黃俊海
甘肅翔源工程建設有限公司 甘肅蘭州 7 3 0 0 3 0
橋梁工程建設中,施工質(zhì)量往往要受到地震、暴雪、大風、車輛磨損、船只碰撞等因素,影響路橋的正常使用,甚至造成結(jié)構(gòu)病害,為人們的生命財產(chǎn)安全帶來威脅。
在進行橋梁工程結(jié)構(gòu)加固時,應充分結(jié)合橋梁的施工圖紙、材料報告、工程記錄等相關施工信息,在詳細掌握工程建設需求、施工標準、養(yǎng)護措施等基礎狀況之后,進行結(jié)構(gòu)加固,促進我國橋梁工程的更好開展[1]。
由于傳統(tǒng)橋梁設計逐漸無法適應現(xiàn)代社會的發(fā)展需求,所以在使用過程中做到定期維護、時常保養(yǎng),以延長橋梁的使用年限,提升工程的經(jīng)濟效益和社會效益,推動我國城市化建設的全面發(fā)展。
不均勻沉降是道路橋梁常見的結(jié)構(gòu)病害,也是各種道路橋梁結(jié)構(gòu)病害中危害最為嚴重的一種。不均勻沉降是基礎施工不當或后期水工環(huán)地質(zhì)條件改變導致的,如果基礎施工工藝存在問題,比如基礎含水量不均勻、基礎土方級配不當,就有可能導致基礎在相同的承載力條件下出現(xiàn)不同程度的壓縮,最終發(fā)展為不均勻沉降。
裂縫是道路橋梁面臨的最普遍的結(jié)構(gòu)病害。裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展和橋梁混凝土施工技術(shù)以及工藝有直接關系,通過對混凝土施工工藝的優(yōu)化調(diào)整能夠在一定程度上降低裂縫發(fā)生的風險,延緩裂縫的發(fā)生發(fā)展。但是并非所有道路橋梁的結(jié)構(gòu)裂縫都是混凝土施工質(zhì)量問題導致的?;炷翢崦浝淇s的特殊結(jié)構(gòu)特點決定了混凝土結(jié)構(gòu)上原本就存在著微小的裂縫,而在長期的動載荷、雨水、風化等因素的影響下,細小的裂縫可能持續(xù)發(fā)展,最終成為威脅橋梁結(jié)構(gòu)安全性的大尺寸裂縫[2]。
剝蝕和裂縫一樣,均屬于道路橋梁多發(fā)的結(jié)構(gòu)病害。和裂縫以及沉降有所區(qū)別的是,道路橋梁的剝蝕病害一般在路面表面出現(xiàn),是路面病害的一種,其成因和裂縫類似,也和行車動載荷、超重、結(jié)構(gòu)材料老化、風化、雨水有關。剝蝕會導致道路橋梁表面鋪筑層材料的脫落,導致鋪裝層材料的老化和顆粒狀脫落,同時還會加快裂縫的產(chǎn)生,二者協(xié)同作用,會給橋梁的結(jié)構(gòu)承載力以及安全性造成嚴重的影響,不僅僅會破壞道路橋梁的路面美觀,也會導致車輛通行顛簸,影響行車舒適度。
導致橋頭跳車的原因除了道路和橋梁的不均勻沉降,還有承載量端頭的損壞。如果道路橋梁在施工設計階段出現(xiàn)了偏差,導致橋梁和承載梁的設計承載力不滿足實際通行條件的要求,那么施工誤差將會在施工階段進一步加大,導致承載梁的承載力難以滿足需求,就有可能導致橋梁出現(xiàn)比較嚴重的沉降。
當前的道路橋梁工程中主要有三種鋪裝加固技術(shù),即橋面補強層加固技術(shù);重新澆筑混凝土面板加固技術(shù);局部修復鑿補加固技術(shù)。對于第一種加固技術(shù),主要可以用來修補裂縫并復原橋面結(jié)構(gòu)的剝離層,這種加固處理技術(shù)不僅可以促使梁板具有逐漸增加的抗彎能力,還可以促使橋梁具有較強的承載能力,從而保障道路橋梁工程的建設質(zhì)量,增強其耐久性。對于第二種加固技術(shù),適用情況為一些具有嚴重破損的路橋面層,可借助這種技術(shù)來對開裂問題進行修補。對于一些道路橋梁工程的鋪裝層裂縫問題,在進行加固處理時,如果無法運用局部修補技術(shù),就需完全拆除行車道上的一些鋪裝層,然后再使用混凝土對其進行再次澆筑處理。對于第三種加固技術(shù),適用情況主要為鋪裝層出現(xiàn)脫落或者鋪裝層破碎。在使用這種加固技術(shù)進行處理時,施工人員需首先處理鋪裝層的表面,將一些松散物和多余的物質(zhì)鑿出,然后及時清理,確??梢月懵冻鲣佈b層結(jié)構(gòu)中的骨料。施工人員在進行修補工作時,需發(fā)揮水泥混凝土的作用,確保其具有合理的配置。
在運用這種加固處理技術(shù)時,主要在樹脂的作用下,將混凝土結(jié)構(gòu)的受拉表面采用碳纖維進行粘貼,從而促使其形成一個全新的受力結(jié)構(gòu),在承受荷載時,將發(fā)揮碳纖維和鋼筋二者的共同作用,促使鋼筋具有逐漸降低的應力,從而借此來加固和增強結(jié)構(gòu)性能。這種方式在運用時比較方便,不會對截面尺寸和結(jié)構(gòu)重量造成影響,也不會使凈空高度發(fā)生改變,不會將新的損傷施加到原來的道路橋梁結(jié)構(gòu)上,該結(jié)構(gòu)具有較強的抗疲勞性、耐久性和耐腐蝕性等,如果為了增強它的堅固性能,可以選擇增加碳纖維的粘貼數(shù)量。
在使用之前,首先需全面檢測受損橋梁結(jié)構(gòu),明確病害在橋梁結(jié)構(gòu)中的具體位置及成因等,從而據(jù)此制定科學的加固方案。對于道路橋梁工程的主體結(jié)構(gòu),如果它的承載力剛度較低時,也可使用這種加固技術(shù),對其進行灌封膠灌注,在加固它的主體結(jié)構(gòu)時,還需結(jié)合其他的幾種加固方式來進行,從而確保該道路橋梁結(jié)構(gòu)具有較大的抗彎力和承載力[3]。
對于橋梁工程的受彎部位,在加固處理它的承壓區(qū)域時,可以將該結(jié)構(gòu)的截面面積相應增加,從而促使該結(jié)構(gòu)的承壓區(qū)域具有相對較大的截面高度和面積,還可以促使整體橋梁結(jié)構(gòu)具有較大的剛度。當承壓區(qū)域的截面高度和面積增大到某一范圍時,橋梁結(jié)構(gòu)的斜截面和正截面也分別具有逐漸增大的抗剪能力和抗彎能力。
綜上,道路橋梁的結(jié)構(gòu)病害主要有剝蝕、裂縫、端頭損壞等,可以通過預應力加固、種植鋼筋加固、重新鋪筑和裂縫治理等方法來進行處理,可以有效治理病害,避免病害的進一步加重,延長橋梁的使用時間,保證行車安全性。