蔣一舟
摘要:自20 世紀(jì)末以來,我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展給高速公路帶來了巨大的交通要求和交通負(fù)擔(dān),高速公路橋梁使用率不斷提高,在人為因素和自然因素的影響下出現(xiàn)了破損等比較嚴(yán)重的安全隱患。在高速公路壓力與挑戰(zhàn)日益增多的時代背景下,重視高速公路橋梁的加固技術(shù)是非常必要的。為了完善現(xiàn)有橋梁的使用功能和使用壽命,提高日后高速公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量,完善橋梁加固技術(shù)迫在眉睫。
關(guān)鍵詞:高速公路橋梁;加固施工;關(guān)鍵點(diǎn)
1 高速公路橋梁常見病害與加固施工的必要性
高速公路橋梁常見病害問題種類非常繁雜,例如在橋梁中縱向裂縫非常之多,這種裂縫可以歸屬為預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)病害,導(dǎo)致出現(xiàn)該橋梁病害的原因主要可歸納總結(jié)為兩點(diǎn):第一,橋面在鋪裝過程中伸縮縫被嚴(yán)重破壞導(dǎo)致大量積水滲透到梁體部位以內(nèi),大量積水令縱向鋼筋嚴(yán)重膨脹并在長期出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,橋梁底板也隨之出現(xiàn)大面積裂縫;第二,施工中對張拉預(yù)應(yīng)力的控制不合理,例如表現(xiàn)過大導(dǎo)致橫向主拉預(yù)應(yīng)力超標(biāo),未能合理把握施工細(xì)節(jié),預(yù)制抽膠管中的殘留水未被排凈,一到冬季底板必然由于凍脹出現(xiàn)大面積開裂,進(jìn)而出現(xiàn)大面積裂縫。當(dāng)縱向裂縫越大時,橋梁鋼筋的銹蝕程度就會越高,它會最大限度影響橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能,導(dǎo)致橋梁沉陷、斷裂。
除縱向裂縫病害以外,T 梁結(jié)構(gòu)裂縫問題也很常見,它的主要表現(xiàn)為跨中梁底橫向位置出現(xiàn)大面積裂縫,且T 梁結(jié)構(gòu)正截面抗彎強(qiáng)度下降,這些都會導(dǎo)致橋梁裂縫產(chǎn)生。詳細(xì)講,就是普通混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,它應(yīng)該被歸類于高速公路橋梁的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)病害問題方面。出現(xiàn)該類病害的主要原因還是橋梁在施工建設(shè)過程中的吊裝施工以及后期的養(yǎng)護(hù)不到位,它導(dǎo)致混凝土部分出現(xiàn)嚴(yán)重收縮,最終產(chǎn)生病害。
結(jié)合上述病害問題可以看出,高速公路橋梁建設(shè)對施工工藝、日常運(yùn)維管理要求非常之高,再加之我國許多地區(qū)的高速公路橋梁都始建于20 世紀(jì)80 年代末,當(dāng)時公路橋梁建造技術(shù)并不成熟,對可能發(fā)生的病害問題也未作出前瞻性預(yù)防措施,所以現(xiàn)如今像橋面破損、橋頭跳車、欄桿斷裂、伸縮縫破損、墩臺底基沖空這樣的病害問題都是十分常見的。綜上所述,現(xiàn)如今針對我國高速公路橋梁的加固施工工程實(shí)施是非常必要的。
2 高速公路橋梁加固施工原因
2.1 因橋梁不平整所帶來的危害
當(dāng)前我國大部分高速公路橋梁因?yàn)槿鄙俣ㄆ诘酿B(yǎng)護(hù)與維修,在經(jīng)過車輛輪胎持續(xù)的作用下,橋梁的表面就會受到嚴(yán)重的損害,特別是那些使用時間較長的橋梁,其表面更容易出現(xiàn)問題。利用瀝青等以下材料鋪設(shè)的橋面也最容易被破壞,由于表面不平整因此過往的車輛就會出現(xiàn)輕微的顛簸,因?yàn)槎ㄆ诰S護(hù)沒有做到位,導(dǎo)致脫落地方的橋梁簡支架的梁端口接口處受到磨損,從而出現(xiàn)較大的溝槽。如不及時對這些問題進(jìn)行處理,長期下去將會影響橋梁的使用壽命,造成嚴(yán)重的交通問題。
2.2 內(nèi)部鋼筋受腐蝕
鋼筋質(zhì)量的好壞對高速公路橋梁的使用壽命和承載能力有著重要影響,一旦出現(xiàn)鋼筋受腐蝕的現(xiàn)象就會嚴(yán)重?fù)p害高速公路橋梁的運(yùn)輸能力和承重能力。內(nèi)部鋼筋的受腐情況主要是與鋼筋材料的質(zhì)量好壞和橋梁表層防護(hù)涂層的完善、自然因素的侵蝕有關(guān)。
3 高速公路橋梁加固施工重點(diǎn)
3.1 高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固施工重點(diǎn)
