王宗健
摘 要:經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,促進(jìn)高速公路橋梁建筑工程項(xiàng)目的不斷增多。高速公路橋梁在運(yùn)營中要同時(shí)承受交通流量壓力與外部自然環(huán)境影響,必然會(huì)導(dǎo)致橋梁性能嚴(yán)重下降,為此就需要對(duì)高速公路橋梁進(jìn)行加固施工處理。本文就高速公路橋梁加固施工技術(shù)展開探討。
關(guān)鍵詞:高速公路橋梁;加固施工;技術(shù)要點(diǎn)
通過加固施工技術(shù)的應(yīng)用,高速公路的破損和裂縫問題就可以得到解決,從而使承載能力和運(yùn)輸能力得以恢復(fù),其使用壽命也有了可靠的保障。同時(shí),還有很重要的一點(diǎn)就是提高高速公路橋梁的經(jīng)濟(jì)效益,降低各項(xiàng)成本開支,從而緩解政府財(cái)政壓力。
一、高速公路橋梁常見病害與加固施工的必要性
高速公路橋梁常見病害問題種類非常繁雜,例如在橋梁中縱向裂縫非常之多,這種裂縫可以歸屬為預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)病害,導(dǎo)致出現(xiàn)該橋梁病害的原因主要可歸納總結(jié)為兩點(diǎn):第一,橋面在鋪裝過程中伸縮縫被嚴(yán)重破壞導(dǎo)致大量積水滲透到梁體部位以內(nèi),大量積水令縱向鋼筋嚴(yán)重膨脹并在長期出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,橋梁底板也隨之出現(xiàn)大面積裂縫;第二,施工中對(duì)張拉預(yù)應(yīng)力的控制不合理,例如表現(xiàn)過大導(dǎo)致橫向主拉預(yù)應(yīng)力超標(biāo),未能合理把握施工細(xì)節(jié),預(yù)制抽膠管中的殘留水未被排凈,一到冬季底板必然由于凍脹出現(xiàn)大面積開裂,進(jìn)而出現(xiàn)大面積裂縫。當(dāng)縱向裂縫越大時(shí),橋梁鋼筋的銹蝕程度就會(huì)越高,它會(huì)最大限度影響橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性能,導(dǎo)致橋梁沉陷、斷裂。除縱向裂縫病害以外,T梁結(jié)構(gòu)裂縫問題也很常見,它的主要表現(xiàn)為跨中梁底橫向位置出現(xiàn)大面積裂縫,且T梁結(jié)構(gòu)正截面抗彎強(qiáng)度下降,這些都會(huì)導(dǎo)致橋梁裂縫產(chǎn)生。詳細(xì)講,就是普通混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,它應(yīng)該被歸類于高速公路橋梁的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)病害問題方面。出現(xiàn)該類病害的主要原因還是橋梁在施工建設(shè)過程中的吊裝施工以及后期的養(yǎng)護(hù)不到位,它導(dǎo)致混凝土部分出現(xiàn)嚴(yán)重收縮,最終產(chǎn)生病害。結(jié)合上述病害問題可以看出,高速公路橋梁建設(shè)對(duì)施工工藝、日常運(yùn)維管理要求非常之高,再加之我國許多地區(qū)的高速公路橋梁都始建于20世紀(jì)80年代末,當(dāng)時(shí)公路橋梁建造技術(shù)并不成熟,對(duì)可能發(fā)生的病害問題也未作出前瞻性預(yù)防措施,所以現(xiàn)如今像橋面破損、橋頭跳車、欄桿斷裂、伸縮縫破損、墩臺(tái)底基沖空這樣的病害問題都是十分常見的。綜上所述,現(xiàn)如今針對(duì)我國高速公路橋梁的加固施工工程實(shí)施是非常必要的。
二、高速公路橋梁加固施工技術(shù)
(一)增加橋梁各部分的截面面積
增加橋梁各部分的截面面積的方法對(duì)于橋梁的情況有一定的要求,如果高速公路橋梁的橋下凈空較低,橫截面較小就可以采用這種方法增加主梁的橫截面積進(jìn)行加固。這種加固技術(shù)限制條件較少,通常只需要進(jìn)行接長箍筋的施工就能夠達(dá)到要求。還有一種方法是可以先增加主梁的高度然后再進(jìn)行加固,這種方法會(huì)對(duì)橋梁的外觀造成影響,如果對(duì)橋梁的美觀程度有很高的要求,不建議采用這種方法。因此,在增加橋梁橫截面加固施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)要對(duì)橋梁的狀況進(jìn)行分析,合理選擇相應(yīng)的加固施工技術(shù)。
(二)外加預(yù)應(yīng)力
橋梁邊緣區(qū)域承載材料采用預(yù)應(yīng)力橋梁主偏心荷載作用時(shí)產(chǎn)生的張拉預(yù)應(yīng)力,橋梁主體結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力作用下,拉力和抵消其一些自重荷載,減少為主要結(jié)構(gòu)在重力作用下,變
(三)利用輔助構(gòu)件提升橋梁抗力
如果高速公路橋梁結(jié)構(gòu)完整但是承載力不高,這種情況下就可以采用增加輔助構(gòu)件的方法提高橋梁抗力,也就是可以加裝第二主梁。這種方法施工工藝復(fù)雜,而且對(duì)于施工環(huán)境要求很高,在施工過程中需要阻斷交通,同時(shí)工程量較大,也會(huì)對(duì)原來橋梁的結(jié)構(gòu)造成損害,因此這種方法在高速公路橋梁加固技術(shù)中并不常用。
(四)碳纖維加固
