高速公路桥梁加固维修工程课题报告

金丽温高速公路2008年金华段桥梁加固维修工程

金丽温高速公路2008年金华段桥梁维修加固工程

课 题 报 告

旧桥加固技术是一门新的课题。目前，不少高速公路已建成投入运营中，由于原施工质量和桥梁设计方面，加上不能适应目前交通量的迅猛增长，使得桥梁的加固成为必要。 金丽温高速公路金华段桥梁大部分于2002年竣工通车，截止到现在已运营七年时间，部分桥梁已经出现不同程度的病害。2008年由浙江金丽温高速公路有限公司主持，北京特希达科技有限公司对其金华段六座大型桥梁及十六座小型桥梁进行了维修加固，并将加固前后效果列入课题范围。

一、 工程概况

金丽温高速公路是连接我国黑龙江同至海南三亚、上海至云南瑞丽两条国道主干线在浙江省中部地区的重要干道，是浙江省规划公路干线路网中“二纵、二横、十八连、三绕、三通道”之一“横”，在我省连接着金华、丽水、温州三市的广大地区。即是省道主骨架，亦是国道主干线在我国东南沿海地区的一条重要辅助线。金丽温高速起自金华二仙桥杭金衢高速公路（K145+572）处，起点桩号为K0+000，经金华市、武义县、永康市、缙云县、丽水市、青田县、永嘉县、温州市，终点在温州南白象与甬台温高速公路（K282+860）相连接，终点桩号为K234+053，全长234.053公里。

本次桥梁加固维修工程实施地点为金丽温高速金华段沿线，全长61.232公里。金华段分二期建设，其中一期工程起点为金华岭下朱（K12+687），终点为武义西田畈（K32+987）,长20.3公里，于2001年12月18日建成通车。

本区域位于浙江省南部山区，本段高速公路经过的地段形态有平原区和丘陵区，境内少许土多石低山-山地地貌为主，间有台滩地。最高山海拔1318.6米。总体地势中高两端低，相对高差50-1000米。“V”型峡谷，属中深切割区，在低山区为“V”宽谷为主，山势相对变缓，相对高差小于300米。

本工程地质构造比较复杂，受中生代环太平洋构造作用，形成以火山熔岩—火山碎屑岩为主体的陆相火山岩构造。岩体中节理、块状结构、稳定性较好。新生代以来，受太平洋板块的强烈作用影响，断裂、节理、裂隙等构造发育，是新构造运动最为活跃的地区之一。滑坡、崩滑、泥石流等不良地质现象均有不同程度发育。本段高速公路位于浙江省南部，属亚热带季风气候，温暖潮湿，四季分

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明，冬暖夏凉，雨量充沛，年平均气温在17.9℃，极端最高气温39.3℃，极端最低气温-4℃，年平均降水量1698毫米，降水主要集中在5-9月，以梅雨、台风雨为主，间有秋旱出现。主导风向夏季为东南风，冬季为西北风，夏秋之交时受台风侵袭，风力8-12级，易造成灾害性气候。

本次加固内容为07年金丽温高速金华段全线148座桥梁的定期检查报告中病害较为严重的六座大型桥梁及十六座小型桥梁。

二、 主要加固内容

（一）施村公铁立交桥（K3+729.5）:预应力混凝土空心板，桥台裂缝封闭，盖梁粘钢加固，修补混凝土缺陷，预应力砼空心板板底粘贴碳纤维布，修复破损的桥面连续，对脱空支座用钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水；

（二）梅花岗桥（K27+111.6）：空心板，桥台和梁板裂缝封闭，台帽粘钢加固，修补混凝土缺陷，预应力砼空心板板底粘贴碳纤维布，修复破损的桥面连续，对脱空支座用钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水；

（三）新仓公铁立交桥（K37+478.197）：预应力混凝土空心板，桥台和梁板裂缝封闭，盖梁、台帽粘钢加固，修补混凝土缺陷，预应力砼空心板板底粘贴碳纤维布，修复明显下挠单板受力的空心板，对上行12#、30#墩挡块凿除重做，对脱空支座用钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水；

（四）清溪中桥（K39+886.6）：预应力混凝土空心板，桥台和梁板裂缝封闭，修补混凝土缺陷，对脱空支座用钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水；

