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[摘 要]近年来随着我国高速公路的飞速发展,建设部门对桥梁的重视程度也有所提高。对于已修建的桥梁显现出来的病害也越来越多,且越来越明显,如何应对这些显现出来的病害是摆在我们面前一个急迫的问题。本文以G25长深高速公路惠河路段的桥梁为例,对于各种病害进行了原因分析,并有针对性地提出了加固维修的方法,其经验可供相关技术人员参考。
[关键词]高速公路 病害 桥梁维修加固
中图分类号:U445.7+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0170-01
一、引言
随着近年来我国交通工程高速发展,我国的国家公路网络日渐完善,对于新建的公路、桥梁项目逐渐减少,而对于已建成公路、桥梁显现出来的问题也日渐严重,因此桥梁的后期的养护、维修、加固、改造已成为公路交通部門的不可忽视的一项重要工作。本次通过对G25长深高速公路惠河路段全线桥梁的定期检查,发现部分桥梁存在一些病害与缺陷,对于结构存在安全隐患的桥梁应及时进行维修加固。桥梁各部件的不同病害,应在详细分析其病害原因之后,采取相应有效的维修、养护措施。
二、桥梁病害情况检查
通过本次检查发现对于桥梁桥面铺装系、上部构造、下部构造均有不同程度损害,下面就将本次检查所发现的问题罗列出来,如下:
2.1 桥面铺装系
1)桥面采用沥青砼铺装层病害主要有:台端横裂、台顶坑槽、墩顶桥横裂等。
2)桥面采用水泥混凝土铺装病害有:桥墩顶对应桥面通长横裂,桥面横裂主要是梁体简支、桥面连续、在梁体正常收缩和车辆作用下墩顶桥面受拉,导致横向开裂;
3)伸缩缝破坏主要有伸缩缝挤压破坏和止水带破裂。如:部分台顶伸缩缝锚固区超车道位置砼开裂;墩顶伸缩缝挤压,异型钢间距过小。
2.2 上部构造
1)预应力空心板存在的主要病害是梁间铰缝封底砂浆局部脱、梁底纵裂、梁底砼破损;
2)预应力箱梁存在的主要病害是腹板开裂、梁底纵裂、梁底砼破损、梁间湿接缝蜂窝、露筋等。
3)体外索锚固下齿板存在细小斜向裂缝;体外索预应力转向块存在纵向、竖裂及横向裂缝; 下齿板及转向块开裂主要为砼温度影响或砼收缩所引起的,此外部分裂缝可能为张拉时局部应力过大所引起。
4)预应力T梁、部分梁体翼板、湿接缝及横隔板局部有砼破损、露筋现象;部分梁体翼板及湿接缝局部开裂,部分伴有渗水结晶现象。部分梁体梁间铰缝底部封底砂浆局部脱落;
5)个别支座完全脱空,局部脱空、剪切变形、老化开裂、支座垫石破损、垫板锈蚀、偏位、部分盆式橡胶支座限位螺栓未剪断等病害。
2.3 下部构造
1)部分墩台身存在桥墩竖裂、墩顶挡块开裂,台背墙斜裂、立柱顶环裂等病害;
2)部分盖梁存在竖裂,盖梁竖裂主要集中在墩顶负弯矩区附近,由于该处承受着上部结构恒载、车辆重载所引起较大负弯矩的作用,从而引起盖梁出现竖裂。此外,还有部分盖梁砼剥落露筋,
三、维修方案
由于G25长深高速公路已运营多年,上面检查出来的问题有的是由于施工时期遗留的,有的是属于后期疏于养护造成的。下面对于桥梁所产生的病害原因给予简单分析,并给出维修方案。
3.1 桥面铺装系
1)沥青砼桥面有长横裂缝,产生病害原因主要是是梁体简支,桥面连续墩顶桥面受拉,导致横向开裂。建议维修处治采用改性乳化沥青进行封闭灌浆处理。同时应同步加强维修处理后裂缝位置的观测。
2)桥面系裂缝(含桥头搭板)均采用改性乳化沥青灌缝封闭处理。
3)对于砼桥面破损应先凿除破损砼,再用40#特快硬砼(掺配入适量聚丙烯纤维(试验确定))修补平整。
