某箱梁桥病害检测及处理分析

某箱梁桥病害检测及处理分析摘要本文介绍了江苏常州某桥在运营中出现的病害及采用的处理方法，简要分析了该桥的结构、扩建拼接方式和病害特点、采用的养护技术措施，并针对目前高速公路设计和施工实际情况，养护中存在的问题，提出一点想法和建议。关键词桥梁箱梁拼接养护建议1、项目概况某桥位于江苏常州，大桥全长17222M。上部结构为单箱单室三向预应力混凝土连续箱梁，跨径布置为2030463832M，左右幅反对称布置，河流与路线交角为145。2004年在原有双向四车道基础上，拓宽为双向八车道。扩建前对该桥进行了病害的调查和处理，静载试验数据表明结构处于弹性工作状态。由于车流量大，不能中断交通进行施工，采用新老桥拼接施工方案，拼接采用后张法预应力张拉工艺。由于老桥箱梁为三向预应力结构，所以在老翼缘板植筋与新翼缘板钢筋网焊接的基础上采用C50免振自密实混凝土浇筑。采用5跨等高度预应力混凝土连续箱梁进行拼接。拼宽模式为上构连接下构不连接，新桥加宽部分的桥跨布置采用1928444035M，左右幅反对称布置，两侧各拼宽825M桥宽由原来的26M变为425M。下部结构为独柱墩、桩柱式桥台，斜桥正做，错墩布置。2、养护中发现的病害2008年在日常巡查中发现桥面局部沥青混凝土路面出现了松散和坑槽，按普通路面病害进行了维修。修补不久发现了维修界面出现唧浆并发展为坑槽，经打开后发现水泥混凝土铺装层出现破碎，箱梁顶板有空洞、墩顶预应力管道保护层厚度较薄且局部铺装层很薄与梁顶结合不好。由于车流量大，采用了环氧树脂混凝土和UEA混凝土进行了铺装层的快速补强再铺筑SMA沥青混凝土。因为材料性质的不同，导致没有维修的铺装层有发展性破坏的趋势。另外，在对梁体检查中发现新老翼缘板拼接处间隔5060CM有横向裂缝且有渗水现象，后对全桥进行了防水处理但效果不明显。后来在日常检查中发现南幅新桥箱梁底部有局部渗水且发展较快，钻孔后箱梁内部的水排出很多。箱梁底部多处有蜂窝麻面，底板混凝土保护层不足、预应力束波纹管灌浆不饱满、混凝土不密实、箱梁底板存在纵向裂缝等病害。由于铺装层的病害和箱梁底部的病害很大部分与水有关系，考虑是在拼接的过程中出现了问题。为此组织了相关施工单位、检测单位、管养单位进行了会议讨论，并邀请了多位专家进行咨询，经过各方讨论和分析后认为，对该桥须尽快进行深入的检测，全面摸清病害，确定合理的养护维修方案，并进行加固维修。3、现场检测情况31桥面系检查封闭交通后对原桥面铺装层逐跨进行凿除，凿除后发现桥面在送料孔、注浆孔、新老桥纵向拼接缝存在浇筑及封堵不密实的情况，尤其是在用水冲洗纵向拼接缝过程中，箱体内有大量的水流入。新老桥间纵向拼接缝在施工新翼缘板时采用了自密实混凝土施工工艺，拼接处的新梁腹板因位于老桥翼板底面，施工时混凝土振捣不密实，该部位漏水严重。32梁体检查由于拼接施工时没有预留检查孔，所以进入箱室检查难度较大，。桥梁日常养护单位根据图纸在箱梁底部进行开孔，开孔时避开预应力束位置，尽量少破坏钢筋。进入箱室内检查主要是为了查清桥面板漏水情况和位置、梁体施工质量以及相关病害。检测发现左幅箱梁内侧腹板均存在不同程度的漏水，位置均集中在内侧腹板上部的倒角部位，即新老箱梁拼接部位，因施工较为困难，振捣不密实，留下漏水隐患。