摘 要:服役中的橋梁之所以有問題,存在著多方面原因,如橋梁本身設計缺陷、建造缺陷、所處地域環(huán)境、自然災害和超載車輛過多等。作者擁有大量橋梁維修經(jīng)驗,在查閱整理了許多橋梁的定期測試數(shù)值后,歸納出經(jīng)常碰到的問題,通過深入解析,詳細闡述了維修保養(yǎng)方面的合理措施。
關鍵詞:橋梁安全;隱患成因;維修保養(yǎng)
社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,帶動了交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展,特別是公路運輸能力成長迅速,可是迅速增加的超大型車輛也給公路特別是橋梁帶來了巨大的壓力,特別是較早修筑的橋梁,因為服役期長、修建質(zhì)量差,還有橋面狹窄和設計承重偏低等,大大制約了公路的運力發(fā)揮,無法實現(xiàn)日常運營需求,所以只好采取限重和限速的措施來應對,個別存在嚴重安全隱患的橋梁不得不封閉起來進行維修。所以,探索橋梁隱患形成原因,通過科學、有效、適宜的措施維修保養(yǎng)橋梁,有著非同一般的意義。
1 常見橋梁病害的分析
1.1 雙曲拱橋的常見病害
雙曲拱橋,是中國上世紀六、七十年代最普遍的一種橋梁結構,它取決于當時簡陋的機械設備,只能將橋梁主體分割成小塊,以方便建造。可是經(jīng)濟的快速發(fā)展,重型車輛越來越多,大大超過了橋梁設計的荷載值,如今,絕大部分雙曲拱橋,受到了程度不一的損傷。而橋梁毀損現(xiàn)象中最普遍的就是橋梁混凝土破損,如:橋體主梁鋼筋裸露、生銹,底部和側面的混凝土就順主鋼筋出現(xiàn)剝落、開裂、粉化,外扎筋露出、生銹甚至斷開,在T梁翼板接縫處、板間絞縫、邊梁、橋臺、蓋粱等處,發(fā)生嚴重滲漏,泄水孔處,流水侵蝕了主梁,使得該處的混凝土粉化、松散,表層處也開裂。
混凝土為什么會出現(xiàn)破損呢?由于混凝土的保護層太薄,導致其外表層碳化,鋼筋出現(xiàn)銹脹,所以就使混凝土出現(xiàn)脹裂剝落。加上橋面泄水孔設計不合理,排水不順暢,橋梁表層防水的性能太差,安裝的橋體伸縮縫橡膠止水帶膠化剝離,導致橋梁構件長年浸水,鋼筋銹蝕嚴重,造成了構件表層混凝土的大量開裂脫落。
1.2 預應力混凝土空心板橋
“縱向裂縫”,預應力空心板結構的普遍病害,鋼筋混凝土注成的T粱,其腹板處有裂縫,多是“L”或“U”型分布,粱端出現(xiàn)斜向開裂,個別裂縫寬度遠遠地大過設計限值。另外,個別的橋梁在每片梁上有大小及距離分布平均的許多裂痕,基本是膨脹收縮時拉伸力引起。個別T梁橋沒有橫向聯(lián)系會造成扭轉裂痕。絞縫的脫落則是板橋存在的另一個常見情況。因為板塊間通過絞縫互相支撐,當絞縫脫落后形成單板受力,致使單個板承載加重,出現(xiàn)明顯下?lián)?,結果就使橋面受到了嚴重破壞。
2 加固橋梁的常用方法
2.1 針對雙曲拱橋病害的維修加固方案
2.1.1 植筋、增大截面加固法