（五）南溪1#桥（K55+647.63）：预应力混凝土空心板，桥台和梁板裂缝封闭，台帽粘钢加固，修补混凝土缺陷，预应力砼空心板板底粘贴碳纤维布，对下行3#墩外侧挡块凿除重做，对支座老化开裂严重的上行2#、下行2#、11#墩予以顶升更换处理，对脱空支座共钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水；

（六）南溪2#桥（K60+072）：预应力混凝土空心板，桥台和梁板裂缝封闭、盖

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梁、台帽粘钢加固、修补混凝土缺陷、预应力砼空心板板底粘贴碳纤维布，对下行9#墩外侧挡块凿除重做，对支座老化开裂严重的上行3#、6#、8#墩金华侧予以顶升更换处理，对脱空支座用钢板塞密垫平，清除墩台帽上的杂物，修补露筋护栏，板底打孔排水。

（七）山坑寺桥（K21+530）：预应力空心板及桥台裂缝，更换伸缩缝，桥台侧墙及前墙预应力加固。

（八）十五座小型桥梁桥台裂缝处理。

三、桥梁病害产生的原因，加固采取的施工工艺、施工时注意事项及问题处理措施

（一）裂缝处理：包含裂缝封闭及裂缝灌胶

1、裂缝出现的原因

1．1空心板横（纵）梁裂缝出现的原因

1．1．1横向裂缝：原施工时预应力张放过快，梁体内部应变无法很快达到平衡，发生应变滞后，产生横向裂缝。原施工时不均匀对称张拉，在截面产生弯矩，应力迭加超过限值后发生横向裂缝。

1．1．2纵向裂缝：由于梁板的横向宽度过大配筋不足，使得梁体实际上为双向受力板结构，在路面荷载作用下产生较大的横向弯矩，超过了梁体的横向抗弯能力，从而引起纵向裂缝。

1．2桥台横向裂缝出现的原因：在金丽温桥梁加固的过程中桥台没有横向裂缝的产生。

1．2．1由于原施工时养护不到位产生的裂缝。

1．2．2桥台纵向裂缝出现的原因：温差及干燥产生的收缩裂缝。 1．2．3桥台斜向裂缝出现的原因：地基不均匀下沉等变位。

1．2．4龟甲状裂缝并伴有白色石灰质析出产生裂缝原因：集料的碱性反应所引起的砼膨胀。 1.3盖梁裂缝： 1.3.1混凝土强度不够。

1.3.2盖梁较浅的竖向表面短细裂缝一般是由于温差和混凝土收缩引起的，裂缝呈现状态为中间大两头逐渐变小趋势。

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1.3.3宽度较大的竖向裂缝是由于局部应力集中造成的竖向劈裂，这种裂缝一般由盖梁顶部向下发展，裂缝宽度呈现上头大下头逐渐变小的趋势。

2、裂缝施工工艺

2.1裂缝宽度<0.15mm时，为了满足使用要求，当裂缝浅而细且条数很多时，宜用环氧树脂进行表面封闭。

2.2对于宽度≥0.15mm的裂缝，采用压力灌浆法进行灌缝处理，其施工工序为：

低压速灌施工工艺流程见图一：

裂缝的测量与记录 裂缝表面处理 标注注胶底座的位置 粘接注胶底座 封闭裂缝 配置灌缝用环氧树脂 注入灌缝材料 养护 图一

结构表面清理 2.3对处于继续开展而未稳定的裂缝，应在分析并控制裂缝开展使其稳定后，方可按上述方法进行修补。如裂缝开展不能控制，则应采取相应的措施，限制结构的变形，裂缝宜用柔性材料进行封闭处理。 2.4操作要点

（一）施工机具、设备见表八：

表一 施工机具、设备一览表

种类 测量及观测工具 标注工具 表面清理工具 调和及封、灌缝用具 安全用具 施工管理用器具 名称 刻度放大镜（裂缝观测仪）、卷尺、直尺 彩色粉笔、石笔、水笔 角向砂轮、钢丝刷、吸尘器、吹风机 台秤、搅拌容器、搅拌器、托灰板、压力枪、泵压器、开刀 安全帽、安全带、橡胶手套、口罩、防护眼镜 温度计（测量材料温度、大气温度、砼表面温度）、湿度计

