高速公路桥梁病害维修加固对策

张振东　王金乔

摘 要：随着高速公路通车年限增长，交通量增加，桥梁病害日益增多，对高速公路桥梁病害维修加固成为确保行车安全的重中之重。通过对高速公路桥梁几种病害，主要包括桥面铺装损坏、桥梁“单板受力”、水泥混凝土外观缺陷、外露钢筋、混凝土裂缝等病害提出维修加固对策及施工注意事项，并对结构植筋、水泥混凝土硅烷浸渍处理提出维修加固对策及施工注意事项。对各种病害重点是提出维修加固对策的方向及主要步骤，对于详细的施工细节问题本文涉及较少。

关键词：桥梁病害 维修加固 单板受力 硅烷浸渍

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0067-02

随着高速公路交通量的不断增加，桥梁破损老化日益增多，通过近几年高速公路的维修实践，总结几种桥梁病害的维修加固对策。

1 桥面铺装损坏维修

1.1 维修对策

对破损部分的桥面沥青铺装层进行铣刨，凿除部分已经损坏的桥面整体化混凝土，对整体化混凝土中已经锈蚀的钢筋进行除锈处理，修补桥面整体化混凝土铺装，重新铺设沥青铺装。

1.2 施工注意事项

（1）桥面整体化混凝土采用C50补偿收缩聚丙烯腈纤维防水混凝土，抗渗等级不低于W6。

（2）聚丙烯腈纤维混凝土中聚丙烯腈纤维掺量为1.5 kg/m3，为保证在混凝土中的均匀分散，搅拌时间应比普通混凝土适当延长30～60 s。

2 桥梁 “单板受力”加固维修

2.1 “单板受力”病害的主要特征

表现为铰缝混凝土剪切破坏，损坏后混凝土逐步松散而脱落。桥面铺装层表面表现为沿铰缝方向产生不规则的纵向裂缝，严重时形成一条网裂破碎带。病害“后期”，与两侧空心板之间形成台阶，更为严重的造成板底开裂。

2.2 维修对策（全幅整联或整桥维修）

（1）整联或整桥凿除沥青面层、水泥混凝土铺装，同时将铰缝混凝土一并凿除。

（2）浇筑C50钢纤维细石铰缝混凝土，在边梁边板位置以@150 mm间距双向满布植入Φ12钢筋，植入深度不小于150 mm，植入筋抗拉拔强度不小于17.5 kN。然后在梁顶铺设双层双向@150Φ12钢筋网片，并将板梁植入筋弯起至顶层钢筋网上方绑扎搭接后浇注C50补偿收缩聚丙烯腈纤维防水混凝土。

（3）养生至设计强度，涂刷桥面防水涂料，铺筑沥青面层。

3 水泥混凝土外观缺陷处理

3.1 维修对策

（1）表面处理。

利用人工凿除的方法将缺陷周围的松散混凝土予以清除，露出新鲜混凝土，并将混凝土表面清理干净，要求无水湿，无污渍及灰尘。

（2）缺陷修复。

①为了使新老混凝土良好地结合，在修补之前应在待修补混凝土缺陷表面涂一层环氧树脂砂浆液，其涂刷厚度以不超过1 mm为宜，涂刷时采用人工涂刷或喷枪喷射，为了涂均，可在基液中加入少量的丙酮（一般3%～5%），对于已涂刷基液的表面严禁杂物、灰尘落入其上。

②基液涂刷完成后，等基液中的气泡消除后方可涂抹环氧树脂砂浆或浇筑专用修复混凝土，时间间隔为30～60 min。

③当破损面积较小时采用环氧树脂砂浆进行修补，为避免砂浆流淌或脱落，涂抹时宜分层进行，每层的厚度以0.5～1.5 cm为宜。

④修复外观：待坑洞修补砂浆硬化后，充分润湿基面，反复涂抹结合层净浆。在界面净浆硬化前，用环氧树脂砂浆对整个基面进行修复抹压，并掌握好时序，压光表面。平均厚度不大于5 mm。

⑤养生：喷水养生7天以上。

3.2 施工注意事项

（1）环氧树脂配合比要求：在能够进行表面压光的前提下，尽量提高砂子用量，推荐灰砂比为1∶2.5。

（2）环氧树脂胶灰比要求：在满足粘结要求的前提下，乳液宜少加。建议胶灰比为1∶2。

（3）修补找平坑洞缺陷时，对于较深的坑洞，一定要采取多层抹压的方式。每层厚度以不大于10 mm为佳。

4 水泥混凝土表面硅烷浸渍处理

4.1 维修对策

（1）用钢刷打磨混凝土表面至坚实界面，并对表面进行凿毛处理。用高压水枪冲洗干净，用聚合物水泥砂浆修补混凝土表面。

（2）硅烷浸渍应喷涂2遍，每遍间隔2～4 h，每次以均匀、相同的厚度喷涂至混凝土表面。每遍喷涂用量250～300 g/m2。

（3）水平施工，喷涂至基材表面湿润或至镜面状。在立面上施工，应自上而下喷涂，垂流长度为15～20 cm，应使被涂表面保持湿润状态几分钟。

4.2 施工注意事项

（1）聚合物水泥砂浆由水泥、骨料和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成。一般采用聚乙烯醇缩甲醛胶。聚乙烯缩甲醛胶的含固量为10%～15%，最大掺量不超过20%。聚合物水泥砂浆中水泥的强度等级不低于32.5 MPa。

