农村公路危桥改造存在的问题与对策

农村公路危桥改造存在的问题与对策
摘要
本文首先简单介绍了农村公路魏桥的现状，然后分析造成危桥病害的原因，最后详细论述加固内容和施工工艺，并提出了养护措施。

关键词：农村公路危桥；铺装破损；砌缝脱落；改造措施
一、农村公路危桥的现状及存在的问题
1.桥面铺装破损、坑槽
桥面铺装一般为沥青混凝土铺装，许多危桥铺装局部沥青层与混凝土层脱离，导致沥青层出现拥包，一些桥面沥青层铺装出现不同程度的开裂或坑槽，易产生积水，影响桥面的抗渗水性，有的桥面为水泥砂浆铺装，铺装破坏形式有麻面和磨光。

2.拱圈砌缝脱落，造成局部渗水
局部拱圈砌缝砂浆脱落，当水位上涨超过砂浆脱落的高度时，在河水冲击下渗入桥体，易造成拱圈砖石的风化，腐蚀混凝土中的钢筋，降低桥体的寿命。

3.拱上侧墙局部孔洞开裂、杂草生长
拱上侧墙局部砌石孔洞，砌缝脱落局部开裂，部分砌缝开裂处有杂草生长，造成局部砌石松动，降低侧墙的强度。

4.路堤酥松，局部冲刷严重
部分危桥桥端路堤受雨水和河水冲刷，导致护坡水土流失、土质松软，护坡植草皮局部缺失，砌石护坡孔洞、砌缝开裂，并有杂草丛生。

5.护栏破损、缺失严重
多处护栏缺失、锈蚀、破损，存在安全隐患，容易引发事故；一些护栏高度不够，防护能力差。

6.伸缩装置缺失
一些跨度较大的桥梁没有安装伸缩装置，不能应对桥跨结构在混凝土收缩、载荷作用、温度变化引起的自由变形。

一些设计伸缩装置的现代桥梁缺乏维修，造成伸缩装置的橡胶板伸缩缝破损、锚固螺栓剪断空飞出、梳齿板伸缩缝损坏等。

二、造成危桥的原因分析
1.铺装层裂缝原因
造成铺装层裂缝的原因有很多，主要干缩裂缝、温差造成的裂缝和疲劳引起的裂缝。

干缩裂缝是由于在混凝土设计施工时没有考虑水泥收缩率的影响，或水泥自由伸缩系数不精确，导致水泥失水后收缩受到集料和预制板的制约，产生应力，当应力足够大时发生应变，导致裂缝产生。

温度裂缝是指桥面铺装层受温差变化而发生热胀冷缩，当铺装层的热胀冷缩受到集料自身的限制，由于水泥的抗拉强度小于抗压强度，当温度下降时，铺装层受到拉应力，温差足够大时，产生的拉应力大于混凝土的屈服极限时就会发生裂缝。

疲劳裂缝是由于水泥层内部缺陷或搅拌不均匀，易产生集中应力，当受到重载车辆往复碾压时，引起疲劳断裂。

2.铺装层坑槽的原因
首先，水泥配比不佳，砂浆抗压强度偏低，加上裂缝因素，在重载或超载的造成坑槽；其次，沥青层与混凝土的粘结强度不足，在重载冲击下，造成铺装层的局部脱落；最后，沥青层面的抗渗能力偏低，当雨水从沥青裂缝中渗入后，车辆载荷使其产生动水压力，在往复水动压冲击下使沥青层面逐渐脱落。

3.砌石孔洞、裂缝和砂浆脱落的原因
一是砂浆配比不合理，造成砂浆的垾接强度不足；二是石料表面不清洁，砌筑时砂浆不饱满，降低砌石的粘结强度。

4.防护栏缺失、破损的原因
农村公路桥梁的防护栏大多是钢筋混泥土结构，防腐和防护措施不到位，在温差的影响下产生裂缝，雨水或高湿环境透过裂缝渗透到混凝土的钢筋中，年长日久，造成护栏表面粗麻、表面掉落或部分缺失，另外交通事故也是造成护栏缺失的原因。

5.养护、维修措施不到位
由于养护责任不明确，疏于对农村公路桥梁的监管，无年度检修计划，缺乏养护工程师和养护经费。

三、危桥的加固维修内容
1.桥面铺装的铺设
由于农村公路桥梁建设年久，相关的资料缺失严重，拆除桥面铺装时应先进行实验性拆除，掌握铺装层的厚度和结构，以免破坏桥体。

等护栏修复完成后，再进行桥面铺装，根据交通需要设计铺装的材料、结构和铺装结构。

铺装前根据
桥梁的实际情况，选择合理的防水水泥和防水粘结材料，如果有条件对铺装层进行稳定性试验，通过对铺装层进行直剪试验和拉拔试验，评价沥青层和混凝土的粘结力和抗剪强度；通过拉拔试验分析混凝土与沥青层粘结强度的抗疲劳特性，然后分析混凝土与梁板间粘结强度的抗疲劳特性，最后测试防水层的不透水特性，通过分析铺装层的强度、稳定性和不透水性，设计铺装层的材料和结构。

