浅谈桥梁维修加固施工工艺

孙慧媛++张巧慧

【摘 要】随着汽车日益重型化、大型化，货运车辆超载运输，公路运输量不断增长，使公路桥梁的压力越来越大，已有不少桥梁发生裂缝、老化、破损等现象。本文阐述了简支T型梁桥维修加固施工工艺及操作要求，以供同行参考借鉴。

【关键词】桥梁；加固；工艺

0 引言

桥梁加固是对结构承载能力不足或不满足正常使用条件的构造、部件或区段，采用必要的加固措施予以补强；对已有病害予以清除，施工操作时应尽可能不损伤原桥无病害部分；充分考虑处治及加固新增构造物与原结构的连接，使新旧结构形成整体，共同协调工作。

1 原桥梁病害情况

T梁腹板底部有间距约15cm的横向裂缝，腹板侧面及横隔板有斜向裂缝，腹板与翼缘板交接处有纵向裂缝，T梁下皮保护层脱落，钢筋锈蚀；盖梁下表面存在5～7条间距约40cm的横向裂缝，缝宽0.3～0.5mm，跨中裂缝与侧面竖向裂缝连通；桥墩顶部有横向裂缝，支座变形严重，橡胶老化严重。

2 施工工艺及操作要求

2.1 施工顺序

拆除桥面系→更换支座→加固横梁→封闭裂缝→粘贴碳纤维布 →浇筑桥面系

2.2 钢筋锈胀砼剥落

对于钢筋锈胀砼剥落，基本都是因为保护层过薄引起的，先应敲掉松散、剥落的砼，直至露出新鲜的砼后，对外露钢筋表层的氧化层利用钢丝刷予以除掉，然后对外露钢筋涂刷钢筋保护剂，最后进行保护层的修复。

2.3 表层砼缺陷

2.3.1 表面处理

利用人工凿除的方法将缺陷周围的松散砼予以清除，露出新鲜的砼，并将砼表面清理干净，要求做到无水湿、无污渍及灰尘。

2.3.2 缺陷修复

为使新增的砼（或砂浆）能与老砼良好的结合，在修补之前应首先在待修补砼缺陷表面涂一层聚合物水泥砂浆液，其涂刷厚度不超过1mm，且应涂刷均匀，涂刷时可采用人工涂刷或喷枪喷射，为便于涂匀，可在基液中加入少量的丙酮（一般为3-5%），对于以涂刷基液的表面注意防护，严禁杂质、灰尘落入其上。基液涂刷完成后，需间隔一段时间，等基液中的气泡消除后方可抹聚合物水泥砂浆液或浇注专用修复砼，时间间隔为30-60分钟。当破损面积较小时应采用聚合物水泥砂浆进行修补，为避免修补过程中砂浆流淌或脱落，涂抹应分层进行，分层厚度以0.5-1.5mm为宜。当破损面积很大时应采用专用砼进行修补，其施工工艺与普通砼基本相同。

2.4 裂缝封闭

对上、下结构存在的所有可见裂缝进行封闭处理，宽度f<0.15mm的裂缝涂刷透明树脂封闭胶进行封闭，f>0.15mm的裂缝采用灌注胶进行灌缝处理。

2.4.1 表面处理

用钢丝刷沿裂缝走向仔细清理约5cm范围内的表面砼，再用锤子和钢钎凿除两侧疏松的砼块和砂粒，露出坚实的砼表面，最后用略潮湿的抹布清除表面的浮尘，并彻底晾干，用丙酮去除表面的油污，若缝内潮湿，要等其充分干燥，必要时可烘干。

2.4.2 f<0.15mm（刷封闭胶）

在清理后的裂缝表面用漆刷涂刷一层封闭底胶，用透明密封材料将裂缝表面密封，封闭宽度50mm左右，封闭时应保证厚度呈弧形、中间稍厚。密封完成后，让封缝胶自然固化，注意固化过程中防止其接触水。观察是否有漏封或异常情况，确保所封闭的裂缝密实性，发现缺陷应及时补救，确保工程质量。

2.4.3 f>0.15mm

（1）粘结注入座和密封裂缝

制好封口胶，搅拌均匀，用抹刀将少许胶刮在注入座底面的四边，将注入座固定在砼上。

注入座的布置应掌握以下原则：沿缝的走向，每米约布置3个，裂缝分岔处的交叉点应设注入座，选砼表面平整处设置，避开剥落部位；对于贯通缝，可在一侧布置注入座，另一侧完全封闭，缝宽较大且缝内通畅时，按每米2个的密度来布置。

