許 鑫

（武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司， 湖北 武漢 430071）

1 常用的維修加固方法

以某橋梁維修為例，經(jīng)過(guò)對(duì)具體維修加固情況研究，概括出下面幾種比較常用的方法技術(shù)。

（1）運(yùn)用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。以0.15mm的裂縫為界，小于這個(gè)寬度的使用表面修補(bǔ)的方法，大于這個(gè)寬度的使用壓力灌漿的方法。

（2）加固使用粘貼鋼板。在結(jié)構(gòu)的受力區(qū)域或者比較脆弱的地方，在結(jié)構(gòu)上利用粘貼性材料粘上鋼板，以替換本身?yè)p壞的地方，使得能夠構(gòu)成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)，而且可以和原來(lái)的混凝土結(jié)構(gòu)一起承擔(dān)壓力，讓結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度能夠增加，改善原本的受力的情況，防止原有裂縫的繼續(xù)擴(kuò)張，讓橋梁的使用時(shí)間延長(zhǎng)，承載能力變好，能夠適應(yīng)一些環(huán)境因素導(dǎo)致的問(wèn)題。

（3）加固使用粘貼碳纖維。使用粘貼碳纖維是因?yàn)檫@種材料具有很強(qiáng)的抗拉伸性，利用這種材質(zhì)垂直于損壞處的將纖維材料粘貼在結(jié)構(gòu)損壞的地方，避免裂縫的繼續(xù)變大和延伸，讓結(jié)構(gòu)使用時(shí)間變長(zhǎng)，耐磨性變強(qiáng)，承受能力也能更好。

（4）對(duì)體外預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)。在額外增加的結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的增加，讓承受拉力的地方壓力能預(yù)加，和自身產(chǎn)生的一些應(yīng)力相抵消，從而橋梁的承受能力能夠變強(qiáng)。

2 評(píng)價(jià)維修加固后的質(zhì)量

2.1 模糊綜合評(píng)價(jià)法

這種評(píng)價(jià)方法主要是根據(jù)數(shù)學(xué)中的隸屬度原理，把定型因素轉(zhuǎn)變?yōu)槎恳蛩?，特別適合用在一些對(duì)指標(biāo)影響因素不能確定的情況之中。在此基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)維修的方法構(gòu)建與之對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估，具體如圖1。

圖1 常用的四種維護(hù)方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 AHP法建立權(quán)重集

依據(jù)不同的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各自的方法產(chǎn)生的影響大小的不同，進(jìn)行相互的比較，具體內(nèi)容如下：

閉合裂縫方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量

使用粘貼鋼板方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量

使用粘貼碳纖維方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量

使用體外預(yù)應(yīng)力的評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重向量

2.3 明確評(píng)價(jià)向量

2.3.1 確定定性指標(biāo)評(píng)價(jià)向量

經(jīng)過(guò)劃分不一樣的等級(jí)的方式，了解定性指標(biāo)對(duì)于各個(gè)評(píng)價(jià)的隸屬度，然后獲得評(píng)價(jià)向量。定性指標(biāo)主要指外預(yù)應(yīng)力方法中的管道情況、防腐蝕材料、鋼絲線束、轉(zhuǎn)向設(shè)置、錨固狀態(tài)；使用粘貼鋼板方法中的鋼板脫殼、表面狀態(tài)、錨固狀態(tài)；粘貼纖維材料的失效狀態(tài)、材料損壞、表面狀態(tài)、錨固狀態(tài)。

各個(gè)定型指標(biāo)有五個(gè)等級(jí)，依據(jù)每個(gè)指標(biāo)和等級(jí)相符合的程度，獲得0～1之間的隸屬度。

2.3.2 確定定量指標(biāo)評(píng)價(jià)向量

定量指標(biāo)的評(píng)價(jià)向量是通過(guò)構(gòu)建隸屬函數(shù)確定的。在使用粘貼鋼板方法中防腐材料無(wú)效指標(biāo)的函數(shù)圖如圖2所示，鋼板腐蝕的指標(biāo)的隸屬函數(shù)圖如圖3所示。

圖2 防腐材料無(wú)效指標(biāo)的函數(shù)圖

圖3 鋼板腐蝕的指標(biāo)的隸屬函數(shù)圖

2.4 使用貼近度法確定等級(jí)

假設(shè) Di=（0，...，0,1,0，...，0）是一個(gè)子集合，而且這個(gè)集合比別的集合可以更好的表現(xiàn)具體的實(shí)際情況，就是當(dāng)對(duì)指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果是Di時(shí)，這個(gè)結(jié)果和具體的實(shí)際情況是最符合的時(shí)候。

假設(shè)Bi是評(píng)價(jià)等級(jí) v上的模糊子集，那么這兩者之間的貼近程度可以用N（ Bi,Di）進(jìn) 行 表 示

如果貼近度運(yùn)算的結(jié)果符合下面的公式，那么評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)是V所表示的等級(jí)。

3 實(shí)例應(yīng)用

3.1 工程背景

某大橋是左右雙幅，上部結(jié)構(gòu)左幅使用的是8～30米，右幅使用9～30米，先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁。承受的荷載等級(jí)為汽-超20，掛車-120。左右幅橋面的寬度都是13.25+2*0.6米。橋梁下部結(jié)構(gòu)為樁柱式墩臺(tái)結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)使用鉆孔灌注樁，樁柱的直徑為1.2m及1.5m兩種。