2.拱圈砌缝的修补
清除砌缝脱落处的松散砂浆，由于拱圈经常受水的浸泡，需要采用防水水泥和防腐难降解的添加剂，设计砌缝砂浆配比，对砌缝修补，对于较大的孔洞，需要使用细石混凝土修补，修补时确保砂浆填充密实。

3.拱上侧墙孔洞、裂缝的修补
清除拱上侧墙的松散砂浆，并去除裂缝上的杂草，要确保草根的完全清除，孔洞里的杂物较难清除，必要时扩大孔洞口再去清除。

填充与拱圈配比相同的砂浆或细石混凝土，合理控制填充的密实度。

4.路堤的加固
将植被路堤更换为砌石路堤，除去路堤的植被，设计路堤的坡度，添加新土整平后砌石，由于路堤的砌石多为廉价无规则的石块，注意砌石上下、左右砌缝的错开和砂浆的填充的密实性。

5.更换护栏
对破损、缺失的护栏进行拆除，根据破损护栏的原因，设计适当高度、强度、易维护的护栏，并做好护栏的防腐措施。

6.添加伸缩装置
在桥体主孔与引孔连接处、主孔与桥台连接处、引空与桥台连接处设置伸缩装置，根据实际需求确定伸缩间距。

四、危桥加固施工工艺和操作要求
1．总体施工工序
原桥面铺装层、护栏凿除→拱圈、拱上侧墙、桥台砌缝的修补→孔洞、各种缺陷的修复→护栏建筑→铺装浇筑施工、伸缩装置施工。

2．原桥面铺装层、护栏凿除工艺
施工工艺为：原桥面铺装层凿除→损坏护栏凿除→清理桥面
为了拆除铺装层时不影响交通，需要和公路执法人员协调单向放行，铺装层拆除时先凿除沥青层再凿除混凝土层。

由于是危桥，凿除作业时，人工先凿除沥青层，为避免对桥梁结构的损坏，采用分层凿除。

拆除施工应对称施工，可以先凿除上层、两边的沥青铺装，再凿除中间的沥青铺装，由于沥青层与混凝土的粘力较小，可以使用小型风镐直接破坏沥青层与混凝土的结合面，使沥青层快速剥离，清除完毕后应及时清理工作面，为凿除混凝土做好准备。

由于混凝土与梁体结合面的粘结强度高，且不能使用重型设备，可以先用混凝土切缝机切割成一定长度的小块，然后用风镐从小块的两个对面插入，利用其振动将混凝土与梁体的结合面破坏，再用撬杠将小块整体撬起，从两侧到中间逐步拆除，拆除完毕后及时清理。

护栏拆除时，首先做好施工人员的防护措施，安装防护网，然后适应风镐将其拆除，如果风镐不能拆除，可以采用金刚石绳据将其拆除。

所有拆除工作完毕后，对梁体上的拆除废料进行清理，注意不能直接清理到河中。

3．裂缝灌浆施工工艺及注意事项
对于铺装出现的轻微裂缝需要进行灌浆处理，裂缝灌浆施工工艺为：拱圈、桥拱侧墙裂缝的表面处理→密封→密封检查→配制灌浆砂浆→灌浆→检验灌浆质量和灌浆表面处理。

3.1清理损毁裂缝
沿裂缝的深度凿出表面混凝土，直到露出新鲜的混凝土，根据裂缝的大小，造成适当大小的V型槽，并剔除缝口表面的松散杂物，使用压缩空气清除槽内的微小颗粒，使、然后用清水冲洗V型槽。

3.2配制灌浆砂浆
根据裂缝的实际情况，进由试验数据进行配比，搅拌均匀，并在规定时间内用完。

3.3砌缝的密封
对灌浆区域内的裂缝进行密封处理，防止裂缝贯通造成跑气跑胶。

沿着砌缝的走向涂上一层胶泥，等胶泥凝结后再抹上一层胶泥，增加砌缝的密封性，并留有进浆口和排气口。

3.4密封性检查
当密封完全固化后，在裂缝上涂上一层肥皂水，从进浆口中通入一定气压的空气，检查是否有漏气处，并做好及时修补的措施。

3.5灌浆及质量检查
灌浆前调整提示灌浆泵，调整灌浆压力，然后把灌浆嘴渗入到V型槽底部，均匀沿砌缝的走向灌浆，并观察灌浆是否通畅，及时清理灌浆过程中掉落的浆液，灌浆完毕后检查灌浆的质量，并对灌浆的外观进行修整，确保灌浆的美观。

