淺談橋梁維修加固施工工藝

孫慧媛++張巧慧

【摘 要】隨著汽車日益重型化、大型化，貨運車輛超載運輸，公路運輸量不斷增長，使公路橋梁的壓力越來越大，已有不少橋梁發生裂縫、老化、破損等現象。本文闡述了簡支T型梁橋維修加固施工工藝及操作要求，以供同行參考借鑒。

【關鍵詞】橋梁；加固；工藝

0 引言

橋梁加固是對結構承載能力不足或不滿足正常使用條件的構造、部件或區段，采用必要的加固措施予以補強；對已有病害予以清除，施工操作時應盡可能不損傷原橋無病害部分；充分考慮處治及加固新增構造物與原結構的連接，使新舊結構形成整體，共同協調工作。

1 原橋梁病害情況

T梁腹板底部有間距約15cm的橫向裂縫，腹板側面及橫隔板有斜向裂縫，腹板與翼緣板交接處有縱向裂縫，T梁下皮保護層脫落，鋼筋銹蝕；蓋梁下表面存在5～7條間距約40cm的橫向裂縫，縫寬0.3～0.5mm，跨中裂縫與側面豎向裂縫連通；橋墩頂部有橫向裂縫，支座變形嚴重，橡膠老化嚴重。

2 施工工藝及操作要求

2.1 施工順序

拆除橋面系→更換支座→加固橫梁→封閉裂縫→粘貼碳纖維布 →澆筑橋面系

2.2 鋼筋銹脹砼剝落

對于鋼筋銹脹砼剝落，基本都是因為保護層過薄引起的，先應敲掉松散、剝落的砼，直至露出新鮮的砼后，對外露鋼筋表層的氧化層利用鋼絲刷予以除掉，然后對外露鋼筋涂刷鋼筋保護劑，最后進行保護層的修復。

2.3 表層砼缺陷

2.3.1 表面處理

利用人工鑿除的方法將缺陷周圍的松散砼予以清除，露出新鮮的砼，并將砼表面清理干凈，要求做到無水濕、無污漬及灰塵。

2.3.2 缺陷修復

為使新增的砼（或砂漿）能與老砼良好的結合，在修補之前應首先在待修補砼缺陷表面涂一層聚合物水泥砂漿液，其涂刷厚度不超過1mm，且應涂刷均勻，涂刷時可采用人工涂刷或噴槍噴射，為便于涂勻，可在基液中加入少量的丙酮（一般為3-5%），對于以涂刷基液的表面注意防護，嚴禁雜質、灰塵落入其上?；和克⑼瓿珊?，需間隔一段時間，等基液中的氣泡消除后方可抹聚合物水泥砂漿液或澆注專用修復砼，時間間隔為30-60分鐘。當破損面積較小時應采用聚合物水泥砂漿進行修補，為避免修補過程中砂漿流淌或脫落，涂抹應分層進行，分層厚度以0.5-1.5mm為宜。當破損面積很大時應采用專用砼進行修補，其施工工藝與普通砼基本相同。

2.4 裂縫封閉

對上、下結構存在的所有可見裂縫進行封閉處理，寬度f<0.15mm的裂縫涂刷透明樹脂封閉膠進行封閉，f>0.15mm的裂縫采用灌注膠進行灌縫處理。

2.4.1 表面處理

用鋼絲刷沿裂縫走向仔細清理約5cm范圍內的表面砼，再用錘子和鋼釬鑿除兩側疏松的砼塊和砂粒，露出堅實的砼表面，最后用略潮濕的抹布清除表面的浮塵，并徹底晾干，用丙酮去除表面的油污，若縫內潮濕，要等其充分干燥，必要時可烘干。

2.4.2 f<0.15mm（刷封閉膠）

在清理后的裂縫表面用漆刷涂刷一層封閉底膠，用透明密封材料將裂縫表面密封，封閉寬度50mm左右，封閉時應保證厚度呈弧形、中間稍厚。密封完成后，讓封縫膠自然固化，注意固化過程中防止其接觸水。觀察是否有漏封或異常情況，確保所封閉的裂縫密實性，發現缺陷應及時補救，確保工程質量。

2.4.3 f>0.15mm

（1）粘結注入座和密封裂縫

制好封口膠，攪拌均勻，用抹刀將少許膠刮在注入座底面的四邊，將注入座固定在砼上。

注入座的布置應掌握以下原則：沿縫的走向，每米約布置3個，裂縫分岔處的交叉點應設注入座，選砼表面平整處設置，避開剝落部位；對于貫通縫，可在一側布置注入座，另一側完全封閉，縫寬較大且縫內通暢時，按每米2個的密度來布置。

