賈 軍

(山西交通養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

0 前 言

鋼筋混凝土以其平整度高、噪聲低等優(yōu)勢(shì)成為橋梁工程施工的常用材料，但是，目前鋼筋混凝土橋梁因長(zhǎng)期的交通負(fù)荷和各種客觀(guān)因素的影響，出現(xiàn)了橋面受損、鋼筋繩索銹蝕、梁板或拱體裂縫等問(wèn)題。針對(duì)這些不足，應(yīng)加大技術(shù)投入的力度以避免各種安全風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生。

1 鋼筋混凝土橋梁?jiǎn)栴}成因分析

在進(jìn)行橋梁加固和維修之前，應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的劣化和損傷問(wèn)題進(jìn)行分析，運(yùn)用恰當(dāng)合理的技術(shù)方案來(lái)加固和維修。當(dāng)前，除了因偶然荷載導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)梁板斷裂等大型損壞故障外，比較常出現(xiàn)的問(wèn)題有裂縫、剝落、蜂窩、鋼筋銹蝕等，其中對(duì)鋼筋混凝土承載耐久功能的影響比較突出的是裂縫問(wèn)題，其不僅會(huì)破壞鋼筋保護(hù)層，而且會(huì)有空氣入侵使鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件功能受損，其具體原因分析如下。

1)橋梁在建造之前，沒(méi)有做好現(xiàn)場(chǎng)勘察和細(xì)節(jié)處理工作。設(shè)計(jì)圖紙不合理，存在截面尺寸、鋼筋材料配置不符合實(shí)際建設(shè)要求；在施工的過(guò)程當(dāng)中，質(zhì)量控制工作沒(méi)有落實(shí)到位，導(dǎo)致進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的材料達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。橋梁在運(yùn)行使用過(guò)程當(dāng)中，混凝土出現(xiàn)干縮、徐變和預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損傷，導(dǎo)致了橋梁裂縫問(wèn)題和構(gòu)件的強(qiáng)度降低。在實(shí)際情況中，橋梁還會(huì)受到來(lái)自自然環(huán)境當(dāng)中有害化學(xué)物質(zhì)的影響使橋梁結(jié)構(gòu)遭受到破壞，如運(yùn)行時(shí)來(lái)往車(chē)輛的撞擊、交通超載促使橋面磨損。

2)自然環(huán)境變化影響了鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)。如四季溫度、氣候條件的差異變化、地震洪水等重大自然災(zāi)害的破壞等使橋梁自身鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)劣化問(wèn)題。這些影響因素的交錯(cuò)作用所產(chǎn)生的惡性循環(huán)，使得劣化問(wèn)題更加突出，主要表現(xiàn)在橋梁出現(xiàn)裂縫、材料剝落、蜂窩以及鋼筋銹蝕等。

3)橋梁使用過(guò)程，部分車(chē)輛嚴(yán)重的超載和超限導(dǎo)致橋梁橋面板出現(xiàn)嚴(yán)重的坑洼不平問(wèn)題，使得受力鋼筋產(chǎn)生外漏、銹蝕。車(chē)輛超限所產(chǎn)生的彎矩和剪力致使梁板承受不住較大的彎曲變形并持續(xù)遭到剪力破壞，而荷載量過(guò)大則導(dǎo)致裝配式板橋的鉸縫混凝土產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響到出行民眾的安全。

2 鋼筋混凝土橋梁加固維修原則

1)妥善制定完善的加固維修方案。通過(guò)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)勘探，以橋梁遭受的損害程度選取合理的加固維修技術(shù)，以此保證整個(gè)維修過(guò)程的順利實(shí)行，提升維修的效率和質(zhì)量，同時(shí)嚴(yán)格控制加固維修時(shí)間。

2)橋梁在進(jìn)行維修加固的過(guò)程中，盡可能不去破壞橋梁原有的結(jié)構(gòu)，需在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工作業(yè)。一般情況下，除非橋梁損壞異常嚴(yán)重，嚴(yán)重影響到人民生活和社會(huì)秩序，否則仍保持原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

3)在實(shí)際的作業(yè)當(dāng)中，對(duì)橋梁進(jìn)行維修加固時(shí)，要重視對(duì)橋梁原本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行補(bǔ)充修補(bǔ)，仔細(xì)檢查橋梁維修加固的部分是否與橋梁原有的結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，保持橋梁的整體美觀(guān)效果。

3 鋼筋混凝土橋梁加固維修技術(shù)

3.1 基礎(chǔ)沖空技術(shù)

在橋梁維修加固技術(shù)中，基礎(chǔ)沖空是實(shí)際應(yīng)用中最為常見(jiàn)的方法。這項(xiàng)技術(shù)主要是在橋梁表面產(chǎn)生沖空部位的時(shí)候，使用混凝土材料對(duì)沖空部位進(jìn)行填充，從而起到維修加固的目的。但是在實(shí)際操作中，當(dāng)橋梁部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象或者地基不牢固的問(wèn)題，還需要應(yīng)用到支固技術(shù)，將混凝土等材料混雜在一起以此來(lái)建立一個(gè)支撐面，安裝在橋梁的外部側(cè)面位置，通過(guò)外力作用來(lái)強(qiáng)化橋梁自身的穩(wěn)定程度，之后再對(duì)橋梁損壞的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修和加固。

3.2 主拱圈加固技術(shù)