4．桥体表面缺陷修补工艺和注意事项
（1）砌缝修复
砌缝工艺为：砌石间缝隙污物的清理→丙乳砂浆配制→涂抹砂浆→质量检查和养护。

4.1砌石间缝隙污物的清理
施工前清理砌缝表面的尘土、沙粒，并把砌石基面人工凿毛，增加砂浆的吸附能力，让后用清水冲洗干净。

当砌缝损坏较小时，需要对其边缘凿除一定深度的齿槽，使修补面与原结构面的容易粘结。

4.2丙乳砂浆配制
按照试验数据，配置丙乳砂浆，砂子需要过筛，根据工程的进度，精确称量适量灰沙，准确量取适量丙乳，加入适量的水均匀搅拌，并在45分钟内用完。

4.3涂抹砂浆
涂抹砂浆时，为增加砂浆的粘结能力，应先用丙乳净浆打底，即丙乳和水泥按照1:2进行配比，在净浆为硬化前涂抹丙酮砂浆。

在仰面或立面施工时，为避免重力影响下，丙酮砂浆下落，引起重垂脱空，应对其进行二次抹压，砌缝面积较大时应分段施工。

4.4质量检查及养护
由于丙酮砂浆早期的干缩较大，每天对其喷雾养护，同时检查修复质量，发现不合格的情况及时二次修复。

（2）孔洞修复
采用丙酮细石混凝土对孔洞进行修复，其修复程序为：凿除开口槽→清理孔洞→丙乳细石混凝土配置→涂抹→养护
4.5凿除开口槽
把孔洞周边的疏松区凿除，直到露出新鲜面，然后把开口处凿出规则的多变形，增加孔洞的美观，凿除完毕后清理孔洞内的杂物，再用清水清理尘土，确保孔洞足够清洁。

4.6丙乳细石混凝土配置
丙酮细石混凝土配置和丙乳砂浆的配置程序基本相同，需要注意材料配比和搅拌的均匀性。

4.7涂抹和养护
在涂抹丙乳细石混凝土前先涂抹净丙乳砂浆，在丙乳砂浆凝固之前涂抹丙乳细石混凝土，并振捣密实，养护时注意温差对其凝固的影响。

5．护栏的修复、更换工艺措施
对于缺失的防护栏需要进行重新安装，根据原有的防护栏测绘，得出防护栏的结构和尺寸，然后制作防护栏模板，凿毛、预埋筋，浇筑护栏砼，养生检验强度，拆除模板。

5.1防护栏的测绘
对原有防护栏测绘，拆除破损的防护栏，了解其钢筋混凝土结构，并对内部构架加以更改，使之适应现在防护的需要。

5.2防护栏模板制作
按照测绘的尺寸，制作防护栏模板，注意防护栏的表面光洁度。

5.3浇筑护栏砼
把缺失的防护栏和破损严重的防护栏，凿出防护栏的浇筑槽，按照设计的结构，帮钢筋，固定防护栏模板，配置浇筑砼，浇筑，振捣密实。

5.4养生
浇筑完毕后需要对防护栏进行养护，冬季做好保温措施，夏季做好降温措施，防护水化热、天气变化引起的温差，导致温差裂缝。

5.5模板拆除
养生完毕后，对模板拆除，检查防护栏是否存在缺陷，如果查出缺陷，及时返工，采取补救措施。

5.6防护栏的修复
对于破损不严重的防护栏采取修复措施，如钢筋外漏锈蚀，需要对钢筋除锈、
焊接。

然后使用丙乳砂浆或丙乳细石混凝土修复，先用模板固定，涂抹丙乳净浆浆打底，再涂抹丙乳砂浆，养护。

6．铺装浇筑施工、伸缩装置施工
对于破损严重的铺装层进行拆除和铺设，其工序为：清除桥面浮浆、油迹并凿毛→清洗桥面→测量放样→铺设、绑扎钢筋网片→安装振捣梁行走轨道→支垫钢筋网片→混凝土搅拌及运输→混凝土浇筑、摊铺、整平→ 一次抹面→ 二次抹面→拉毛→覆盖养生→桥面铺装高程及平整度验收。

6.1清除桥面浮浆、油迹并凿毛、清洗
清除桥面浮浆、凿毛，先采用凿毛风镐对梁顶面进行人工凿毛，去除表面松散的混凝土、浮浆及油迹等杂物，对每片梁顶面进行详细检查、补凿，采用空压机及高压水枪对梁面冲洗干净。

6.2测量放样，铺设、绑扎钢筋网片
绑扎钢筋网时须先在梁顶面进行划线，然后铺设绑扎钢筋网，钢筋网片绑扎做到横平竖直，钢筋网片交叉点采用扎丝绑扎结实，扎丝成梅花型布置，钢筋接头应注意错位。