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（二）裂缝的测量与记录

1.首先测量裂缝的位置、宽度、长度，并在施工图纸上标出。

2.由于结构内部连通的裂缝可能在混凝土构件表面分散分布，因此，需将主裂缝附近的细微裂缝标出，防止遗漏。

裂缝探测仪测量裂缝宽度、长度

（三）裂缝表面处理

1.用钢丝刷将裂缝周围，尤其是注胶底座粘贴面周围的油污清除干净。 2.用吹风机或酒精等有机溶剂将裂缝处的灰尘洗净、清除，并使其充分干燥。

（四）标注注胶底座的位置

1.根据裂缝的宽度及推算裂缝深度，确定注胶底座的位置。并用粉笔（水笔）在裂缝表面做出标记。 2.注胶底座的粘贴间距应为：

裂缝宽度在0.15mm以下时，底座间距为200mm～250mm（设计要求处理，并且在结构重要部位）；

裂缝宽度在0.15mm以上时，底座间距为300mm～350mm。

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钻孔取芯

（五）粘结注胶底座

1.调和注胶底座粘结胶。该胶呈腻子状，按主剂与固化剂的配合比进行调和，直至调和均匀为止。

2.在注胶底座下底面周边涂抹调和后的底座粘结胶。

3.将注胶底座按标注位置顺缝粘贴在裂缝表面，并适当用力下压底座，使底部粘结胶部分溢出，包住注胶底座边缘。

（六）封闭裂缝

1.用封缝胶将注胶底座之间的裂缝完全封闭。

2.缝封胶涂得太薄或太窄，均容易造成灌缝树脂的泄漏，因此，封缝胶的涂抹宽度应以2～3cm，厚度2mm为宜。

3.涂抹封缝胶至注胶底座处时，应用缝封胶对注胶底座周圈进行环绕封闭。 4.粘贴表示注胶底座橡胶膨胀限度的纸条。 5.为确保固化，缝封胶应至少养护12小时以上。

粘贴底座及封闭裂缝

（七） 配置灌缝用环氧树脂

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1.根据裂缝状况估算在可使用时间内可以用完的灌缝树脂材料。并按一个人进行灌注时，一次用量为500g～1000g进行树脂称量。

2.灌缝用环氧树脂的配合比按通用型树脂材料配比，即主剂与固化剂之比进行调配。

（八）注入灌缝材料

1.将灌缝树脂混合均匀后，装入专用的注胶器内。

2.将含有灌缝树脂的注胶器与注胶底座连接，将注胶器压力杆旋转90°让其注胶器内的胶自动灌入裂缝内，密切注意灌缝状态。

3.当注胶器内树脂不足时，表示应进行补充灌注，直至达到注胶器内树脂不再减少，则视为裂缝已灌注饱满。

4.补充注入的灌胶控制时间一般为15～20分钟，低温施工时，该时间可适当缩短。

注胶 （九）养护

灌缝完毕后，应养护一昼夜，等待灌缝树脂固化。根据季节及温度的不同，有时需要养护一昼夜以上。 （十）结构表面清理

1.灌缝材料固化后，要进行表面清理，使混凝土构件表面平滑。 2.先铲除注胶底座和封缝胶，残存的树脂可以用砂轮等工具进行清除。

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3、裂缝施工时注意事项以及出现问题整改措施

3.1裂缝施工时注意事项：

3.1.1正常的施工环境条件，构件修复作业的基层是否干燥，有无被雨水、露水、潮气等浸湿。

3.1.2二次注胶（补充注胶）时间不宜间隔时间太长，一般15～20分钟常温条件下，温度越高时间越短。

3.1.3在配置封缝胶及灌缝胶时要准确称量，胶泥或胶液要充分搅拌均匀。 3.1.4注胶底座在粘贴的过程中，注胶底座中心孔的位置必须准确对准裂缝的中心位置，防止胶泥将裂缝堵塞。 3.2出现的问题及整改措施

3.2.1在封闭裂缝的过程中胶泥没有充分搅拌均匀，在封闭裂缝的过程中封闭比较厚的部分没有固化，较薄的部分固化。

3.2.2整改措施：将没有固化的胶泥用腻子刀铲除，用钢丝刷将其表面剩余的胶泥残留物清理干净，再将裂缝表面位置用酒精或丙酮清洗，按照裂缝修复的施工工艺将其整改。 （二）粘贴碳纤维

