陳志華
(阜寧縣交通工程質(zhì)量監(jiān)督站,江蘇阜寧 224400)
隨著交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展,種種原因造成不少橋梁發(fā)生病害,甚至有的已成為“危橋”,嚴(yán)重地影響了橋梁的承載能力和正常使用。因此,如何延長橋梁構(gòu)件的使用壽命,提高其耐久性以減少橋梁更新的投入,便成為廣大橋梁工作者極為關(guān)心的問題。對存在安全隱患的橋梁進(jìn)行維修、加固時應(yīng)采用有效的加固措施。
主梁裂縫及變形病害。在我國的鋼筋混凝土橋梁中,主梁開裂也是普遍常見的病害,橋梁不出現(xiàn)開裂的幾乎是沒有。一般來說,橋梁出現(xiàn)開裂是由多種因素造成的。同時主梁中出現(xiàn)裂縫程度是不完全相同的,主梁裂縫嚴(yán)重的會貫穿縫、網(wǎng)裂等對橋梁安全使用時有著嚴(yán)重危害。另外,主梁開裂通常導(dǎo)致出現(xiàn)其他通病的重要因素,如腐蝕、凍融破壞等這些通病和裂紋形成惡性循環(huán),對于橋梁的安全運行和耐久性出現(xiàn)巨大的危害。(1)鋼筋銹蝕及混凝土碳化。鋼筋混凝土橋梁工程中出現(xiàn)鋼筋銹蝕及混凝土碳化已成為普遍現(xiàn)象,也是目前破壞鋼筋混凝土橋梁構(gòu)件的重要因素之一。當(dāng)兩者的破壞程度越來越嚴(yán)重時,鋼筋銹蝕會出現(xiàn)體積膨脹,從而導(dǎo)致混凝土承受拉力,橋梁會出現(xiàn)裂縫及剝落現(xiàn)象,使得鋼筋混凝土產(chǎn)生病害。對于橋梁使用壽命和安全性也受到嚴(yán)重的危害,因而降低了其安全性和使用壽命。(2)氣泡及毛細(xì)管孔隙混凝土內(nèi)部所存在的現(xiàn)象。這些孔隙對空氣中的二氧化碳,水和氧氣在混凝土內(nèi)部渠道擴(kuò)散。這種現(xiàn)象將嚴(yán)重影響橋梁耐久性的重要原因。(3)自然災(zāi)害。自然災(zāi)害在我國橋梁侵蝕及破壞也是重要原因之一,如出現(xiàn)泥石流、臺風(fēng)、洪水、地震及山體滑坡等現(xiàn)象。在我國的橋梁工程中,這種病害雖然不是主要的病害,但橋梁維護(hù)及設(shè)計人員也必須要重視的。(4)地質(zhì)條件。在橋梁工程進(jìn)行施工前,首先要做好工程地質(zhì)條件進(jìn)行實地考察以及實驗工作,提前做好預(yù)防工作,如工程現(xiàn)場中遇到塌方、軟基、滑坡、凍土等現(xiàn)象,造成橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重病害的地質(zhì)問題。這種現(xiàn)象在一般的情況下不會出現(xiàn),但如果一旦出現(xiàn)的話,對橋梁危害的影響是十分重要的。
在新橋梁與舊橋梁相比之下,舊橋梁的維護(hù)與加固有其自身的特點。在橋梁施工過程中采取有效的加固技術(shù)和擴(kuò)寬措施,因此,避免舊橋改造拆遷與重建新橋而增加項目成本;但對現(xiàn)有交通運輸影響可在交通不中斷的情況下完成,早期道路橋梁設(shè)計施工在長時間的大交通量及重荷載運營中產(chǎn)生病害;因此,對舊橋承載、通行能力提高及恢復(fù),使得橋梁的壽命延長,與此同時也滿足了目前交通運輸?shù)男枰?/p>
在橋梁使用中任何橋梁用久了都將成為舊橋。因為橋梁在以前的修建過程中,作業(yè)人員對于橋梁的鋪裝功能及病害認(rèn)識都有極限,施工中常常會出現(xiàn)問題,如配筋偏小,鋼筋直徑過小等現(xiàn)象,從而導(dǎo)致路面和軸承組件接口處出現(xiàn)連接不安全問題。由于橋梁是地上的特殊品,因此,受到自然環(huán)境影響及使用環(huán)境的影響,然而橋梁出現(xiàn)損壞現(xiàn)象也是必不可免的。所以,道路橋梁養(yǎng)護(hù)、維修、改造、加固也成為了必然的。
道路橋梁的改造及加固,即可提高通行能力及服務(wù)水平,并且還能消除交通安全隱患。從現(xiàn)代發(fā)展中分析,道路舊橋加固有利于促進(jìn)橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