6.3安装振捣梁行走轨道
轨道采用2cm钢带，在需浇注的桥面两边每隔一定距离放样一个纵向控制点，把所有控制点利用墨线连成一线，轨道沿墨线纵向布置。

在控制点处用电锤钻孔，打入钢筋，钢筋锚固深度30㎜以上，外露50㎜以上。

用水准仪在锚固钢筋上测设桥面标高，然后焊接钢筋顶托，架立轨道，确保轨道顶面高程与桥面设计高程一致。

为保证轨道刚度，需将轨道支撑加密，之后用铝合金水平尺检验轨道表面平整度，用高强度砂浆对轨道下方空隙塞垫密实，但应严格控制，严禁砂浆侵入护栏。

6.4支垫钢筋网片
采用短节钢筋对已绑扎好的钢筋网片进行支垫，利用两边已安装好的轨道拉线控制钢筋网片顶面标高，确保整幅钢筋网片保护层厚度均为2cm，支垫钢筋呈梅花型布置，为保证钢筋网片表面刚度，支垫钢筋宜适当加密。

负弯矩张拉槽加强钢筋网在桥面铺装钢筋网安装之前就应铺设完成。

6.5混凝土搅拌及运输
混凝土按试验后的配合比进行拌制，桥面铺装混凝土应严格控制塌落度和粗细集料规格，或采用预制砂浆、预制混凝土。

6.6混凝土浇筑、摊铺、整平
混凝土浇筑前，先用高压风枪将桥面杂物再次清除干净，再对桥梁表面进行充分湿润，但不得有积水。

混凝土浇筑要连续，从下坡向上坡方向进行，人工局部布料、摊铺时，应用铁楸反扣，严禁抛掷和搂杷，靠边角处采用插入式振捣器振捣辅助布料，桥面混凝土铺装宜避开高温时段及大风天气，否则造成桥面混凝土表面干缩过快而导致表面开裂。

振捣时先采用插入式振捣器振捣，使得骨料分布均匀，一次插入振捣时间不宜少于20s，，然后采用平板振捣器纵横交错全面振捣，其振捣面重合100～200mm，一次振捣时间不宜少于30 s。

最后采用振捣梁沿轨道进行全幅振捣，直至振捣密实。

振捣梁操作时，设专人控制振动行驶速度、铲料和填料，确保铺装面饱满、密实及表面平整。

6.7一次抹面
振捣梁作业完毕，作业面上架立人工操作平台，作业工人在操作平台上用木抹进行第一次抹面，用短木抹子找边，第一次抹面应将混凝土表面的水泥浆排出，第一次抹面应控制好大面平整度。

6.8二次抹面
混凝土初凝前，采用钢抹子进行二次抹面。

二次抹面应控制好局部平整度。

6.9拉毛、养生
混凝土在二次抹面后立即采用尼龙丝刷进行表面拉毛处理，然后采用土工布进行覆盖养身，但开始养生时不宜洒水过多，防止混凝土表面起皮，待混凝土终凝后，再浸水养生，养生期在7d以上。

6.10伸缩缝安装
对需安装伸缩缝处的水泥混凝土桥面，应先连续浇筑混凝土，然后切缝开槽安装伸缩缝。

伸缩缝开槽的施工工艺为：预留槽口放样→切割伸缩缝预留槽→调整伸缩缝预埋钢筋→清除槽口杂物→安放伸缩缝→标高检查→锁定、绑扎钢筋→支模→检查、浇注混凝土。

伸缩缝安装前，按照当地的额气温调节伸缩值，检查水平尺检查伸缩缝顶面高度与桥面沥青铺装高差是否满足要求，为确保不漏浆，伸缩缝混凝土模板安装应严格安装。

伸缩缝平面位置及标高调整好后，用两台电焊机由中间向两端将伸缩缝的一侧与纵向预埋筋点焊定位；如果位置、标高有变化，要采取边调边焊，且每个焊点焊长不小于5cm，点焊完毕再加焊，点焊间距控制在小于1m；焊完一侧后，用气割解除锁定，调整伸缩缝在某温度下的上口宽度，上口宽度调整正确后，焊接所有连接钢筋。

6.11沥青的铺设
伸缩缝安装完毕后，对混凝土路面清理，然后进行沥青层的铺设，沥青层的铺设工艺和厚度都应满足道路的要求。

五、加固完成后的管理、养护措施
加强养护管理和养护措施，保持桥面清洁，及时清除积水、积雪和冰冻，及时发现泛油、拥包、裂缝、坑槽等病害，及时处理，防治损坏面积的扩大。

制定桥梁伸缩缝、护栏、防撞墙、排水系统、桥面养护规范，落实桥梁养护责任制，实行桥梁年检制度，确保桥梁的使用安全。

工作单位：盐津县交通运输局。

参考文献：
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