李永強(qiáng)
(天和國咨(廈門)城建設(shè)計院有限公司薌城分公司,福建 漳州 363000)
現(xiàn)代化的高速發(fā)展的推動下,現(xiàn)代公路的施工建設(shè)要求更為高精美固,這些高要求促使公路建設(shè)者對施工技術(shù)的改進(jìn)與深入研究,回首我國數(shù)年的道路發(fā)展歷史,中國高速公路、高橋飛速發(fā)展。
橋梁加固通常指的是通過對橋梁的架構(gòu)和修補(bǔ)穩(wěn)固橋梁的承受力,運用一些材料和特殊手段恢復(fù)甚至增強(qiáng)承載能力以達(dá)到增長使用年限的效果,滿足現(xiàn)代運輸對橋梁的要求。橋梁建設(shè)過程中,許多因素都會影響其實用性和長久性,一是由于橋梁的建設(shè)是由混凝土為核心,其很容易受到溫度、碳化、酸侵蝕等因素的影響,這些都會導(dǎo)致橋梁的壽命減低。二是設(shè)計橋梁的構(gòu)造時,許多橋梁承受車輪碾壓的承受力較差,極易損傷橋梁的使用性。這些因素的存在強(qiáng)調(diào)了橋梁加固施工技術(shù)的重要性,橋梁加固是橋梁養(yǎng)護(hù)的核心點,其難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于橋梁建筑的難度,正是橋梁加固施工技術(shù)穩(wěn)固了橋梁建設(shè),增強(qiáng)了其的壽命性與經(jīng)濟(jì)性,也會極大的創(chuàng)造社會效益。橋梁加固施工技術(shù)是一項嚴(yán)謹(jǐn)而又強(qiáng)硬的技術(shù),為橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展注入了一股極大的力量。其核心原則有(1)實事求是原則:實事求是原則即根據(jù)實際情況,在施工之前,對橋梁的使用性能、磨損程度和承重能力進(jìn)行全方位的檢測。并對橋梁結(jié)構(gòu)的不合理、可能引起額的病害、以前施工的缺陷等仔細(xì)考察和把握,重新進(jìn)行規(guī)劃和測定,對造成橋面或橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題的原因進(jìn)行合理的推斷和驗證,以此為依據(jù)并結(jié)合實際情況,對出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行設(shè)計和改造,并評估可能出現(xiàn)問題的地方,提前加固并預(yù)防危害的發(fā)生。(2)防患于未然原則:橋梁加固是一個預(yù)測性工程,在設(shè)計橋梁加固方案設(shè)計時,不但要考慮各種因素對橋梁的損害,將已經(jīng)出現(xiàn)的危害修補(bǔ)好,還要考慮今后有可能發(fā)生的事件,必須合理的估算交通車輛的噸位、流量的大小、施工時能夠承受的重量限制、氣候因素、河流泥沙量以及對橋墩、橋柱的沖刷程度等各種各樣的因素,必須細(xì)心全面的掌控整個施工條件,統(tǒng)籌全局,為一切問題制定應(yīng)對的策略,從而展開施工修復(fù)。(3)擇優(yōu)比較原則:確定橋梁加固的方案,必須是在考慮到橋梁的折舊率、使用時的耗損程度、車流量、車載量、交通要素、施工條件、使用歷史、功能要求、加固能夠達(dá)成的效果以及可能出現(xiàn)的人為因素等多方面的因素后,綜合考量、反復(fù)驗證、優(yōu)中選優(yōu)。(4)防止損壞原則:假若在橋梁加固施工過程中,發(fā)現(xiàn)橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)新的問題,或者施工給結(jié)構(gòu)帶來了新的問題,施工團(tuán)隊?wèi)?yīng)該立即暫停施工,請相關(guān)的專家和人員重新對橋梁進(jìn)行評估和計算,再由負(fù)責(zé)人決定施工是否繼續(xù)進(jìn)行下去。如果能夠進(jìn)行,也必須先解決出現(xiàn)的問題,以防因小失大出現(xiàn)更多的麻煩,及時快速的加固是保證后續(xù)工程順利展開的前提條件。在施工過程中,盡量不要損壞原有的結(jié)構(gòu)和主要構(gòu)架,有用的部分盡量留下,不要浪費施工材料在不需要的地方反而得不償失。(5)協(xié)同受力原則:協(xié)同受力的原則重點是協(xié)同,協(xié)同受力能夠幫助橋梁處在一個持恒的狀態(tài),使用的時長更長久。在設(shè)計施工方案時,要注意橋梁結(jié)構(gòu)力的之間相互作用。盡量讓新增的界面和結(jié)構(gòu)與原有的結(jié)構(gòu)保持平衡,將一些老化的部件替換,以新的更耐用的部件代替,但必須注意適配性,使之成為一個整體,能夠相互配合,共同承擔(dān)橋梁的承載作用。以求達(dá)到加固結(jié)構(gòu)、延長使用、安全有效的目標(biāo)。(6)有序?qū)嵤┰瓌t:橋梁加固施工過大概有卸載、加載、協(xié)同受力等過程,施工過程中許多因素都會發(fā)生改變,如受力位置、承壓壓力等,因此,得嚴(yán)格按照規(guī)定實施,大可能的避免這些因素造成橋梁加固施工進(jìn)程與橋梁的實用度。