（2）硅烷浸渍采用异辛基三乙氧基硅烷膏体浸渍处理。

（3）浸渍前混凝土表面含水率应在80%以内。

（4）硅烷材料要用原液喷涂，不得与其他材料混合使用。硅烷开封后应在24 h内完成。

5 混凝土裂缝处理

5.1 维修对策

（1）裂缝宽度≥1.5 mm的结构受力裂缝采用压降法进行修补；0.2≤裂缝宽度<1.5 mm的结构受力裂缝采用裂缝修补胶进行修补；宽度<0.2 mm结构受力裂缝及非结构受力裂缝采用环氧树脂砂浆进行修补封闭。

6 外露钢筋的处理

6.1 维修对策

（1）凿除结构表面松脆、剥离等已损坏的部分混凝土。

（2）利用人工除锈的方式对锈蚀钢筋进行除锈，进行防腐处理。endprint

（3）在损坏的混凝土表面涂上环氧树脂砂浆胶液等粘结剂。

（4）利用环氧树脂砂浆或专用混凝土对混凝土缺陷部位进行修补。

（5）对新喷涂或浇筑的混凝土表面进行表面处理，待新喷涂或浇筑的混凝土龄期达到14天以后，再对修补外表面喷涂钢筋阻锈剂。

（6）喷涂钢筋阻锈剂前仔细清理混凝土的表面，不得沾有浮浆、尘土、油污、水渍、霉菌。

（7）阻锈剂应连续喷涂，使喷涂表面饱和溢流。喷涂的遍数及其时间间隔按照产品说明书和设计要求确定；

（8）每一遍喷涂后，均应采取措施防止日晒雨淋。最后一遍喷涂，应静置24h以上，然后用压力水将表面残留物清理干净。

7 结构植筋加固

7.1 维修对策

（1）对原有构造表面进行凿毛处理。

（2）用钢筋探测器探测钢筋混凝土的保护层厚度和主筋位置，按设计植筋深度用电锤钻钻孔，然后利用压缩空气清孔，用毛刷刷三遍，吹三遍，确保孔壁无尘。用干燥的棉纱等将孔内积水清干。

（3）将植筋胶直接放入胶枪中，扣动胶枪直到胶流出为止。注胶时，将搅拌头插入孔的底部开始注胶，逐渐向外移动，直至注满体积的2/3即可。

（4）将备好的钢筋旋转着缓缓插入孔底，按照固化时间表规定时间进行安装，使得锚固剂均匀地附在钢筋的表面及缝隙中，待其固化后再进行焊接、绑筋。

（5）对结合部进行适当处理，如采取清扫、干燥等措施，为使新、旧混凝土有很好的粘结性，可在凿毛表面上涂抹一层胶结剂。

（6）在未达到不扰动时间前，对植入的钢筋不可施加荷载，在浇筑混凝土时间内仅可做钢筋搭接或连接的工作。

7.2 施工注意事项

（1）植筋施工应控制时机，避免植入钢筋长期暴露锈蚀，否则要采取防锈措施，必须严格保证植筋与拼接钢筋的可靠焊接或搭接。浇筑混凝土后，要加强养护，避免过早受力。

（2）施工中遇到混凝土尺寸不能满足要求的情况（如边距，间距及厚度），为避免对混凝土工作面产生过大震动，钻孔时应尽量使用电锤-气锤原理工作的电锤。

（3）植筋时尽量避免伤及原有钢筋，应控制对原结构物内钢筋破坏低于15%。

（4）植筋采用的钢筋，无特殊要求均采用HRB400钢筋，采取机械切断，不允许采用氧割。当钢筋植入到设计深度，若端部胶剂存在空隙，需用胶枪连接细管深入空隙中补注胶剂。

（5）钢筋直径与钻孔直径对应值：钢筋直径12 mm-钻孔直径15 mm；钢筋直径16 mm-钻孔直径20 mm。

参考文献

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[3] 金浩，齐晓丽，梁栋.桥梁维修寿命周期社会成本及维修决策研究[J].天津大学学报，2013（4）：289-292.

[4] 周炳清.高速公路桥梁单板受力病害治理措施研究[J].交通标准化，2014（7）： 102-103.endprint