主拱圈出現(xiàn)損壞也是橋梁常見(jiàn)問(wèn)題之一，因此，需要根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況采取適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)。首先對(duì)橋梁周遭環(huán)境進(jìn)行勘察，如水流速度變化、水流量的大小、橋梁來(lái)往車(chē)輛通行情況等，通過(guò)評(píng)估和測(cè)量之后再綜合考量運(yùn)用拱背加固或者拱腹加固的方法。通過(guò)拱圈進(jìn)行加固，能夠最大程度提升維修過(guò)程當(dāng)中橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且將加固材料本身的作用發(fā)揮出來(lái)。常用加固手段見(jiàn)圖1～2。

圖2 拱腹新增鋼筋混凝土襯砌

如果橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭受到破壞，僅采取加固拱圈或者拱腹的方法已經(jīng)不能解決的時(shí)候，可運(yùn)用主拱圈襯砌技術(shù)。其主要技術(shù)原理是當(dāng)橋梁本身受到河水或者其他外部因素的沖擊而使穩(wěn)定性遭到破壞的時(shí)候，主拱圈襯砌技術(shù)能夠最大限度發(fā)揮橋梁保護(hù)作用。除此之外，如果出現(xiàn)橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土損害已經(jīng)達(dá)到較高程度，那么還需要將橋梁本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除和更換，然后再開(kāi)展對(duì)橋梁的主拱圈的加固工作。

3.3 強(qiáng)化橋梁加固以及施工檢測(cè)的力度

橋梁施工前的準(zhǔn)備工作、施工過(guò)程以及施工完畢后對(duì)鋼筋混凝土的實(shí)際加固情況進(jìn)行細(xì)致的實(shí)地檢測(cè)具有重要作用。施工之前，需要做好原材料檢查等基礎(chǔ)工作，橋梁所采取的維修加固方法中運(yùn)用到的大部分原材料為鋼筋還有混凝土，這需要質(zhì)量檢測(cè)人員落實(shí)好任務(wù)，加強(qiáng)自身的職業(yè)責(zé)任感，做好鋼筋和混凝土的檢查工作，保證其質(zhì)量符合實(shí)際作業(yè)操作的要求。針對(duì)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容，必須對(duì)其技術(shù)應(yīng)用的合理性進(jìn)行審核，達(dá)到合理可行的目的。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格把控好每一道程序，因橋梁加固維修主要是進(jìn)行二次改造，延長(zhǎng)使用壽命。因此，加固維修工作必須完善好監(jiān)督管理工作，以現(xiàn)代化技術(shù)為依托，對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控?；炷敛牧吓浔纫惨霞夹g(shù)規(guī)范，增加抽樣檢查的頻次，促使加固維修工作的順利進(jìn)行。

4 現(xiàn)階段橋梁加固維修新技術(shù)

4.1 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料應(yīng)用

相比較以往使用的以粘鋼材料為主的加固方法，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具有一定的優(yōu)勢(shì)。①不會(huì)受到電化學(xué)腐蝕的干擾，在一定的溫度范圍內(nèi)避免受到酸、堿、鹽等物質(zhì)元素的影響，減少抗腐蝕成本投入，降低維護(hù)成本；②纖維增強(qiáng)復(fù)合材料能夠針對(duì)處于不同環(huán)境的橋梁結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同部位進(jìn)行處理，以實(shí)際施工情況剪裁符合要求的形狀和所需數(shù)量；③方便操作和運(yùn)輸，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料需要應(yīng)用到的大型輔助設(shè)備不多，突破了空間的限制，擴(kuò)大操作的靈活性和便利性，最大程度地降低對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的干擾，實(shí)現(xiàn)縮短工期和節(jié)省成本的目的；④纖維增強(qiáng)復(fù)合材料本身所構(gòu)成的纖維絲束其直徑比較小，彎曲剛度比較低，能夠在生產(chǎn)過(guò)程中形成連續(xù)長(zhǎng)度的產(chǎn)品，折疊成卷進(jìn)行運(yùn)輸，避免接頭帶來(lái)的影響。

4.2 應(yīng)用預(yù)應(yīng)力加固橋梁的方法

1)應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力法。這種方法主要通過(guò)將具有防腐能力的預(yù)應(yīng)力筋安置在橋梁的箱梁上，使預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反彎矩來(lái)消除部分外荷載所形成的內(nèi)力作用，實(shí)現(xiàn)梁體功能的改善，提升承載力度。見(jiàn)圖3～6。

2)應(yīng)用具備粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的加固方法。這種方法是運(yùn)用錨固于進(jìn)行加固的橋梁上的高強(qiáng)鋼絲，以2～3股鋼絞線(xiàn)或者自身直徑較小的高強(qiáng)度粗鋼筋，將產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力作用到梁體上，以較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿進(jìn)行灌注，使預(yù)應(yīng)力筋和實(shí)施加固技術(shù)的梁體融合起來(lái)。

3)運(yùn)用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)復(fù)合纖維加固方法。這是以梁體外所黏貼的高強(qiáng)復(fù)合纖維布條或者板條產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力作用于梁體。

5 結(jié)束語(yǔ)

橋梁建設(shè)工程是一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重大事項(xiàng)，因而改善橋梁加固維修的手段和技術(shù)，應(yīng)用具有科學(xué)性和合理性的施工工藝，能夠促使國(guó)家社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。通過(guò)高新技術(shù)手段的發(fā)展，橋梁維修加固方法手段將會(huì)更加完善，符合新時(shí)代建設(shè)理念。

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