隨著加固施工技術(shù)的發(fā)展,其技術(shù)的可靠性全取決于其材料的重要性,而碳纖維加固技術(shù)在此行業(yè)中運用的越發(fā)頻繁,碳纖維突出重圍,在加固技術(shù)中有著獨特優(yōu)勢。碳纖維材料相比之下強(qiáng)度較高,重量較輕,在加固技術(shù)時不會影響其橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng),也不增加其重量,不僅如此,碳纖維加固技術(shù)不但材料輕、柔韌性好具有獨特的作用,還能有力的減少經(jīng)濟(jì)成本和人工成本,能節(jié)約不必要的時間。碳纖維加固技術(shù)對溫度裂縫、銹脹裂縫等細(xì)微變形控制效果較好,因為其彈性模量高,加固后幾乎用不著栓錨固定和外物加壓,混凝土原結(jié)構(gòu)也不會遭到破壞。
體外預(yù)應(yīng)力索加固技術(shù)是當(dāng)前使用率比較高的一項技術(shù),借助鋼絞線、鋼筋等輔助材料起到一個施力作用,從外部干涉橋梁的結(jié)構(gòu),運用到力學(xué)上的知識就是以預(yù)加力產(chǎn)生的反彎矩部分抵消外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力,以此來改善舊橋出現(xiàn)的問題提高橋梁的承載負(fù)荷力,延長使用時間。其具有的優(yōu)勢其一可以極大的提升橋梁的承載能力,可以比原來的橋梁的承載力提至百分之三四十。其二其采用的設(shè)備材料較為簡單,不會需要極大的人力和財力,大量的節(jié)約了時間,不搞時間工程。其三可以保證交通的順利通行,不用因施工而停止交通進(jìn)行,可以大大的避免因施工而造成的交通不便。此外還可以不損壞原來橋梁的結(jié)構(gòu),也不會造成大程度的損壞橋體,經(jīng)濟(jì)效益明顯。加固方法有外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法和下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿(粗鋼筋)加固法。長泰縣枋洋鎮(zhèn)村道C418上存中橋改造時對所有橫向脹縫和施工縫兩側(cè)板角、行車可能碾壓到銳角板角、錯縫處板角均設(shè)鋼筋加固;錯縫對應(yīng)板邊緣設(shè)防裂鋼筋加固??拷潭?gòu)筑物及和既有路面相接處的橫向脹縫和行車可能碾壓到的縱、橫向路面板自由邊設(shè)邊緣鋼筋加固。
擴(kuò)大基礎(chǔ)加固技術(shù)是指地基土質(zhì)比較堅實并且構(gòu)筑物基礎(chǔ)出現(xiàn)較大的不均勻沉降,可以擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理。但是也有可能會出現(xiàn)擴(kuò)大的基礎(chǔ)底部地基承載力不足這種情況,因此必須要在擴(kuò)大部分的基礎(chǔ)下打入一定數(shù)量的樁用以提高地基的承載能力從而解決這個問題。在剛性實體式基礎(chǔ)周圍加石砌圬工或混凝土,以擴(kuò)大基礎(chǔ)的承載面積。此加固技術(shù)雖操作簡單也能延長橋梁的使用壽命,但是由于其改變的因素較多,耗費的經(jīng)濟(jì)較多,也很難控制其加固效果。而增補(bǔ)樁基加固技術(shù)與其有相似的原理,是對橋梁下部進(jìn)行加固的技術(shù),也能起到延長橋梁的壽命,增加其承載能力,不過消費的人力財力也較多。長泰縣枋洋鎮(zhèn)村道C418上存中橋改造時增設(shè)樁柱系梁,柱距4.7m的蓋梁高度需要1.4m,同時優(yōu)化蓋梁寬度,橋臺蓋梁N3鋼筋彎鉤重新設(shè)置。
這種固技術(shù)采用一種名為環(huán)氧樹脂系列粘接劑的材料,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)域薄弱部位,使之與結(jié)構(gòu)物形成一個完整的一體,這樣就不需要通過增加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋的手段也就是利用補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)和鋼板一同作用,改善鋼筋混凝土的受力狀況,提高硬度,控制裂縫的展開,從而使橋梁的承載能力加強(qiáng),增強(qiáng)橋梁的結(jié)構(gòu)性力量。
現(xiàn)代公路建設(shè)的越來越好離不開建設(shè)者的用心和人才力量的貢獻(xiàn),橋梁的建設(shè)是中國與世界相連的橋梁,加固技術(shù)的越來越先進(jìn),不僅架起了中國各個地方的聯(lián)系也架起了世界各地的聯(lián)系,這是中國走向世界的溝通血脈。各項建設(shè)的專業(yè)、高效、可靠等,也證實著中國的越走越好,這是個高速發(fā)展的時代,也正是這個時代人才輩出的時代,人力的發(fā)展才會使我國的建設(shè)更加好。長泰縣枋洋鎮(zhèn)村道C418上存中橋改造時對樁、柱配筋增加塑性鉸區(qū)域的箍筋加密長度,橋梁樁基均采用嵌巖樁,嵌巖深度按1D控制,并不少于規(guī)范的規(guī)定。