内侧腹板混凝土浇筑质量较差，部分钢筋裸露，混凝土保护层较薄，个别齿板内波纹管锈蚀，箱梁内外侧顶板均存在12条纵向通长裂缝。另外在浇筑锚头的封锚混凝土时每个齿板端部上方的顶板上方均预留了送料孔，这些施工送料孔通过吊模施工，浇筑质量普遍较差。4、维修方案41重做铺装层提高桥面系整体性和防水能力411原桥面清除按照5M5M方格测量处理原沥青面层标高，标高数据采集齐全后采用铣刨机对原桥面沥青混凝土铺装层进行铣刨清除。混凝土桥面铺装采用风镐配合人工凿除，清除过程尽量减少凿除混凝土对原结构的影响，注意对梁体、顶板预应力筋和竖向预应力筋的保护。凿除完成后先清理箱梁顶面垃圾，然后采用高压水枪清洗梁顶。考虑到桥梁病害较多，对已经外露的箱梁顶板采取覆盖措施，防止水渗入箱梁内对梁体造成不利影响。412检查病害并相应处理梁顶冲洗干净后由桥梁养护专业单位对箱梁结构进行检查，缺陷进行加固处理。梁体缺陷主要是局部混凝土松散、露筋、破损等。凿除需修补部位的松散混凝土并清理梁顶，对锈蚀的钢筋进行除锈，及时采用环氧树脂涂刷进行防锈处理，然后用结构胶进行批嵌。对较宽裂缝采用灌缝工艺封闭裂缝，使混凝土构件恢复整体性。凭借施工时老桥翼缘板的注浆孔和送料孔重新进行修补完善，将注浆孔和送料孔内的混凝土凿除一定深度，界面凿毛后采用结构胶进行分层批嵌修补。对于封锚混凝土浇筑质量较差的要进行清理后重新浇筑。另对于老伸缩缝存在的缝体变形、橡胶条老化等，维修过程中凿除原伸缩缝予以更换。413精确控制标高测量箱梁顶标高及桥头沥青混凝土路面顶标高，结合纵断线形重新拟合。箱梁顶板加固处理完成后按照纵横向2M2M间距测量箱梁顶标高及桥头沥青混凝土路面顶标高，根据原测量数据检查桥面铺装厚度是否满足要求，如不满足要求可以通过凿除部分箱梁顶板混凝土（确保顶板保护层厚度）降低箱梁降低顶板高程拟合控制标高。原则上沥青混凝土桥面铺装厚度不小于5CM，水泥混凝土调平层设计厚度为5CM，但从几次的维修情况看，调平层最薄处仅3CM。难以承受新老混凝土间的剪切破坏作用，加上该桥处于重交通路段，车辆反复作用易造成调平层开裂或破损，进而引起路面结构破坏，此病害已经在前面几次维修时得到印证。因此要双向考虑调平层和铺装层的厚度精确控制标高。414植筋、布置钢筋网及防水层处理梁体缺陷修补完成后在铺装层与梁顶板间设置剪力筋，间距1M1M。植筋胶采用喜利得RE500型，将胶注入孔内约2/3深度后将表面处理的钢筋插入孔内，完成植筋工作，钢筋植入定位后加以保护，防止碰撞和移位，待胶固化后进行下一步工作。铺装层内钢筋采用10钢筋现场点焊成网格并与植入的抗剪钢筋焊接。通过植筋和通长钢筋网的布置确保铺装层与箱梁顶板形成整体性结构。在新老桥拼接处的开V型槽，以露出横向联结钢筋为宜，然后采用结构胶分层批嵌至槽口顶面齐平。清理V型槽中发现原老桥翼缘板边缘没有横向钢筋与新桥相连，在该处跨缝植入门式钢筋，然后用结构胶批嵌V型缝。在拼接缝两侧各50CM范围内适当加密调平层钢筋和竖向植筋间距。由于新老桥翼缘板竖向没有植筋联结，施工时通过注浆进行了连接，在行车荷载作用下容易造成桥面板拼接缝的纵向开裂，造成漏水。