公路橋梁連續(xù)縫、鉸縫維修施工技術(shù)應(yīng)用

潘寅杰

上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103

0.引言

在我國，高速公路的建設(shè)發(fā)展已近40年，總里程已突破16萬公里。大量已建成并使用的高速公路存在著年久失修或部分損壞的情況，在使用功能上及安全性上均存在著較大隱患。隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，社會各界對高速公路大修技術(shù)研究逐漸重視，此應(yīng)用是對高速公路橋梁連續(xù)縫、鉸縫維修施工技術(shù)方法的一次有效實(shí)踐。

1. 案例背景

本施工技術(shù)應(yīng)用案例為G15公路大修工程1標(biāo)，本工程已于2018年初施工完畢并已開放交通。標(biāo)段北接松浦二橋南側(cè)橋臺，南至亭林立交以北處，起訖樁號：K1312+270.49～K1322+000，長度9.73km，造價(jià)20283.2510萬元。本標(biāo)段范圍內(nèi)主要施工內(nèi)容為：公路主線及立交匝道路基、路面結(jié)構(gòu)層維修；車道拓寬改建；主線、匝道橋梁維修、交安設(shè)施維修復(fù)原、綠化改造等施工內(nèi)容。

2.維修原則

連續(xù)縫維修的原則如下：

連續(xù)縫維修開始前，首先破除橋梁連續(xù)縫兩側(cè)各1m范圍內(nèi)原有鋼筋混凝土橋面鋪裝，重新鋪設(shè)連續(xù)縫鋼筋后按原混凝土橋面鋪裝厚度采用鋼錠銑削型鋼纖維混凝土（設(shè)計(jì)標(biāo)號C50）重新澆筑。為防止今后梁縫處再次出現(xiàn)受力裂縫，并反射至瀝青路面，在橋跨分縫處的鋼纖維混凝土橋面鋪裝底面設(shè)50cm寬橡膠墊片，頂面設(shè)50cm寬防裂貼。

鉸縫維修的原則如下：

在橋梁鉸縫維修過程中，橋面鋪裝層的破除以及澆筑鉸縫砼過程應(yīng)當(dāng)注意保護(hù)鉸縫位置的連接鋼筋不被破壞，若施工過程中發(fā)現(xiàn)該鋼筋已有損壞，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行種筋，若此處鋼筋完好，則不考慮種筋。鉸縫鋼筋必須彎折在上層橋面鋪裝鋼筋上面，并與橋面鋪裝鋼筋焊接或綁扎牢固，在鉸縫內(nèi)設(shè)置φ8@150mm 勾筋及1 根φ8 縱向鋼筋，以提高鉸縫鋼筋抗剪能力，最后重新澆筑C50 鋼纖維混凝土，鋼纖維用量為50kg/m3。板梁處的鉸縫維修應(yīng)首先破除鉸縫兩側(cè)各5m橋面鋪裝層，結(jié)合橋面鋪層裝維修。

3 連續(xù)縫維修施工工藝和方法

3.1 施工工藝流程

（1）施工準(zhǔn)備：1）組織相關(guān)技術(shù)人員熟悉現(xiàn)場情況和施工圖紙以及施工操作規(guī)范，首先檢查鋪裝兩側(cè)混凝土的平整度、順直度等。2）機(jī)械設(shè)備、小型機(jī)具配備齊全，施工前應(yīng)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行進(jìn)場驗(yàn)收，保證機(jī)械正常使用，避免事故發(fā)生。3） 配齊塑料膜或土工布、灑水設(shè)備等，防止污染路面的情況發(fā)生。

（2）鑿除混凝土：精確放樣、彈線后切齊槽口，鑿除原連續(xù)縫2 米寬度范圍內(nèi)的混凝土，但保留原有鋪裝混凝土內(nèi)的鋼筋，作為后續(xù)施工過程中搭接使用，鋼筋保留長度為30cm。鑿除混凝土的過程中注意保護(hù)板梁頂面不被破壞。

（3）清掃梁板表面：鑿除混凝土后，及時(shí)對鑿除的混凝土進(jìn)行清理，清理時(shí)注意梁與梁之間的殘留砼碎片要清理干凈，對梁頂面也要清理干凈，所有殘料打堆堆放，并及時(shí)安排車輛外運(yùn)。

（4）安裝隔離材料：在橋梁板梁頂面的安裝一層2mm 厚的氯丁橡膠，整個(gè)隔離層的安裝起到后期連續(xù)縫處防滲水的效果。

（5）綁扎鋼筋：隔離材料安裝完成后，先鋪設(shè)橋面鋪裝鋼筋，新安裝的鋪裝鋼筋與原有鋼筋搭接30cm，安裝連續(xù)縫鋼筋，底層為直徑12 間距10cm 的橫向通常鋼筋，頂層為直徑12 間距10cm的縱向通長鋼筋，所有鋼筋采用3 級鋼。鋼筋搭接長度應(yīng)不小于300mm，單面焊接長度不小于10d，上下排鋼筋應(yīng)采用梅花形綁扎固定。

