1、如何提高铰接空心板桥面的抗病害能力作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数：750 更新时间：2008-8-18【字体：大 中 小】一、桥面病害的主要表现耒宜高速公路是京珠国道主干线湖南境内最南端的一段，于2001 年 12 月正式通车运营。随着本路段运营时间的增长和高密度、重交通以及超载车辆的增加，加重了桥面铺装层的负荷， 使得该路段部分桥面出现不同程度的破损。经有关部门检测，并按公路桥梁养护规范（JTG H112004）进行技术评定。其中 7 座桥梁的桥面铺装评价指标均为三类。其上部结构型式均为预应力混凝土空心板，跨径为 13m、16m 、20m。除主梁结构的工作状态均基本正常外，桥面铺装及
2、其他部位均存在不同程度的病害，主要表现有：1、桥面坑槽、网裂，露骨、露筋、磨光，桥面现浇层破损，现浇层内钢筋已外露，破损深度最深处达 15cm；2、支座严重偏位、变形、脱空；3、桥面渗水，铰缝混凝土松散、脱落，纵、横向开裂，顺铰缝出现纵向裂缝，铰缝处渗水严重，桥面雨水沿铰缝下流，造成空心板边钢筋腐蚀，部分铰缝对应地面上有明显水迹；4、部分空心板顶板厚度不够，混凝土剥落出现裂缝、钢筋保护层混凝土变形开裂脱落露筋、钢筋锈蚀，腐蚀钢筋锈胀，引起砼局部破损；5、伸缩缝的凸起、凹陷、部分墙式护栏混凝土压碎；6、部分泄水孔被堵塞，排水不通等病害，并在进一步加剧发展。这些病害已影响到桥梁主梁结构的安全性和耐
3、久性，影响行车安全，应及时对桥面病害进行处治。二、桥面病害处治施工流程病害描述、放样交通管制半幅封闭切缝采用小型机械风炮机配风镐凿除桥面及铰缝混凝土铰缝清理钢筋制作浇注SCM 无收缩水泥灌浆料铰缝布设桥面植筋喷涂界面剂桥面钢筋布设浇筑桥面 C40 聚丙烯纤维防水混凝土养生刻纹桥面性能检测开放交通三、病害原因分析1、设计因素设计采用的桥梁设计规范（JTJ21-89) 规定的桥梁荷载横向分布成一定比例，使桥梁结构运营时始终处于偏载状态，导致桥面铺装行车道承担了比超车道大得多的运营荷载，加快了行车道混凝土的应力疲劳，并且耒宜桥面昼夜温度变化大，对受力薄弱的铰缝处桥面铺装易造成较多的破坏。值得引起注意
4、的是耒宜桥梁空心板之间的铰缝设计为浅铰，各空心板之间铰缝无横向连接钢筋，板间横向连接差，刚度小，造成桥面贯通性裂缝多。2、重荷载影响耒宜高速公路是我国南北向的汽车运输大动脉，交通量大，超载现象严重。在频繁的大吨位、大轴重力及大的汽车制动、冲击力的作用下，加重了桥面铺装层的负荷，加剧了桥面铺装的损伤和早期破坏。 3、支座偏位脱空支座的底座标高控制不严，高低不平，未在一个平面上。经调查统计，这 7 座病害桥梁的支座 30%脱空，并因横、纵坡，球冠支座等原因，造成支座移位脱空、变形严重。4、施工原因砼浇筑时，混凝土配比不严。混凝土的原材料质量不均衡、砂率偏大、水灰比控制不好、砂石级配差。 铰缝混凝土
5、强度严重不够，局部地方出现松散的现象，铰缝有锈迹；如右图 K466 桥铰缝。施工空心板顶面标高控制困难、施工正误差、设计板顶预拱度等造成桥面铺装局部厚度不足、过薄（小于 10cm），削弱了桥面铺装层的刚度和承载力。钢筋网钢筋间距较大、偏位、下垂比较普遍，部分钢筋网紧贴空心板顶，钢筋网起不到应有作用，桥面铺装层在运营后产生破坏，如下图：凿除桥面的钢筋位置。在桥面铺装施工前，没有将板顶面的松散砂石、泥污等清除干净，顶板表面未凿毛。有的板顶面临时通车造成污染，浇筑时不先洒水润湿顶板，浇筑后出现空鼓等， 与板顶粘结不牢，降低了桥面铺装层与板面之间的结合力，破坏了空心板桥的整体性。四、提高桥面抗病害能力
