结构病害及处理措施.docx

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结构病害及处理措施

结构病害及处理措施

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一·桥梁病害及处理措施

1.桥面铺装破坏及修复

桥面主要病害有开裂、坑槽、车辙、网状破损龟裂、麻面等，护栏病害主要有露筋等病害。

全线现有桥梁沥青铺装层全部铣刨，重新铺设一层4cm沥青铺装层，桥面标高与改造后路面标高在桥头一定范围内渐变调整，具体渐变长度在路基路面改造方案中考虑。

2.空心板铰缝破坏及修复

空心板铰缝病害主要表现在铰缝脱落、渗水、泛碱。

判断标准：

桥面沥青铺装在对应铰缝位置处出现纵向裂缝，桥下观察铰缝出现渗水、碱化现象；铰缝混凝土脱落并空隙大于2cm，出现以上任何一种情况即可判定此条铰缝破坏或开裂。

无上述现象，仅有铰缝混凝土脱落，不能判定该铰缝破坏或开裂。

处理方法：

每幅每跨桥有3条以上铰缝判断为破坏或开裂，则凿除该幅该跨全部桥面铺装，同时对已破坏的铰缝砼进行清理浇后重新筑，并对破坏铰缝两侧板梁进行植筋相连。

如仅有个别铰缝判断破坏、开裂，则仅凿除该条铰缝左右各30cm宽度桥面铺装，对已破坏的铰缝砼进行清理后重新筑，并对破坏铰缝两侧板梁进行植筋相连，然后再重新浇筑宽60cm的桥面铺装层。

3、铰接空心板桥单板受力加固

（1）成因分析：

连霍国道主干线郑州段高速公路上的桥涵构筑物大部分为预制拼装的铰接空心板桥，企口缝非常小，缝内未设连接钢筋，仅用细石混凝土填实。

企口缝连接薄弱、桥面铺装层厚度太薄，再加上支座错位、压缩剪切变形、支座脱落等因素造成大部分空心板结构均存在板间铰缝脱落、渗水、板间错台、板间距过大等问题，严重时可能造成单板受力的最不利工作状态。

⑵危害分析：

单板受力过大，承载力不足，对桥梁结构安全构成危害。

⑶处理方案：

①修复铰缝、加固铺装每幅每跨桥若有三条及以上铰缝判断为破坏或开裂，则凿除该幅该跨全部桥面铺装，同时对已破坏的铰缝砼进行清理浇后重新筑，并对破坏铰缝两侧板梁进行植筋相连。

加固是首先更换所有破坏、老化的橡胶支座及破损的支座垫石，将错位、错台的空心板吊装复位，将铰缝的细石混凝土清理干净，然后在铰缝两侧的空心板顶植筋（直径12mm），将植筋向企口缝处扳倒与相邻板块的植筋相互焊接，然后在缝内浇筑C50收缩补偿细石混凝土及8cm厚铺装砼，最后全桥一同铺筑4cm厚沥青马蹄脂碎石混合料面层。

如仅有个别铰缝判定破坏、开裂，则仅凿除该条铰缝左后各30cm宽度桥面铺装，对已破坏的铰缝砼进行清理后重新浇筑，并对破坏铰缝两侧板梁进行植筋相连，然后再重新浇筑宽60cm的桥面砼铺筑层。

②换板处理法对于个别单板受力且破坏严重失去承载能力的空心板，采取单孔单幅全部换成满足公路—Ⅰ级荷载的1.33米宽大企口缝的空心板。

彻底解决空心板单板受力问题，提高桥梁的承载能力。

4、T梁横行连接病害处理

协同效应。

③处理方案对混凝土泛碱部位用干刷子用力刷除，再用水和刷子清洗，对不溶于水的泛碱物质可以用稀释后的弱酸清洗，然后灌注环氧树脂浆液封闭裂缝，用水泥基灌浆材料修复水泥混泥土破损表面，同时通过做空心板铰缝、桥面铺装及完善桥面排水系统等排除积水方法切断碱骨料反应的发生条件。