维修时在新老翼板内竖向植筋对拉，并在相邻的植筋间设置横向钢条，以保证新老翼板在荷载作用下协同工作。完成钢筋网的焊接后对桥面进行处理确保干净的前提下在箱梁顶板表面喷洒涂刷SBS，使水泥混凝土一定厚度的表面具备长期的防水效果，增强水泥混凝土结构自身的防水性能。415浇筑混凝土采用微膨胀纤维混凝土浇筑混凝土调平层，混凝土中添加杜拉纤维以提高混凝土的抗拉强度、抗弯强度，增强结构的抗疲劳、抗裂、抗渗性，有效阻止混凝土内部和表面裂缝的扩展或延缓裂缝的出现。标高控制带采用与桥面铺装同标号混凝土浇筑制成，宽30CM，设在两侧护栏内边缘。振动梁采用刚度大、抗变形能力强、自重轻的三角桁架式振动梁。振动梁的主要功能是对混凝土进行振捣、提浆、刮平，因此在振捣混凝土时，行进速度宜控制在每分钟05M左右，每小时的浇筑速度宜控制在单幅全断面25M以内。混凝土浇筑时注意天气情况，尽量避开雨天及大风天气。浇筑混凝土前再次对钢筋网片标高控制进行检查，确保钢筋网片不下沉。混凝土采用拌合站集中拌制，混凝土运输车运输到施工现场，泵送到位，坍落度控制在120140MM；坍落度过大会导致混凝土流淌，进而影响混凝土表面平整度及高程。本次调平层混凝土一次性浇筑到位，避免不同龄期的混凝土在纵横向出现衔接（冷缝）问题，从而保证调平层混凝土铺装的整体性。伸缩缝浇筑同步进行。416SMA沥青混凝土铺筑混凝土桥面铺装养生结束后，采用铣刨机对调平层进行拉毛处理，使其与沥青混凝土结合良好。天气和温度适宜的情况下喷洒乳化沥青，破乳后进行SMA13沥青混凝土的机械摊铺。摊铺采用全幅摊铺，避免产生冷接缝，条件允许的情况下桥面沥青混凝土压实采用振荡压路机，如果采用普通双钢轮压路机则高频底幅，既保证压实度又能降低对桥梁的影响。路面摊铺结束冷却后进行标线的补划，达到开放条件开放交通。42、下部结构的处理421灌缝处理用灌缝材料对宽度大于015MM的腹板裂缝进行灌浆，将灌缝材料注入结构物内部裂缝中去，以达到封闭裂缝，恢复并提高耐久性和抗渗性的目的，使混凝土构件恢复整体性。先将裂缝凿成V型槽，用压缩空气吹净灰尘，用乙醇擦洗并晾干，再将环氧结构胶对裂缝进行批嵌，固化并达到一定强度后打磨清理。422在箱梁底板开孔进行排水，排水干净干燥后，对箱梁内部的劣质混凝土进行结构补强。423预应力管道补浆对所有灌浆不饱满的波纹管进行灌浆处理，确保预应力的有效性。灌浆料选用流动性较好的材料，保证灌浆时的流动性和灌浆饱满。进浆孔和出浆孔合理布置，压力控制在一定范围防止漏浆。对已经锈蚀没有灌浆的波纹管要事先进行修补，合理设置进浆孔和出浆孔位置，避免漏浆和灌浆不满。对于原波纹管内灌浆料断断续续的则分段实施424对于蜂窝麻面、浮渣夹泥的箱梁底板处理波纹管灌浆结束后，对波纹管外侧进行除锈处理，凿除浮渣和夹泥，清理干净后一并用结构胶进行批嵌、打磨，最后粘贴碳纤维。425对箱梁病害修复完毕后，确保水泥混凝土表面干燥洁净，采用专用涂料进行全桥的涂装。5、结语通过对某桥桥面系和下部结构的有效处理之后，桥面系运行至今没有出现路面病害，箱梁梁体也未出现漏水和裂缝的病害，实践证明这次处置达到了预期的效果，为我们今后的养护工作提供了经验。在桥梁的设计和施工