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桥梁病害维修处治原则与施工控制要点
摘 要：高速公路的桥梁经过多年使用会出现病害情况.文章通过2016年度对桥梁病害维修施工及过去几年对桥梁钢筋砼施工的监理,对桥梁病害的一般表现及维修施工的控制要点进行总结,以更好地保持桥梁结构的正常使用和安全使用功能.
关键词：高速公路；桥梁病害；处治原则；施工控制要点；工程监理 文献标识码：A
中图分类号：U445 文章编号：1009-2374（2016）32- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.
高速公路通车以后,桥梁经过多年的使用,雨雪侵蚀,或多或少都会存在一些病害情况（如裂缝、砼腐蚀,露筋,桥梁刮碰等）,对桥梁结构的耐久性能及安全性能造成了影响.应对桥梁发生的各种病害做必要、及时、有针对性的维修处治,抓好病害维修的控制要点,简洁、高效、安全地完成病害维修任务,这对于高速公路的正常使用具有重要意义.
1 维修处治原则
1.1 不影响结构承载力的病害
对于不影响结构承载力的病害,考虑进行结构耐久性维修.
1.1.1 对因车辆刮碰,钢绞线或主筋断裂,砼破损轻微,承载能力降低小的板,采用粘贴钢板防护处治.
1.1.2 对桩基外露、破损露筋病害,将破损、腐蚀混凝土凿除,钢筋除锈,外包15cm混凝土维修.
1.1.3 对原桩基已外包混凝土,桩基又外露,缩径,钢筋锈蚀病害,应先凿除原桥桩基外包砼,清除腐蚀、破损混凝土后,钢筋除锈,再外包15cm砼维修.
1.1.4 对砼剥落严重,钢筋锈蚀,砼竖向锈胀开裂严重的墩柱,清除破损、腐蚀砼,外包15cm砼维修.
1.1.5 对因为盐蚀、水蚀等原因所造成的砼剥落、腐蚀、白化等病害,应该凿除或打磨砼表面直至新鲜面,钢筋经过除锈后采用聚合物砂浆进行抹面处理.
1.1.6 对因为钢筋生锈、腐蚀导致砼开裂甚至剥离的,凿除破损砼,钢筋经除锈后采用聚合物砂浆或者小石子砼进行修补.
1.1.7 墩台盖梁、台身受水侵蚀,表面污浊,混凝土局部麻面破损,钢筋局部外露锈蚀,混凝土剥皮,应凿除破损及侵蚀砼,钢筋经除锈后使用聚合物砂浆或者小石子砼修补.
1.1.8 上部板梁宽度＜0.15mm的裂缝采取涂抹环氧树脂胶进行封闭的方法进行处理；宽度≥0.15mm的裂缝采取灌注环氧树脂胶进行封闭的方法进行处理.
1.1.9 上部空心板底纵向裂缝宽度≥0.5mm的裂缝采用注胶法封闭裂缝后,粘贴碳纤维布维修.
1.1.10 石砌墩台出现裂缝的,凿除砌缝砂浆,注浆封闭裂缝后重新采用水泥砂浆勾缝.
1.1.11 重力式U台、薄壁台、轻台出现的竖向及斜向裂缝根据裂缝宽度按下列三种方法处治：（1）当裂缝宽度＜0.15mm时,涂抹环氧树脂胶封闭裂缝；（2）当裂缝宽度≥0.15mm且≤0.50mm时,采用压力注浆法封闭裂缝；（3）当裂缝宽度大于0.50mm时,沿裂缝方向凿成宽度为25cm、深度为8cm的矩形槽,注胶封闭裂缝后,采用C30小石子混凝土填充矩形槽,并根据具体各桥梁裂缝种类、特征和宽度等确定是否采用混凝土罩面加固维修.
1.2 影响结构承载能力的病害
对于影响结构承载能力的病害,考虑进行结构加固或更换构件,以改善结构现状受力特性,满足其安全使用功能.
2 现场控制重点
2.1 原材料检查
钢筋、水泥、聚合物砂浆、碳纤维布材料、碳纤维浸渍、粘贴用胶黏剂、底胶和修补胶、粘贴钢板或型钢用的胶黏剂、锚固用的胶粘剂、桥梁裂缝注射或压力灌注用修补胶等经检测合格后使用.
