普通公路桥梁养护与病害处理措施

时间：2024-04-24

林秋生

（龙岩市上杭公路事业发展中心，福建龙岩 364200）

0 引言

公路桥梁在我国的基础设施建设中占据着至关重要的地位，我国对公路桥梁的建设工作也尤为重视。随着机动车的普及，公路桥梁承受的压力也逐渐加大。在我国修建完成投入使用较长时间的公路桥梁会存在一些问题，这些公路桥梁有必要进行养护与维修，使公众的出行安全得到保障。本文以桥头坑大桥为例（见图1），就其存在的问题进行表述，提出解决措施，希望能为相关工作人员提供借鉴，促进我国公路交通行业的进步。

图1 桥头坑大桥

1 工程概况

桥头坑大桥位于福建省龙岩市上杭县境内G358石水线上，中心桩号K374+348，全长223m，修建于2008年。上部结构为7×30m 的预应力混凝土简支T梁桥，位于半径为254.76m 的圆曲线上，每跨共5 片梁，7 道横隔梁，梁高2m。下部结构桥台采用重力式台、双柱式桥墩，钻孔灌注桩基础。桥梁全宽12m，桥梁净宽10.5m，双向两车道。桥面铺装为水泥混凝土。支座采用板式橡胶支座，异型钢伸缩缝，二级公路，汽车荷载：汽车-超20 级。

2 存在问题

桥头坑大桥上部关键承重构造存在的问题：

第一，支座橡胶剪切变形严重，胶体开裂；第二，腹板斜向以及竖向开裂情况较为严重；第三，横隔板、翼缘板外表混凝土剥落，内置钢筋裸露；第四，支座开裂或偏压；第五，桥头搭板破碎；第六，桩基露筋。

3 解决方法

T 梁腹板、板底出现的裂缝覆盖整座桥头坑大桥，解决方法为梁片裂缝封闭处理，板底粘贴碳纤维板。横隔板破损解决方法为粘贴钢板，桥台侧墙开裂位于0台，解决方法为凿除并重新浇筑；基本上大桥所有支座都存在问题，解决方法为更新大桥全部支座；桥头搭板进行路面挖补；桩基露筋，解决方法为桩基外包混凝土。

4 关键施工技术

4.1 裂缝病害处理

因为裂缝长时间存在，导致潮湿空气流通到桥梁结构中，对里面的钢筋造成侵蚀，使桥梁构架负载性能大幅度降低，情况严重时会对桥梁构架整体质量造成影响，所以必须对裂缝进行处理。因为裂缝宽度存在差异，导致每个裂缝对桥梁构架产生的干扰完全不同，在这种情况下，对桥梁裂缝进行修补作业时，需要划分成两种不同的情况，执行灌浆或是封闭处理。

第一种情况，当裂缝的宽度≥150μm 时，裂缝对桥梁构架中钢筋的侵蚀程度较为严重，应开设V 型槽，随后把V 型槽密封，同时执行灌浆作业。

其关键工艺流程如下：

第一步，制作V 型槽。首先按照裂缝凿建出宽度至少10mm，深度至少超过15mm 的V 型槽。

第二步，钻孔。在裂缝的边缘处，沿缝钻孔，把这当做为执行灌浆的导向孔。

第三步，清缝。使用200kPa 以上气压的压缩空气进行裂缝、V 型槽及钻孔当中的灰尘的清除工作。

第四步，布设灌浆嘴。根据裂缝装设灌浆嘴。通常情况下，灌浆嘴的位置需要装设在裂缝的端部或者是裂缝相互交叉的地方以及裂缝开裂程度非常大的地方，每两个灌浆嘴之间的距离需要限制在30～50cm 之间，虽然在理论上要求窄缝需密，宽缝要稀，不过在实际工作中，所有缝隙最少需要拥有两个孔，分别是排气孔以及进浆孔，如果裂缝具备贯穿性质，其两个侧面务必要埋置灌浆嘴，同时灌浆嘴彼此间的位置需要相互错开。

