梁榮銳
(江門市市區(qū)公路局養(yǎng)護(hù)中心(江門市市區(qū)公路應(yīng)急養(yǎng)護(hù)中心) 廣東江門 529000)
橋梁在投入使用后的常見(jiàn)病害包含表面受損、欄桿損壞、橋頭跳車、構(gòu)件被腐蝕或變形等,對(duì)于橋梁整體質(zhì)量、使用周期及安全性能產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。對(duì)此需綜合考量橋梁的實(shí)際狀態(tài)、承載力與病害類型,選取與之相適應(yīng)的加固技術(shù)與施工方法,針對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)實(shí)行質(zhì)量控制舉措,以此改善橋梁質(zhì)量、保障使用安全。
該技術(shù)是指選取鋼筋或硬性結(jié)構(gòu)安裝在橋梁主體截面之外,形成堅(jiān)固、使用性能強(qiáng)的橋梁外置組織結(jié)構(gòu),借助合理的設(shè)計(jì)與施工使橋梁承載力提升30%~40%,對(duì)于橋梁裂縫等病害具有良好防范作用。該技術(shù)可兼用于橋梁臨時(shí)加固與長(zhǎng)期加固,無(wú)需限制交通、對(duì)舊橋梁無(wú)明顯影響,且成本較低,具有良好的使用價(jià)值。
該技術(shù)主要選用2~3股鋼絞線或直徑較小的粗鋼筋對(duì)梁體施加預(yù)應(yīng)力,選用具備良好抗拉性能的復(fù)合砂漿噴射在結(jié)構(gòu)連接處,促使加固結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)構(gòu)成穩(wěn)固的橋梁結(jié)構(gòu)。該技術(shù)適用于部分對(duì)于使用性能與安全性要求較高的橋梁,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐久性強(qiáng)、便于預(yù)應(yīng)力筋張拉等性能優(yōu)勢(shì),能夠收獲良好的應(yīng)用效果[1]。
部分公路橋梁的地基承載力符合建設(shè)要求,但在工程建設(shè)過(guò)程中仍出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題,對(duì)此可采用增加梁體截面的方式進(jìn)行控制,并根據(jù)墩臺(tái)樁基礎(chǔ)位置適當(dāng)增加樁基礎(chǔ)數(shù)量,例如選取鉆孔樁、預(yù)制樁添加在橋梁現(xiàn)有樁基礎(chǔ)附近,借助加固措施實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁基本承載力的有效控制。還可以選取具備良好耐久性與硬度值的碳纖維材料,將其與膠結(jié)材料共同放置在相應(yīng)構(gòu)件的受力位置,使被加固截面得到有效抗拉,既能夠借助碳纖維的強(qiáng)度值提升混凝土結(jié)構(gòu)的整體承載力,同時(shí)也不會(huì)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生較大的負(fù)載,具備良好的耐久性與抗腐蝕性能優(yōu)勢(shì)。
該技術(shù)主要利用粘結(jié)劑與錨栓使鋼板與混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)牢固連接,促使鋼板與混凝土結(jié)構(gòu)間構(gòu)成良好的加固結(jié)構(gòu),提升構(gòu)件的抗彎與抗剪能力,防止裂縫的擴(kuò)展,并且通過(guò)選取適量鋼板粘貼在橋梁底面位置,有助于進(jìn)一步提高橋梁的抗彎強(qiáng)度。應(yīng)用該技術(shù)無(wú)需改變橋梁原有結(jié)構(gòu)尺寸,具有施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠性強(qiáng)等特征,能夠收獲顯著的橋梁加固效果。
裂縫病害是橋梁工程中的常見(jiàn)弊病,在橋梁裂縫處理時(shí)需著重把握注漿嘴布置這一關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn),針對(duì)裂縫較大的橋梁需適當(dāng)擴(kuò)大注漿嘴布置的間隔距離,在每道裂縫處至少布置2個(gè)注漿嘴,將其間隔距離控制在10~15cm范圍內(nèi),借此既能夠節(jié)約施工材料,同時(shí)還有助于保障裂縫處理質(zhì)量,有效提高施工效率與經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)橋梁加固質(zhì)量。
通常選用起重氣袋進(jìn)行脫空支座處理,在施工質(zhì)量控制方面需注重檢查氣袋的密封性能,合理開(kāi)展充氣試驗(yàn),在氣袋內(nèi)部壓力接近0.5MPa時(shí)停止充氣,待8min后再次充氣,直至氣袋內(nèi)部壓力達(dá)到預(yù)設(shè)氣壓值,并防止尖銳物體或硬物割破氣袋,促使起重氣袋與梁體間實(shí)現(xiàn)緊密接觸,使接觸面積占據(jù)氣袋表面的2/3。在整體施工過(guò)程中,要求施工人員密切觀察各工序與施工細(xì)節(jié),一旦發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題應(yīng)立即向上級(jí)部門報(bào)告,在嚴(yán)重情況下應(yīng)立即停止施工,并督促施工人員撤離到安全區(qū)域,杜絕盲目施工。
