高速公路桥梁养护与维修加固的施工技术分析_赖雪锋.pdf

Construction&DesignForProject工程建设与设计1引言近年来，我国的社会经济迅猛增长，人民群众的生活水平也随之提高，居民日常出行的选择也越来越多，大部分的居民都会选择汽车代步的方式出行，这种变化会在很大程度上增大车流量，促使我国的路桥承载的压力提高。虽然我国的路桥施工水平有所提高，但是使用寿命并未显著提升。鉴于此，本文对公路桥梁养护及维修加固施工技术进行深入、全面的研究分析，提高路桥的施工质量，延长路桥的使用寿命。2工程概况某高速公路主线路基宽度设计为26 m，双向四车道。该项目所在地的道路交通量大幅度增长，公路承受的荷载以明显超过了设计文件中的行车荷载要求。为了能够有效地缓解当地的交通压力，地方政府在经过全面的分析以后，决定对区域内的公路进行扩建。扩建路线的总长度约为21 km，由原来的双向四车道设计为双向八车道。建设沿线总计分布有60余座桥梁，在经过现场检查以后，需要对其中两座危桥进行维修加固处理，确保行车过程中的安全性。3桥梁病害与成因分析3.1板、梁病害结合全面调研结果来看，既有道路的梁、板出现严重的裂缝，局部区域存在钢筋锈蚀、钢筋裸露问题。裂缝的整体宽度最大达到1.0 mm。进一步的调研后发现，裂缝是因行车荷载的影响导致梁、板产生一定的弯矩，弯矩超过了梁板的抗弯极限，进而导致裂缝出现。裂缝目前尚未发现渗水现象，反映出裂缝未完全贯穿，且裂缝的宽度超过标准规定值。路面裂缝会对路面的整体性造成较大的影响，在行车荷载的持续作用下，裂缝如未及时进行处理，可能会贯穿整个结构层，进而导致路面渗水现象出现。3.2墩、台病害墩台基础主要是承受两方面的荷载：一是桥梁的上部结构传递而来的荷载；二是风荷载。此外，由于高速公路运输车超载、重载等现象促使墩台出现质量缺陷，例如，基础不均匀沉降、混凝土裂缝、钢筋锈蚀等。【作者简介】赖雪锋（1982），男，广东广州人，工程师，从事高速公路养护与维修研究。高速公路桥梁养护与维修加固的施工技术分析Analysis on Construction Technology of Highway Bridge Maintenanceand Repair Reinforcement赖雪锋（广东能达公路养护股份有限公司，广州 510030）LAI Xue-feng(GuangdongLongdaSuperhighwayMaintenanceCo.Ltd.,Guangzhou510030,China)【摘要】结合某高速公路建设项目，围绕高速公路桥梁的养护与维修加固技术进行研究。分析了桥梁各结构病害的产生原因，在此基础上提出了具有针对性的处理技术，主要包括粘贴碳纤维加固技术、混凝土表面缺陷处理、植筋工艺等。【A b s t r a c t】Combined with a highway construction project,the research is mainly focused on the maintenance and maintenance of highwaybridges.Based on the analysis of the causes of the structural diseases of the bridge,the corresponding treatment technologies are put forward,which mainly involve the technology of pasting carbon fiber reinforcement,the treatment of concrete surface defects,and the technology ofplantingreinforcement.