第五步，封面。利用环氧砂浆将V 型槽填满铺平，然后铺上一层玻璃布，再在上方铺上一层环氧树脂胶浆封面，如此封缝工作基本完成。在执行封面工作过程中，需要格外注意不能出现漏浆现象。

第六步，试气。当封面工作完成并且彻底凝固以后，需要进行试气工作，在四周涂抹肥皂水，之后向缝隙里充压空气，检测四周有没有漏气现象。在进行试气工作的时候，只使用一个嘴进行充气，把其余的嘴全部都临时性密封。试气的气压需要限制在200kPa，如果发现有漏气地方，需要对其立刻执行封补工作。

第七步，灌浆。在执行灌浆作业的时候，如果是竖向裂缝，一定要从下向上；如果是平缝，则需要由低到高。在执行灌浆工作的时候，需要及时将空气排出，完成灌浆工作的灌浆嘴为了防止其出现溢浆问题，需要使用透明的塑料软管系好。

第二种情况，当裂缝宽度＜150μm 时，裂缝对桥梁构架中钢筋的侵蚀程度不太严重，只需要执行表面密封工作，具体工作流程如下：

首先，把混凝土抹灰面清理干净，使用机械将其研磨整齐，如有油污，可以使用丙酮将其抹擦干净。其次，涂抹黏度较低的改性环氧底胶，在涂抹过程中，需要使用胶液将混凝土表层完全浸透。再次，让胶液充分填充较小的裂缝，如果情况特殊可以多涂抹几次。最后，当底胶凝固后，使用改性环氧胶水泥对混凝土表面存在的问题进行修补。

材料及性能要求：

第一，材料：裂缝封闭胶和灌封胶。

第二，性能要求：裂缝封闭胶性能要求见表1。

表1 裂缝表面封闭修补用胶剂安全性能指标

灌封胶性能要求见表2。

表2 裂缝压力注胶修补用胶剂安全性能指标

改性环氧砂浆性能要求见表3。

表3 改性环氧砂浆性能指标

4.2 修复混凝土缺陷的措施

第一，对表层进行处理。寻找混凝土存在问题的部位，将其四周品质严重降低、已经十分疏松的混凝土清理干净，直至露出完好坚硬的混凝土。如果部分钢筋外表已经被侵蚀，应该使用钢丝将锈迹清除，然后把需要整治的外表层清理干净。第二，为了保持桥梁原混凝土干燥，应使用环氧砂浆执行修补作业。第三，对新浇筑的环氧砂浆执行维护保养工作。第四，环氧砂浆的强度超过85%后，使用钢丝刷把新旧工程接缝表面15cm 范围内较为软弱的浮浆清理干净，将尘土清理干净，然后擦涂两层改性环氧胶液实现密封。第五，为了确保修补处的美观与密封质量，需要在混凝土修补表面擦涂一层和附近混凝土颜色类似的改性环氧水泥浆。

4.3 粘贴碳纤维板

4.3.1 涂抹底胶

按照产品数据信息表中的施工方法和碳纤维板材底胶应用规范，使用滚筒或毛刷在修补过的混凝土外表层平整擦抹，等到胶液外表干燥后，根据实际情况考虑是否再次执行涂擦。需要注意的是，涂层厚度不能出现气泡或漏刷、流淌等现象。

4.3.2 利用整平胶料找平

混凝土表层气孔和疏松的混凝土需要利用找平胶实现找平，使用刮刀嵌刮完成填平修补作业。在模板接头等存在高差的部位，需要使用找平胶进行填补工作，降低高差。

4.3.3 粘贴碳纤维板

粘贴碳纤维板前，需要在已经完成找平工作的基层表面涂抹一层浸渍胶，然后再把碳纤维板粘贴到上面，利用滚筒按照碳纤维板外表的一个方向，重复滚压，直到把胶料挤压出碳纤维板的外表面，杜绝气泡和空隙的出现。