在金丽温高速公路桥梁维修加固工程中碳纤维的粘贴主要用在空心板梁的超限裂缝位置，具体裂缝出现的原因见上述裂缝产生原因1.1.2详解。

1、 碳纤维的施工工艺

1.1工艺程序

构件表面处理

基层处理 找平树脂找平修涂刷底涂树脂 养护 粘贴碳纤维片 涂刷粘结树脂 图1 工艺流程图

1.2操作要点

（一）施工所需机械、器具、工具

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表5 施工所需机械、器具、工具一览表

种类 切削工具 画线工具 碳纤维片裁切工具 调和及涂刷树脂用具 粘贴及脱泡用工具 安全用具 名称 角向砂轮、锤子，凿子、钻、錾子 墨斗、卷尺、水平仪、铅锤 卷尺、钢直尺、壁纸刀、 台秤、搅拌容器、橡胶抹子、滚筒刷子、油漆刷、搅拌器、抹灰板 脱泡罗拉，毛罗拉、橡胶刮板、塑料刮板 安全帽、安全带、防护眼镜、橡胶手套、口罩 R量尺、温度计（测量材料温度、大气温度、砼表面温度）、湿度计 空压机、通风设备、养护复合材料、棉纱 施工管理用器具 其他

（二）混凝土基底处理

1、将混凝土构件表面残缺、破损部分剔凿、清除干净并达到结构密实部位。 2、检查外露钢筋是否锈蚀，如有锈蚀，需进行必要的除锈处理。

3、对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，用高于原构件混凝土强度的环氧砂浆进行修补、复原，达到表面平整。

4、裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂胶泥进行表面涂抹密闭；大于或等于0.2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。

5、将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的段差等）打磨平整。修整后的段差要平顺。

6、棱角的部位，用磨光机磨成圆角。圆角半径最小不得小于20mm。

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7、清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。 8、施工前应按设计图纸在需加固部位定位、放线。

（三）构件表面的残缺修补

1、构件表面凹陷部位（蜂窝、麻面、小孔等）应用找平树脂填平，修复至表面平整。

2、内角、段差、起拱等要用找平树脂填补，使之平顺。在残缺修补中使用找平树脂时，要在气温5℃以上，相对湿度RH<85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。

（四）涂底涂树脂

1、把底涂树脂的主剂和固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器拌合均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。超过可使用时间不得再用。 2、在底涂树脂中严禁添加溶剂。含有溶剂的毛刷或用溶剂弄湿了的滚筒不得使用。

3、用滚筒刷均匀地涂抹底涂树脂。

4、底涂树脂干燥时间因气温不同，一般在3小时到1天之间变化。

5、底涂树脂固化后，在构件表面有凝结凸起时，要用砂纸磨光。磨光后若露出混凝土基面，应再补涂底涂树脂。

6、根据施工部位的温度、湿度，选择适当的底涂树脂。在气温5℃以下、相对湿度RH>85%、混凝土表面含水率在8%以上，有结露现象而无有效措施时，不得施工。

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涂底涂树脂 粘贴碳纤维原貌

（五） 粘贴碳纤维片

1、确认粘贴表面干燥。气温在5℃以下，相对湿度RH>85%时，如无有效措施时不得施工。

2、 防止碳纤维片受损。碳纤维片在运输、储存、裁切和粘贴过程中，严禁弯折。因此，贴片前应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸裁切碳纤维片，每段长度一般以不超过6米为宜。要使用更长的片材时，除精心防止弯折外，对脱泡（即清除在碳纤维贴片中残留空气形成的气泡）、渗浸过程必须加倍谨慎操作。为防止碳纤维片在保管过程中损坏，碳纤维片的裁切数量应以当天的用量为准。

3、碳纤维片裁切时应预先在裁切位置粘贴宽胶带，在宽胶带正中位置进行裁切，以使裁切后碳纤维片的断头齐整不脱丝。

4、碳纤维片纵向接头必须搭接10cm以上。该部位应多涂粘结树脂。碳纤维片横向不需要搭接。

5、粘结树脂的主剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

6、下涂。贴片前用滚筒刷均匀地涂抹粘结树脂，称为下涂。下涂的涂量标准如下：

TXD-C-20（200g/m2）型号的碳纤维片，400-500g/m2。 TXD-C-30（300g/m2）型号的碳纤维片，500-600g/m2。

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涂量是根据施工部位及施工面的粗糙程度而变化的。拱起部分、拐角部分、碳纤维片搭接部位以及残缺修补处要多涂一些，但是必须涂抹均匀。