（2）混泥土碳化处理

①成因分析

混泥土炭化是指混泥土中的氢氧化钙与渗入混泥土中的二氧化碳或其他酸性气体发生的化学反应的过程。

炭化的实质是混泥土的中性化。

②危害分析

混泥土炭化导致混泥土保护层脱落，是钢筋表面的钝化膜破坏，造成钢筋腐蚀，降低了混泥土的耐久性。

③处理方案

先将松散部分清除，再用水泥基灌浆材料进行修补。

新补的材料要密实。

与原结构结合牢固。

已出现露筋、保护层破落时，现将松动的保护层凿去，清除锈迹，用水泥基灌浆材料修复，恢复保护层。

如果钢筋锈蚀较为严重是钢筋的强度降低较多，待表面修补后粘碳纤维布进行补强。

⑶混泥土蜂窝麻面处理

将蜂窝、麻面、空洞等缺陷周围凿毛、洗净，用水泥基灌浆材料修补；对掉块，露筋部位应清楚钢筋锈迹，凿去松动的混泥土，洗净结构表面，用环氧砂浆修补。

要求新补的材料密实。

并与原结构结合牢固。

8、裂缝的处理

⑴预应力混凝土空心板本路段预应力混凝土空心板很少出现裂缝，裂缝大都为混凝土收缩徐变或混凝土碳化、碱化产生的裂缝。

处理方案：

清洗完混凝土表面杂质及缝内杂质后采用环氧树脂浆液封闭裂缝。

用水泥基灌浆材料修复混凝土破坏表面。

对于极个别裂缝较大的，在裂缝封闭后采用板底粘贴法加固，沿主拉应力（垂直于裂缝方向）粘贴碳纤维。

裂缝封闭的原则根据《公路桥梁加固设计规定》（JTG/TJ22-2008）第16.3条要求。

裂缝宽度≥0.15mm的裂缝采用压浆法进行修补，裂缝宽度≤0.15mm的裂缝采用封闭法进行修补。

⑵预应力混凝土T梁本路段部分T梁，靠近跨中部分腹板出现通长斜裂缝。

裂缝长基本为腹板高度，为1.0～2.4米。

裂缝宽为0.04～0.18mm。

裂缝基本发生在距支座10～15m之间，根据裂缝的性状判断该裂缝为弯剪共同作用下的主拉应力开裂。

裂缝出现位置预应力钢筋基本没有弯起，腹板截面尺寸小，不能提供阻工的抗剪能力。

在弯曲应力和剪应力的作用下，垂直于主拉应力方向开裂。

对T梁的裂缝，根据《公路桥梁加固设计规范》（JTG/TJ22-2008）第16.3条要求。

裂缝宽度≥0.15mm的裂缝采用压浆法进行修补，裂缝宽度≤0.15mm的裂缝采用封闭法进行修补。

当T梁的裂缝宽度≥0.2m时，腹板除进行裂缝修补外，还需采用粘贴钢板的方法予以补强，通过铆粘钢板来增强腹板抵抗剪应力的能力。

即在跨中两横隔板之间的梁段腹板部位，沿主拉应力（垂直裂缝）的方向，分别粘贴若干5mm厚的钢板条，并用异形铆钉将钢板铆接于构件表面，使钢板与构件协同作用共同承担荷载，即增大腹板截面又增强斜截面的抗剪能力。

