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

中图分类号：U412文献标识码： A

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。

作者简介：

姓名：胡纯卫，汉族，2008年11月评为工程师，1966年10月2日出生。

工作单位：盐津县交通运输局。

参考文献：

[1]朱正春,赵年雷.农村公路危桥改造存在的问题与对策[J].交通企业管理,2012(03);

[2]李久红,农村公路危桥改造的实践与探索[J].工程与建设,2013(8);

[3]吴焱.农村公路建设发展评价、管理及保障技术研究[J].长安大学,2013(09);

[4]张彦秋,尤立霞.我国危桥存在的主要问题及原因分析[J].科技致富向导,2013(10);