6、的方法1、加固加强铰缝针对空心板浅铰和主梁完好等情况，耒宜桥面病害处治利用现有空心板主体，对混凝土破损严重、松散的铰缝，将铰缝混凝土凿除，用清水冲洗混凝土表面污物，晾干后喷洒界面剂，重新架设铰缝钢筋，然后，在铰缝内浇筑 SCM 无收缩免振捣高强水泥灌浆料，其 3d 和 28d 的抗压强度分别为 30MPa 和60MPa，与钢筋的握裹力（28d ）4MPa ，限制膨胀率（28d）0.03%，大大提高了铰缝砼的抗弯、压、剪能力。2、设双层螺纹钢筋网 ，增强桥面的横向连接强度 增加桥面钢筋网格密度，加大钢筋直径，设纵、横向间距10 10的双层直径 12螺纹钢筋网 ，采用短钢筋支撑定位桥面双层钢筋网，
7、按设计每隔 30点焊一根短钢筋定位，防止混凝土摊铺、浇筑时钢筋网变形、移位，真正做到钢筋位置达到设计要求。禁止料斗车、罐车等直接在钢筋上行走，防止破坏桥面铺装的钢筋网。并与板顶植筋绑扎连接，钢筋伸入原桥面四周侧面混凝土内牢固钢筋。3、整体顶升、更换支座，彻底消除支座脱空、偏位用超薄型千斤顶缓慢分级半幅整体顶升，在梁体脱离支座前每2MP 分一级，梁体脱空后每上升 2mm 一级，整体顶起梁体使其离开原支座约 6mm 立刻停止，在顶升过程中及时加垫千斤顶保护环作为临时支撑点。台帽、盖梁处治完成后，去除原有支座，清除杂物、污点等。在盖梁上标出支座位置中心线，同时在橡胶支座也标上十字交叉中心线。安装支座
8、，使支座的中心线同墩台上的设计位置中心线相重合，调节施工完毕，就可以慢慢落梁，使支座与梁体底面密贴。4、增强桥面混凝土与板顶面、铰缝的层间联接，提高桥梁整体受力能力 1) 在空心板顶面、铰缝两侧及板端部每隔 30植筋，采用HRB335 级带肋钢筋，增强板与桥面混凝土的连接。2) 对空心板顶面和铰缝侧面等老混凝土表面先喷、涂抹一层界面剂进行表面处理，不同程度改善新老混凝土的粘结微观结构，提高粘结强度。3) 钢筋绑扎前，对板顶彻底清理，凿除表面的水泥砂浆、松软层、浮渣和浮浆，铰缝槽侧面的杂物等，保证老混凝土表面干净，均匀粗糙，提高了混凝土层面间的粘结力。 4) 浇筑混凝土前应洒水湿润板顶面，但不得
9、有积水；分两幅施工时先浇筑横坡较低的一幅，避免养生水二次污染；第二幅浇筑混凝土前对粉尘杂物还必须进行清除。清除桥面连续处缝内杂物，按设计要求做好桥面连续处的处理。 5) 桥面混凝土的纵接缝、中间施工缝必须是垂直立面的竖接缝，必须清除砂浆、杂物，凿成垂直面，凿毛，洒水充分湿润。在施工横缝处桥面纵向钢筋不得断开。5、确保 C40 聚丙烯纤维防水砼的强度1) 严格控制混凝土配合比，使用级配良好、各项质量指标均达标的砂石材料，严把原材料检验关，确保混凝土的强度合格。耒宜桥面病害处治工程的水泥采用东江金磊牌 P.O42.5；集料通过汽车远运采用含泥量少、针片状少的衡南县花桥镇硅旺碎石场碎石，河砂为干净的
10、耒阳中粗砂，外加剂为郴州 YL-HEA 高效防裂型防水剂和 YL-IB 早强高效型减水剂，聚丙烯纤维为美国高性能杜拉纤维。试拌时生产的拌和物坍落度如果不能满足要求或粘聚性和保水性不好时，在保证水灰比不变的条件下，相应的调整水量和外加剂的掺量，用水量调整的幅度不能过大。2) 混凝土拌制采用强制式拌和楼，拌制 C40 聚丙烯纤维防水砼。在设备安装之后，对搅拌的计量系统应进行检定、校正，经监理工程师验收合格后方可正式投入生产。并根据试验室提供的配合比试搅，进行混凝土和易性、含气量、弯拉强度等三项检验。其混凝土拌和物的搅拌时间应根据搅拌机的性能和拌和物的易性确定。净拌最短时间，即材料全部进入拌缸起，至