7、贴片时，在碳纤维片和树脂之间不应残留空气形成气泡造成空鼓。为此，可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维片上滚压多次，对角隅处应向着角隅滚压，对拱起的部位要向相反的方向滚压，以去除气泡，使粘结树脂均匀地充分渗浸入碳纤维片的碳纤维束中。

8、上涂。碳纤维片施工30分钟（根据干燥程度）后，用滚筒刷均匀涂抹粘结树脂，称为上涂。上涂涂量标准如下：

TXD-C-20（200g/m2）型号的碳纤维片，200-100g/m2。 TXD-C-30（300g/m2）型号的碳纤维片，300-200g/m2。

上涂时和步骤7一样，用脱泡罗拉沿碳纤维方向用力滚压多次，使碳纤维片内部补充、渗浸粘结树脂。 9、进行空鼓检查，并进行处理。

10、需粘贴2层以上碳纤维片时，必须在首层修补完空鼓后进行，重复第6-9步骤，并遵守步骤4的规定（本次施工没有此项内容）。

11、如碳纤维片施工不符合下列质量标准，则需进行相应处理。

用目测和敲击检查贴片范围内粘贴情况最差的部位，抽检部位数量每1m2抽取2处，且不少于2处为宜。对空鼓的范围需用粉笔或石笔做出标记。判定是否需进行修补的标准见表6。判定为不合格者，必须进行修补。修补后须进行复检达到合格。

表6 空鼓检测评定标准 空鼓大小 直径10mm以上30mm以下 直径30mm以对象 10个一下/m2 10个以上/m2 全部 合格与否 合格 合格 不合格 实施方法 — 修补 修补

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上 注：使用小锤敲打听音时，有时由于空鼓以外的原因也会产生与正常部位不同的声音，应小心辨别。

如有5个直径为10mm~30mm的空鼓在20cm2范围内或在长度不大于20cm内（5个空鼓呈串状），也均视为不合格，须作处理。

其中空鼓处理方法如下： 注入粘结树脂法

图2 树脂注入法

在碳纤维片上打开两个以上的小孔，使用注射器注入粘结树脂（或低粘度型树脂）。

（2）割刀切入填充树脂修补法

沿纤维方向切入2～3刀，用橡胶刮板、毛刷沾上适量粘结树脂，填进割开的缝内。

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图3 割刀切入填充树脂修补法

（3）补丁补修法

当贴片完全固化后，无法用割刀切开或注入树脂，或碳纤维片表面出现褶皱或松弛时，应割去不良部分，重新粘贴碳纤维片。方法详图4。

使用打磨机削去不良部分（不平时用环氧腻子等补平）碳纤维6020202020602020图4 补丁修补法

（六） 养护

1、粘贴碳纤维片后，需自然养护24小时达到初期固化，并应保证固化期间不受干扰。

2、在每道工序以后树脂固化之前，宜用塑料薄膜等遮挡以防止风沙或雨水侵袭。 3、当树脂固化期间存在气温降低到5℃以下的可能时，可采用冬用低温固化树脂，或采取有效的加温措施。

4、碳纤维片粘贴后达到设计强度所需自然养护的时间：

平均气温在10℃以下时，需要2周；

平均气温在10℃以上20℃以下时，需要1～2周； 平均气温高于20℃时，需要1周。 在此期间应防止贴片部分受到硬性冲击。

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2、 碳纤维施工时注意事项以及出现问题整改措施

2.1碳纤维施工时注意事项：

2.1.1 粘贴施工前应凿除松散、表面已碳化的混凝土，粘贴面不平处采用找平胶修补平整，并应在找平材料完全干燥后才能进行下一道工序的施工；混凝土表面应清理干净并保持干燥；

2.1.2 多层粘贴时（对预成型板，不宜超过2层，对湿法铺层的纤维布不宜超过4层），应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂； 2.1.3施工安全和注意事项：

a、碳纤维片材为导电材料，施工碳纤维片材时应远离电气设备和电源，或采取可靠的防护措施；

b、施工过程中应避免碳纤维片材弯折；

c、碳纤维片材配套树脂的原料应密封储存，远离火源，避免阳光直接照射； d、树脂的配制和使用场所应保持通风良好； e、现场施工人员应采取相应的劳动保护措施； f、工作场所应配备必要的灭火器以备救护；

