文/賀蘭寧
隨著時代的進步,社會經(jīng)濟水平的提升,我國交通行業(yè)得到了良好發(fā)展。在眾多交通建設中,道路橋梁是重要的組成部分,其所發(fā)揮的作用是不可替代的。雖然近年來,橋梁建設技術得到了新發(fā)展,但是在道路橋梁使用中,由于受多種因素影響,導致結構病害頻發(fā),降低了道路橋梁質(zhì)量,難以保證行車安全,給社會發(fā)展也帶來了負面影響。因此,在新時期,積極探索行之有效的道路橋梁加固技術具有重要的現(xiàn)實意義,有必要加大研究力度。
塔里木河大橋如圖1所示,位于新疆南疆阿拉爾市,2009年前是塔里木河南北兩岸兩大墾區(qū)的交通紐帶,屬于阿拉爾市和塔里木河南岸各城鎮(zhèn)聯(lián)系的橋梁。1979年,由600余人的專業(yè)隊伍承建,1982年10月1日建成通車,給人們生活和社會生產(chǎn)提供了有利條件。塔里木河大橋相關參數(shù)如表1所示。
塔里木河大橋下部結構為雙柱式橋墩,橋面橫向布置為5片T梁,上部結構為跨徑20m的鋼筋混凝土T梁。直至今日,塔里木大河橋已運行多年,在外部荷載和自然環(huán)境等因素的影響下,橋梁結構出現(xiàn)了問題,存在多種病害。2018年開展加固維修處理。
圖1 塔里木河大橋
表1 塔里木河大橋相關參數(shù)
塔里木河大橋中,開裂病害是比較常見的,是最主要的病害之一,對橋的使用性能產(chǎn)生了不良影響,在該工程中,由于主梁開裂,嚴重降低了橋梁結構的承載力,縮短了橋梁的使用壽命。例如,頂板分裂。之所以形成了此病害,主要是因為新疆地區(qū)晝夜溫差比較大,在日照的作用下,會在很大程度上影響箱梁頂板,促使其豎向溫差大,橫向缺乏應力,在此情況下混凝土橫向抗拉強度比較弱,埋下了安全隱患,導致縱向裂縫出現(xiàn),加大了開裂病害嚴重程度。再如,底板裂縫也是主要的病害,其為橫向的,其出現(xiàn)的主要原因是所受的應力超過其抗拉度,進而引發(fā)開裂問題。
塔里木河大橋為鋼筋混凝土結構,雖在長期的使用中,由于受風沙災害等自然因素的影響,對橋造成了破壞,致使混凝土結構開裂,當水和二氧化碳進入其內(nèi)部時,通常會出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象,使得其與混凝土呈現(xiàn)逐漸分離的狀態(tài),加大了開裂病害出現(xiàn)的概率,引發(fā)主梁腐蝕等問題,不僅對橋梁承載力造成了負面影響,而且還降低了橋梁結構質(zhì)量[1]。另外,凍融剝蝕破壞也是較為常見的現(xiàn)象,一般來說,其主要發(fā)生在混凝土構造物暴露在表面,導致混凝土外表面剝落。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,車輛日益增加,人們出行也更加頻繁,對道路橋梁造成的壓力越來越大[2]。同時,汽車荷載也有所加大,甚至是超過了道路橋梁的承載能力,出現(xiàn)了超荷載嚴重現(xiàn)象,對道路橋梁結構造成了嚴重的破壞。因此,承載力不足也是當前道路橋梁面臨的重要病害,埋下了安全隱患,不利于車輛穩(wěn)定、安全運行。
在道路橋梁加固技術中,裂縫加固技術是最重要的組成部分。針對于本橋梁結構開裂病害而言,需要對先進的裂縫加固技術加以運用。在實際運用中,主要是結合裂縫的實際情況,對橋梁裂縫進行相應的修補,降低裂縫的嚴重程度,增強橋梁性能,確保橋梁和道路結構的耐久性得到修復。具體措施有多個,如材料填充技術、注漿技術、表面處理技術等。這就需要根據(jù)具體的裂縫類型,進行相關技術的選擇[3]。例如,針對于表面裂縫深度在20(單位:mm)之內(nèi)的裂縫,可采用表面處理技術。首先,借助特殊材料開展表面涂抹工作。如可使用水泥漿進行涂抹。在此過程中,需要對操作頻率進行良好控制,一般應該控制在5分鐘1次,當其厚度到1(單位:mm)時,可停止此操作。其次,為進行防腐保護,應該開展瀝青涂抹工作。最后,利用玻璃纖維等材料進行覆蓋,避免外界因素對其造成破壞。