【关键词】高速公路；桥梁；维修加固；施工技术【K e y w o r d s】expressway;abridge;maintenanceandreinforcement;techniqueofconstruction【中图分类号】U418【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2023）06-0206-03【DOI】10.13616/ki.gcjsysj.2023.06.2672063.3桥面病害桥面部位的病害主要包括：裂缝、断裂等。究其原因，主要是因为桥面板的刚度过低，而导致桥梁结构在受到外部作用力时出现变形现象，进而导致裂缝出现，且裂缝发育的速度相对比较快。因此，必须要对桥面的危害予以重视。首先，桥面破损以后，其会在外部作用力的持续影响下进一步扩大。其次，桥面裂缝会对防水层造成影响，促使雨水顺着裂缝部位顺延至桥梁的下部结构中，会对桥梁的整体安全性与稳定性造成较大的影响。最后，桥面损坏会促使桥梁结构受到的荷载发生变化，促使梁板受到的荷载不均匀。4桥梁维修加固施工技术4.1粘贴碳纤维加固4.1.1技术要求碳纤维片材：碳纤维布抗拉强度标准值fcfk3 000 MPa，弹性模量Ecf2.1105MPa，伸长率1.5%；碳纤维布及其他黏结性材料应出具生产厂家提供的出厂合格证及产品检验报告。树脂类黏结材料：树脂与找平材料的黏结强度ftk2.5MPa。碳纤维布施工需符合T/CECS 1462022碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程及设计图纸要求。粘贴碳纤维加固工艺流程如图1所示。图 1粘贴碳纤维加固工艺流程4.1.2施工工艺流程碳纤维加固应委派具备专业资质的施工单位完成。具体的加固流程如图2所示。图 2加固流程图4.1.3混凝土表面处理和清洗1）对混凝土表面进行清理，并对存在蜂窝、疏松等质量缺陷的混凝土进行清除，以露出混凝土结构层为标准，然后使用高强度的砂浆对混凝土表面进行找补。2）如板底存在裂缝，则可以使用灌浆方法做封闭处理。3）使用角磨机将混凝土表面的浮浆、油污等杂质清除掉，然后对混凝土表面进行清理，用清水冲洗干净，待混凝土完全干燥以后，对下一个工序进行施工1。4.1.4涂刷底层胶粘剂严格地按照标准施工工艺备制胶粘剂，胶粘剂的实际用量可以通过当日的温度进行确定。使用毛刷将胶粘剂均匀地涂抹在混凝土表面，涂刷的厚度控制在0.4 mm以内，不得出现漏刷现象，待胶面干燥以后，开始对下一道工序进行施工。4.1.5粘贴面修补（1）如混凝土表面存在凹陷部位，可以使用找平胶进行找补，保证粘贴表面不会出现棱角，以保证最终的加固效果达到预期的效果。（2）待胶面干燥以后，开始对下一道工序进行施工。4.1.6碳纤维片材的粘贴（1）结合设计图纸的要求对碳纤维布进行剪裁，如无特别要求，则应该将碳纤维布的长度控制在3 m以内。如若碳纤维布的长度超过3 m时，则应该使用滚芯将碳纤维布卷起妥善保管；剪裁好的碳纤维布应该采取合理的保护措施，不得受到污染，具体的下料量根据当天的施工量进行确定。（2）将备制好的树脂均匀地涂抹在待粘贴部位，使用滚筒沿着纤维布铺设的方向进行滚压作业，将碳纤维布铺设过程中产生的气泡挤除，同时保证树脂充分浸透碳纤维布。需要注意的是，在滚压作业过程中，保证碳纤维布不会损坏。（3）待前一层碳纤维布完全干燥以后，才能够粘贴下一层碳纤维布，上下层碳纤维布应该粘贴密实，如若存在空隙，需立即对其进行处理2。（4）将树脂均匀地涂抹在最后一层碳纤维布表面，然后自然风干。（5）待碳纤维布粘贴作业完成以后，可以在其表面涂抹水泥砂浆，水泥砂浆的厚度为2 cm。4.2混凝土表面缺陷处理根据质量缺陷的具体情况选择合适的方法对混凝土残缺面进行处理。对于疏松层比较浅且病害的范围非常小时，可以使用丙乳砂浆做修补处理；如若病害的深度超过6 cm，则应该使用丙乳混凝土做修补处理。1）丙乳的存储环境不得低于0，丙乳砂浆施工过程中，施工环境的温度不得低于5。Construction Technology工程施工技术207Construction&DesignForProject工程建设与设计2）水泥选择使用PO32.5级以上的水泥，砂子的粒径不得超过2.5 mm。