安装注入座后，用宽1-1.5cm的透明胶带对裂缝进行骑缝封闭处理（考虑到裂缝走向不规则，胶带应及时断开封闭，不得弯曲胶带粘贴），封闭时应注意在距离注入座5-8cm附近截断胶带（即保证注入座两端各有5-8cm空白），同时注意保证胶带和裂缝处砼表面粘贴密实、平顺；用透明密封材料将裂缝表面（含胶带粘贴与未粘贴部位）密封，封闭宽度50mm左右，封闭时应保证厚度呈弧形，中间稍厚。

（2）注入灌注胶

将注入器的连接端（蓝色）安装在注入座上，把卡口部分的两扣卡紧，用力不要过猛，以免损坏座的颈部，注意使橡胶密封圈处于正常位置。同一条裂缝上的注入器同时安装好；按顺序连接工具，螺纹配合处用生料带缠绕密封。将灌注胶的两种成分混合搅拌均匀，一次能用完一整套包装的量时不必称量，全部混合即可；用量较少时要分别称量两种成分，按规定配比配合；将混合好的胶装入黄油枪，盖好盖。将黄油枪倒置，打开阀门，推动黄油枪活塞，排除系统中的空气；当过滤器中有胶流出时，将它连接到注入器的注入端（白色），卡紧卡口，慢慢推动黄油枪的活塞开始注入。每次注入都要达到活塞的尽头，3-5秒推动一下。当橡胶管膨胀至充满限制套时停止注入；一个注入器注完后，先关闭阀门，再小心的脱开白色端的连接，避免蓝色端的连接松动，移到下一个注入器继续注入；水平走向的裂缝从一端开始逐个注入，倾斜或垂直走向的裂缝从较低一端开始向上推进。如果注入器膨胀后收缩较快，说明该处裂缝深，缝内空间大，要补灌，直到能保持膨胀状态；操作时要两人配合，一人操作黄油枪，另一人托扶注入器和阀门，不要让注入器的颈部不正常受力。

（3）清洗工具

用丙酮反复清洗，除去残余的胶，然后用清水漂洗、晒干。

（4）灌注胶的固化

让灌注胶自行固化，可用手捏注入管以了解固化进程。

（5）验收

施工前应将灌缝所采用的产品合格证，生产许可证，产品质量出厂检验报告等资料，报监理工程师确认后使用。

检查灌注后的裂缝是否密实、密封、无空洞现象，杜绝漏注等现象。

对于活动裂缝，即处于继续开展而未稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可按上述方法进行修补，如裂缝开展不能控制，则应采取相应的其它措施。

2.5 粘贴碳纤维布

2.5.1 粘贴前准备

清理掉打磨后砼基面上的灰尘、松散浮渣，并吹净，确保粘贴基面干净、无油污并充分干燥，在砼基面上涂底胶，底胶干燥后若发现表面有缺损，应用找平胶进行刮填修补，等整平材料固化至指触干燥后，如发现整平部位表面有突起毛刺，应用砂布打磨光顺。

2.5.2 粘贴碳纤维布

按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，注意不要在幅宽方向裁剪。根据粘结胶的标准用量，计算出所涂布面积的需用量，视现场气温等实际情况，确保在适用期内一次用完，按粘结胶使用说明规定的比列把粘结胶主剂和固化剂置于配胶容器中，用电动搅拌器搅拌搅拌均匀。用滚刷或毛刷均匀、无遗漏地将粘结胶涂在选定的砼表面，粘结胶涂布面应不小于所粘贴的碳纤维布大小。在已涂好粘结胶的砼表面铺覆碳纤维布，碳纤维布的铺覆方向符合设计要求，一层中各张碳纤维布之间的搭接应在纤维方向进行。用胶辊在碳纤维布上沿纤维方向施加压力并反复碾压，使树脂胶液充分浸渍碳纤维布，消除气泡和除去多余树脂，使碳纤维布和底层充分粘结（粘贴第二层碳纤维布重复前述操作步骤）。每处施工完成后，自然养护24小时内应确保不受外力冲击等干扰，每道工序过程中及完工后，均应采取适当措施保证不受污染或雨水侵袭，该工程施工过程平均气温一般都高于15摄氏度，自然养护至达到设计要求需要5天左右。

2.5.3 验收

施工前应将纤维布及配套树脂类粘结材料的产品合格证，生产许可证，产品质量出厂检验报告等资料，报监理工程师确认后使用。

纤维片材实际粘贴尺寸不应少于设计量，位置偏差不应大于2mm。

粘贴施工完成后的符合材料层，经自然养护至粘结胶完全固化后，对碳纤维布粘贴面仔细检查，如果碳纤维布贴层有空鼓或气泡，可以用刀片将碳纤维布划开，然后采用注射器针管将调制好的粘结胶注入空鼓或气泡内填充至密实，保证密实粘贴面积大于95%。必要时可根据规范要求进行现场正拉粘结强度试验。