⑶盖梁

检测报告显示墩台盖梁的缺陷主要表现为：

裂缝、剥落、空洞、钢筋外漏及锈蚀、老化等。

对于非结构性裂缝可在清洗完混泥土表面杂质及缝内杂质后采取环氧树脂浆液封闭裂缝、用水泥基灌浆材料修复混泥土破损表面。

9.桥面连续的加固

原来连霍高速空心板桥均为简支梁桥，墩顶处为简易连续。

经过十几年的运营，简易连续设施基本上都遭到破坏，墩顶处的桥面铺装大都出现了裂缝，严重影响到车辆行驶的舒适性。

加固时桥面连续全部重做。

处理方案：

老桥墩顶顺桥向两跨各100cm范围，洗刨4cm厚沥青混凝土面层。

凿除其下8cm厚30号防水混泥土，保留原铺装钢筋。

用聚苯乙烯泡沫板严塞伸缩空隙，配置接缝加强钢筋，同时一次浇筑8cm厚C50细石混泥土。

10、桥面排水不畅

桥梁的病害很大原因是由于桥面排水不畅造成的。

原连霍高速四孔以下的中小桥均为设置泄水管，造成排水不畅，改善设计增设桥面泄水设施。

二、涵洞、通道病害产生原因及处理措施

1、混凝土缺陷处理

混凝土缺陷主要包括碱化、碳化及蜂窝、麻面、露筋等病害。

成因分析、危害分析及处理方案同桥梁说明。

2、混凝土裂缝处理

产生原因：

这里的裂缝指的事裂缝宽度较小，对结构的安全性影响不大的裂缝。

裂缝包括结构裂缝和非结构裂缝。

结构性裂缝主要包括正常裂缝和沉降引起的裂缝。

非结构裂缝主要包括收缩裂缝、温度裂缝和钢筋锈胀裂缝。

正常裂缝是指在使用阶段钢筋混凝土结构出现的裂缝，这种裂缝是不可避免的。

在正常使用条件下，不影响结构安全性，但会对结构的耐久性造成影响，缩短结构的使用寿命，因此本次改善设计对此类裂缝也进行了处理。

由于基础不均匀沉降，将引起结构的内力变化，可能导致结构出现裂缝。

原有的旧路已运营十几年，沉降已基本完成，不会因此引起裂缝发展，故本次改善设计对地基不在进行处理，仅对由于地基沉降引起的裂缝进行修补。

非结构裂缝主要包括收缩裂缝、温度裂缝和钢筋锈胀裂缝。

此外，由于混凝土发生碱集料反应，使得反应生成物吸水膨胀，造成混凝土表面开裂。

无论何种原因产生的裂缝，都会对混凝土结构的耐久性造成影响。

裂缝封闭的原则：

裂缝宽度≤0.1mm的裂缝采用封闭法进行修补。

3、八字翼墙处理

病害原因：

由于施工原因或涵身与八字翼墙之间发生不均匀沉降，造成八字翼墙与涵身间填缝聊脱落。

处理措施：

用于干燥麻絮渗透沥青后填实。

对于需要双侧加宽的涵洞通道，由于原八字翼墙需进行拆除，因此原有八字翼墙的病害不再进行处理。

4、沉降缝处理：

病害原因：

由于施工不当、长期运营、年久失修，造成沉降缝间填料脱落，渗水严重。

处理措施：

在沉降缝两侧各凿15厘米宽，5厘米深凹槽，用环氧砂浆抹平后保留4厘米深，30厘米宽的标准凹槽，在缝两边每隔30厘米用冲击钻打对称眼安装12毫米*130毫米镀铬膨胀螺栓个一根，去掉缝内杂物，塞满沥青麻丝，然后在安装止水橡皮，将5毫米*50毫米镀锌扁钢安膨胀螺栓的尺寸打孔并压紧在止水橡皮上，紧好螺丝使其紧贴洞壁，起到防水渗水效果，再用沥青油膏填平空晾和凹槽。

