高速公路桥涵病害处治技术分析

张彬

【摘要】近年来高速公路建设速度不断加快，全国路网系统逐渐完善的同时，高速公路特别是桥涵构造物病害问题普遍出现。高速公路桥涵病害的不断增加，不仅妨碍了正常的交通运输，容易造成交通事故，更加快了桥涵的老化进程，影响桥涵的正常使用寿命。本文主要以京哈高速公路京秦段桥涵构造物病害处治工程施工为例，通过对高速公路桥涵病害成因进行分析，提出了高速公路桥涵病害处治的有效措施。

【关键词】高速公路；桥涵；病害；处治措施

一、高速公路桥梁病害的类型

京哈高速公路京秦段桥涵构造物病害主要有：单板受力、纵向裂缝、铰缝勾缝脱落等病害；桥面裂缝、车辙、坑槽等病害；腹板碱蚀、混凝土开裂剥落、钢筋锈蚀等病害。

二、高速公路桥梁病害的成因分析

1.单板受力病害成因分析

京哈高速公路建于上世纪90年代，当时受国内外高速公路建设经验的影响，桥梁上部梁板大多采用预制装配式空心板结构。受截面形式的限制，空心板的板底较薄加之施工技术较为落后，造成空心板板底钢筋保护层较小。整体空心板横向钢筋设置不足导致底板容易产生纵向裂缝。桥面裂缝和防水措施不力造成桥面上的雨水渗透到铰缝，并沿铰缝浸到板底，造成铰缝混凝土勾缝脱落，横向联系减弱，呈单板受力的趋势。

2.桥面裂缝病害成因分析

高速公路桥面裂缝主要表现为桥面铺装层的横向、纵向裂缝病害。形成这些裂缝的原因是多方面的，一般是来说主要原因是由施工材料、工艺、当地气候、地质条件、承载能力等造成的。桥面沥青混凝土施工质量不高，空隙率较大、接缝处理不当，造成沥青混凝土渗水严重。在车辆长期重荷载的反复作用下，桥面铺装层松散，导致沥青和骨料失去粘结，加速了沥青混凝土的破坏。

3.桥涵结构损伤病害成因分析

梁板碱蚀、混凝土开裂剥落、钢筋锈蚀等病害在桥梁上部结构及盖梁、墩柱和桥台等各部构件都有发生，可分为两种情况：一种是混凝土剥落开裂后导致钢筋锈蚀，即先裂后锈；另一种是由于保护层太薄、露筋或渗水等引起钢筋锈蚀膨胀，继而混凝土剥落，即先锈后裂。引起钢筋锈蚀的化学原因主要是氯离子的侵入和混凝土的碳化。主筋锈蚀导致其有效截面减少，混凝土剥落开裂后使钢筋更易锈蚀，如此反复恶行循环对桥梁的危害非常大。另外还有桥涵由于施工质量差，造成的钢筋外露；保护措施不完善，导致梁底被车辆刮蹭、撞击，造成混凝土脱落破损等。

三、高速公路桥梁病害的处治方案

1.单板受力处治

采用铰缝注胶的方式进行加固。对已失效的铰缝压注修补胶，修补铰缝工作性能，主要工艺流程为：铰缝处理→埋设注胶管和溢流管→封缝→一次注胶→二次注胶。

（1）铰缝处理。采用高压水枪并结合人工清除铰缝下部高约20cm的砂浆层，为注胶时的胶液流通和固化粘结创造条件。（2）埋设注胶管和溢流管。注胶管和溢流管均采用φ20mmPVC管，長度为50cm，并设截流阀。埋管前打孔，并刷胶埋管。（3）封缝。为防止第一次注胶时胶液下流，刷胶后塞入2cm高的木条进行封缝。封缝时保证注胶管和溢流管的接触面处密封不露胶。（4）支护。为减少车辆运行时对施工质量的影响，桥下设置必要的临时支衬，并按要求在路面设置施工慢行的标志。（5）配置胶液。注胶胶液采用JN-G系列A、B改性环氧树脂类结构胶。第一次注胶，胶液按照A、B胶比例10：50进行配置，并加入10%水泥，初凝时间约为40分钟，终凝时间约为60分钟。每次配胶不超过3kg，注胶时间不超过30分钟。第二次注胶为压力注胶，要求胶液流动度与渗透性能良好，采用纯胶液灌注。配置后胶液须立即注胶，放置不得超过30分钟。（6）注胶。第一次注胶顺序为自梁一端向另一端进行，待溢流管流出胶液即可，然后移至下一注胶管继续注胶。第二次注胶要求所有注胶管同时注胶。注胶前封堵所有溢流管，从注胶管灌注胶液，观察梁端及桥面情况。桥面没有裂缝的铰缝，灌注到梁端漏胶或达到并维持0.2MPa压力15分钟。桥面有纵缝时，胶液会从裂缝渗出而不能报压，应立即排空铰缝内的胶液。留出再次注胶的空间，等胶液固花后再次注胶形成压力，保证胶液在铰缝内的充盈度。

2.桥面裂缝处治

桥面铺装病害须凿除原桥面沥青混凝土，重新铺筑改性沥青混凝土+SBS改性沥青粘结防水层。将原桥面沥青面层铣刨，下层防水混凝土铺装层顶面浮浆彻底凿除且进行凿毛处理后，在防水混凝土与沥青混凝土面层之间设置一层SBS改性沥青粘结防水层。如防水混凝土出现松散损坏，应将损坏的防水混凝土凿除，采用C40防水混凝土予以修复。防水混凝土内掺加聚丙烯纤维，改善混凝土的抗裂、抗渗、抗冻性能，掺入量为1.5～1.8kg/m?。

3.结构损伤修补

为保证桥梁处于良好的工作状态、结构的安全性和耐久性，应对其结构损伤病害进行修复。清除表面污垢、修补混凝土孔洞、破损、剥落、表面风化、非结构受力影响产生的裂缝、对裸露钢筋进行除锈、修复保护层、对纵横梁连接件的钢板开裂、脱焊、锈蚀进行处理等。对于桥梁受力构件的损伤，应采用桥梁加固的方式，提高桥梁局部或整体承载能力。目前常用的加固方法有：增大截面和配筋加固法、锚喷混凝土加固法、粘贴钢板（筋）加固法、预应力加固法等。

总结

在高速公路桥涵维修养护中，需针对桥涵常见病害做出针对性预防，并根据实际情况制定处治方案。对于出现的这些病害，可以从施工、设计、环境、养护等多方面进行预防，从而减少桥涵病害的发生，保证高速公路桥涵的有效使用和安全性。

参考文献：

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[2]贾荣菊.砼板式桥梁典型病害及成因分析[J].交通世界，2011（Z1）：216-217.