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        公路橋梁的維修加固技術(shù)

        2016-11-03 23:38:07張斌
        科技視界 2016年18期
        關(guān)鍵詞:維修加固公路橋梁碳纖維

        張斌

        【摘 要】公路橋梁的維修加固是橋梁養(yǎng)護中的重要內(nèi)容,本文對公路橋梁維修加固的意義進行了總結(jié),結(jié)合工程實例,對舊橋的病害進行了分析,提出了采用碳纖維加固的方法對其進行維修加固,加固后多年,橋梁未出現(xiàn)明顯的裂縫,可見此加固技術(shù)效果明顯,受到了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

        【關(guān)鍵詞】公路橋梁;維修加固;病害;碳纖維

        1 公路橋梁維修加固的重要意義

        1)實施公路橋梁維護加固是保證運輸安全的客觀要求。伴隨著運輸業(yè)的發(fā)展,各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用,跨區(qū)域物資運輸,跨區(qū)域的經(jīng)濟文化交流,旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嚴重使得公路橋梁出現(xiàn)了一定超負荷現(xiàn)象,使得公路橋梁的承載力不斷得到加重,加上公路橋梁受到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕,已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損害現(xiàn)象,存在著一定的安全隱患,因此,實施路橋加固,是保證運輸安全的客觀要求。

        2)公路橋梁的維修加固是確保公路橋梁發(fā)揮正常功能的關(guān)鍵,是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然選擇,交通運輸業(yè)的發(fā)展關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展,只有不斷提高交通運輸服務(wù)業(yè)的質(zhì)量,才能確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟水平的提升,因此,對公路橋梁進行維修加固,對于提升當(dāng)?shù)卣麄€交通運輸網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平,提高當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟效益有著重要的作用。

        3)實施公路橋梁維護加固是公路橋梁養(yǎng)護過程中的重要環(huán)節(jié)。近年來隨便人民生活水平的提高,生存環(huán)境的改善,對于公路橋梁質(zhì)量的要求也越來越高,但是,在公路交通網(wǎng)絡(luò)中,卻存在一些安全隱患,沒有及時對公路橋梁進行維修加固處理,導(dǎo)致一些事故的發(fā)展,比如說橋欄折斷、橋梁的坍塌、橋面大量裂縫出現(xiàn),橋上線纜的斷裂等等,導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn),存在各種安全隱患。因此,加強公路橋梁的養(yǎng)護管理,定期對公路橋梁進行檢查,及時發(fā)現(xiàn)公路橋梁存在的問題,采取有效的措施對其進行維修加固處理,消除安全隱患。

        2 基于工程實例的公路橋梁維修加固技術(shù)

        2.1 工程概況

        某橋梁位于甘肅省境內(nèi),建造于20世紀70年代,現(xiàn)在已進入21世紀,由于車輛增速的發(fā)展,早期建設(shè)的舊橋出現(xiàn)標準低、承載力不足等問題已迅速顯現(xiàn),影響到當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟的發(fā)展。在沒有計劃對舊橋進行重新改造之前,如何對正在使用中的舊橋進行維修加固,改善舊橋的使用功能,成為面對的一大難題。依據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗,先應(yīng)對舊橋的病害進行調(diào)查,了解其情況,再采取合理的維修加固措施。

        2.2 舊橋病害處理措施

        在進行維修加固之前,先對該橋的情況進行檢測,了解其橋梁現(xiàn)在自身的狀況。該橋橋在檢測時發(fā)現(xiàn):

        2.2.1 上部結(jié)構(gòu)

        左幅:空心板混凝土局部剝落、露筋且鋼筋被銹蝕,主要發(fā)生在1-13#、2-13#、3-13#空心板左側(cè)面梁端頭附近。右幅:(1)第3孔板梁右腹板跨中,用錘頭敲擊即有脫落趨勢,面積2.1m*0.6m。超聲回彈結(jié)果顯示該梁底板混凝土推定強度滿足設(shè)計強度(250號混凝土)。(2)第1、2、3孔板梁底面產(chǎn)生多條縱向裂縫,局部裂縫內(nèi)滲水并析出白色鈣化物,裂縫長2.5~7.5m,寬0.01~1.20mm。用超聲波檢測儀測得裂縫深度為44~78 mm,裂縫的存在對梁體使用耐久性造成一定影響。

        2.2.2 下部結(jié)構(gòu)

        右幅:主要病害發(fā)生在1#墩,裂縫出現(xiàn)在墩身兩側(cè)相對位置,疑為二裂縫已貫通。裂縫長3.4m,最寬處1.50mm。

        2.2.3 橋面系

        左幅:1#、2#橋墩處產(chǎn)生橫向裂縫且局部鋪裝層坑槽,面積0.5m*0.5m,深3cm共3處。1#、2#伸縮縫橡膠條內(nèi)被泥沙填塞,橋頭搭板破損嚴重。