2.2 砼凿毛施工的工艺
在施工前,对原本构件与新浇筑砼结合的部位要进行充分凿毛,彻底消除原构件表面抹灰层和已经软化、风化或者变质的部分,应该露出粗骨料,并且凿毛面粗糙的幅度应该达到6.0mm以上,否则该凿毛面无效,必须重新凿毛.凿毛的时候尽量采取小锤轻击的方式,不可以用力过大,避免损伤原构件.
2.3 植筋施工工艺
植筋时其成孔必须采用电锤钻进行钻孔,钻孔并进行植筋以前必须探测出钢筋的位置,严禁盲目进行钻孔并植筋,如果有冲突,可以适当地调整需要植筋的位置,植筋深度必须符合设计的要求.
2.4 粘贴碳纤维布施工
2.4.1 在表面处理和粘贴碳纤维前,应该按照维修设计的部位进行放线及定位,而且剪裁和粘贴的时候要注意碳纤维布所受力的方向.
2.4.2 粘贴碳纤维布前,板底需要进行打磨至平整,去除表层的浮浆和油污等杂质,直到结构新面完全露出为止,砼表面应该清理干净并且保持干燥；露出钢筋的部分必须进行防锈处理,如果损坏程度比较严重,必须采取相应的措施,确保安全；如果腹板底是直角,应在转角粘贴碳纤维布处进行倒角的处理,并打磨成圆弧状,其圆弧的半径不应＜20mm.
2.4.3 进行碳纤维布粘贴时应从中间向两边进行粘贴,以避免施工的时候产生气泡,影响到粘贴效果.
2.4.4 粘贴完碳纤维布后要涂一层水泥浆,并依原砼颜色适当调整胶的配合比.
2.5 粘贴钢板施工
2.5.1 砼表面破碎的部分应先清除干净,再进行打磨,采用铁刷或压缩空气进行浮尘清除.对破损砼部分可以用环氧砂浆进行补平.粘贴钢板之前还应该采用丙酮进行一遍擦洗,以便于彻底地清除浮尘及油污.
2.5.2 钢板表面油污及铁锈务必去除干净、到位.首先采用汽油或丙酮进行清洗,去除掉油污.然后采用喷砂法或者砂轮打磨进行除锈,让钢板的表面露出金属光泽.随后采用丙酮进行擦洗,干净到位.最后采用在钢板的表面涂抹环氧树脂一层薄浆的方法将其进行保护.粘贴钢板前再采用丙酮进行清洗,以便将油污和浮尘进行彻底清除.
2.5.3 采用压力注胶法进行粘结,首先用封边胶将钢板周围封闭,流出排气孔,在钢板低端粘贴注浆嘴并通气试漏后,以不＜0.1MPa的压力压入胶黏剂,在注胶过程中使用手锤沿着粘贴表面轻轻的敲击钢板,使胶液将每个空隙顺利填充.在注胶量到一半的时候暂停注胶,等到胶液已经基本稳定以后,再进行一次性注满；可以分成几个注胶口同时进行注胶.当排气孔出现胶液后停止加压,并用封边胶封堵,再以较低压力维持10min以上.等到硬化以后再采用手锤进行钢板敲击,如果没有空洞声则表示已经粘贴密实,如果有空洞声应该再进行注胶直到密实.
2.5.4 施工时气温≥20℃,钢板应该粘贴24小时,然后拆除支撑的加压设备,经过72小时以后才可以受力使用.当气温≤15℃的时候,应先使用红外线灯进行加热,钢板粘贴至24小时以后,方可拆除加压设备,72小时后才可以受力使用.
2.5.5 钢板的防腐处理.为防止钢板的腐蚀并延缓粘结剂老化,粘贴钢板的表面应该进行密封、防水、防腐的处理.去除钢板表面的油污及铁锈以后,应先涂抹一层厚度≥2mm环氧树脂的薄浆,最后进行两层防锈漆涂抹工作.