（6）澆筑混凝土：連續(xù)縫施工材料采用C50鋼錠銑削式鋼纖維商品砼，砼澆注應(yīng)由縱坡相對較低處向相對高處進(jìn)行施工，現(xiàn)場控制混凝土的坍落度在設(shè)計(jì)規(guī)范要求，盡量控制在下限。砼澆筑前必須對梁面進(jìn)行灑水潤濕，并確保梁面無積水?；炷晾庙胚\(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場，混凝土用罐車直卸的方式，配合人工進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。攤鋪時(shí)應(yīng)保證砼面標(biāo)高高于原有鋪裝層面標(biāo)高，并均勻攤鋪，采用振搗棒對砼進(jìn)行均勻振搗。振搗完成后用3 米尺刮平，保證平整度，在頂面預(yù)留寬1cm，厚2cm的槽口，并及時(shí)收光抹平。

（7）砼養(yǎng)護(hù)：砼澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)覆蓋土工布或塑料膜并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，防止裂縫出現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于7天。

（8）安裝防裂貼：在混凝土澆筑完成后，瀝青攤鋪之前，在連續(xù)縫混凝土中心線頂面開槽（寬5mm 深10mm），并在在槽口里嵌入鋁板嵌條，最后在其頂面50cm 寬度范圍內(nèi)安裝防裂貼。

3.2 質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

表1 鋼筋網(wǎng)片實(shí)測項(xiàng)目

表2 橋面混凝土鋪裝(連續(xù)縫)檢測項(xiàng)目

3.3 施工控制重點(diǎn)

連續(xù)縫施工中，應(yīng)嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn)：

（1）切縫開槽應(yīng)保證線形順直且齊整，原有鋪裝鋼筋應(yīng)考慮保留。

（2）混凝土施工過程中已振搗密實(shí)，施工完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

（3）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，涉及到防裂貼，橡膠板等原材必須保證質(zhì)量，安裝過程中按圖紙位置正確擺放，注意施工過程中，電焊，鋼筋安裝綁扎對其產(chǎn)生破壞。

4 鉸縫維修施工工藝和方法

4.1 施工流程

4.2 施工工藝

（1）切縫：為避免鑿除原橋面鋪裝層混凝土?xí)r對板梁造成損傷，對經(jīng)四方病害確認(rèn)混凝土橋面，考慮采用風(fēng)鎬配合切割的施工工藝。先用墨線彈出鉸縫處理邊線，采用切割機(jī)沿墨線對混凝土鋪裝進(jìn)行切割，切割的深度為0.5-1cm。再采用切割機(jī)將鉸縫處理范圍內(nèi)的砼切成0.5mX1m 的方塊（長邊 為行車方向，也可適當(dāng)縮小分塊面積）；鉸縫處理范圍：以單條鉸縫為例，寬度為1m（鉸縫左右各50cm），若鉸縫局部修復(fù)，處理長度向裂縫兩頭各延長1m，切縫以位于空心板頂板中心線為宜進(jìn)行控制。

（2）鉸縫混凝土鑿除

1）鉸縫處混凝土用手持破碎機(jī)對鋪裝層與橋面板或梁的中間界面處進(jìn)行水平破除作業(yè)，并保證10～20mm距離，讓鋪裝層與橋面板界面分離；最后將水泥板用撬棒撬起，切斷連接鋼筋，隨后分離。

2）破除原有橋面板后，應(yīng)對已有破損或斷裂的部分，原則上應(yīng)先將破碎、對于強(qiáng)度低的砼鑿除清理后，待露出較新的混凝土面層后，清理鑿除的廢料。

3）橋面板砼鋪裝整垮拆除重建時(shí)，如果有鉸縫破壞段延伸到分孔線附近，則連續(xù)縫一同維修，砼鋪裝拆除到距離連續(xù)縫1.5m 位置，保留連續(xù)縫鋪裝和老鋪裝內(nèi)0.3m 縱向鋼筋。

4）橋面鋪裝混凝土鑿除完后，再對15cm 的鉸縫混凝土進(jìn)行鑿除，在鑿除過程中不得將板梁的頂板損壞，對原鉸縫處的預(yù)留鋼筋應(yīng)充分保留利用，原有橋面鋪裝鋼筋截?cái)嗖鸪?，但防撞墻結(jié)構(gòu)下的橫向橋面鋪裝鋼筋應(yīng)保留30cm 長度與新鋪裝鋼筋網(wǎng)焊接。破除原橋面板上鋪裝層后，先用高壓鼓風(fēng)機(jī)吹去表面垃圾，再用高壓水進(jìn)行沖洗，使得新舊混凝土面有良好的接合。