4)部分伸缩缝橡胶条破损,建议采用更换新止水橡胶条方案解决。
3.2 上部构造
1)裂缝主要为梁底部分未封闭的横向裂缝,对于裂缝宽度小于0.15mm,可以采用砼表层微细独立裂缝或网状裂纹表面封闭法进行封闭处理。结构裂缝宽度大于等于0.15mm的单独裂缝、贯穿性裂缝、梁体拼接块间裂缝及蜂窝状局部缺陷采用“壁可法”进行注浆灌缝处理,灌浆胶采用优质A级环氧灌缝胶。
2)对于部分小面积梁体砼破损较浅区的破损,用丙乳砂浆修补,对破损深度超过10mm用丙乳细石砼修补。
3)胶缝砂浆脱落,一般可以不作处理,也可采用高强度丙乳细石砼或丙乳砂浆进行修补。如胶缝开裂,贯到桥面纵裂,而且缝宽通长又严重,则需贴横向钢板处理或重新铺设桥面处理,或设横向体外预应力加固等。
3.3 下部结构
1)对于桥体表面裂缝宽度<0.15mm的微细独立裂缝或网状裂纹建议采用表面封闭法进行维修。裂缝宽度≥0.15mm的单独裂缝进行注浆灌缝处理。养护同时应加强观测,如有发展,改用粘贴碳纤维布进行加固处理。
2)墩柱裂缝在修补后应加强养护观察,如裂缝继续开展,则建议采用粘贴碳纤维布进行维修加固。
3)砼破损,砼表面破损不严重区域应用丙乳砂浆进行修补,对于深度破损如有钢筋外露,则应先将钢筋除锈,凿除松动砼,再用丙乳细石砼进行修补。
4)对于锥坡填土被淘空地方,用土回填夯实,必要时铺砌片石防护。
3.4 支座
本桥的主要病害为支座,对于空心板梁整体脱空支座的病害情况,以恢复支座的正常使用功能为原则,对其进行重新安装或塞垫钢板处理。因为通过检查发现支座只是脱空不是缺失,故采用塞垫钢板进行处理。对于局部脱空的支座,通常采取塞垫楔形钢板的方式进行处理。由于支座局部脱空对结构受力无明显不利影响,仅对支座自身受力及耐久性不利,考虑到本次检查情况,桥局部脱空的支座有数量较多,分布较分散,从以往的现场加工楔形钢板,钢板的质量较难保证,故对局部脱空的支座楔形钢板塞垫的钢板,采用工厂集中加工,以保证质量。检查的情况,局部脱空的面域最大2/3,脱空最大高度12mm,根据常规,脱空面域超过30%进行塞垫,小于30%一般不作处理。在日常养护加强检查观察,如有增大则采取塞垫加固。对于偏位支座,偏位支座主要由于施工原因造成,如支座放样不准,安装偏位等。也存在梁体伸缩变形过程中形成。偏位支座养护维修原则上超过1/3进行更换,支座更换时,对同一墩,左右二排支座须一并起顶予以更换。但如只一个支座需处理,同一排其他支座均完好时,本次不予更换,加强养护观察。剪切变形对于存在剪切变形支座,当剪切变形过大时将影响支座受力,降低其后续剪切变形性能。对剪切变形能力,按照剪切变形大于规范限值35?的进行更换处理。对支座剪切变形小于35?,但是大于20?,且存在明显开裂的支座进行更换处理。因本次检查结果发现剪切角度均较小,故不予处理。
我们知道公路工程尤其是桥梁工程部分部件损坏对交通安全影响巨大,由此次检查结果得出我们要严防前期施工漏洞,加强后期养护力度。首先要求施工单位在修建的时候不能只看重眼前利益,要严格保证工程质量,消除安全隐患,不能把问题都寄托在后期的养护维修上面。另外平时对桥梁养护检查过程当中也要注意及时检查并做好相关记录,将桥梁的安全隐患扼杀在萌牙之初。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通运输部.《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004).