由樹脂粘結(jié)材料將碳纖維粘結(jié)在橋梁混凝土構(gòu)件外觀上,因?yàn)槔w維復(fù)合材料是更加連續(xù)的纖維和粘合劑樹脂膠后積壓和拉拔,成型和使用水泥強(qiáng)度一般較大,適用混凝土形成后的水平可以充分進(jìn)入樹脂混凝土的結(jié)構(gòu)和形成,大幅提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,同時(shí),結(jié)合碳纖維剪切,和混凝土表面的應(yīng)力,增強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抓地力,此外,碳纖維對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施加的壓力導(dǎo)致構(gòu)件同時(shí)發(fā)生協(xié)調(diào)變形,鋼筋與混凝土的緊密結(jié)合將產(chǎn)生比混凝土結(jié)構(gòu)本身更大的抗剪切性能,從而達(dá)到強(qiáng)化鋼筋的目的。
(五)塞縫灌漿法
塞縫灌漿法主要是針對(duì)高速公路橋梁出現(xiàn)裂縫問題的情況,在具體施工中要根據(jù)橋梁裂縫的不同采用不同的砂漿,例如砂漿、水泥砂漿、水泥漿等。通常情況下,橋梁石墩位置出現(xiàn)的裂縫需要用水泥漿進(jìn)行施工加固,在施工中還需要根據(jù)裂縫的大小確定是否添加砂,這種方法操作簡單,施工成本較低,而且加固效果良好。塞縫灌漿法在施工過程中首先要對(duì)水泥砂漿進(jìn)行配比,通常是采用1:1比例的水泥砂漿,在勾縫時(shí)要保留出灌漿孔,直徑大概在7mm左右,具體寬度要根據(jù)具體情況而定。其次就是進(jìn)行灌漿,在施工過程中要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行監(jiān)督,確保灌漿施工的質(zhì)量。
(六)粘貼鋼板加固
鋼板在橋梁結(jié)構(gòu)的拉伸面上粘貼兩組環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑和錨桿,以及其應(yīng)力和弱位,以達(dá)到錨固效果,從而有效地形成混凝土,粘合劑和鋼板的有機(jī)牽引系統(tǒng)提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載力。該加固技術(shù)施工方便,技術(shù)成熟可靠,具有良好的短期效果。其不會(huì)過多地改變橋梁結(jié)構(gòu)的整體尺寸,并且對(duì)原始結(jié)構(gòu)幾乎沒有損壞。其通常用于橋梁加固領(lǐng)域。因此,當(dāng)公路橋梁的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遭受變形裂縫等疾病時(shí),可以用粘鋼板加強(qiáng)構(gòu)件的外部結(jié)構(gòu),以提高承載能力。這種措施應(yīng)特別注意橋梁結(jié)構(gòu)不夠光滑,鋼板與混凝土之間的粘結(jié)面積很小。
三、做好高速公路橋梁加固施工的安全管理
高速公路橋梁加固施工單位必須要加強(qiáng)施工安全責(zé)任制的制定與實(shí)施,對(duì)每個(gè)施工崗位的責(zé)任進(jìn)行落實(shí),嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度,施工之前要做好施工人員資質(zhì)的審查,對(duì)施工人員進(jìn)行考核,考核合格者發(fā)放入場(chǎng)證,禁止無證人員進(jìn)入施工現(xiàn)象。在施工過程中,發(fā)現(xiàn)安全隱患要進(jìn)行及時(shí)處理,對(duì)施工單位的施工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督,保證施工過程中的安全。保證足夠的安全控制資金投入,加強(qiáng)對(duì)施工單位的監(jiān)督,保證安全資金能夠得到合理利用,落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制,完善施工單位的安全事故應(yīng)急預(yù)案,及時(shí)組織安全檢查,防止出現(xiàn)安全事故。同時(shí)還要對(duì)施工作業(yè)人員的安全防護(hù)用品進(jìn)行仔細(xì)檢查,比如施工所用安全帶必須使用五點(diǎn)雙掛型的安全帶,勞保鞋和安全帽必須符合國家相關(guān)要求等。施工單位要完善施工過程中的質(zhì)量控制系統(tǒng),利用自主控制與監(jiān)督控制等方式保證對(duì)施工過程的質(zhì)量監(jiān)督與管理,保證施工質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行施工安全條例,防止出現(xiàn)安全問題。施工前應(yīng)當(dāng)做好施工總進(jìn)度計(jì)劃,在施工過程中嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行施工。在施工過程中要根據(jù)具體情況和施工進(jìn)度及時(shí)對(duì)施工總計(jì)劃進(jìn)行合理調(diào)整,將具體施工情況與計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比,如果出現(xiàn)問題要進(jìn)行及時(shí)糾正,保證高速公路橋梁加固施工的順利進(jìn)行。
四、結(jié)語
綜上所述,隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,高速公路橋梁的數(shù)量和規(guī)模不斷增加,逐漸成為我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中不可或缺的一部分。因此,高速公路橋梁的整體質(zhì)量至關(guān)重要,通過對(duì)高速公路橋梁采取合理的加固技術(shù),不僅可以提高橋梁的整體穩(wěn)定性,也能夠確保高速公路的正常通行,增加橋梁的使用壽命。所以,應(yīng)該不斷研究高速公路橋梁的加固技術(shù),同時(shí)在橋梁運(yùn)行過程中加強(qiáng)定期維修養(yǎng)護(hù)工作,從而推動(dòng)我國交通事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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