高速公路橋梁常見病害及維修措施
2013-05-14 來源：維普網(wǎng)
隨著高速公路的發(fā)展，橋梁使用趨于多樣化，交通量及荷載急速增大，橋梁就會產(chǎn)生大大小小的病害，這些病害破壞了橋梁的正常使用狀態(tài)。這種不良狀態(tài)，除將大大縮短橋梁的使用壽命之外，有的已經(jīng)威脅著過往人車的安全。以下主要談?wù)剺蛎婧蜆蚺_病害的原因。以及橋梁維修措施。
一、橋面病害和維修
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橋梁的常見病害情況為橋面鋪裝松散破碎、修補損壞、粱板出現(xiàn)橫向裂縫、粱板底面局部出現(xiàn)孔洞、梁板底勾縫脫落及滲水現(xiàn)象，由于重載超載車輛的增加，橋面鋪裝損壞嚴重，且有屢補屢壞現(xiàn)象，板間聯(lián)接損壞造成單板受力，梁板出現(xiàn)橫向裂縫問題的橋梁較多，有的橋梁進行過換板處理，換板以后由于新舊橋面板連接強度不足，換板后很快出現(xiàn)損壞，嚴重影響橋梁的使用安全。損壞原因是多方面的，多數(shù)出現(xiàn)鋪裝層進水，鋪裝與橋面板脫離，進水以后在車輪荷載作用下，防水層損壞，造成橋面板漏水。瀝青鋪裝層脫離橋面板以后，損壞迅速加快，雨后層間水排不出，在炎熱天氣形成水蒸汽，橋面板在汽車荷載作用下不斷產(chǎn)生振動，加快了水氣的擴散和鋪裝層的破壞。
總的來說，橋面鋪裝功能性損壞主要是水損壞，鋼筋混凝土和瀝青混凝土結(jié)合不好，橋面排水、防水欠佳是主要原因；重載和超載車輛是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性損壞的主要原因，治超的同時適當(dāng)提高設(shè)計荷載是必要的，橋面維修應(yīng)以補強加固為主。
?。ǘ蛎娌『Φ木S修措施
橋面鋪裝層破損面積小的，用熱瀝青灌注縫隙，噴灑粘層油，用細粒瀝青混凝土鋪筑壓平；坑槽、裂縫嚴重、老化開裂、漏水的橋面，應(yīng)先銑刨面層，修復(fù)橋面防水層，再用瀝青混凝土重鋪整平。
橋面鋪裝層破損面積大的提出以下橋面維修方案。一是板間聯(lián)接損壞造成單板受力，梁板出現(xiàn)橫向裂縫問題的橋梁較多。對梁板出現(xiàn)橫向裂縫的橋梁進行換板處理，要做好鉸鋒連接，為了保證應(yīng)力橫向分布效果，每次應(yīng)更換連續(xù)3塊以上面板。二是對梁板底面出現(xiàn)局部孔洞、露筋、板底勾縫脫落，對結(jié)構(gòu)受力影響不大的應(yīng)及時修補，情況嚴重的應(yīng)進行換板處理。三是橋面鋪裝損壞嚴重、橋面漏水的情況，應(yīng)鏟除表面瀝青混凝土鋪裝層，鑿除水泥混凝土鋪裝層，重新布設(shè)鋼筋網(wǎng)（縱向筋巾20，橫向筋巾12，間距15×15em），重新鋪筑10～14era厚水泥混凝土橋面鋪裝，預(yù)埋鍵力筋以加強層間結(jié)合，起到防水以及應(yīng)力吸收作用等功能，綜合考慮而設(shè)置的結(jié)構(gòu)層——玻纖格柵+SBS改性瀝青膜，在其上鋪筑瀝青混凝土鋪裝層4—8arn。四是在橋面外側(cè)增設(shè)排水盲溝及鑿除排水管進口，保證層間水排出順暢。
橋面維修方案除修補破損外還有補強效果，橋面防水層負面效應(yīng)是降低了瀝青混凝土與水泥混凝土的連接力，為防止兩層相互脫離，在混凝土中預(yù)埋鍵力筋是非常有效的方法。為了補強，現(xiàn)澆層要比原設(shè)計適當(dāng)加厚并配受力鋼筋，必要時可以考慮全部改成混凝土鋪裝。