用机械高压喷砂清除伸缩缝两侧混泥土飙车碳化物，用环氧树脂粘贴好三层玻璃丝布，使其表面无浪边，无气泡，坚实牢固。

5、边坡处理

病害原因：

由于边坡水冲刷，造成边坡出现大面积塌陷。

处理措施：

对于边坡的塌陷，在边坡上挖台阶重新填土冲击碾压后，恢复原有的护坡。

6、铰缝的脱落及缺陷行车道板、涵顶铺装处理

病害原因：

由于交通量的不断增加以及超载车辆的影响，板间铰缝及涵顶铺装难以承受渠化交通下的重载车辆荷载的反复作用，造成板间铰缝混凝土脱落，涵顶铺装病害严重。

有些行车道板由于各方面病害的影响，已影响其正常使用功能。

处理措施：

加固是首先将涵顶铺装全部凿除，将铰缝的细石混凝土清理干净，然后在铰缝两侧的行车道板顶植筋（直径12mm）,将植筋向企口缝处扳倒与相邻板块的植筋相互焊接，然后向铰缝处喷注高强抗拉复合砂浆（HTCM），在板底加焊连接钢板（同桥梁），最后加铺涵顶铺装。

涵顶铺装按照新的结构进行施工。

双侧拼宽新涵洞通道的涵顶铺装同改造后的涵顶铺装，板顶不植筋，涵顶铺装方法同桥梁。

对于不能使用的的行车道板进行更换。

7、盖板处理

病害原因：

由于施工质量或钢筋锈蚀较为严重等各方面原因，造成暗涵、暗通道盖板已影响其正常的施工功能。

处理措施：

采用原位铆粘钢板修复。

原有暗涵、暗通道间脱落的混凝土采用环氧砂浆进行勾缝。

8、盖涵处理

病害原因：

由于管涵长期收潮湿环境的影响，加之受水流冲刷及水中重推移质（砖头、石块等）的撞击，造成管涵内壁破损严重，出现不同程度的露筋，影响管涵的正常使用功能。

处理措施：

对于个别管节内壁破损严重的采用原位铆粘钢板修复；对于整个管涵内壁破损严重的在原有管涵内顶推小官，原有管涵与小管间的缝隙用水泥基灌浆材料注浆。

9、拱涵拱通道裂缝处理

病害原因：

通过现场调查分析，拱涵开裂的原因主要有以下几个发方面：

①由于拱涵对拱顶和台背两侧路基的填前处理、对称分层压实、地基承载力的要求较高，因此施工顺序、构造处理、填方压实、涵台刚度不够以及基础不均匀沉降等均导致涵洞出现裂缝；②部分拱涵涵台身尺寸偏小，刚度不能满足要求，从而使拱脚发生水平位移，引起拱顶下缘拉应力超过水泥混凝土的容许应力；③部分拱涵地基承载力不够，也可能使拱涵产生不均匀沉降，从而引起拱顶开裂。

虽然现有拱涵结构的整体承载力可以满足正常使用要求，但拱涵顶而的纵向裂缝较多，将对拱涵的整体刚度有所消弱，必须对拱涵进行加固补强。

处理措施：

在拱涵、拱通道处理时，根据裂缝宽度的不同，分别采用以下几种处理措施：

对缝宽＜0.1mm的拱涵、拱通道进行封缝处理；对0.1≤缝宽≤2mm的拱涵通道进行压力灌浆法灌缝。

对2≤缝宽≤5mm的拱涵拱通道进行压力灌浆法灌缝，对侧墙后背进行灌浆处理，再在拱顶部分区域下缘粘贴钢板，对5≤缝宽的拱涵拱通道进行压力灌浆法灌缝，对侧墙后背进行灌浆处理，再在拱顶部分区域浇筑25cm后的钢筋砼内衬。

考虑到拱涵、拱通道的地基经过十几年的运营，固结已基本完成。

因此对地基不再进行处理。

10、洞口、洞内淤积、排水不畅

病害原因：

由于水中的杂物、土逐步沉积，造成洞口、洞深淤积，排水不畅，影响涵洞通道的使用性能。

处理措施：

对淤积物进行及时清理，保持畅通。

三、主要加