3.2 结构维护

混凝土梁式桥梁上部结构维护内容和方法如下所述。

3.2.1 混凝土外观缺陷和病害修复

混凝土外观缺陷和病害包括：表面碳化、风化、剥落、裂缝、蜂窝麻面、空洞、缺损等，对钢筋混凝土还包括钢筋外露锈蚀。

1. 混凝土表面碳化、风化、剥落病害的维修，应视损坏面积大小，分别采用喷射高强砼或环氧砼、环氧砂浆等方法进行修补，修补前需要清除碳化层和疏松、劣化的混凝土，将表面清洗干净，需要植筋、挂网的，应按设计要求执行。小范围修补，可按照成熟方案、工艺实施，较大范围修补，应按设计文件执行。

2. 混凝土蜂窝麻面、空洞及缺损维修，可以用比原砼高等级的砼或其他合适的水泥基修补材料修补。

3. 钢筋外露锈蚀的修复。钢筋外露锈蚀的原因有：混凝土保护层不够且不密实，局部没有保护层，混凝土破损等。保护层不密实，导致钢筋长期与空气接触，产生锈蚀，钢筋锈蚀后体积膨胀，崩坏保护层混凝土，形成外露，这种现象持续发展，越来越严重。各种外力作用，导致混凝土破损，露出里面钢筋，修复不及时导致锈蚀。修复这种病害，首先要清除钢筋锈迹，凿去表面松动的混凝土，然后用水泥基修补材料或环氧材料进行修补，具体实施可参考养护维修工艺方法。对损坏面积较大的结构，凿除混凝土后不得明显降低结构的承载力，并宜分批修补，具体方案应按设计文件执行。

4. 混凝土裂缝修补。钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁裂缝应根据裂缝类型和构件抗裂等级分别采用不同的方法处理。恒载裂缝宽度最大限值应符合表2.7.1-4的规定，超过最大限值时，应查明原因，采取下列措施进行处理：

（1）对已经判明原因的非结构性裂缝（一般为温度裂缝、砼收缩裂缝），应观察其发展状态，在不影响结构安全的前提下进行处置：当裂缝宽度小于0.15mm时，可用裂缝封闭胶进行封闭处置；当裂缝宽度大于等于0.15mm时，可用裂缝灌注胶进行灌浆封闭处置；具体实施可参考养护维修工艺方法。

（2）对结构裂缝，应根据抗裂等级的不同，分别采取下列措施：

1）当裂缝宽度大于允许最大裂缝宽度时，应查明开裂原因，进行裂缝危害评估，确定处理措施。

2）预应力混凝土构件受压区，一旦发现裂缝、压碎破损，应立即封闭交通，严禁车辆和行人在桥上、桥下通行，并应进行结构可靠性评估，判别裂缝的危害程度，并提出相应的处理措施。

3）预应力混凝土构件受拉区，出现结构性裂缝，应进行裂缝危害评估，确定处理措施。

4）对于结构性裂缝的处置，应按设计文件执行。

（3）桥梁管理部门在发现结构性裂缝时，应组织专家对桥梁的耐久性进行专门的论证，以确定裂缝的危害程度和处理措施。

（4）对梁体因材料本身(如碱骨米料反应）及环境原因造成局部超限的裂缝或损坏，应对裂缝进行压力注胶、修补、加固等处理；面积较大时，除以上处理外，还可考虑再作表面涂装处理。

3.2.2 结构性病害的修复

1. 钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁出现明显的损伤、变形、移位、跨中挠度变形超过允许值时，应进行特殊检测、评估后按设计方案治理。

2. 钢筋混凝土与预应力混凝土梁加固应进行专项设计，但是桥梁加固必须考虑耐久性的要求，提出加固后的设计运营期限。以下是一些成熟的加固方法，可供加固设计参考。

（1）横向联系损伤、桥梁各构件不能共同受力的板梁桥，可通过桥面补强（图3.2.2-1）或修复加固横向联系：

图3.2.2-1 采用桥面补强加强桥面整体性示意

1）去除原桥面铺装，对梁顶混凝土进行凿毛处理并清理干净；

2）采用化学胶植筋技术在旧梁板顶面植入锚筋；

3）旧混凝土表面涂刷混凝土界面剂；

4）铺设桥面分布钢筋网；

5）浇筑桥面混凝土，桥面混凝土宜采用干硬性或钢纤维混凝土。

（2）梁的刚度、强度、稳定性及抗裂性不足，可采用加大结构断面尺寸、增加钢筋数量、纤维复合材料或粘贴钢板等方法进行加固。加大断面及增加配筋数量应根据计算确定（图3.2.2-2）。按下列程序进行加固：