3.2 在維修之前進(jìn)行維修檢查

依據(jù)檢查得到的結(jié)果，橋梁存在的主要問(wèn)題就是上部結(jié)構(gòu)承受的部件的各種縫隙。具體如下：

（1）箱體底板：一共20條橫向裂縫，總計(jì)長(zhǎng)度是5.3m，其中9條超過(guò)限度，總計(jì)長(zhǎng)度是4m。一共80條縱向的縫隙，長(zhǎng)度總的是53.324m，其中有54條超過(guò)限度，總的長(zhǎng)度是43.55m，最大的寬度是1.80毫米。

（2）箱體腹板：一共48條豎向縫隙，總計(jì)長(zhǎng)度是60.43m，最大的寬度是0.6毫米，有一些是縱向全長(zhǎng)的。一共有33條縱向縫隙，總的長(zhǎng)度是37.28m，其中有6條超過(guò)限度，總的長(zhǎng)度是22.22m，最大寬度是0.28毫米。

（3）橋面底板：有很多的縱向縫隙。

（4）箱體橫隔板：一共88條豎向縫隙，總計(jì)長(zhǎng)度是92.920m，其中76條超過(guò)限度，總長(zhǎng)度是83.029m，最大寬度是 0.46毫米，有兩條橫向的縫隙，總長(zhǎng)度是460毫米，沒(méi)有超過(guò)限度的。

3.3 維修加固方法

（1）修補(bǔ)裂縫。橋梁的上部結(jié)構(gòu)承受重力的地方存在很多的裂縫，有的還超過(guò)限度，需要對(duì)這些進(jìn)行維修，對(duì)于寬度小于一定標(biāo)準(zhǔn)的縫隙使用表面涂抹材料的方法對(duì)于寬度超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行灌漿的方法修補(bǔ)。

（2）使用粘貼鋼板。由于橋梁底面有很多縱向的縫隙，在垂直的方向粘貼鋼板可以避免縫隙的擴(kuò)大，增加強(qiáng)度避免拉伸。

（3）使用粘貼纖維。橋梁箱梁底板梁端處存在滲鹽現(xiàn)象，同時(shí)砼表面有龜裂的現(xiàn)象發(fā)生，還有的出現(xiàn)滲水的情況，需要對(duì)其先進(jìn)行碳化處理，把碳化及松散的混凝土去除，然后使用平膠進(jìn)行細(xì)致修補(bǔ)，然后運(yùn)用粘貼的纖維進(jìn)行后續(xù)處理。

3.4 在維修之后進(jìn)行檢查

（1）材料涂刷的比較均勻平整，有部分粘合的不是很緊密，還有一些新的縫隙，但是沒(méi)有超出限度。

（2）涂刷的防腐蝕的材料表面有些起皮的跡象，還有點(diǎn)腐蝕現(xiàn)象，其他粘貼部位比較好沒(méi)有明顯不妥的痕跡，有個(gè)別的螺栓有些松動(dòng)。

（3）使用的纖維材料涂刷的情況比較好，有的有鼓起的現(xiàn)象，在邊緣的部分有微小的裂縫，其他情況比較好。

3.5 評(píng)估維修加固后的質(zhì)量

例如使用粘貼鋼板的方法，對(duì)加固后進(jìn)行檢查，評(píng)價(jià)鋼板涂料無(wú)效的向量是（0,0.8,0.2,0,0），評(píng)價(jià)受到腐蝕的向量是（0，1,0,0,0），評(píng)價(jià)脫殼狀態(tài)的向量是（1,0,0,0,0），評(píng)價(jià)錨固狀態(tài)的向量是（0,0.6,0.4,0，0）。所以向量的集合為：

很清楚的可以看出，N1最大，所以可以確定加固粘貼鋼板的質(zhì)量為Ⅰ類，加固后的質(zhì)量比較好，可以避免裂縫的擴(kuò)大，增加結(jié)構(gòu)承受壓力的程度。

并且可以確定加固使用粘貼纖維質(zhì)量為Ⅰ類，加固后的質(zhì)量是比較好的。進(jìn)行封閉裂縫修補(bǔ)的質(zhì)量為Ⅱ類，最后的修補(bǔ)顯示出的效果比較好，但是部分位置有出現(xiàn)新的縫隙，可能是不是因?yàn)檎迟N不是很好或者材料出現(xiàn)一定，但這都說(shuō)明有的工作沒(méi)有很好完成，在檢查監(jiān)督環(huán)節(jié)還存在問(wèn)題，工作不能做到位，需要加強(qiáng)處理的力度。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)對(duì)橋梁加固維修的方法，提出了一系列的加固維修的方法，并且以此構(gòu)建了相關(guān)的評(píng)價(jià)質(zhì)量的體系。

（2）針對(duì)維修后出現(xiàn)的問(wèn)題構(gòu)建對(duì)應(yīng)指標(biāo)評(píng)價(jià)，使用層次分析法對(duì)權(quán)重進(jìn)行運(yùn)算，確定各個(gè)指標(biāo)的等級(jí)和相關(guān)函數(shù)，對(duì)之后的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（3）根據(jù)具體的工程展開(kāi)分析，對(duì)維修后的質(zhì)量進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)，并且展開(kāi)檢查，了解評(píng)價(jià)是否有效，對(duì)之后的工作的順利展開(kāi)提供理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

（4）以某橋梁維修為例，展開(kāi)研究，能夠?yàn)閯e的地區(qū)展開(kāi)相關(guān)工作提供一些意見(jiàn)，為之后的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供一個(gè)良好的基礎(chǔ)。