某箱梁桥病害产生原因分析及处治

熊中贵

（贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 550004）

某箱梁桥病害产生原因分析及处治

熊中贵

（贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 550004）

介绍了某箱梁桥产生的病害，病害产生的原因分析，采取的处治措施，采用的主要施工工艺和技术要点，通过对此桥梁病害处治，为今后类似桥梁病害处治提供参考和借鉴。

箱梁桥；病害；处治；裂缝；植筋；顶升

1 工程概况

某箱梁桥总长564.903 m，全桥平面位于直线段上，分左右两幅，按双向四车道高速公路标准设计，全桥总宽度为21～35 m。

桥梁上部结构设计为20孔箱梁，共五联，其中第二联为4孔20.841 m+2×23 m+22 m钢筋混凝土连续箱梁，桥台台口处设置80型伸缩缝，4#、8#、12#、16#桥墩位置设置160型伸缩缝。下部结构为框架埋置式桥台、桩基础。桥墩为圆柱式墩、桩基础，全桥箱梁均采用GPZ（Ⅱ）盆式支座。桥面铺装采用10 cm厚现浇钢筋混凝土+10 cm厚沥青混凝土。桥梁设计荷载：公路Ⅰ级；设计速度：80 km/h；地震烈度：VI。

该桥位于互通区主线上，互通区过后为断头路，2012年建成通车，通车后左幅有车辆通行，右幅无车辆通行。

第二联右幅7号墩原设计情况：左墩柱高15.7 m，右墩柱高15.51 m，柱子直径1.3 m，C30混凝土，桩基直径1.5 m，C25混凝土，两桩基顶之间设有地系梁，柱顶无盖梁，直接在圆柱顶设置支座垫石，垫石为C40小石子混凝土。墩柱对应桥面横坡2.106％，桥面纵坡0.9％。

2 桥梁病害情况

2014年在对运营桥梁的定期检查中发现：

（1）全桥6道伸缩缝均阻塞大量施工废料，伸缩功能丧失。

（2）全桥活动支座锁定均未解除。

（3）第二联右幅7号墩：左侧墩柱顶部后侧有两道竖向裂缝，缝长分别为1 m和1.07 m，最大缝宽分别为0.51 mm和0.63 mm，右侧墩柱顶部共有7道竖向裂缝，后侧有2道，右侧有2道，前侧有3道，最大缝长为1.3 m，最大缝宽为1.5 mm；左侧支座垫石开裂破损。

（4）凿除垫石混凝土时发现，两个垫石中间均存在空洞，两支座已压坏；凿除墩柱混凝土时发现，两个墩柱柱顶均无墩顶加强钢筋网，柱顶30cm范围没有柱子主筋。

3 病害产生原因分析及处治措施

3.1病害产生原因分析

根据现场了解情况，右幅7#墩施工中因标高控制失误，导致柱顶标高高出设计标高，施工上部结构前对超过设计标高部分进行了凿除，从外观看，墩顶凿除面平整度很差，采用砂浆进行找平修补，修补质量较差，凿除垫石、墩顶混凝土时发现两个垫石中间均存在空洞，墩顶无加强钢筋网。据此分析，由于墩柱顶面混凝土平整度很差，墩顶无加强钢筋网构造，墩柱顶面将受力不均，造成局部应力过大，应力集中，易导致墩柱顶部区段劈裂；并且由于全桥支座未解锁且伸缩缝均阻塞失效，上部连续箱梁在温度、混凝土徐变收缩作用下无法自由变形，也会产生较大内力，上部箱梁的轴力、弯矩通过支座传递到支座垫石及墩柱上，在墩柱顶面会产生较大的弯剪组合效应。在上述各种不利荷载作用下，支座垫石及墩顶区域的混凝土发生开裂破坏。

3.2主要处治措施

（1）清除堵塞伸缩缝的施工废料，恢复伸缩缝功能，并检查全桥伸缩缝构件，若有损坏应进行修复。

（2）解除全桥活动支座锁定；

（3）在右幅7号墩处设置反力墩顶升和临时支撑箱梁，凿除墩顶开裂区段1.5m范围混凝土，重新浇筑墩柱及支座垫石；

（4）更换损坏的支座。

3.3主要处治设计情况

（1）凿除墩顶1.5 m范围混凝土，采用C22钢筋植筋，距圆柱中心30 cm、45 cm环向等间距分别布置10根、20根长80 cm锚固钢筋，锚固深度30 cm。