3）正式施工之前，需将基底表面的杂物清理干净，并对基面做凿毛处理，凿毛的深度控制在12 mm，然后使用清水冲洗，提高新旧混凝土面的黏结效果。4）严格按照设计图纸的要求，在砂浆中掺加丙乳，砂浆的灰砂比设置为1（1.52），丙乳的掺加量控制在水泥用量的25%30%。砂浆的水灰比可以通过施工现场试验进行确定3。5）在涂抹水泥砂浆过程中，可以使用纯丙乳液对修补面做打底处理，净浆配比为1 kg的丙乳掺加2 kg的水泥。在净浆尚未完全硬化之前，开始摊铺丙乳砂浆。如若仰面、立面的涂层厚度大于7 mm时，应分两次进行作业，避免出现脱空现象。待砂浆铺筑完成以后，开始抹面处理。6）修补施工。（1）将疏松区域内存在质量缺陷的混凝土全部凿除，将混凝土四面凿成多边形，以裸露出新鲜混凝土为合格标准。（2）如若新旧混凝土的结合面出现碎石，需清理干净后对其表面进行开凿，使混凝土处于保水状态持续24 h。（3）在混凝土表面处于湿润的状态下，涂刷丙乳砂浆，然后浇筑丙乳混凝土，振捣密实以后，混凝土至终凝强度拆除模板，洒水养护。（4）待混凝土养护时间达到7 d以后，在混凝土表面洁净的状态涂抹丙乳砂浆。4.3植筋施工工艺（1）钻孔：钻孔的深度需大于锚筋预埋深度13 mm，孔径需大于锚筋直径28 mm。（2）清理钻孔：使用硬鬃刷对孔道进行清理，然后使用高压风将孔内的杂物清理干净，保持孔内处于干燥状态。（3）灌胶：向孔内灌注胶液，灌注至孔深的2/3比较合适，待锚固筋安装完成以后，保证胶液充斥整个孔洞。（4）插入锚筋：在插入锚固筋之前，应该提前将其表面的杂物清理干净，然后将锚固筋插入孔底。（5）在胶液完全干固之前，保证锚固筋不会受到干扰，同时孔位附近不得存在积水现象。4.4灌缝、灌封的施工要求1）裂缝表口封闭（缝宽小于0.15 mm）。（1）对需要进行处理的裂缝，沿着缝隙将其布设为深度35 mm、宽度68 mm的V形槽。（2）对缝口表面的杂物清理干净，利用高压风将槽内的杂物清理干净。（3）使用丙酮沿着裂缝的长度方向做洗刷处理，保证裂缝表面足够干净。（4）沿着裂缝的长度方向涂刷环氧基液。待基液初凝以后，涂抹环氧胶泥。2）裂缝压力灌胶封闭（缝宽大于0.15 mm）。（1）裂缝处理：在裂缝的基面上使用钢丝刷清理表面的灰尘、污渍等杂物，然后使用高压风对其表面进行清理，最后使用丙酮进行擦拭。（2）注胶部位：将其布设在裂缝较宽、裂缝的两端、裂缝的贯穿部位，注胶嘴的中心点应该与裂缝对准，且深入裂缝中。（3）安装注胶嘴：将备制完成的胶液均匀地涂抹在胶嘴的底座上，然后按照灌封要求将注胶嘴的中心与裂缝对齐，注胶的宽度设置为23 cm比较合适。（4）注胶施工：将胶液配制好后注入胶管内，然后注胶嘴沿着裂缝的发育方向进行灌注。（5）注意事项：如若注胶的速度过快，需要检查是否存在漏胶现象，并采取相应的处理措施；如若在同一个部位注胶过程中，单次作业未注满时，应该在补胶完成以后，才能够进行下次注胶作业4。（6）取注胶器：待灌胶作业完成以后，可以使用棉丝做封堵处理，保证胶液不会出现外溢现象。胶液选择：胶液的性能要求可以参照表1中的信息。表 1裂缝胶性能指标固化时间 20/h龄期龄期 90 d 的劈裂黏结强度/MPa28 d90 d抗压强度/MPa抗拉强度/MPa抗压强度/MPa抗拉强度/MPa干缝饱和水224044052.51.55结语本文所介绍的各种加固技术可以有效地满足高速公路桥梁养护作业的实际需求，可以发挥出显著的效能。但是由于不同的加固方法存在自身的优缺点，且存在一定的适用范围，加固方法的选择应该根据桥梁加固的具体原因、结构特点、施工条件等影响因素进行确定。单一的某个加固技术并不能够适用于所有的加固活动，在实际加固施工过程中，应该根据实际情况合理进行选择，突显出加固方法的针对性。【参考文献】1李敬树.高速公路桥梁养护管理现状及对策分析J.工程建设与设计,2021(4):227-228.2孙鑫.提高高速公路桥梁混凝土结构耐久性的施工与养护技术J.工程建设与设计,2022(1