公路橋梁常見病害進行總結，并采取有效的措施進行維修加固施工，掌握更多、更先進、更細致化的施工工藝，堅持學習，切實提高自身的專業(yè)技術與綜合素養(yǎng)，及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題，降低橋梁病害對橋梁壽命和使用的影響。同時在施工中不斷總結經(jīng)驗和教訓，為后續(xù)的工作打下堅實基礎。

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