為提高橋梁的整體荷載值,可以通過增加橋主梁的截面面積,或者是多加主筋,這通常是加在梁的底面、側面,從而使鋼筋混凝土主梁的強度、硬度及穩(wěn)定性增強,這就是植筋和加大截面加固法。但是,該方法效果也不容易實現(xiàn)。如果建造時質(zhì)量有保障,則該方法效果很理想,特別是建成后基本沒有維修保養(yǎng)需要??捎捎谠摲椒ㄔ谑┕r,加大截面面積完全是在底部作業(yè),施工中有很大難度,施工質(zhì)量非常難保障。還要明確,這種方法多適用于T型截面梁的加固,卻不太適宜板式橋梁的維修加固。
2.1.2 粘貼鋼板法
粘鋼加固法,通常采用環(huán)氧樹脂,或建筑結構膠,涂抹于鋼筋混凝土構件的外部,粘貼上型鋼、玻璃鋼、鋼筋、鋼板等強抗拉材料,讓這些抗拉材料和結構形成受力整體,從而能提升橋梁的抗剪、抗彎能力,同時縮減橋梁構件的裂縫擴張。加固橋梁時,確定采取粘鋼加固法前,必須知道橋梁都有哪些病害,查清病害為什么會出現(xiàn),出現(xiàn)在什么位置,并且要根據(jù)實際需要選擇合適鋼板,明確具體粘貼辦法和位置。為了能夠發(fā)揮出鋼板的最大強度,通常是將鋼板粘貼于被加固橋梁的受力位置的表層。選擇什么樣的鋼板,鋼板能夠受多大力,加固位置的受力點確定,這些都要依照實際情況采用不同方法計算出來,合理設計。
2.1.3 粘貼碳纖維布
“粘貼碳纖維布”方法,適宜加固那些跨度偏大的橋梁,其受力位置因為承受巨大的拉應力和剪應力頻繁出現(xiàn)裂縫以及混凝土剝落現(xiàn)象。碳纖維布擁有許多特性,可以“融入”混凝土,一起受力、彈性模量小、比重輕、疲勞強度和抗拉強度都比較大,重要的是這種措施非常便捷,也基本沒使用后的維修費用,非常適宜推廣應用。這種方法有著嚴格的施工技術要求,施工前要優(yōu)先選擇性能及指標均達標(碳纖維片材加固混凝土結構技術規(guī)程)的樹脂類粘貼材料和碳纖維布。施工開始后,必須先做基底的處理,通常是使用壓力灌漿法,將專用裂縫灌注膠灌注到大于0.2ram寬的裂縫內(nèi),完全密封上裂縫,然后就可以鋪貼碳纖維布了。
2.2 關于預應力混凝土空心板橋病害的維修解決方案
2.2.1 橋臺、基礎增加砌體或砼損壞的加固
橋梁基臺受橋梁自重,重型車輛載重作用,當?shù)鼗惺艿膽Σ痪瑯蚺_或者基石混凝土砌體某個位置的拉應力太大,就會造成裂縫。只要不是橋梁承載力不夠原因,就可以針對橋臺及基石自身進行重新灌注水泥混凝土或者鑿除。對于裂痕則用壓環(huán)氧樹脂砂漿澆注方法維修,如果裂痕通透的話,就要以鋼筋砼帶或者鋼箍等維修加固。
2.2.2 基礎的承載力不夠的加固維修
橋梁基礎的承載力不夠,嚴重威脅橋梁的安全使用,主要體現(xiàn)在墩臺,沉降量超過初始設計限值,基礎出現(xiàn)差額沉降,就導致從上到下的裂痕,墩臺出現(xiàn)橫向移動及傾斜。因承載力不夠造成墩臺毀損,就采用擴大基礎的方法加固,通過增加基礎的接地面積,有效解決了地基應力太大的難題。對于樁基掩埋深度不夠,或受水流沖擊,造成埋深變淺的問題,可以采用增補樁基的加固辦法,擴大承臺面積,讓新舊樁基成為一體-自墩臺的基礎下方,往墩臺中心處插入壓漿管,施加適宜壓力,將水泥砂漿、固結劑和加熱后的瀝青等物灌注進去,從而增強地基的承載能力。
參考文獻
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