公路橋梁幾種常見加固措施和施工要點(diǎn)
2015-06-03
引言：伴隨著我省公路事業(yè)的快速發(fā)展，公路的通行能力和服務(wù)水平不斷提高。作為我省路網(wǎng)的重要組成部分，大量的公路橋梁長(zhǎng)期承載繁重交通負(fù)荷，特別是許多年代較長(zhǎng)的舊橋，出現(xiàn)了不同程度的病害，承載能力大幅降低，甚至已不能維持正常使用，對(duì)地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成極大的制約。因此，采取有效措施對(duì)現(xiàn)有公路橋梁進(jìn)行維修加固，提高舊橋的承載能力，確保各條交通動(dòng)脈的安全暢通是目前乃至今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里我省公路行業(yè)面臨的一項(xiàng)主要任務(wù)。
公路橋梁常見病害
1、主拱圈裂縫
主拱圈裂縫包括中波縱向裂縫；肋、波連接處裂縫；拱肋裂縫，大部分病害橋梁各孔拱肋均有橫向裂縫，且多數(shù)為U形裂縫，多發(fā)生在拱頂前后大概10m范圍內(nèi)；橫系梁裂縫。
2、橋面伸縮縫損壞
如果橋面清理不到位，導(dǎo)致大量硬物填入伸縮縫凹槽，在大量荷載的情況下極易引起伸縮縫破壞。另外，在重車反復(fù)作用下，滲透到伸縮縫中的雨水產(chǎn)生高壓水，進(jìn)而容易引發(fā)附近瀝青混凝土發(fā)生松散、開裂。這些都會(huì)導(dǎo)致橋梁主體結(jié)構(gòu)破壞，使梁板和蓋梁的安全性和耐久性降低，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)交通事故。
3、墩臺(tái)病害
由于施工時(shí)混凝土澆筑及水泥、骨料質(zhì)量存在問題，導(dǎo)致橋墩上存在豎向裂縫，年代較久則會(huì)沿縫出現(xiàn)白色晶體析出物。另外，在常年使用過程中，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)除了會(huì)受到橋梁上部構(gòu)造的荷載作用，還承受著風(fēng)、流水、冰等自然界各種因素的影響，加之過橋車輛的日益重型化，導(dǎo)致墩臺(tái)基礎(chǔ)荷載過重，出現(xiàn)不同程度的損壞。
4、主梁裂縫及主梁變形
一般情況下，主梁裂縫多發(fā)生在錨跨中部梁的下緣以及懸臂梁根部上緣。主梁裂縫通常是由于大量重車通過導(dǎo)致梁的受拉區(qū)發(fā)生開裂，由于負(fù)變矩區(qū)裂縫在上面，雨水很容易從裂縫滲入到梁內(nèi)，進(jìn)而引起鋼筋銹蝕，導(dǎo)致砼的強(qiáng)度降低。
5、腹拱、立墻病害
橋梁腹拱及立墻多為漿砌片石材料，防水層質(zhì)量較差，導(dǎo)致許多腹孔及立墻上出現(xiàn)滲水痕跡，甚至?xí)蜷L(zhǎng)年流水侵溶出現(xiàn)“石筍”。除此之外，腹拱圈及立墻上也容易發(fā)生裂縫。
6、鋼筋銹蝕
在橋梁施工過程中，如果混凝土的密實(shí)性不夠、鋼筋保護(hù)層的厚度不足或遭到破壞，很容易導(dǎo)致橋梁運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)鋼筋銹蝕現(xiàn)象。當(dāng)鋼筋發(fā)生銹蝕時(shí)，銹蝕部分會(huì)發(fā)生體積膨脹，擠壓周圍混凝導(dǎo)致混凝土開裂，而且鋼筋斷面面積會(huì)減小，結(jié)構(gòu)承載能力下降。此外，鋼筋銹蝕還會(huì)降低混凝土對(duì)鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡，影響結(jié)構(gòu)的美觀。
公路橋梁加固方法與措施
原則與要求
在對(duì)公路橋梁進(jìn)行加固之前，先要全面檢測(cè)橋梁的劣化與受損情況，并依此進(jìn)行安全性評(píng)估，確定結(jié)構(gòu)物實(shí)際承載能力，判斷損傷是否對(duì)橋梁承載力和耐久性構(gòu)成威脅。
如果公路橋梁的加固費(fèi)用比新建費(fèi)用節(jié)省一半，那么就應(yīng)該優(yōu)先考慮對(duì)其進(jìn)行加固。在進(jìn)行加固時(shí)，要盡可能降低對(duì)交通的影響，盡量避免中斷交通。
對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的缺陷，要做到一次加固好，不留后患。而且，必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，盡可能將對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷減至最低。此外，還要盡可能做到技術(shù)可靠、耐久使用、養(yǎng)護(hù)方便。
常用的加固方法
1、粘貼鋼板加固法
?、龠m用范圍及特點(diǎn)
隨著交通量的增加，如果主梁承載力不足，或者是縱向主筋嚴(yán)重腐蝕，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。對(duì)這一問題，可以采用粘貼鋼板加固法，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，從而有效達(dá)到提高梁的承載能力的目的。
這種方法施工工藝簡(jiǎn)單，施工工期短，占用空間小，現(xiàn)場(chǎng)僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小，而且不需要破壞原結(jié)構(gòu)尺寸，所以雖然推廣時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展十分迅速。
?、谑┕ひc(diǎn)
粘鋼加固應(yīng)按圖1工藝流程進(jìn)行。
a.表面處理：表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理和鋼板貼合面處理，是粘鋼加固施工過程最關(guān)鍵的工序，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行。對(duì)于砼構(gòu)件結(jié)合面應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度、堅(jiān)實(shí)程度、干濕程度和鋼板銹蝕程度分別處理。
b.粘貼：粘結(jié)劑配置好后，用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的砼表面和鋼板上，中間厚邊緣薄。然后將鋼板貼于預(yù)定位置。
c.固定于加壓：鋼板粘貼好后立即用特質(zhì)U型夾具夾緊或用木桿頂撐，壓力保持為0.05~0.1Mpa，以使膠液剛從鋼板邊擠出為度。
d.后續(xù)：待粘結(jié)劑固化后，應(yīng)嚴(yán)格做好粘結(jié)鋼板的檢驗(yàn)和防腐處理。
2、加大截面加固法
適用范圍及特點(diǎn)
加大截面加固法也稱外包混凝土加固法，即通過增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。加大截面通常有加厚橋面板和加大主梁梁肋的高度和寬度兩種方式。這種方法工藝相對(duì)較為簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，且具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，一般廣泛用于較小跨徑的T梁橋以及板橋的加固。經(jīng)這種方法加固的橋梁剛度明顯提高，承載能力也能取得較好的效果。