安裝注入座后，用寬1-1.5cm的透明膠帶對裂縫進行騎縫封閉處理（考慮到裂縫走向不規則，膠帶應及時斷開封閉，不得彎曲膠帶粘貼），封閉時應注意在距離注入座5-8cm附近截斷膠帶（即保證注入座兩端各有5-8cm空白），同時注意保證膠帶和裂縫處砼表面粘貼密實、平順；用透明密封材料將裂縫表面（含膠帶粘貼與未粘貼部位）密封，封閉寬度50mm左右，封閉時應保證厚度呈弧形，中間稍厚。

（2）注入灌注膠

將注入器的連接端（藍色）安裝在注入座上，把卡口部分的兩扣卡緊，用力不要過猛，以免損壞座的頸部，注意使橡膠密封圈處于正常位置。同一條裂縫上的注入器同時安裝好；按順序連接工具，螺紋配合處用生料帶纏繞密封。將灌注膠的兩種成分混合攪拌均勻，一次能用完一整套包裝的量時不必稱量，全部混合即可；用量較少時要分別稱量兩種成分，按規定配比配合；將混合好的膠裝入黃油槍，蓋好蓋。將黃油槍倒置，打開閥門，推動黃油槍活塞，排除系統中的空氣；當過濾器中有膠流出時，將它連接到注入器的注入端（白色），卡緊卡口，慢慢推動黃油槍的活塞開始注入。每次注入都要達到活塞的盡頭，3-5秒推動一下。當橡膠管膨脹至充滿限制套時停止注入；一個注入器注完后，先關閉閥門，再小心的脫開白色端的連接，避免藍色端的連接松動，移到下一個注入器繼續注入；水平走向的裂縫從一端開始逐個注入，傾斜或垂直走向的裂縫從較低一端開始向上推進。如果注入器膨脹后收縮較快，說明該處裂縫深，縫內空間大，要補灌，直到能保持膨脹狀態；操作時要兩人配合，一人操作黃油槍，另一人托扶注入器和閥門，不要讓注入器的頸部不正常受力。

（3）清洗工具

用丙酮反復清洗，除去殘余的膠，然后用清水漂洗、曬干。

（4）灌注膠的固化

讓灌注膠自行固化，可用手捏注入管以了解固化進程。

（5）驗收

施工前應將灌縫所采用的產品合格證，生產許可證，產品質量出廠檢驗報告等資料，報監理工程師確認后使用。

檢查灌注后的裂縫是否密實、密封、無空洞現象，杜絕漏注等現象。

對于活動裂縫，即處于繼續開展而未穩定的裂縫，應在分析并控制裂縫開展使其穩定后，方可按上述方法進行修補，如裂縫開展不能控制，則應采取相應的其它措施。

2.5 粘貼碳纖維布

2.5.1 粘貼前準備

清理掉打磨后砼基面上的灰塵、松散浮渣，并吹凈，確保粘貼基面干凈、無油污并充分干燥，在砼基面上涂底膠，底膠干燥后若發現表面有缺損，應用找平膠進行刮填修補，等整平材料固化至指觸干燥后，如發現整平部位表面有突起毛刺，應用砂布打磨光順。

2.5.2 粘貼碳纖維布

按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布，注意不要在幅寬方向裁剪。根據粘結膠的標準用量，計算出所涂布面積的需用量，視現場氣溫等實際情況，確保在適用期內一次用完，按粘結膠使用說明規定的比列把粘結膠主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動攪拌器攪拌攪拌均勻。用滾刷或毛刷均勻、無遺漏地將粘結膠涂在選定的砼表面，粘結膠涂布面應不小于所粘貼的碳纖維布大小。在已涂好粘結膠的砼表面鋪覆碳纖維布，碳纖維布的鋪覆方向符合設計要求，一層中各張碳纖維布之間的搭接應在纖維方向進行。用膠輥在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復碾壓，使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布，消除氣泡和除去多余樹脂，使碳纖維布和底層充分粘結（粘貼第二層碳纖維布重復前述操作步驟）。每處施工完成后，自然養護24小時內應確保不受外力沖擊等干擾，每道工序過程中及完工后，均應采取適當措施保證不受污染或雨水侵襲，該工程施工過程平均氣溫一般都高于15攝氏度，自然養護至達到設計要求需要5天左右。

2.5.3 驗收

施工前應將纖維布及配套樹脂類粘結材料的產品合格證，生產許可證，產品質量出廠檢驗報告等資料，報監理工程師確認后使用。

纖維片材實際粘貼尺寸不應少于設計量，位置偏差不應大于2mm。

粘貼施工完成后的符合材料層，經自然養護至粘結膠完全固化后，對碳纖維布粘貼面仔細檢查，如果碳纖維布貼層有空鼓或氣泡，可以用刀片將碳纖維布劃開，然后采用注射器針管將調制好的粘結膠注入空鼓或氣泡內填充至密實，保證密實粘貼面積大于95%。必要時可根據規范要求進行現場正拉粘結強度試驗。