（3）絞縫鋼筋施工：鉸縫內(nèi)混凝土清洗干凈后，在鉸縫底部內(nèi)嵌泡沫填充條，鉸縫底部內(nèi)嵌泡沫填充條應(yīng)塞滿鉸縫底部，防止混凝土澆筑過程中漿液流出，影響鉸縫質(zhì)量。

（4）對于單根鉸縫的維修：

1）在鉸縫底縱向放置φ8 預(yù)埋筋，每條鉸縫一根；

2）在鉸縫內(nèi)設(shè)置彎筋，沿鉸縫縱向150mm 水平分布，伸出鉸縫的部分和橋面層鋪裝綁扎，并加強(qiáng)橋面層橫向連接；

3）將原鉸縫鋼筋對向搬彎，與彎筋、橋面鋪裝鋼筋整體綁扎，對于原鉸縫銹蝕嚴(yán)重的鋼筋切斷，在附近位置重新種植鋼筋代替原鉸縫鋼筋，植筋深度為100mm。

（5）種筋施工

流程：種筋打孔→清理孔道→注入植筋膠→插入鋼筋→調(diào)整到位→固定。

1）種筋打孔：種筋打孔前，應(yīng)先對原板梁的連接鋼筋位置進(jìn)行定位，避免損傷原結(jié)構(gòu)鋼筋，孔深大于錨筋埋深10mm左右，孔徑按上表所示，孔道順直。

2）清理種筋孔道：施工前首先用鋼絲刷或毛刷對種筋孔道進(jìn)行清孔，再用干燥清潔的高壓空氣清除孔內(nèi)粉塵，使孔壁保持干燥、清潔。

3）注入植筋膠：將植筋膠膠體緩慢注入孔道內(nèi)，灌注至孔道約深三分之二處時(shí)，插入錨筋，插入后使整個(gè)孔道充盈。注膠應(yīng)保證其密實(shí)度及飽滿度。

4）插入錨筋：將插入的錨固筋緩緩向同一個(gè)方向進(jìn)行連續(xù)旋轉(zhuǎn)，插入已注膠的孔道時(shí)，要一次性插入到底為止，目測有少量膠體均勻溢出即可。

5）調(diào)整就位：將插筋插入孔道內(nèi)，先進(jìn)行對位調(diào)整并滿足垂直度要求，整個(gè)施工過程應(yīng)盡量控制在10分鐘之內(nèi)完成，對調(diào)好后進(jìn)行位置固定，不允許鋼筋外拉。

6）固定：調(diào)整好的鋼筋在粘結(jié)劑，再未達(dá)到規(guī)范范圍允許的的固化時(shí)間前，應(yīng)采取靜止養(yǎng)生的方法，不得擾動(dòng)植入的鋼筋。種筋過程中鋼筋要先焊接后種植，如果施工時(shí)施工條件受限或困難而必須后焊的，種筋的焊點(diǎn)應(yīng)盡量離開膠面距離不小于100mm，焊接后應(yīng)保證冷卻時(shí)間。

表3 種筋鉆孔孔徑允許偏差范圍值

表4 種筋孔道深度及垂直度的允許偏差范圍值

（6）混凝土澆筑

進(jìn)行鉸縫維修時(shí)，先在損壞的鉸縫兩邊各50cm 范圍內(nèi)鑿除橋面鋪裝層及鉸縫砼，清除損壞的橋面鋼筋網(wǎng)，鉸縫鋼筋完好時(shí)，應(yīng)保留鉸縫鋼筋，施工過程中使用機(jī)械設(shè)備時(shí)應(yīng)注意不要破壞板梁的主體結(jié)構(gòu)，鑿除完畢后進(jìn)行清理，重新澆筑鉸縫砼和橋面鋪裝時(shí)采取以下新措施：

（1）鉸縫處重新澆筑的為C50強(qiáng)度鋼纖維砼，鋼纖維參量為不小于50kg/m3；

（2）雙層鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行鋪設(shè)時(shí)應(yīng)加密橋面鋪裝鋼筋，要求增大鋼筋直徑；

（3）將鉸縫鋼筋骨架、原有的和種植的鉸縫鋼筋以及雙層橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)綁扎焊接成整體。

（7）砼養(yǎng)護(hù)：砼澆筑完成后，應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料膜并進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)防止裂縫出現(xiàn)，養(yǎng)護(hù)應(yīng)不少于7天。

5 結(jié)語

近年來，隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，社會各界對高速公路大修技術(shù)研究逐漸重視，本工程種對高速公路橋梁連續(xù)縫、鉸縫維修施工技術(shù)的有效應(yīng)用是對橋梁維修方法的一次有效應(yīng)用，以此工程總結(jié)的一些施工經(jīng)驗(yàn)，對今后同類型的橋梁維修施工起到了很好的借鑒作用。