11、拌和物开始出料的连续搅拌时间一般不应小于 300s。3) 使用三辊轴整平仪、振动梁、振捣棒、平板振捣器等设备，浇注 C40 聚丙烯纤维防水砼， 使混凝土振捣密实，平整。6、做好保湿养生工作，减少砼的干缩和温缩裂缝1) 桥面混凝土浇筑后，应保湿养生。一是要确保养生期足够，避免过早通车受力；二是要确保全湿养生，要保证达到混凝土设计强度之前，始终处于饱和水养生状态。 2) 要控制好施工时间，错开大风、阴雨天气，夏季时错开中午炎热时间。在施工期 7 d 内，用透水土工织物全覆盖保湿养生，并及时洒水养生，防止水分蒸发过快，砼产生干缩和温缩裂缝，降低混凝土强度。 7、加强交通管制，做好成品保护工作 严格交
12、通管制，封闭管理，不能人为地提前开放交通。混凝土未达到设计强度以前，禁止任何施工机械在上面作业或通行。五、桥面病害处治应当重视的问题1、认真检验，严格选材原材料主要包含粗、细集料、纤维、水泥、外掺剂等。对集料的强度、级配、表面特征、颗粒形状、杂质的含量、吸水率等检测试验指标必须满足规范和设计要求，并要求在料场检测合格。粗、细集料的含泥量要少，集料越干净越好。2、空心板桥不宜采用浅铰设计 从耒宜空心板桥面病害情况分析，其病害大多数是从铰逢处开始，先是桥面沿铰缝处纵向开裂，向外扩大，变为纵、横向裂缝，再桥面混凝土破损、铰缝混凝土松散等病害，由此可见耒宜桥梁空心板桥设计为浅铰是不成功的。 3、保证桥
13、面铺装层有足够的厚度由于梁板的反拱影响及施工误差，实际的桥面铺装层厚度不一致，个别的仅设计厚度的一半。桥面铺装层是车轮直接作用的部分，并保护梁体，横向分布车辆轴载，其铺装层必须有足够的厚度，其最小厚度要满足设计值。4、铰缝与空心板之间应有钢筋连接从耒宜空心板铰缝混凝土凿除后的情况分析，空心板侧无预埋钢筋进入铰缝，光滑的空心板侧面与铰缝之间无钢筋连接，造成两者接合很差，容易产生铰缝破坏等。5、采用防水混凝土桥面，防止水入渗桥面采用防水（如 S8）混凝土防止外来水对桥梁主体的侵润，致使混凝土体产生炭化，影响结构安全。6、清基除尘，确保结合面干净施工前应将基材清理干净，材料表面的松动、油脂、涂料、封
14、闭膜及其他污染物必须清除，在实际施工过程中往往被忽视，应引起高度重视。常用采用大空压机带风管吹风除尘，除尘相当干净，使用方便、及时。7、宜采用交通管制全封闭施工，浇筑桥面混凝土耒宜 7 座桥面病害处治采用交通管制半幅封闭施工，因中央分隔带防撞墙把左右幅桥面联在一起，即使半幅封闭施工，浇筑桥面混凝土时封闭的施工幅因另半幅双向通车同样产生桥梁的震动，会影响混凝土水泥水化及碎裂。按常规混凝土浇注考虑，水泥本身初凝到终凝时间相对较长，加上后期水化过程较长，在动载情况下，水泥水化过程中有可能产生不可逆的内聚破坏。对此有待观察、检测、研究。8、弄清病害情况，“对症下药”处治桥面病害耒宜七座桥面病害严重已影响桥梁结构和行车安全，但设计时未对桥面深层次病害进行钻芯取样、无损检测及分析、研究，未仔细检查铰缝混凝土和支座工作现状，还是采用与原设计相同的荷载标准及结构修复，造成施工时处治设计方案变更多，工程数量变化大等情况，影响工程进度，引起工程待工、误工等。并未考虑桥面新混凝土与旧混凝土体材料的强度、徐变的性能的匹配性，有可能导致新旧界面脱粘，造成两张皮的状况。由此，有待管养单位加大对桥面病害处治的设计和研究力度，积极吸收国内外新技术、新材料，改变和解决目前桥面病害处理不彻底问题，防止出现周期性桥梁病害。