高速公路橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固對于高速公路橋梁的安全非常重要,最常使用的方法就是利用粘貼鋼板的方式進(jìn)行加固,粘貼鋼板不但不會對橋梁的尺寸結(jié)構(gòu)造成影響,而且施工方式簡單,加固效果也非常好。在利用粘貼鋼板方式對高速公路橋梁進(jìn)行加固時,需要使用粘貼劑來對鋼板和混凝土構(gòu)件進(jìn)行粘貼,使鋼板和混凝土成為一個整體,能夠使混凝土受拉區(qū)域的強(qiáng)度大大增加。要想使高速公路橋梁的強(qiáng)度進(jìn)一步增加,可以在高速公路橋梁的橋腹設(shè)置鋼板,增強(qiáng)高速公路橋梁的抗剪強(qiáng)度,確保橋梁剪力鋼筋的方向與受力方向保持一致。在對高速公路橋梁進(jìn)行加固時,如果橋梁的各項(xiàng)技術(shù)性能不達(dá)標(biāo),就要采取一些比較特殊的方式進(jìn)行加固,比如,采取增加橋梁截面尺寸或者增加鋼筋數(shù)量的方式提升橋梁的性能。在對橋梁進(jìn)行加固時,可以在橋梁的側(cè)面加上一些鋼筋,使橋梁的穩(wěn)定性和剛度大大增加,也可以利用改變梁體截面尺寸的方式增強(qiáng)橋梁的承載力。如果高速公路出現(xiàn)橋面破損的情況,可以先將橋梁表面鑿除,再在鑿除完成的橋梁表面重新鋪設(shè)鋼筋混凝土,在重新鋪設(shè)鋼筋混凝土?xí)r,為了保證橋梁的質(zhì)量,要注意保證加鋪層和橋體之間的黏結(jié)性,滿足橋梁的正常荷載需求。在橋梁較為特殊的位置可以利用噴錨混凝土的方式進(jìn)行加固,增強(qiáng)橋梁的受力和穩(wěn)定性,保證橋梁的安全性和承載能力。
3.2 加固高速公路橋梁下層結(jié)構(gòu)技術(shù)
在橋梁的下層結(jié)構(gòu)加固中,主要分為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固、樁基數(shù)量加固、鋼筋混凝土加固、墩臺拓寬。面對沉降太深和基礎(chǔ)承載力不足的橋梁,就必須要采用擴(kuò)大橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、增加樁基儲量的方式來穩(wěn)定下層的橋梁整體負(fù)荷力度。通過在原有樁基礎(chǔ)周圍打入鋼筋混凝土或增加鉆孔樁預(yù)制樁或橋梁側(cè)面及底面尺寸,從而增配主筋,從根本上提高橋梁承載能力。這都需要對橋梁整體強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),從而精準(zhǔn)加固。
如果橋梁的橋墩出現(xiàn)了一定程度的下降、傾斜、開裂或者深度不夠,這都會影響橋梁的穩(wěn)定性和安全性,應(yīng)對其進(jìn)行加套和墩臺拓寬的加固處理。施工前需對墩臺的承載能力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,如果不能滿足當(dāng)前交通所需的承重能力,則需要通過增加墩臺承受應(yīng)力面積來緩解上部結(jié)構(gòu)和車輛荷載對其的壓力。當(dāng)橋梁墩臺開裂時,將墩身分成三道圍進(jìn)行厚度為15cm 的碳纖維布纏繞護(hù)套加固。
3.3 大型高速公路橋梁的加固施工技術(shù)要點(diǎn)
大型高速公路橋梁主要包括拱橋、斜拉橋和懸索橋等,大跨徑高速公路拱橋在使用過程中,容易受環(huán)境的侵蝕和車輛的疲勞影響,對拱橋的拱肋造成較大損傷,在對高速公路拱橋進(jìn)行加固時,可以采取鋼板黏貼修補(bǔ)加固的方式進(jìn)行加固,促進(jìn)橋梁剛度的提升,增強(qiáng)橋梁的堅(jiān)固性和耐久性。斜拉橋和懸索橋均為柔性結(jié)構(gòu)的橋梁,受地形因素的影響較小,很多大跨度的橋梁建設(shè)都是采取斜拉橋或者懸索橋的形式。但是斜拉橋和懸索橋容易受溫度、濕度和相關(guān)介質(zhì)的影響發(fā)生腐蝕和劣化,在這些因素的影響下,橋梁會出現(xiàn)一定的損壞,加上風(fēng)荷載和車輛動荷載等應(yīng)力的影響,容易導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)護(hù)套或者防銹蝕涂層的破壞、錨頭破壞、鍍鋅鋼絲銹蝕開裂或者吊索附屬構(gòu)件的破壞等。在橋梁護(hù)套或者防銹蝕涂層遭到破壞的情況下,如果里面的鋼絞線或者鋼絲繩未受損壞,只需要對護(hù)套進(jìn)行替換或者對防銹蝕層進(jìn)行涂抹并對護(hù)套進(jìn)行適當(dāng)加固。如果橋梁的斜拉桿或者吊索出現(xiàn)損壞,要根據(jù)損壞程度確定加固方式,對于小程度的損傷可以采取與拱橋系桿相似的方式進(jìn)行加固,對于較大程度的損傷可以采取增加附屬拉桿和吊索的方式進(jìn)行加固。
結(jié)論
高速公路橋梁由于日常所承受外部荷載壓力巨大而導(dǎo)致出現(xiàn)各種病害是非常正常的,所以一定要定期對其進(jìn)行加固施工,結(jié)合公路橋梁實(shí)際病害情況與交通運(yùn)營量進(jìn)行科學(xué)計(jì)算分析,采用正確工藝對本文所提到的型鋼、耳背墻界面、臺帽擋板、T 梁擋板等等部位進(jìn)行針對性加固改造施工,有效延長高速公路橋梁的運(yùn)營壽命。
參考文獻(xiàn):
[1]?王程宏. 淺談高速公路橋梁加固的施工技術(shù)[J]. 建材與裝飾,2018(44):241-242.
[2]?侯錫標(biāo). 高速公路橋梁病害處治及維修加固方法的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(32):124-125.
[3]?徐曉燕. 新型預(yù)應(yīng)力技術(shù)在高速公路橋梁養(yǎng)護(hù)加固中的應(yīng)用方法[J]. 交通世界(下旬刊),2018(10):82-83.
(作者身份證號碼:130105199210020913)