（2）每根柱子等间距布置C16箍筋12道，C25竖向主筋30根，柱顶设三层10 cm×10 cmФ10加强钢筋网，层距为8 cm，墩柱为C35混凝土。

（3）垫石设三层8 cm×8 cmФ10钢筋网，层距为4 cm，垫石为C40小石子混凝土。

（4）箱梁顶升力为1 000 t。

4 桥梁病害处治主要施工工艺及技术要点

4.1桥梁病害处治

桥梁病害处治所用材料，必须符合标准、规范、设计等有关规定，经检验合格后才能使用。

4.2支座锁、伸缩缝处治

建议使用桥检车，安排人员，解除全桥活动支座锁定，并清除堵塞伸缩缝的施工废料，恢复伸缩缝功能，并检查全桥伸缩缝构件，若有损坏应进行修复。

4.3右幅7号墩墩柱、垫石处治

（1）主要施工流程：临时反力墩施工→顶升箱梁→凿除垫石、墩顶开裂区段1.5 m范围混凝土→墩柱顶植筋、安装墩柱钢筋→涂界面剂、支模、浇筑墩柱混凝土→安装垫石钢筋、支模、浇筑垫石混凝土→安装支座→落梁→拆除顶升系统、临时反力墩。

（2）顶升箱梁

顶升至落梁期间应封闭桥上交通；因箱梁存在纵横坡，应根据现场实际情况准备楔形钢垫板进行调节；应采用带锁定功能的同步千斤顶进行顶升，顶升千斤顶应设置在稳定的反力设施上，临时反力墩的强度和稳定性应通过验算，确保顶升系统在整个施工中的稳定性和安全性。顶升千斤顶规格及数量根据顶升力大小确定，顶升位置合理。

（3）植筋施工

施工前应按设计制作同条件的检测试件，试件不少于3根，施工前对试件作抗拔试验，试验结果达到抗拔检验、设计要求后方可用于施工。

（4）墩柱、垫石施工

①施工前必须做好混凝土配合比试验，合格后方可用于施工。

②浇筑混凝土时应对称、均衡进行浇注，并振捣密实，待达到100％设计强度才可拆除模板，并应控制混凝土内外温差在20℃以下。

③在炎热天气，混凝土应在夜间浇注，入模温度应控制在25℃以下。

④混凝土拆模时，芯部与表层混凝土之间的温差、表层混凝土与环境之间的温差均不得大于20℃。混凝土外表面应达到平整、光洁。

⑤养护要求：混凝土初凝后用麻袋履盖并洒水，一直保持湿润，养护时间不少于14 d；冬季施工要采取保湿保温养护措施，适当延长养生期。混凝土试件应采用与结构相同的混凝土、相同的浇筑方法和养护条件。

⑥墩柱箍筋、主筋均采用搭接焊，箍筋双面焊接长度≥20 cm，主筋双面焊接长度≥30 cm，相邻主筋的接头高度应竖向错开。

⑦应将凿除混凝土柱顶表面凿毛、清理干净。在浇筑墩柱混凝土前2～3小时将柱顶表面用水充分湿润并除去明水，在表面上均匀涂刷一层界面剂。

⑧应准确控制浇筑柱顶标高，并将顶面抹平。

⑨应对垫石范围柱顶进行凿毛清洁，浇筑垫石混凝土前洒水充分湿润但无明水。

⑩应准确控制浇筑垫石顶标高和支座位置，两垫石顶距箱梁底面钢板的净距应相等，垫石顶面应平整，使支座受力均匀支承良好。

4.4落梁

安放支座后，根据试件试验结果确定落梁时间，落梁时柱子混凝土强度应≥35 MPa，垫石混凝土强度应≥40 MPa。落梁程序与顶升程序相反。落至支座承载以后应注意位移和压力传感器所示数据，各千斤顶减速、位移变化应一致。

4.5施工设备设施拆除

千斤顶、临时支撑、支架的拆除应安全、有序。

5 建 议

（1）桥梁施工单位应加强管理，提高桥梁施工从业人员素质，保证桥梁施工质量，从施工上避免桥梁病害的产生。

（2）该箱梁桥在处治后的使用过程中，管养部门应加强桥梁日常巡查和定期检查，按照规范要求进行桥梁养护。

U445.7

C

1008-3383（2016）09-0112-02

2015-12-25

熊中贵（1972-），男，贵州水城人，高级工程师，研究方向：公路、桥梁、隧道施工技术及管理。