2.1.4碳纤维粘贴位置偏差不应大于10mm，总有效粘贴面积不应低于95%； 2.1.5 碳纤维布沿受力方向的搭接长度不应小于200mm。当采用多条或多层碳纤维布加固时，各条或各层碳纤维布的搭接位置应相互错开200mm以上； 2.1.6碳纤维加固混凝土构件时，如遇构件直角部位应将其打磨成圆角(其中: 梁 r≥20mm,柱r≥25mm)；

2.1.7用粘贴碳纤维加固法加固的构件及相应部位在以后的使用过程中应注意的几点：

a、不得撕扯粘贴面，不得用锐器重击粘贴表面；

b、严禁在加固部位打孔、开设洞口，不得对结构进行破坏性扰动； c、严禁在粘贴部位施焊或高温作业，以免胶层碳化而失效。

2.1.8采用纤维复合材加固时，应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。

2.1.9采用本方法加固的混凝土构件，其长期使用的环境温度不应高于60oC；处于特殊环境（如高温、高湿、介质侵蚀、放射等）的混凝土结构采用本方法加固

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铺筑沥青

3、桥面连续施工时注意事项及出现问题整改措施 3.1桥面连续施工时注意事项

3.1.1在破除沥青之前必须先用切割机对其切缝，防止风镐震动过大将设计破除范围之外的沥青破损，出现沥青层与混凝土面层脱离现象。

3.1.2在破除连续缝的过程中，如要破除缝隙之前必须采取有效措施将梁端之间的缝进行堵塞，防止混凝土块坠落缝隙内。因连续缝之间有盖梁挡块、支座，很难清理将梁端之间的垃圾。

3.1.3在绑扎钢筋时注意不要将失效段钢筋缠绕的玻璃丝布破坏，严格控制钢筋保护层厚度。

3.1.4在浇筑混凝土时严格控制水灰比，防止水灰比过大降低混凝土强度。冬季施工时要采取必要的保温措施。 3.2出现的问题及整改措施 3.2.1在本次施工中没有出现问题。

3.2.2桥面连续施工可能出现新浇注的混凝土有裂缝问题，出现的原因有几点： 1、在浇筑桥面连续混凝土时没有采取有效地限流措施，活荷载震动过大。 2、温差过大引起的温度裂缝。

3、浇筑所用的混凝土水灰比没有控制好。 4、施工时二次抹面不够及时。 5、失效段钢筋没有处理好。 3.2.3出现问题整改措施

1、由1、2、4原因引起的裂缝，可以往裂缝位置注入环氧树脂。

2、由3、5原因引起的裂缝，需破除新浇注的混凝土，重新铺设钢筋网浇注。

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（五）更换伸缩缝

1、伸缩缝破坏的原因

1.1设计方面：桥面板板端刚度不足；伸缩缝装置本身刚度不足；伸缩装置锚固构件强度不足；过大的伸缩量；后浇筑填料选择有误；伸缩量计算有误等。 1.2 施工方面：桥面板间伸缩间距的施工误差；后浇筑料的管理不良；伸缩装置安装质量差；桥面板浇筑不良；支承台做得质量差。

1.3其他因素：车辆荷载及频率加大；桥面板老化；后浇筑填料老化；桥头前后桥面凸凹不平；桥面清扫不彻底；支座、桥墩异常；灾害事态发生。 2、伸缩缝施工工艺 放线定位 角铁固定调整标高 按设计标高植入钢筋 钢筋孔注入环氧砂浆 布筋、伸缩缝就位 缝槽表面清理 切缝 浇筑聚丙烯纤维混凝土 角铁拆除 养生 填缝 （二）施工方法如下：

1、放线定位：按设计要求放线，防止伸缩缝安装发生扭曲现象，伸缩缝长度方向的直线应满足1.5mm/m，全长满足10mm/10m的要求。

2、放线植筋：在桥面铺装完成后，立即进行钢筋的植入工作。植入前先对伸缩缝进行放线，并确定伸缩缝的安装标高。标高与位置确定后，进行紧固螺栓的植入工作，保证钢筋的顶面标高与设计一致。