在本工程中,鋼筋外露、銹蝕現(xiàn)象嚴重,同時由于年限比較久,結構混凝土嚴重老化,降低了道路橋梁的承載力。因此,在進行道路橋梁加固工作過程中,需要對種植鋼筋加固技術進行科學合理的使用,以便進一步加強鋼筋的位置。主要步驟如下:第一步,在橋梁結構病害區(qū)域進行鉆孔,在此環(huán)節(jié)中應該注重確保受力的均勻性。這就需要對鉆孔深度進行嚴格的控制,促使其與預埋件深度一致,其孔徑應該大一些,保證其大于預埋鋼筋孔徑的2(單位:mm)[4]。第二步:做好相關的清理工作,重點清理錨筋,為接下來的施工創(chuàng)造良好的環(huán)境。第三步,鉆孔工序完成后需要立即進行植筋施工,在該基礎上,還需要進行灌膠植筋回填處理。在種植鋼筋加固技術應用中,部分植筋可能需要進行焊接,此時應該明確焊接點位置,使其與膠面保持適當?shù)木嚯x,最好在10(單位:cm)左右。與此同時,應該注重降溫手段的運用,增強加固效果。
橋面鋪裝層的加固是道路橋梁加固中的關鍵環(huán)節(jié),與整體加固效果是息息相關的。為了增強橋梁的穩(wěn)定性、可靠性,需要提高對橋面鋪裝層維修與加固的重視度,定期開展對橋梁面鋪裝的養(yǎng)護工作,提升道路橋梁性能,減少不必要問題的發(fā)生[5]。在實際加固中,應該做到具體問題具體分析,不能盲目的進行加固,以免降低加固質(zhì)量。針對實際情況,制定相應的加固方案。在道路橋梁修復方面,局部修復方式使用頻率是比較高的,如針對脫落和破裂的區(qū)域進行目的性的加固和養(yǎng)護,可確保加固效率與質(zhì)量,提高道路橋梁強度。在實際維修中,還需要對橋梁的承載力加以考慮,以便有效彌補承載力不足的缺陷,實現(xiàn)良好的加固效果。例如,由于道路橋梁承載能力不足,所以在進行加固時,應該針對損壞部分進行合理的去除,采用混凝土加固的方式對橋梁進行修復,優(yōu)化橋梁性能。
在道路橋梁建設中,充分應用預應力加固技術,可促使橋梁結構的抗壓能力大幅提升,確保其穩(wěn)定性達到相關標準與要求。在該技術的實際應用中,能夠促使橋梁結構外鋼束的張拉增加,確保結構的可靠性。具體而言,應該發(fā)揮鋼筋掃描器的作用,借助其掃描原鋼筋混凝土,以便明確其方向與直徑,進行有針對性、目的性的加固,同時也需要對原鋼筋混凝土梁中的鋼筋實際分布情況進行了解,為接下來的加固環(huán)節(jié)提供依據(jù)。在其混凝土梁一端將鉆孔的位置明確后,需要科學的開展鉆孔施工,針對穿鋼絞線的孔需要進行灌漿,并對固定板進行相應的設置,使其能夠靠近原鋼筋混凝土梁下表面的一側,提升加固效果,延長橋梁的使用壽命[6]。
綜上所述,針對塔里木河大橋各種病害問題,在2018年9月對該大橋全面封閉式維修加固,采取了一系列處理措施,對有關加固技術進行了合理利用,提升了橋梁的使用性能,對其缺陷進行了彌補,經(jīng)過3個月的加固與維修處理,2018年12月底完成維修,并開始使用,全面開放。如圖2所示,是維修之后的塔里木河大橋。
圖2 維修好的塔里木河大橋
總而言之,在我國社會經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天,道路橋梁在國民經(jīng)濟的地位日益提升。為確保橋梁具備良好的使用性能,需要明確其主要結構病害,并采取有效措施加以處理,對裂縫修補技術、橋面鋪裝層加固技術等進行合理應用,增強道路穩(wěn)定性,提高道路承載能力,確保道路橋梁的使用安全,為車輛通行及人們出行提供便利條件,促進和諧社會發(fā)展。