[2] 李国杰,龚德华.《桥梁常见病害分析及加固》.城市建设理论研究.
[3] 定风波.《国内外桥梁维修与加固的现状发展》.
[关键词]高速公路 病害 桥梁维修加固
中图分类号:U445.7+1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)15-0170-01
一、引言
随着近年来我国交通工程高速发展,我国的国家公路网络日渐完善,对于新建的公路、桥梁项目逐渐减少,而对于已建成公路、桥梁显现出来的问题也日渐严重,因此桥梁的后期的养护、维修、加固、改造已成为公路交通部門的不可忽视的一项重要工作。本次通过对G25长深高速公路惠河路段全线桥梁的定期检查,发现部分桥梁存在一些病害与缺陷,对于结构存在安全隐患的桥梁应及时进行维修加固。桥梁各部件的不同病害,应在详细分析其病害原因之后,采取相应有效的维修、养护措施。
二、桥梁病害情况检查
通过本次检查发现对于桥梁桥面铺装系、上部构造、下部构造均有不同程度损害,下面就将本次检查所发现的问题罗列出来,如下:
2.1 桥面铺装系
1)桥面采用沥青砼铺装层病害主要有:台端横裂、台顶坑槽、墩顶桥横裂等。
2)桥面采用水泥混凝土铺装病害有:桥墩顶对应桥面通长横裂,桥面横裂主要是梁体简支、桥面连续、在梁体正常收缩和车辆作用下墩顶桥面受拉,导致横向开裂;
3)伸缩缝破坏主要有伸缩缝挤压破坏和止水带破裂。如:部分台顶伸缩缝锚固区超车道位置砼开裂;墩顶伸缩缝挤压,异型钢间距过小。
2.2 上部构造
1)预应力空心板存在的主要病害是梁间铰缝封底砂浆局部脱、梁底纵裂、梁底砼破损;
2)预应力箱梁存在的主要病害是腹板开裂、梁底纵裂、梁底砼破损、梁间湿接缝蜂窝、露筋等。
3)体外索锚固下齿板存在细小斜向裂缝;体外索预应力转向块存在纵向、竖裂及横向裂缝; 下齿板及转向块开裂主要为砼温度影响或砼收缩所引起的,此外部分裂缝可能为张拉时局部应力过大所引起。
4)预应力T梁、部分梁体翼板、湿接缝及横隔板局部有砼破损、露筋现象;部分梁体翼板及湿接缝局部开裂,部分伴有渗水结晶现象。部分梁体梁间铰缝底部封底砂浆局部脱落;
5)个别支座完全脱空,局部脱空、剪切变形、老化开裂、支座垫石破损、垫板锈蚀、偏位、部分盆式橡胶支座限位螺栓未剪断等病害。
2.3 下部构造
1)部分墩台身存在桥墩竖裂、墩顶挡块开裂,台背墙斜裂、立柱顶环裂等病害;
2)部分盖梁存在竖裂,盖梁竖裂主要集中在墩顶负弯矩区附近,由于该处承受着上部结构恒载、车辆重载所引起较大负弯矩的作用,从而引起盖梁出现竖裂。此外,还有部分盖梁砼剥落露筋,
三、维修方案
由于G25长深高速公路已运营多年,上面检查出来的问题有的是由于施工时期遗留的,有的是属于后期疏于养护造成的。下面对于桥梁所产生的病害原因给予简单分析,并给出维修方案。
3.1 桥面铺装系
1)沥青砼桥面有长横裂缝,产生病害原因主要是是梁体简支,桥面连续墩顶桥面受拉,导致横向开裂。建议维修处治采用改性乳化沥青进行封闭灌浆处理。同时应同步加强维修处理后裂缝位置的观测。
2)桥面系裂缝(含桥头搭板)均采用改性乳化沥青灌缝封闭处理。
3)对于砼桥面破损应先凿除破损砼,再用40#特快硬砼(掺配入适量聚丙烯纤维(试验确定))修补平整。
4)部分伸缩缝橡胶条破损,建议采用更换新止水橡胶条方案解决。
3.2 上部构造