2.6 粘贴钢板

粘贴钢板范围横隔板表面凿毛，并清洗干净；用环氧砂浆抹平粘贴钢板范围横隔板表面，环氧砂浆最小厚度按3mm控制；对应螺栓孔位置钻螺栓孔粘贴钢板，粘贴钢用结构灌注胶厚度为3mm；所有钢构件外露面进行防腐。

2.7 植筋

打磨、除渣、清除水泥浮浆及杂物，吹风除尘，拉毛除浮浆。钻孔时应用冲击钻钻孔，以确保孔的表面有足够的粗糙度，钻孔直径须比钢筋直径大4mm以上。用毛刷清理孔壁上的浮皮，然后用压缩空气吹净孔内的灰尘及砼碎屑，同时保持孔内干燥。采用专用植筋胶从孔的底部开始注射直至填满孔的2/3。将钢筋缓缓旋入孔中，当有部分胶浆溢出时即可保证锚筋植入部分完全粘上了胶。在固化前不可对钢筋施加任何荷载。当植入钢筋与原构件中的钢筋发生冲突时，根据实际情况适当调整植入钢筋的位置，最后浇筑砼。

2.8 支座的处理措施

（1）应在拆除桥面系后进行梁体顶升，为了保证桥面横、纵坡度不发生变化，支座进行更换前用环氧砂浆找平，确保落梁时支座都能均匀受力；顶升简支梁时，千斤顶应放置在T梁的腹板底，并确保被顶起的梁体同步提升；

（2）为了顶起过程中不致损伤梁底，在梁底与顶升设备接触处用厚约2-3cm的木板垫实，确保软接触密合；在正式顶升前应进行预顶升，以消除支撑本身的非弹性变形或沉降，在主梁还没有完全顶起时即可停止，并停放数小时进行观察，稳定后开始整体顶升；

（3）试顶完成后，在专业人员的统一指导下所有千斤顶缓慢用力整体顶起梁体使其离开原支座，顶升高度以可进行支座更换作业高度为宜，但最大顶升高度不宜超过0.5cm，顶升到位时应立即在上下横梁间增设若干个钢筋砼预制块形成临时固定点，以增加接触点和面积，提高顶升系统的稳定性，确保桥梁整体安全；

（4）顶起过程中对铰接缝、横隔板等应进行监控，观察在顶升过程中各个部位的应力、跨中挠度变化，确保在施工过程中顶升均匀，上部结构纵、横向不开裂，不破坏梁的整体性；

（5）撤走原有支座后，支座下方用高标号环氧树脂砂浆找平，重新安装新支座；将支座更换后，去掉砼块和千斤顶，拆除临时支撑，将顶起的梁缓慢落下，落梁时要采取与顶升时相同的保障监控措施。

2.9 桥面铺装、桥面连续

先拆除桥面铺装、人行道、栏杆，并在T梁顶面人工凿毛，凿毛的深度宜为5-8mm，使之表面粗糙。对梁顶病害进行处理，清扫干净，冲洗结合面并使之干燥。植入剪力筋，植入时不要伤及原梁体内主筋。采用切缝机、凿岩机将伸缩缝处约束与联系完全断开，再凿打预留槽砼，清理原伸缩缝。解除桥面连续处的约束，要注意保留原有预埋的钢筋，如确需切除原有的预埋钢筋，在切除后，应按要求进行预埋钢筋。铺筑单层钢筋网，按规定要求设定保护层厚度。在桥面砼铺筑完成后，及时进行砼养护，避免因为温度过高出现收缩裂缝。

2.10 伸缩缝安装

路面沥青砼铺装层施工完成后，进行伸缩缝的更换。按照预留槽尺寸，植入锚固钢筋并待胶剂达到强度后安装伸缩缝。伸缩缝安装之前，应按照安装时的气温调整安装时的定位值，用专用卡具将其固定。浇筑伸缩缝槽口砼前将间隙堵塞，防止砼把间隙阻死，影响伸缩，也不允许将砼填在密封的橡胶带缝中及表面上，如果发生此现象，应立即清除。

3 结束语

加固所能达到的目标是建立在平时对桥梁完善养护和规范化施工基础上的，若施工不按规范实施、养护不得当，货运车辆超载运输状况得不到控制，加固的效果也会随着时间的推移而逐渐减弱直至丧失。

[责任编辑：王楠]