舊（危）橋病害處理與維修加固措施
2011-10-31 來源：中國鳴網(wǎng)
舊（危）橋，泛指使用年限較長、橋梁的各個部位已經(jīng)產(chǎn)生裂縫，橋面損壞、伸縮縫遭到破壞、拉索出現(xiàn)疲勞狀況等病害現(xiàn)象的各類橋梁的統(tǒng)稱。按橋梁技術狀況來評定此類橋多屬于三類橋梁。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，基礎工程建設的不斷增多。公路橋梁的負荷呈現(xiàn)出三個特點：⑴、交通量不斷增大，重型車輛日益增多，超載現(xiàn)象日益嚴重；⑵、超限運輸現(xiàn)象不斷的出現(xiàn)和增加。⑶、舊橋數(shù)量隨時間推移不斷增多。由此可見，舊橋在交通運輸中有舉足重輕的作用，所以如何對舊橋進行病害分析處理，并采取正確的措施進行維修加固，以延長橋梁的使用壽命，以保證道路暢通并促進國民經(jīng)濟發(fā)展是值得研究并攻克的技術難題。
1、工程概況
南山大橋工程建于1997年。南山大橋由主橋、引橋和轉(zhuǎn)盤B線橋組成，其中南山大橋主橋長200m、寬23m（19+2×2），引橋長104.4m、寬16（15+2×0.5），轉(zhuǎn)盤B線橋長100.3m、寬16.5（14+4+0.5）m。設計荷載汽-20，掛-100，抗震設防烈度6度。主橋：上部結(jié)構(gòu)采用6跨變截面鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)采用三柱式橋墩。
2、橋梁主要病害情況
（1）橋面鋪裝出現(xiàn)開裂，網(wǎng)狀裂縫；附屬設施人行梯道墩柱開裂，受引橋主梁錯動影響，墩柱根部有環(huán)狀裂縫，柱頂有楔形破損面，局部混凝土翹起。
（2）主橋有向西位移現(xiàn)象，支座均向西側(cè)剪切變形，且個別支座剪切變形量較大。第7跨~第12跨引橋連續(xù)梁有向西側(cè)錯動現(xiàn)象，實測位移5.5cm。主橋變截面連續(xù)箱梁有向西位移現(xiàn)象，主橋墩柱負彎矩區(qū)域斜裂縫較多，由于該橋主梁為現(xiàn)場澆筑，受上部荷載、溫度收縮及養(yǎng)護條件影響，個別裂縫寬度較寬，最寬為1.0mm。
3、裂縫的病因分析
3.1早期開裂原因
（1）原材料不合格；（2）基層標高失控和不平整；（3）混凝土配合比不當；（4）施工工藝不當。
3.2使用期開裂原因
（1）排水設計不當
水泥混凝土路面直接暴露在大氣之中，一年四季大氣溫度、濕度周期性的變化，以及每一晝夜氣溫的變化，都會使得混凝土路面板在不斷的伸縮和翹曲中處于拉應力和壓應力的反復交替作用狀態(tài)，此拉、壓應力稱為溫度應力。混凝土板越長，溫度應力就越大。若設計時板塊過長或長寬比不當，溫度應力超出容許范圍，路面板即產(chǎn)生開裂斷板。
（2）超重車的影響
由于交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，大噸位車輛逐年增多，單軸軸載比原設計計算軸載增加幾倍，由于軸載等效換算系數(shù)ƒ=（Pi/P0）16，即超重軸載與標準軸載換算成16次方關系，所以，超重車的增加是橋梁路面混凝土使用期開裂的重要原因。
（3）橋面鋪裝損壞