4.3.4 涂刷罩面胶

等到浸渍胶彻底凝固以后，需要在碳纤维板的表层涂抹一层罩面胶，可以根据实际情况判断是否需要执行多次刷涂，需要注意的是，刷涂层不能出现气泡或漏刷、流淌等现象。

4.4 粘贴钢板

第一，粘钢部位混凝土外表的处理。在需要加固的混凝土外表层放出钢板位置大样，将混凝土需要粘钢部位2～5mm 的表层砂浆剔除干净，裸露出内部坚硬新鲜的混凝土，形成十分平坦的粗糙表面，如果表面存在凹凸不平的地方，需要使用工具将其修整平坦。然后使用钢丝轮将表面的浮浆全部清理干净，把表面的松散物质全部清除，随后使用压缩空气将表层上附着的粉尘全部吹干净，使用丙酮对表层进行清理涂擦。

第二，钻孔植埋螺杆。在进行种植螺杆钻孔工作之前，首先使用设备对桥梁中钢筋的具体情况进行检测，以免在钻孔时损害钢筋。完成钻孔后，对钻孔进行清理，确保干净后，擦涂一层环氧树脂基液，然后向钻孔中注入植筋胶，把涂有环氧树脂基液的螺杆插入其中，使用植筋胶将孔口填补上。

第三，制作黏结胶。根据产品使用说明书进行黏钢胶的制作。因为胶液自身特性，黏钢胶制作完成后，需要在限定时间之内使用完毕。

第四，粘贴钢板。黏钢胶制作完成后，使用抹刀涂抹在钢板粘贴面以及已经做好处理的混凝土粘贴表面，为了使胶液将自身功效完全发挥出来，可以使用适量的胶液在粘贴表面循环涂抹几次，随后再把钢板粘贴在既定位置上。

粘贴钢板的过程当中，需要格外关注以下几点：

其一，进行黏钢的混凝土表层一定要确保干净，不能存在杂物，例如粉尘等。其二，粘贴钢板的抹胶表层务必打磨至呈现金属光泽。其三，为了预防螺杆种植时对桥梁结构造成伤害，在钻孔前，要对桥梁内部结构中的钢筋进行检测。其四，钢板钻孔时，需要保留一部分余量，降低施工时的对位难度系数。其五，粘结剂制作时，一定要根据使用说明书执行。其六，钢板上的抹胶四周薄、中间厚，一定要完全涂满，防止气泡的出现。

4.5 更换支座

该桥梁所有板式橡胶支座均出现了不同程度的橡胶体老化、开裂、外鼓等情况，对所有支座进行更换，新支座均应对应原桥支座的型号、规格及技术要求，在顶升过程和更换支座时，必须阶段性封道施工。顶升操作及要求如下：

4.5.1 千斤顶安放到位、油管连接油泵站后，操作油泵开始工作，先关紧油泵站输油、回油油阀，缓慢增加油泵油压，待油表显示油压到15～20MPa 后，缓慢打开输油油阀并缓慢地增加油压，待油表显示到30MPa 后，油泵站停止工作，并缓慢打开回油阀。连续按此回油2～3 次，目的在于排出油管内的空气，并可以调节每个千斤顶钢板和梁体横隔板梁接触点的受力状况大致相同。油泵站继续增油，各梁体均已同时被顶升，当梁体被顶升6～7mm，这时关紧输油油阀及各个千斤顶油管连接处的油阀，并停止油泵站工作，取出需更换(或纠偏)的支座进行相关处理。待支座处理完毕后，先打开千斤顶连接处的油阀，再缓慢打开油泵站输油、回油油阀开始回油。

4.5.2 根据以往类似工程多次顶升试验证明，板型联动式液压千斤顶联体集中泵站供油，经实施时测量，顶升时的同步、同幅性均能基本一致，而千斤顶回油下降时，联动泵能较好地统一回油，保证缓慢、平稳和同步降落。

4.5.3 支座更换后，经观察并测量，须满足表4所规定的支座安装要求。

表4 支座安装标准要求