郝梦龙

(山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 300001)

高速公路日常养护是保障司乘人员日常出行的重要安全保障，也是维护路产质量的关键工程，我国经济高速发展，人们出行不断增多，对高速公路的服务水平要求不断提升，而由于现行许多高速路网主干线建成通车时间较早，以不能满足目前的通行状况，桥梁处于超负荷服务状态，有严重的安全隐患，对司乘人员的通行安全产生严重威胁，因此，本文深入分析了日常养护中桥梁维修的设计思路和维修处置方案。

1 工程概况

原太高速公路，即原平至太原高速公路，是国家G55二广高速的原平至太原段高速公路。原太高速公路于1996年11月26日开工建设，1998年9月26日正式运营通车。原太高速公路杨兴河特大桥，设计桩号K722+961，全桥总长1 086.1 m，分联及跨径组成为36×30 m，分6联，每6孔一联；为分离式双幅桥，单幅桥面净宽为12 m，单幅宽度13.25 m。桥梁结构为装配式部分预应力混凝土连续刚构桥，上部结构为预应力混凝土T型梁，单幅横向布置7片梁，梁高1.8 m，采用预制—安装—整体化施工，现浇桥面板、墩顶连续段和横隔梁为普通钢筋混凝土结构；桥梁下部结构采用钢筋混凝土柱式墩台，钻孔灌注桩基础。

2 桥梁病害情况

2.1 桥梁概况

桥址河床表面覆盖1.2～3.3 m厚的Q4黄土状亚黏土，褐黄色，软塑，其下为1.2～4.0m的砾石层，中密，饱和，颗粒成分为灰岩，砂类土充填，再往下为Q4黄土状亚黏土和砾石层交互层，最下层为Q3黏土，褐红色，坚硬，含钙质结核。上部结构为装配式预应力混凝土连续刚构，桥梁横断面为7片预应力混凝土T梁，双柱式桥墩，埋置式柱式桥台，钻孔灌注桩基础。T梁高180 cm，桥面铺装为15 cm现浇混凝土桥面板+7 cm沥青混凝土铺装。2010年桥梁加固时桥面铺装改为14 cm现浇混凝土桥面板+7 cm现浇混凝土+1 cm沥青表处。

2.2 主要病害

该桥T梁(蹄)存在裂缝，有竖向裂缝，缝最宽0.3 mm，有纵向裂缝，缝最宽0.15 mm有横向裂缝，缝最宽0.05 mm。

3 桥梁维修设计要点

3.1 主要病害原因分析

竖向裂缝缝宽大多数≤0.05 mm，缝宽0.10 mm的竖向裂缝发生在右幅10跨1#梁、右幅14跨1#梁、右幅17跨1#梁、右幅27跨1#梁、左幅16跨7#梁、左幅18跨7#梁、左幅30跨7#梁等主梁。从裂缝分布情况看，裂缝右幅比左幅严重一些，上部承重构件(T梁)评分右幅62.13<左幅66.16。右幅1#梁和左幅7#梁均为慢车道下面的边梁，右幅重车比左幅较多，边梁横向分配系数较中梁大，可见T梁的竖向裂缝和汽车荷载有很大关系。竖向裂缝多数存在T梁腹板跨中区域处，大部分裂缝下端延伸至T梁马蹄部位，上端距梁顶翼缘板高度不等，在腹板两面具有对应性，马蹄部位形成U形或L形裂缝，主要原因为原太高速公路重车荷载，使结构应力达到限值，造成承载力不足引起的，是结构破坏开始的特征，或是结构强度不足的征兆，是比较危险的。

本桥上部结构为预应力混凝土连续T梁，梁高1.8 m，现浇整体桥面板，原铺装15 cm厚钢筋混凝土，2010年桥梁加固时凿毛1 cm，浇筑7 cm钢筋混凝土，但T梁与桥面板仍然不能够形成完全整体受力，也是T梁产生竖向裂缝的原因之一。

竖向裂缝缝宽0.15 mm发生在右幅7跨1#梁和右幅11跨1#梁，为斜裂缝。本桥为6孔一联，墩梁固结，7号墩和11号墩均为一联内次边墩，右幅8跨1#梁有对称斜裂缝，现场发现边墩相邻两跨有不同程度的对称斜裂缝，分析原因，有可能是次边墩分配的水平力(主要为制动力和温度力)过大，属于结构裂缝。

竖向裂缝缝宽0.3 mm发生在右幅5跨1#梁，实际为结构斜裂缝。该桥由于建成年代早，T梁结构尺寸偏小(30 mT梁梁高为1.8 m)，箍筋配置偏弱，抗剪承载力先天不足，以及超载汽车活载通行，是腹板斜向剪切受力裂缝出现的主要原因。

3.2 维修设计的原则

本桥维修的原则是：以维修、修补，提高结构的耐久性为主。按照原荷载等级进行检算，对现有技术状态等级为三类桥梁或构件的结构性裂缝维修，使现有结构在补强后能满足规范和正常运营的要求。

根据高速公路交通量、使用要求及本桥结构受力情况，遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护并满足结构强度、刚度、耐久性、适用性的要求进行本次维修设计。另外从美观的角度出发，维修设计时尽量做到维修后结构外观颜色与原结构和谐一致。施工前，应结合桥梁检测报告，在此基础上对全桥的混凝土脱落、缺损、裂缝、漏水、渗水等进行全面详细的普查，不要有所遗漏和忽略。

3.3 设计要点

(1)缝宽<0.2 mm：使用混凝土修补胶封闭裂缝，贴玻璃纤维布EW200。

(2)缝宽≥0.2 mm：低压注胶，补强修补胶封闭裂缝。

(3)T梁腹板竖向裂缝：2010年，业主对该桥实施了维修加固工程，在维持原荷载等级的前提下采用封闭裂缝、将桥面铺装7 cm厚的沥青混凝土改为6 cm双钢混凝土+1 cm沥青表处，增加桥面板抗弯承载力，增设1/4和3/4横隔板，增强了T梁的横向联系和桥梁的整体受力。受力结构体系与原设计相比发生较大变化，总体来看，加固工程发挥了良好的作用，大部分裂缝宽度≤0.05 mm，裂缝发展情况基本处于可控状态，建议业主继续对该桥进行定期检查，密切跟踪裂缝发展情况。有条件时，尽快对竖向裂缝宽度≥0.1 mm的T梁采用粘贴钢板或预应力加固的方法进行补强。

通过对桥梁上部结构的养护维修，桥梁技术等级由原来的3类桥梁提升为1类桥梁，由足够的安全储备服务司乘人员日常通行。

4 结束语

综上所述，通过详细介绍了高速公路桥梁维修设计方法，能够保证高速公路桥梁病害得到更好控制，有效提升桥梁技术等级。对于公路设计人员而言，在实际工作之中，要结合公路桥梁的特点，该桥梁的建造条件，充分认识到桥梁上部结构裂缝出现的原因，并选择合理的维修处治方法，为人们提供一个更为安全的出行环境。