3、布设防裂钢筋网，防裂钢筋网与螺栓间点焊。同时控制钢筋网与齿板和路面的间距。

4、安装伸缩缝：将伸缩缝安装到位后，用角铁固定伸缩缝，调整标高到设计要求。

5、浇筑C50纤维砼。

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伸缩缝剔除 伸缩缝砼浇筑

3、伸缩缝施工时注意事项及出现问题

3.1伸缩缝施工时注意事项 3.1.1准确计算伸缩缝安装间隙。

3.1.2准确控制伸缩缝与桥面标高，防止安装过后出现跳车现象。 3.1.3伸缩缝与锚固件焊接牢固，防止活荷载震动过大脱落。

3.1.4浇注混凝土之前将间隙用泡沫板填塞密实，防止浇注混凝土时将间隙堵死，影响伸缩缝伸缩功能。

3.1.5浇注混凝土后要养护到位，严格按照养护规范进行养护。 （六）支座更换及支座垫钢板

1、支座损坏及脱空原因

1.1支座损坏原因

1.1.1支座本身材料不均匀，个别支座采用再生橡胶。

1.1.2部分滑动支座安装时没有涂抹硅脂油，导致滑动支座剪切破坏。

1.1.3结构物伸缩缝未完成，交通未完全封闭，部分重车通过时刹车导致支座受剪力较大，产生损坏。 1.2支座脱空原因

1.2.1安装支座过程中支撑垫石标高控制不好，单片梁四个受力支座受力不均匀，个别支座脱空，这样也会导致了受力较大的支座变形。

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支座未更换前原貌

2、支座更换施工工艺

2.1支座更换施工工序 重新顶升，调整钢 板厚度 落顶，完成更换 计算下钢板厚度 临时支撑，更换支座 搭设脚手架 盖梁顶面清理 确定支承位置 测量板下缘与盖梁间实际高度，确定下钢板厚度。安放百分表 整体顶升 安放千斤顶

二、 施工工艺 1、

施工准备：

施工准备主要包括施工脚手准备和机具材料准备 1．1施工脚手准备：

根据现场的实际情况，结合更换支座时支架所承受的荷载，决定采用两种型式的脚手架：一种型式是支座更换部位的墩台需要粘贴碳纤维布，此时与粘贴碳纤维布的支架同时考虑脚手架的搭设。另一种是更换部位不进行墩台的处理，此时计划采用吊挂脚手的方式进行施工。 1．2机具材料准备

本次支座更换采用美国支力实业整体顶升系统工程，千斤顶采用超薄型RS200型，油泵采用2YBZ2-80型油泵。

材料准备主要是支座下垫钢板及临时支撑垫块准备。下垫钢板及临时支撑垫块根据现场的实际情况准备。其它主要是液压油及部分专用工具的准备。

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整体顶升系统 更换支座 1．3技术准备 1．3．1技术交底

对现场施工人员进行技术交底，并有交底记录。交底的同时进行现场培训。 1．3．2盖梁顶面清理

经过长时间的运营，盖梁的顶面已经存在很多的垃圾，在施工前，需要对其进行清理。用人工配合钢丝刷及高压空气或者高压水对盖梁顶面进行清理，保证支座更换时作业面干净整洁。 1．3．3确定支承位置

清理完盖梁顶面后，现场确定千斤顶和临时支撑的位置并进行标记。在确定支撑位置的同时对同步顶升系统进行调试，保证施工的顺利进行。 1．3．4确定梁板与盖梁间的高度，安放百分表。

现场实际量测梁板与盖梁间的准确高度，以初步确定支座下垫钢板的厚度。 在设计要求的位置安放百分表，以确保所顶升的梁板能同步起落。

1．3．5在确定安放千斤顶的位置安放千斤顶，千斤顶与盖梁接触面加垫钢板。 1．3．6试顶、顶升

千斤顶安放好后，重新检查百分表与千斤顶的安装位置与安装质量，检查无误后，先开动油泵进行试顶，试顶压力取设计压力的105%，查看梁体是否整体起落。

试顶成功后，正式对梁体进行顶升，顶升高度为1cm左右，具体高度以现场能将支座拿出为准。根据梁下所安放的百分表，系统自行调整各千斤顶的顶升速度，确保梁体的顶升同步。 1．3．7临时支撑、更换支座