(1)橋面鋪裝。①道路橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固方法。在原來的道路橋面上再加鋪一層將鋼筋混凝土即補(bǔ)強(qiáng)層,在道路橋面中使用這種方法可將橋面中出現(xiàn)的裂縫、剝離等損壞修補(bǔ)好,加高了原來的梁板高度,提高橋梁的抗彎承載力,鉸接梁板荷載橫向分布得到了有效的改進(jìn),因而橋梁的承載能力也有所提高。②混凝土面板重新澆筑。當(dāng)?shù)缆窐蛎嬷谐霈F(xiàn)特別嚴(yán)重的破裂及損壞,施工狀況及混凝土質(zhì)量也出現(xiàn)特別不良的現(xiàn)象,同時沒有任何的修補(bǔ)方法,在這種情況下必須采取重新澆筑混凝土橋面板的相應(yīng)措施。在施工期間,,首先全部拆除道路路面原有的鋪裝,同時表面也要清理干凈,在需要加鋪鋼筋的路段適量加放一些短鋼筋,鋼筋網(wǎng)也加放1到2層,進(jìn)行澆筑混凝土。③局部修鑿的加固方法。把水泥混凝土路面面層鑿毛,以骨料露出來作為深度的標(biāo)準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面要足夠濕潤,涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿,并且在橋梁的承載能力允許范圍內(nèi),鋪設(shè)一層1~5厘米厚的水泥混凝土路面。④其他加固方法。如在道路路面中加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補(bǔ)法,鋼纖維混土修補(bǔ)法,聚合物混凝土罩面法等。
(2)加大截面加固法。也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用2種方式:一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁的高度和寬度。該法工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng),具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度、承載能力都能明顯提高。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。
(3)橋下部結(jié)構(gòu)加固法。對一些比較具有高度的橋臺會在受到一定的承載負(fù)荷和土壓力作用下導(dǎo)致橋臺開裂、突起、翼墻外崩、錯位等。而石拱橋相對于跨徑較小、水流不大,通常都會選擇使用鋼筋混凝土框架在橋跨內(nèi)進(jìn)行加固。
(4)粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法。為了能使結(jié)構(gòu)滿足加固和補(bǔ)強(qiáng),應(yīng)采用樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面,這時碳纖維其性能與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體,碳纖維與鋼筋共同承受荷載,降低了鋼筋應(yīng)力,從而達(dá)到加固效果。
(5)灌縫膠灌注法。當(dāng)梁體出現(xiàn)變形及裂縫嚴(yán)重時,它承載能力會持續(xù)下降,這時便需要對橋梁進(jìn)行觀察及試驗檢測,并且對其出現(xiàn)原因進(jìn)行討論和分析,制定相應(yīng)加固處理方案。同時,還要對承載能力、剛度不足的梁體應(yīng)使用灌縫膠灌注處理裂縫。對梁體結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng),提高其抗彎承載力時,需要選擇采用體外預(yù)應(yīng)力加固法、種植或粘貼鋼筋加固法、粘貼碳纖維加固法、粘貼鋼板筋加固法、新澆注混凝土增大梁體截面加固法等方案來進(jìn)行。
總之,如何確保橋梁的安全性與耐久性已成為當(dāng)然人們所關(guān)心的問題,這就需要相關(guān)部門共同努力嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),加強(qiáng)管理。施工人員也要肩負(fù)起責(zé)任嚴(yán)格按照施工設(shè)計要求來進(jìn)行,并且加固后需對橋梁進(jìn)行監(jiān)測以確定橋梁加固效果,對存在的問題要組織一起進(jìn)行討論和總結(jié),在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)進(jìn)步的基礎(chǔ)上應(yīng)形成橋梁加固的專門規(guī)范,做到防范于未然。同時也需要設(shè)計人員要從橋梁設(shè)計理念及結(jié)構(gòu)體系等角度做好耐久性的設(shè)計,提高工程質(zhì)量,消除交通安全隱患,造福國家和人民。
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