1)裂缝主要为梁底部分未封闭的横向裂缝,对于裂缝宽度小于0.15mm,可以采用砼表层微细独立裂缝或网状裂纹表面封闭法进行封闭处理。结构裂缝宽度大于等于0.15mm的单独裂缝、贯穿性裂缝、梁体拼接块间裂缝及蜂窝状局部缺陷采用“壁可法”进行注浆灌缝处理,灌浆胶采用优质A级环氧灌缝胶。
2)对于部分小面积梁体砼破损较浅区的破损,用丙乳砂浆修补,对破损深度超过10mm用丙乳细石砼修补。
3)胶缝砂浆脱落,一般可以不作处理,也可采用高强度丙乳细石砼或丙乳砂浆进行修补。如胶缝开裂,贯到桥面纵裂,而且缝宽通长又严重,则需贴横向钢板处理或重新铺设桥面处理,或设横向体外预应力加固等。
3.3 下部结构
1)对于桥体表面裂缝宽度<0.15mm的微细独立裂缝或网状裂纹建议采用表面封闭法进行维修。裂缝宽度≥0.15mm的单独裂缝进行注浆灌缝处理。养护同时应加强观测,如有发展,改用粘贴碳纤维布进行加固处理。
2)墩柱裂缝在修补后应加强养护观察,如裂缝继续开展,则建议采用粘贴碳纤维布进行维修加固。
3)砼破损,砼表面破损不严重区域应用丙乳砂浆进行修补,对于深度破损如有钢筋外露,则应先将钢筋除锈,凿除松动砼,再用丙乳细石砼进行修补。
4)对于锥坡填土被淘空地方,用土回填夯实,必要时铺砌片石防护。
3.4 支座
本桥的主要病害为支座,对于空心板梁整体脱空支座的病害情况,以恢复支座的正常使用功能为原则,对其进行重新安装或塞垫钢板处理。因为通过检查发现支座只是脱空不是缺失,故采用塞垫钢板进行处理。对于局部脱空的支座,通常采取塞垫楔形钢板的方式进行处理。由于支座局部脱空对结构受力无明显不利影响,仅对支座自身受力及耐久性不利,考虑到本次检查情况,桥局部脱空的支座有数量较多,分布较分散,从以往的现场加工楔形钢板,钢板的质量较难保证,故对局部脱空的支座楔形钢板塞垫的钢板,采用工厂集中加工,以保证质量。检查的情况,局部脱空的面域最大2/3,脱空最大高度12mm,根据常规,脱空面域超过30%进行塞垫,小于30%一般不作处理。在日常养护加强检查观察,如有增大则采取塞垫加固。对于偏位支座,偏位支座主要由于施工原因造成,如支座放样不准,安装偏位等。也存在梁体伸缩变形过程中形成。偏位支座养护维修原则上超过1/3进行更换,支座更换时,对同一墩,左右二排支座须一并起顶予以更换。但如只一个支座需处理,同一排其他支座均完好时,本次不予更换,加强养护观察。剪切变形对于存在剪切变形支座,当剪切变形过大时将影响支座受力,降低其后续剪切变形性能。对剪切变形能力,按照剪切变形大于规范限值35?的进行更换处理。对支座剪切变形小于35?,但是大于20?,且存在明显开裂的支座进行更换处理。因本次检查结果发现剪切角度均较小,故不予处理。
我们知道公路工程尤其是桥梁工程部分部件损坏对交通安全影响巨大,由此次检查结果得出我们要严防前期施工漏洞,加强后期养护力度。首先要求施工单位在修建的时候不能只看重眼前利益,要严格保证工程质量,消除安全隐患,不能把问题都寄托在后期的养护维修上面。另外平时对桥梁养护检查过程当中也要注意及时检查并做好相关记录,将桥梁的安全隐患扼杀在萌牙之初。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通运输部.《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004).
[2] 李国杰,龚德华.《桥梁常见病害分析及加固》.城市建设理论研究.
[3] 定风波.《国内外桥梁维修与加固的现状发展》.