        針對不同的部位采用不同的方法,最后決定該橋采用有碳纖維布加固、注漿壓密加固、局部裂縫修復(fù)等多種方法對該橋進行維修和加固措施。

        2.3 碳纖維加固技術(shù)

        2.3.1 碳纖維加固技術(shù)的特點

        1)良好的化學(xué)穩(wěn)定性

        碳纖維具有良好的防水性能,在橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固中有著廣泛的應(yīng)用,特別是在抗酸堿度方面也有著出色的表現(xiàn),在不同的氣候環(huán)境中也具有優(yōu)勢,若外面加上一層防火漆,還將具有防火的效果。

        2)該材料質(zhì)輕、強度高

        碳纖維材料具有強度高、質(zhì)量輕等特點,在橋梁結(jié)構(gòu)的加固中,不會增加橋梁自身的重要,而且色彩涂裝方便,能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)外部不出現(xiàn)明顯拼接痕跡。

        3)出色的力學(xué)性能

        碳纖維具有非常出色的力學(xué)性能。在橋梁結(jié)構(gòu)的加固中表現(xiàn)非常出色,特別是對于橋梁結(jié)構(gòu)的抗疲勞性方面,表現(xiàn)很是出色,對于抗拉壓的效果也讓人滿意。

        4)施工工序比較簡單

        碳纖維的施工工序較為簡單,在橋梁加固中,施工工序簡單而且施工時間短,相關(guān)數(shù)據(jù)表明,采用碳纖維材料加固比采用其他常規(guī)加固方法效果更佳,工期更短。

        2.3.2 碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用

        對該橋梁下部結(jié)構(gòu)進行貼碳纖維布加固之前,對碳纖維的利用應(yīng)該首先用環(huán)氧樹脂進行浸泡,形成符合強片材料。然后通過環(huán)氧樹脂按照受力方向進行一定的裂縫方向粘貼。當(dāng)構(gòu)件受到拉力負載的時候,通過纖維片的作用而保證裂縫不會沿受力方向進一步開裂。從而對橋梁主體提供一定的加固作用,同時也可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

        2.4 注漿壓密加固技術(shù)

        對于橋面系出現(xiàn)的裂縫,還有上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的部分裂縫,采用注漿密加固,該技術(shù)是用特制的水泥漿液或化學(xué)材料(如內(nèi)凝、甲凝、絡(luò)木素、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等)制成漿液,借助注漿泵,以一定壓力灌入構(gòu)筑物或地層的裂隙中,經(jīng)凝結(jié)固化后,使原來的疏松軟弱部分得到加固,改善工程性能。注漿材料具有較好的可灌性,可灌入0.15mm以下的裂隙或粒徑0.1mm以下的粉砂及土壤顆粒間的縫隙中,起到良好的滲透固結(jié)作用;由于注漿材料是靠一定壓力灌人構(gòu)筑物的裂隙、洞穴及毛細孔中的,因此,又具有很好的擠壓壓密固結(jié)作用。灌注長度和深度可根據(jù)注漿材料的凝結(jié)時間加以控制。

        2.5 局部裂縫修復(fù)

        混凝土橋梁發(fā)生裂縫的原因復(fù)雜多樣,裂縫產(chǎn)生后修補困難,對于一些細小的裂縫,長度不是很長,周圍結(jié)構(gòu)完整,采用碳纖維加固不經(jīng)濟,采用注漿壓密又由于裂縫太小,不便于操作等,此時就采用局部裂縫修復(fù),可以用高強度水泥進行填縫和抹面處理,操作簡單而且經(jīng)濟。

        3 總結(jié)

        公路橋梁結(jié)構(gòu)的維修加固是一項重要的工作,也是公路養(yǎng)護過程中的重點,需要投入的較大的精力和資金,因此,在公路橋梁的維修加固中,應(yīng)該做好相關(guān)調(diào)查,對需要進行維修加固的公路橋梁進行病害分析,再采取合理的維修加固措施,確保經(jīng)濟合理,質(zhì)量有保障,促進公路橋梁運營的可持續(xù)發(fā)展。

        【參考文獻】

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        [3]郝曉燕.淺談橋梁的加固技術(shù)及其應(yīng)用[J].山西建筑,2002(11).

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        [7]蔣神杰.模糊綜合評價在橋梁檢測中的應(yīng)用研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2007.

        [責(zé)任編輯:楊玉潔]

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