趙金星
摘 要:文章從加固設計標準、加固設計方案的選擇和橋梁加固設計要點等方面,對公路橋梁加固設計方法進行分析,在此基礎上,提出公路橋梁加固施工的建議。期望通過本文的研究能夠對公路橋梁使用壽命的延長有所幫助。
關鍵詞:公路橋梁;加固設計;施工
橋梁作為公路工程的重要組成部分之一,其結構穩(wěn)固與否關系重大。一些早期建成投用的橋梁,在長時間的使用中,受到多方面因素的影響,不可避免地會出現各種病害問題,由此導致橋梁結構的安全性、穩(wěn)定性降低。針對此類橋梁,應當采取行之有效的方法進行加固處理。
1 公路橋梁加固設計方法
1.1 加固設計標準
在橋梁加固設計中應當對設計標準進行合理選擇,一方面要考慮加固設計方案的可行性,另一方面要研究加固的必要性,并依據橋梁的病害情況,對加固方案進行編制,確保加固設計合理可行,為后續(xù)加固施工的順利進行提供有利條件。具體的加固設計標準如下:橋梁加固設計方案的成本應當控制在橋梁新建成本的60%以內,不得超出,如果加固設計方案的成本過高,則會失去加固的意義;經過加固之后的橋梁性能應當與現行規(guī)范標準的規(guī)定要求相符,確保加固設計達到預期中的效果。
1.2 加固設計方案的選擇
橋梁加固設計要選擇經濟合理的加固方案,將加固工程造價控制在合理范圍內;加固設計方案要盡量減少對交通的影響,保證加固后增強橋梁的耐久性,實現加固預期;選用環(huán)保型性能優(yōu)良的材料,減少橋梁養(yǎng)護成本;加固設計方案采用文明施工組織設計,控制加固施工對周圍環(huán)境帶來的粉塵、噪聲污染。
1.3 橋梁加固設計要點
(1)橋梁加固設計前收集整理橋梁工程原始資料,熟悉施工設計圖,掌握施工方法;深入到橋梁工程現場,勘察檢測橋梁缺陷,對比分析原設計要求與橋梁實際狀況,為橋梁加固設計提供依據。
(2)檢查橋梁基礎的破壞程度,分析基礎破壞對橋梁承載力的影響,在加固設計中將橋梁承載力提升到1.5倍。
(3)橋梁加固設計要以不損壞橋梁結構與原有構件為原則,保留仍有使用性能的構件,減少不必要的構件拆除與更換,降低橋梁加固成本;要對設計方案進行優(yōu)化,選用易實施的加固施工技術,必要時設計臨時加固措施,避免橋梁造成安全事故。
(4)在采用新構件時,加固設計要對新老構件的連接設計出可行性方案,根據施工技術要求,確保新構件的使用達到預期的加固目標。
(5)橋梁加固設計要按照由下至上的順序進行設計,主體加固設計后在附屬設施設計,設計完成后對橋梁整體加固效果進行驗證。
2 公路橋梁加固施工的建議
在公路橋梁進行加固施工的過程中,應當根據橋梁的病害情況,選取適宜的加固技術措施,從而達到預期中的加固效果。具體的加固施工技術的建議如下:
2.1 注漿加固
在橋梁混凝土裂縫進行處理時,可以采取注漿加固的方法,具體的技術要點如下:沿著裂縫的兩側,將5.0 cm范圍內的雜物清除干凈,并使用吸塵器將裂縫中的堵塞物吸塵,如泥土等,確保裂縫內部干燥、清潔,為后續(xù)的注漿加固提供條件;裂縫處理完畢后便可埋設注膠嘴,應當將注膠口設置在裂縫寬度最大的部位;當注膠口設置好以后,便可對裂縫進行封閉處理,封閉后要進行檢查,看有無漏氣的現象,如果有,則應采取相應的措施進行修補;按照比例對結構膠進行配制,并通過注膠嘴向裂縫內注入膠液,應當反復用膠液對裂縫進行修補,確保加固效果;修復的裂縫應當在注膠24 h將表面的結構膠清除干凈。
2.2 植筋加固
(1)依據設計圖紙,在植筋的平面位置上,通過墨線彈出縱橫線條。隨后在采用電錘進行鉆孔,確保鉆孔表面具有足夠的粗糙度,需要注意的是,鉆孔施工中,不得使用金剛石鉆機。錨固鋼筋的間距設置為30 cm,兩側采用錯開的方式對錨筋鉆孔進行布設,孔徑可以設計為12 mm。