二、橋臺病害和維修
?。ㄒ唬蚺_病害及成因分析
橋臺病害主要是橋臺裂縫和耳背墻損壞，有時會發(fā)現(xiàn)不均勻沉降、變形位移等其它病害。據(jù)統(tǒng)計，橋面鋪裝層損壞和橋臺裂縫占全部病害的55％，橋面漏水的大部分原因也和鋪裝層損壞有關(guān)，考慮這一因素，橋面病害所占的比重更大。因此，橋面和橋臺病害是主要問題。
鋪裝層損壞的原因主要在于鋪裝層的材料和厚度，同樣的瀝青混凝土鋪裝，8公分的損壞情況比9公分的鋪裝層嚴重得多，調(diào)查發(fā)現(xiàn)損壞的部位鋪裝層厚度大多數(shù)都沒有達到設(shè)計厚度，有的是磨耗損失，更多的是預(yù)應(yīng)力板反拱度所致，有個別橋梁支座標高點層過厚，’導(dǎo)致支座頂標高抬高，在路面標高不變的情況下，減小了鋪裝層厚度。材料的影響也很明顯，改性瀝青瑪蹄脂混合料（sMa）的鋪裝層病害少且程度輕，鋼釬維混凝土鋪裝沒有發(fā)現(xiàn)損壞情況；外力因素是交通量的大小，超載車輛的破壞性是確定的，但數(shù)值上的定量關(guān)系目前還不明確，從實際情況看，重載車輛較多的方向損壞情況明顯加重，重載車輛較多超載車輛也會相應(yīng)增多，分析認為，鉸縫開裂，橋面板斷裂和超載車輛有直接關(guān)系，計重收費之前更換橋面板后有再次斷裂情況，治超以后更換的橋面板一般不會發(fā)生此類情況。
橋臺裂縫主要發(fā)生在薄壁橋臺中，U型橋臺一般沒有開裂現(xiàn)象，薄壁橋臺中和橋臺高度有關(guān)。據(jù)調(diào)查，橋臺高度的影響，高度5．5米以上的薄壁橋臺全部出現(xiàn)不同程度的裂縫（開裂達1oo％），2．5米以下的人行通道和小橋均未發(fā)生開裂現(xiàn)象，并且高度5米以上的橋臺增加了配筋和橋臺厚度，效果并不明顯。分析認為橋臺剛度太大時薄壁橋臺的計算模式不再適用，應(yīng)力不能重分配，導(dǎo)致應(yīng)力過大，抵消了增加的強度，所以5米以上的薄壁橋臺加大截面和增加配筋是不適宜的。
薄壁橋臺裂縫主要和橋臺高度有關(guān)，填土過高應(yīng)避免采用薄壁橋臺結(jié)構(gòu)形式，加大截面、增加配筋不經(jīng)濟，效果也不理想。
?。ǘ蚺_的維修方案
橋臺裂縫穩(wěn)定以后要及時封堵，避免鋼筋銹蝕。當(dāng)可能影響橋臺安全時，應(yīng)采取增加支撐梁、圍帶和鋼箍、體外預(yù)應(yīng)力補強等措施。避免橋臺病害，關(guān)鍵在設(shè)計階段采用合理的橋臺結(jié)構(gòu)形式，特別是高填土路基段的中小橋梁，小橋改用箱涵，通道抬高被交道是非常有效的方法，將薄壁橋臺高度控制在5米以下是非常必要的。另外，背墻、耳墻開裂的要盡可能和搭板同時維修。橋臺承載能力是否在正常使用范圍，不僅只與橋臺裂縫有關(guān)，尤其是臺背、基礎(chǔ)等許多隱蔽工程，難以觀察和判斷，無論是維修方案設(shè)計前的檢測或病害原因分析、判斷，還是具體的維修方案與效果檢測，相對上部來說難度都更大，所以設(shè)計階段方案尤為重要。
總之，對已經(jīng)出現(xiàn)的橋臺裂縫灌漿封堵；對剝落露筋部位面積小的采用高標號砂漿補齊抹平，面積大需要補強的采用錨噴混凝土或粘貼鋼板加固。橋臺維修困難，特別是高橋臺應(yīng)選用新的橋臺形式，橋臺病害應(yīng)以預(yù)防為主，單孔橋梁在高填方路段最好改為箱涵。