2.6 砼裂缝的修补施工
裂缝修补应根据其种类、特征和宽度等确定其修补方法和修补材料等.其中：
2.6.1 表面封闭法：采用角磨机将砼裂缝的浮浆去除,并且打掉原有砼表面的灰浆,使其露出新面,将浮灰吹净,以保持新面干燥、无尘；在裂缝处涂抹环氧树脂胶,裂缝的两边应≥1cm的宽度,完全封闭砼裂缝；等到第一层的环氧树脂胶已经初凝的时候涂抹第二层环氧树脂胶；等到环氧树脂胶已经完全硬化,24h后进行表面防老化涂料涂抹.封闭材料固化后应保证均匀、平整,不出现裂缝,无脱落.
2.6.2 注射法（环氧树脂胶）：对于混凝土构件上较细的裂缝,用钢丝刷或砂轮机将砼表面沿裂缝的走向在宽约50mm范围内进行打磨,并清除粉尘和砂粒及疏松的砼块.如果有油污则应用布擦干净,如工作面比较潮湿,则应用喷灯吹干或者自然风干.对于砼构件上较宽裂缝,沿裂缝采用镐或钢钎凿成“V”形凹槽,槽宽与深可以根据裂缝的深度和是否有利于封缝进行确定.凿槽的时候应先沿着裂缝打开,然后向两侧进行加宽,凿完后采用压缩空气及钢丝刷将砼碎屑、粉尘清除.每条裂缝应≥2个注胶嘴,应注意不能够堵塞入口和裂缝灌胶通道.注胶嘴布置好以后,配制封缝胶,顺裂缝将环氧胶液进行均匀的涂抹,宽约7cm.其上分段落均紧贴上一层玻璃丝儿片,宽约5cm,每个注胶嘴的底盘周围的5～10mm内不贴玻璃丝儿片,采用灰刀延注胶嘴周围涂抹环氧胶泥,涂抹成鱼鳞状,最后再将环氧浆液刷上一层.封缝胶在大约10小时左右能够达到一定强度.用注胶器将配置完成的封缝胶液注入,等橡胶管膨胀到充满限制套后停止注入.如果膨胀后收缩很快,那说明裂缝比较大,应该补充胶液.其最佳施工的气温应在20℃～25℃.当10～34小时后,胶液已经完全固化,将注胶嘴及注入器去除,并且采用砂轮机把密封胶进行打磨至平整.如果打磨后颜色差异不大,可不做处理,如有明显差异,可进行调色处理,做到颜色一致.
2.7 桩基外包混凝土施工
先凿除原桥桩基外包砼,清除腐蚀、破损混凝土后,钢筋除锈,再外包15cm砼维修.钢筋绑扎符合设计要求,保护层厚度满足要求.砼和易性良好,注意振捣质量,保证砼外观质量.
2.8 盖梁抹面施工
凿除破损混凝土,用钢刷对钢筋进行除锈.聚合物砂浆拌合比例：丙烯乳液2%和水混合,水泥和细沙用1∶3比例,水灰比0.5左右适当调整.
2.9 板底裂缝、泛碱处理
用掺拌丙烯乳液的水泥浆涂抹.比例丙烯乳液∶水∶水泥＝1∶10∶15,水泥根据水泥浆颜色适当调整.
2.10 现场安全生产、文明施工
做好交通疏导措施,严格按照规范要求施工,规范作业人员、安全生产,尤其做好在车流边缘作业的各项措施和要求,确保作业人员和道路车辆行驶安全.设置安全警示标志,施工人员穿反光马甲.脚手架施工人员戴安全帽、系安全带.现场材料摆放整齐,钢材有垫木,水泥要注意防潮.施工完毕后做到工完料净.
3 结语
桥梁病害维修的结果对于将来桥梁的正常使用和安全行车具有重大意义,必须认真对待.只有掌握正确的方法,按部就班、因势利导,才能提高病害维修的质量及效率；偷工减料、欲盖弥彰,只能够起到相反的作用.以上是这几年的经验所得,在今后的施工或监理过程中还会继续总结,更好地为工程建设服务.
参考文献
[1] 公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）[S]．
[2] 公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）[S]．
[3] 公路土工合成材料应用技术规范（JTG/T D32-2012）[S].
作者简介：于洋（1979-）,男,辽宁丹东人,丹东诚达公路工程监理有限责任公司工程师,研究方向：道路与桥梁工程.
（责任编辑：王 波）
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