图3.2.2-2 混凝土构件增大截面加固法示意

1）将混凝土梁要加大断面的部分凿毛、剔除表面松散部分并将表面清理干净；

2）按设计位置和数量打孔并植入锚固钢筋;

3）将箍筋与锚固筋连接并绑扎新增主筋；新增补强钢筋的规格及数量由计算确定;

4）支设模板并浇筑豆石混凝土、钢纤维混凝土或采用喷射普通混凝土。

（3）当桥梁加固主要补强抗弯拉时，可采用纤维复合材料加固。纤维复合材料用的纤维应为连续纤维，通常采用碳纤维、玻璃纤维及芳纶纤维，其品种和性能应满足下列要求：

1）碳纤维应选用不大于12k(1k=1000)的小丝束聚丙烯腈基(PAN基纤维），不得使用大丝束纤维。

2）玻璃纤维应选用高强度S型玻璃纤维或无碱E型玻璃纤维，不得使用A型玻璃纤维或C型玻璃纤维。

3）碳纤维与玻璃纤维复合材料的主要力学性能，见表3.2.2-1的规定。

表3.2.2-1 桥梁加固用纤维复合材料主要力学性能指标

注：纤维复合材料的抗拉强度标准值应根据置信水平C=0.99、保证率为95%的要求确定。

（4）芳纶纤维复合材料的力学指标参照现行行业标准《桥梁结构用芳纶纤维复合材料》（JT/T 531—2004）执行。

3. 粘贴钢板加固法。当桥梁加固需补强抗拉、抗剪、抗压和增加整体性时，可采用粘贴钢板加固法。粘贴钢板加固需注意以下事项：

1）粘贴钢板外表面应进行防护处理。表面防护材料对钢板及胶粘剂应无害。

2）被加固构件处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀等）时，应采用耐环境因素作用的胶粘剂，并按专门的工艺要求施工。

4. 可采用梁底粘贴钢板的方法恢复或提高梁(板)的承载力，对桥梁进行加固(图3.2.2-3)。按以下程序加固：

图3.2.2-3采用梁底外粘钢板的加固方法示意

1）凿除梁底表面松散部分并用高强修补剂补平;

2）将粘贴部位表面用砂轮磨平并达到能看到粗骨料为止，将表面清理干净;

3）钢板和主梁底面放样打孔，两者孔位应能准确对齐并满足设计及主梁钢筋分布要求;

4）植入高强度锚栓；

5）将钢板表面油污、锈蚀、梁底粉尘清理干净，在钢板及混凝土粘结面均匀涂刷胶粘剂；

6）粘贴钢板并紧固锚栓螺母，压紧钢板;

7）如采用液体胶粘剂，应先用锚栓固定钢板再注入胶粘剂。

5. 采用体外预应力进行补强加固，可用钢杆、粗钢筋或预应力钢丝束在T型梁梁腹两侧进行固定并张拉，来提高混凝土构件的承载力（图3.2.2-4），按下列程序施工：

1）根据施工提供的锚固齿板位置及尺寸进行放样;

2）打孔并植入门式钢筋及锚固钢筋，用高强度错栓固定转向块及钢丝束;

3）锚固齿板钢筋绑扎成型后支模浇筑齿板混凝土;

4）梁腹两侧混凝土凿毛并清理干净;

5）张拉、锚固预应力束并二次浇筑混凝土。

图3.2.2-4采用体外预应力进行补强加固示意

6. 其他新工艺、新材料进行加固补强，如：高强不锈钢绞线网+抹聚合物砂浆、钢混凝土组合加固等加固方法。

3.2.3 养护维修注意事项

1. 结构修复时，应考虑施工期间的安全性，按桥梁施工的相关规范进行。

2. 维修工作应制定明确的施工组织设计方案。

3. 钢筋混凝土、预应力混凝土桥梁外刷涂料不得覆盖检查观测点，不得影响养护维修；涂刷材料不得影响构件耐久性。