梁体顶起后，用预先加工好的楔形钢垫块将梁体与盖梁间楔紧，然后将支

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座取出。

1．3．8确定支座下钢板支垫厚度

拆除临时支撑，将千斤顶落下，通过支座下的压力传感器称出各各支座的所受的压力，并与设计支座承载力进行对比。

确定了支座实际承载力与设计承载力的压力差后，根据已有的支座压力应变曲线，确定支座下钢板的支垫厚度，保证支座的受力与设计受力差在5%内。

支座垫钢板

1．3．9正确更换支座

支座下钢板支垫厚度确定后，启动同步顶升系统，根据现场梁体的设计支座中心线精确确定支座的安放位置，将计算好的厚度的钢板垫到支座下后，卸载同步顶升系统，拆除百分表，完成支座更换。

3、支座施工时注意事项及出现问题的整改措施

3.1支座更换施工时注意事项

3.1.1当墩台两端标高不同，顺桥向有纵坡时支座安装应严格控制标高。 3.1.2滑动支座在滑动在安装前，需先将滑动面清洗干净，然后在其表面涂抹一层硅脂油。

3.2出现的问题及整改措施

3.2.1由于原支座位置没有盖梁，在支座更换后有个别支座出现脱空现象，出现此问题后采取支座垫钢板的形式将其垫片，让其四块支座共同受力。

4、建议

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在新建过程中在墩、台顶面设置支座垫石。

（七）前墙锚杆及侧墙预应力锚索

1、施工原因

1.1因桥梁支座支承条件变化，梁端水平移动受阻，增大了附加水平拉力所致。 1.2因原桥台回填不够密实，经长时间在重车的压力下致使桥台混凝土鼓胀。 1.3因原桥台回填有部分吸水膨胀的黏性土，经长时间的膨胀与收缩对桥台产生挤压出现裂缝。

2、施工工艺

2．1前墙锚杆施工工序

搭设脚手架 钻孔 安装锚杆 压浆 张拉、封锚

前墙锚杆钻孔 锚杆安装 2．2侧墙预应力锚索施工工序

搭设脚手架 封锚 钻孔 穿锚索 浇筑框架梁

张拉 压浆

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对拉锚索钻孔 锚索孔压浆

3、 锚杆及预应力锚索施工时注意事项及出现问题的解决方案

3．1施工时注意事项

3．1．1脚手架搭设牢固，必要时与前墙或侧墙进行固定，防止震动过大引起孔的偏位。

3．1．2在钻孔之前将钻机的角度调整好，水平钻孔时时刻注意钻机钻杆是否保持水平（控制方法可以用水平尺进行控制）。 3．2施工时出现的问题及解决方案

3．2．1在施工时由于出现塌孔现象，在钻孔的过程中加设钢套管与钻杆同时跟进，孔钻完后将钻杆抽出，锚杆放入孔内后将钢套管抽出。

3．2．2在穿预应力钢绞线时由于原设计没有套管，为了防止已成孔的孔壁坍塌，在抽出钻杆的过程中借助钻杆的拉力将钢绞线穿入孔中。

3．2．3在施工时由于原桥台从桥面往下一米回填层为砂卵石，在钻孔的过程中细小的砂卵石卡钻，侧墙上面一排孔无法成孔，为了满足侧墙预应力的水平拉力，将下面一排已成的孔增加预应力锚索并增加水平拉力，上面一排设置成钢化管锚杆进行施工。 建议：

桥台填土应避免回填易吸水膨胀的黏性土，尽量采用氺稳性好的砂土或石渣等材料，减小墙背土压力。

结束语

本桥经上述维修加固实施后，开放交通以来，桥梁使用效果良好，未发生异常不良状况，完全能满足在设计荷载下车辆对桥梁的使用要求，实践证明是最佳维修加固方案。

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施工中对不同结构、不同部位裂缝的封闭、压浆灌缝、桥台等工艺积累了一定经验，并对高速公路上的大型桥梁在正常营运状态下，如何针对高速公路的特点进行维修，加固、改造积累了经验,为今后类似工程施工提供了宝贵的借鉴。相关的施工工艺，有待于在今后相应的工程实践中不断总结、完善和提高。对化学粘胶浆液相关技术指标的要求，目前国家尚未颁布设计及施工规范，有待于在今后的工程实践中不断完善和总结。

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