橋上的水泥混凝土路面鋪裝層，由于厚度不足或與梁板結(jié)合部處理不當，在行車作用和梁板脹縮作用下，產(chǎn)生層間搓動和面板斷裂。某些產(chǎn)生初期斷板的原因也會在使用期繼續(xù)強化，導致路面開裂、斷板或使病害程度更惡化。
4、裂縫修補工藝及處理措施
4.1裂縫封閉
對于寬度小于0.15mm的裂縫，按設計要求采用環(huán)氧膠泥進行裂縫封閉處理。
（1）混凝土表面潔凈處理工序
先用鋼絲刷清除縫口表面的浮漿并打毛，然后用壓縮空氣吹盡縫口浮塵，使用工業(yè)丙酮對準備封閉裂縫處進行清潔處理，并使混凝土表面充分干燥；
（2）裂縫封縫膠封閉裂縫施工工序
將環(huán)氧膠泥按設計比例稱量準確后放置調(diào)和桶內(nèi)，調(diào)和均勻。一次調(diào)和量以可使用時間內(nèi)用完為準；將拌和好的環(huán)氧膠泥均勻地刮涂在構(gòu)件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；
（3）質(zhì)量要求
封縫膠泥不能涂得太薄或太窄，封縫砂漿的涂抹寬度應以2～3cm，厚度2mm為宜；為確保固化，封縫膠泥應至少養(yǎng)護12小時以上；在砂漿上涂刷環(huán)氧樹脂膠液工序；環(huán)氧樹脂膠泥封閉裂縫完畢，待其固化后，在膠泥表面涂刷一層環(huán)氧樹脂膠液，以起到防護作用；
（4）養(yǎng)護工序
封縫完畢后，應養(yǎng)護一晝夜，等待環(huán)氧樹脂膠泥固化；根據(jù)季節(jié)及溫度的不同，有時需要養(yǎng)護一晝夜以上。
4.2裂縫灌漿
對于寬度大于等于0.15mm的裂縫，按設計要求采用環(huán)氧漿液進行裂縫灌漿處理。根據(jù)多年加固經(jīng)驗和諸多工程質(zhì)量檢測結(jié)果表明，采用化學自動低壓速灌施工工法，系把鑲有彈性橡膠膜及注入口的注膠底座每隔一定距離粘貼在裂縫上，整條裂縫用封縫膠封閉，然后向注膠底座的注膠口內(nèi)注入灌縫樹脂。通過注入口上方粘貼的特制標高條，可標明橡膠膜表面的隆起高度，控制樹脂壓力。灌縫樹脂在膨脹橡膠膜緩慢而均勻的彈性收縮壓力作用下，可將裂縫中積存的空氣壓入混凝土架構(gòu)的毛細孔中，通過混凝土的自然“呼吸”作用排除體外，避免了“氣阻”現(xiàn)象的產(chǎn)生，確保灌縫修補的施工質(zhì)量。并通過混凝土構(gòu)件的毛細作用，可以將灌縫樹脂充分滲透到裂縫深處。能夠?qū)h(huán)氧樹脂漿液壓注到寬度為0.02mm寬的裂縫內(nèi)。
（1）裂縫檢查
測量裂縫的位置、寬度、長度，并在施工圖紙上標出，做詳盡的裂縫現(xiàn)狀圖；構(gòu)架內(nèi)部的裂縫之間可能并不相連，根據(jù)現(xiàn)場的特點對裂縫進行充分調(diào)查。
（2）裂縫表面處理
用鋼絲刷將裂縫周圍的灰塵，松散層等雜物清理干凈，用壓縮空氣將槽內(nèi)浮塵及雜物吹除并保持干凈。尤其是灌膠底座粘貼面周圍的油污須清除干凈；用除塵器和酒精等將裂縫處的灰塵洗凈、清除、干燥。
（3）標注灌膠底座的位置
根據(jù)裂縫的寬度，確定灌膠底座的間距和位置，在裂縫端部、裂縫交叉處和裂縫較寬處設置灌膠嘴，貫穿裂縫須作開槽處理而且兩端必須埋設灌膠嘴。并用粉筆在裂縫表面做出標記；為保證裂縫的灌注質(zhì)量，灌膠底座的粘貼間距應為：裂縫寬度在0.15mm以下時，底座間距為200mm-250mm；裂縫寬度在0.15mm以上時，底座間距為300mm-350mm。原則上縫窄宜密，縫寬可稀，但每條裂縫至少有一個進漿孔和排氣孔。轉(zhuǎn)