2.6 粘貼鋼板

粘貼鋼板范圍橫隔板表面鑿毛，并清洗干凈；用環氧砂漿抹平粘貼鋼板范圍橫隔板表面，環氧砂漿最小厚度按3mm控制；對應螺栓孔位置鉆螺栓孔粘貼鋼板，粘貼鋼用結構灌注膠厚度為3mm；所有鋼構件外露面進行防腐。

2.7 植筋

打磨、除渣、清除水泥浮漿及雜物，吹風除塵，拉毛除浮漿。鉆孔時應用沖擊鉆鉆孔，以確?？椎谋砻嬗凶銐虻拇植诙?，鉆孔直徑須比鋼筋直徑大4mm以上。用毛刷清理孔壁上的浮皮，然后用壓縮空氣吹凈孔內的灰塵及砼碎屑，同時保持孔內干燥。采用專用植筋膠從孔的底部開始注射直至填滿孔的2/3。將鋼筋緩緩旋入孔中，當有部分膠漿溢出時即可保證錨筋植入部分完全粘上了膠。在固化前不可對鋼筋施加任何荷載。當植入鋼筋與原構件中的鋼筋發生沖突時，根據實際情況適當調整植入鋼筋的位置，最后澆筑砼。

2.8 支座的處理措施

（1）應在拆除橋面系后進行梁體頂升，為了保證橋面橫、縱坡度不發生變化，支座進行更換前用環氧砂漿找平，確保落梁時支座都能均勻受力；頂升簡支梁時，千斤頂應放置在T梁的腹板底，并確保被頂起的梁體同步提升；

（2）為了頂起過程中不致損傷梁底，在梁底與頂升設備接觸處用厚約2-3cm的木板墊實，確保軟接觸密合；在正式頂升前應進行預頂升，以消除支撐本身的非彈性變形或沉降，在主梁還沒有完全頂起時即可停止，并停放數小時進行觀察，穩定后開始整體頂升；

（3）試頂完成后，在專業人員的統一指導下所有千斤頂緩慢用力整體頂起梁體使其離開原支座，頂升高度以可進行支座更換作業高度為宜，但最大頂升高度不宜超過0.5cm，頂升到位時應立即在上下橫梁間增設若干個鋼筋砼預制塊形成臨時固定點，以增加接觸點和面積，提高頂升系統的穩定性，確保橋梁整體安全；

（4）頂起過程中對鉸接縫、橫隔板等應進行監控，觀察在頂升過程中各個部位的應力、跨中撓度變化，確保在施工過程中頂升均勻，上部結構縱、橫向不開裂，不破壞梁的整體性；

（5）撤走原有支座后，支座下方用高標號環氧樹脂砂漿找平，重新安裝新支座；將支座更換后，去掉砼塊和千斤頂，拆除臨時支撐，將頂起的梁緩慢落下，落梁時要采取與頂升時相同的保障監控措施。

2.9 橋面鋪裝、橋面連續

先拆除橋面鋪裝、人行道、欄桿，并在T梁頂面人工鑿毛，鑿毛的深度宜為5-8mm，使之表面粗糙。對梁頂病害進行處理，清掃干凈，沖洗結合面并使之干燥。植入剪力筋，植入時不要傷及原梁體內主筋。采用切縫機、鑿巖機將伸縮縫處約束與聯系完全斷開，再鑿打預留槽砼，清理原伸縮縫。解除橋面連續處的約束，要注意保留原有預埋的鋼筋，如確需切除原有的預埋鋼筋，在切除后，應按要求進行預埋鋼筋。鋪筑單層鋼筋網，按規定要求設定保護層厚度。在橋面砼鋪筑完成后，及時進行砼養護，避免因為溫度過高出現收縮裂縫。

2.10 伸縮縫安裝

路面瀝青砼鋪裝層施工完成后，進行伸縮縫的更換。按照預留槽尺寸，植入錨固鋼筋并待膠劑達到強度后安裝伸縮縫。伸縮縫安裝之前，應按照安裝時的氣溫調整安裝時的定位值，用專用卡具將其固定。澆筑伸縮縫槽口砼前將間隙堵塞，防止砼把間隙阻死，影響伸縮，也不允許將砼填在密封的橡膠帶縫中及表面上，如果發生此現象，應立即清除。

3 結束語

加固所能達到的目標是建立在平時對橋梁完善養護和規范化施工基礎上的，若施工不按規范實施、養護不得當，貨運車輛超載運輸狀況得不到控制，加固的效果也會隨著時間的推移而逐漸減弱直至喪失。

[責任編輯：王楠]