(2)植筋孔位鉆設完畢后,可以采用空壓機,對鉆孔進行除塵,將孔內的殘渣清除干凈,或是用高壓水進行沖洗,但在植筋施工前,必須確保孔內干燥,以免影響施工質量;使用丙酮或是酒精對孔壁進行清洗,確保無灰塵、油污等雜質。
(3)膠粘劑進行攪拌,使其達到均勻,并根據說明書中給出比例進行配制。攪拌的過程中,如果采用電動攪拌機,則應當將攪拌時間控制在3 min左右。正常情況下,為確保膠粘劑的粘結性能,不宜采用人工的方式進行攪拌,但若是情況特殊,比如攪拌機發(fā)生故障等,則可由經驗豐富的施工人員進行攪拌,時間不少于5 min,并且要保證攪拌均勻;膠粘劑配制好以后,可使用專用的工具將膠液注入到清洗后的鉆孔當中。操作過程中,應當確保膠液的配制、注膠、植筋的插入等工序連續(xù)進行,中途不得停歇過長時間,以免影響施工質量。
(4)當膠粘劑注入到鉆孔內之后,應當及時向孔內插入植筋。插筋過程中,避免使用蠻力,要對植筋進行旋轉,緩慢插入到孔底,這樣能夠使膠粘劑與植筋、孔壁緊密結合到一起。插入孔內的植筋彎鉤應當采用焊接的方法,與橋面板的主筋相連接。同時應當保證每根植筋的抗拔力符合現行規(guī)范標準的規(guī)定要求。
(5)當植筋施工完畢,應當在定位后采取相應的措施進行保護,避免碰撞造成植筋位移,影響質量。一般72 h后,膠粘劑徹底固化,植筋便可受力,此時可將保護措施撤掉。
2.3 粘貼鋼板加固
2.3.1 施工處理
根據設計要求進行施工放樣,在螺栓孔位置鉆孔。若鉆孔時遇到橋梁內部結構鋼筋,則要對鉆孔位置進行調整。鉆孔后清理干凈孔內粉塵;將鋼板對準原橋混凝土鉆孔位置,標注與鉆孔位置對應的螺栓孔位置,進行鉆孔;對原橋混凝土的粘結面進行鑿毛處理,暴露出來土石層,對土石層進行整平,清理干凈表層上的浮漿、粉塵和疏松物質,清理時可采用丙酮作為擦拭物。
2.3.2 預安裝
安裝已打孔的鋼板,如果出現安裝孔位對應不上的情況,則應及時修整孔位,直到可以順利完成安裝為止;對鋼板粘結面進行除銹、除塵處理,采用磨光砂輪機處理鋼板上的粗糙部位;在打磨鋼板的紋路時,應保證紋路與鋼板長度垂直,打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面,增強鋼板表面的粘貼力。
2.3.3 鋼板粘貼
在固定鋼板時,要在混凝土和鋼板間放置3 mm厚的墊片,墊片應在注膠前抽出;要求鋼板與混凝土表層保持不小于3 mm的縫隙,使結構膠層達到設計要求的厚度;在鋼結構封邊膠固化后配制結構膠,采用低速攪拌器按照一定比例進行攪拌配制,要求結構膠性能達標;采用注入嘴向鋼板孔內注入膠體,在鋼板角的邊緣部位插入排氣管,排氣孔之間的距離為35 cm,利用封邊膠對鋼板邊進行封閉;封邊膠在注入后12 h徹底固化,再進行通氣試壓,測量封邊頭部位置的鋼板內部壓強,在達到設計要求后注入結構膠。通氣試壓的壓力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入結構膠,同時排出鋼板內部的空氣,直到排氣管有膠液流出為止;檢查結構膠灌入的密實度,用橡皮錘敲擊鋼板聽聲識別。
3 結論
綜上所述,公路橋梁加固設計及施工是一項較為復雜且系統的工作,為確保加固設計的合理性,應當明確設計標準,掌握設計方案的選擇原則,了解具體的加固設計要點。同時,在加固施工中,應當控制好施工質量,確保加固效果。
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