（4）粘接灌膠底座
調(diào)和灌膠底座粘接膠，該膠呈膩子狀，按主劑與固化劑的配合比1:1進行調(diào)和，直至調(diào)和均勻為止；將調(diào)和后的粘接膠涂抹在灌膠底座下底面周圍；將灌膠底座按標注位置順縫粘貼在裂縫表面，并適當用力下壓底座使底部粘接膠部分溢出，并包住注膠底座邊緣。
（5）封閉裂縫
灌膠底座之間的裂縫用縫封膠完全封閉；縫封膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫樹脂的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度為2～3cm，厚度2mm；涂抹封縫膠至灌膠底座處時，應檢查底座是否粘接嚴密。若存在縫隙，用縫封膠對其進行周圈封閉,裂縫封閉后應進行壓氣試驗,檢查密閉效果；粘貼表示注膠底座橡膠膨脹限度的紙條；為確保固化，封縫膠應至少養(yǎng)護12小時以上。
（6）配置灌縫用環(huán)氧樹脂
根據(jù)裂縫狀況估算在可使用時間內(nèi)可以用完的灌縫樹脂材料。并按一個人進行灌注時，一次用量為500g～1000g進行樹脂稱量，以40～50分鐘用完為宜；配膠按灌縫說明書提供的配比和所需用量提取A料和B料分別攪拌，以消除任何沉淀物，把A料和B料倒進混合容器，混合攪拌至顏色均勻，然后使用。
（7）注入灌縫材料
將灌縫樹脂混合均勻后，裝入專用壓力泵內(nèi)；給壓力泵套上專用的注膠嘴，通過注入口上的閥門逐漸加壓進行灌注，直至注膠嘴內(nèi)的膠不再明顯下降為止；裂縫較寬的地方，可先注射粘度低的灌縫樹脂，然后再加注粘度高的同種灌縫材料；當彈性注膠器內(nèi)樹脂不足時，表示應進行補充灌注，直至達到預估灌縫樹脂用量或橡膠膜內(nèi)樹脂不再減少；灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝，可拆除灌膠底座并用環(huán)氧膠泥對灌漿孔進行封口抹平。灌膠順序，豎縫必須自下而上，平縫應從一端向另一端進行灌膠。壓漿過程中做好施工記錄，以備驗收檢查。灌縫完畢后，養(yǎng)護一晝夜，等待樹脂固化。若溫度過低，則相應延長養(yǎng)護時間。
4.3注意事項：
（1）裂縫治理必須由有經(jīng)驗成功經(jīng)驗的專業(yè)施工單位施工；（2）深度越深、裂縫越細，其壓注壓力應越小，并延長保壓時間。（3）壓漿順序應由低至高，逐孔壓注。（4）壓漿孔的布置應與裂縫寬度相適應，裂縫越寬，則孔距越大。（5）壓漿完畢后，可采用超聲波法進行檢查，必要時可采用鉆芯取樣的方法檢驗。對大于1.5mm的裂縫，應根據(jù)破損情況，現(xiàn)場確定修補方案。裂縫治理前要求取局部區(qū)域進行灌漿試驗，可采用超聲波法或鉆芯取樣進行檢測。
5、結(jié)束語
在調(diào)查研究舊橋的基礎上，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較，充分利用原橋的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)條件，采用梁體加固（厚），增設體外預應力鋼索；裂縫修補、粘貼鋼板、張貼碳纖布等措施，可以達到增加橋梁的承載重量和承載能力的目的，使其滿足超限運輸要求，并大大了延長橋梁的使用壽命。