碳纖維增強(qiáng)型塑料是一種由碳纖維材料與樹(shù)脂材料加工成的復(fù)合材料,具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)量較輕、耐寒性強(qiáng)、耐腐蝕性好、耐熱性佳等性能優(yōu)勢(shì),比強(qiáng)度與比剛度均較好。在材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié),需嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工材料的質(zhì)量控制,例如確保選用的混凝土材料強(qiáng)度不低于C15,保障加固構(gòu)件基面的強(qiáng)度與平整度;在用膠方面需控制涂抹底膠的平整度、粘結(jié)主膠的完整性與面膠遮罩粘合時(shí)間,增強(qiáng)不同膠體間的相容性;在選取碳纖維片材粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)上時(shí),需注重控制工作環(huán)境的溫度、放射、腐蝕條件等,避免長(zhǎng)期處于5°C以下、60°C以上的工作環(huán)境開(kāi)展施工,并做好碳纖維片材的防護(hù)工作。在基底處理環(huán)節(jié),為確保碳纖維材料與混凝土構(gòu)件實(shí)現(xiàn)緊密粘貼,需控制好混凝土構(gòu)件表面的平整度,針對(duì)構(gòu)件表面、模板段差部位做好打磨修復(fù)處理,并在處理結(jié)束后將表面進(jìn)行烘干;在鋼筋處理環(huán)節(jié),需注重做好外露鋼筋銹蝕部位的處理,依據(jù)裂縫大小選取相應(yīng)封閉處理與灌溉填補(bǔ)技術(shù),保障使碳纖維材料與混凝土表面實(shí)現(xiàn)緊密粘合,起到良好的黏結(jié)與修補(bǔ)效果。
在工程實(shí)施階段,還需把握好以下幾項(xiàng)質(zhì)量控制要點(diǎn):①嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行砂漿的合理配比,嚴(yán)禁出現(xiàn)偷工減料問(wèn)題,保障混凝土的密實(shí)度與平整度;②控制好碳纖維的處理工藝,確保碳纖維的完整性,沿規(guī)劃路徑進(jìn)行碳纖維材料的粘貼、合理規(guī)避障礙物,并將碳纖維布的搭接長(zhǎng)度控制在100mm以上,確保沿上纖維束指向做好搭接處理;③加強(qiáng)對(duì)整體施工過(guò)程的質(zhì)量控制,針對(duì)基底粘合、碳纖維片材粘貼等工序環(huán)節(jié)嚴(yán)格落實(shí)工藝檢驗(yàn)與記錄,避免出現(xiàn)空鼓、粘連脫離等質(zhì)量問(wèn)題,倘若粘連面積不足90%需進(jìn)行返工,針對(duì)部分面積較小的粘貼不緊密部位,可采用針管注入填充膠的方式進(jìn)行補(bǔ)救,保障施工質(zhì)量。
采用粘貼鋼板加固技術(shù)需注意以下三項(xiàng)質(zhì)量控制要點(diǎn):
(1)材料質(zhì)量控制,基于《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50367—2006)進(jìn)行結(jié)構(gòu)膠、封邊膠等材料的質(zhì)量控制與性能檢驗(yàn),在進(jìn)場(chǎng)后需圍繞膠體性能、粘結(jié)能力、固體含量、濕熱老化等指標(biāo)進(jìn)行膠體材料的抽檢。
(2)施工過(guò)程質(zhì)量控制,包括做好混凝土構(gòu)件粘貼面的密實(shí)度、平整度、清潔度處理,確保其表面具備一定的粗糙度,并針對(duì)鋼板粘貼面進(jìn)行打磨除銹與清洗處理;在植筋鉆孔環(huán)節(jié),需控制好鉆孔位置、孔徑、孔深、孔道垂直度等指標(biāo),結(jié)合預(yù)應(yīng)力鋼絞線、結(jié)構(gòu)鋼筋位置進(jìn)行鉆孔位置的合理調(diào)節(jié),在完成清孔作業(yè)后將結(jié)構(gòu)膠注入到孔洞中,并合理控制孔洞內(nèi)注膠容量、做好膠液封堵與螺桿固定處理;依次完成鋼板、注膠與排氣管的安裝作業(yè),做好鋼板周邊的封閉處理,并且在壓力注膠環(huán)節(jié)注意合理選取注膠壓力罐、做好壓力注膠過(guò)程的控制與鋼板防腐處理,待注膠完成后利用小鋼錘進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。
(3)做好注膠質(zhì)量缺陷的處理,例如針對(duì)邊角空鼓缺陷,可采用電鉆配小直徑鉆頭沿空鼓兩端邊緣處封邊開(kāi)孔通至空腔,利用大號(hào)注射器將丙酮、結(jié)構(gòu)膠依次注入到空腔內(nèi),待空氣排出后將孔口封閉;針對(duì)蜂窩狀空鼓缺陷,需將鋼板拆下后重新安裝并注膠,或在旁邊加貼鋼板補(bǔ)強(qiáng),保障粘結(jié)面的結(jié)合性、達(dá)成質(zhì)量控制目標(biāo)[2]。
橋梁加固工程在延長(zhǎng)橋梁使用壽命、滿足交通運(yùn)輸需求等方面具有重要作用,為確保有效提升橋梁加固質(zhì)量,務(wù)必要結(jié)合橋梁病害類型進(jìn)行加固技術(shù)的合理選取與工藝把關(guān),并圍繞施工材料管理、施工團(tuán)隊(duì)培訓(xùn)、新設(shè)備與新技術(shù)的應(yīng)用、施工監(jiān)理等層面提高質(zhì)量控制力度,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)約成本、提升效益的目標(biāo)。