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摘 要:文章通过应用实例,总结桥梁加固技术的一些经验,重点介绍了裂缝现象,梁体砼破损,支座损坏,桥面铺装病害,伸缩缝问题,以及上部结构横向联系病害现象等常见病害以及相应的维修加固方法及施工控制。
关键词:桥梁;维修;加固
维修加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。自从1988年我国始建高速公路以来,我国高速公路事业得到了长足发展,另一方面我国公路物流事业飞速发展,高速公路车流量逐年增加,汽车载荷也越来越重,这就加剧了高速公路桥梁病害的发生。
1 高速公路桥梁的常见病害
目前高速公路桥梁常见病害有:裂缝现象,梁体砼破损,支座损坏,桥面铺装病害,伸缩缝问题,以及上部结构横向联系等桥梁常见破坏形式,是关系到高速公路桥梁使用寿命及高速公路使用率的重大问题,也是社会各界关心的问题,更是和谐社会的一方面。分析其原因,并找出处理方法是保证高速公路桥梁发挥基使用功能的前提条件。
1.1 裂缝现象
桥梁的裂缝有荷载裂缝和变形裂缝。
1.2 梁体砼破损
梁体砼破损,必然伴随钢筋锈蚀病害的产生。它是施工时模板冲洗不干净与后期运营时外力所造成的。
1.3 支座损坏
由于施工工艺、支座自身质量因及超载车辆作用的原因,高速公路桥梁的支座脱空、损坏、开裂、变形比较严重。
1.4 桥面铺装病害即桥面破坏
常见的桥面破坏有桥面沥青混凝土推移、开裂、拥包、车辙、掉块等。
1.5 伸缩缝问题
伸缩缝破坏有伸缩缝混凝土损坏、伸缩缝结构的破坏等。
1.6 上部结构横向联系病害
常见的上部结构横向联系病害有板梁铰缝渗水、单梁受力,T梁横隔板开裂破坏。
2 高速公路桥梁常见病害维修加固的方法
2.1 裂缝处理方法
(1)碳纤维加固。碳纤维加固方法是与裂缝封闭和灌浆方法相结合的。在做碳纤维加固之前,先要对裂缝进行处理的,碳纤维具有极高的抗拉强度和弹性模量。碳纤维的加固方法是将碳纤维粘贴在混凝土有裂缝的地方或者需要增加强度的地方,与砼形成有效的整体,增强混凝土强度,提高高速公路桥梁的使用能力。
(2)裂缝封闭和灌浆。对结构上、下部存在的所有可见裂缝进行封闭处理,对裂缝宽度<0.15 mm的,进行表面封闭处理;对裂缝宽度≥0.15 mm的,进行裂缝灌浆处理。
(3)高弹性可伸缩裂缝表面封闭胶进行封闭。采用环氧树脂进行裂缝表面封闭,高弹性可伸缩裂缝表面封闭胶,裂缝表面封闭后开裂,胶体性能满足《公路桥梁加固设计规范》,并具有高弹性裂缝封闭胶可随其活动自动张合,有效解决裂缝封闭胶开裂问题。
2.2 梁体砼破损处理方法混凝土修补采用树脂型轻质修补砂浆,比重一般在37.6 kn/m左右,混凝土修补砂浆施工工艺为:
根据现场实际情况选择采用符合安全技术性能的支架设计方案;对基面用二甲苯或丙酮清洗干净;修补;用二甲苯或丙酮清洗容器及器具,并用肥皂水清洗手和皮肤。
2.3 支座损坏处理方法
支座损坏分为支座脱空、支座开裂、支座变形等多种病害,针对不同的病害,要有不同的维修方案,才能确保高速公路桥梁通行的安全。
应根据检查的情况,制定监控措施。同时在桥梁跨中部位布置应变传感器,以监测其受力和变形。
2.4 桥面破坏的处理
(1)挖补:对于沥青砼桥面的铺装层的拥包、车辙、掉块等破坏,一般采取挖补的办法。
(2)对于沥青混凝土桥面破坏严重的,就要采取比较大的处理办法。一般是将整个桥面沥青混凝土去除,重新摊铺新的沥青混凝土,或者是换成新的防水水泥混凝土重新进行铺装。
2.5 伸缩缝问题的处理
伸缩缝出现问题了,一般是针对不同的情况进行不同的处理。单纯的只是靠背混凝土出现问题只需要剔除旧的已破坏的混凝土并重新浇注新的等强度混凝土即可。
2.6 上部结构横向联系病害维修加固方法
横向联系对于装配式梁桥来说至关重要,如果横向联系结构破坏,就会形成单梁受力,加速结构的破坏。
(1)梁板铰缝:如果铰缝有破坏,梁体不能集体受罚,一般采取重新施工铰缝的办法。
(2)T型梁横隔板破坏:T型梁横隔板破坏一般都是在梁端干接头。处理方法一般采取把干接头变成湿接头进行施工维修,或者桥梁横所增加预应力。桥梁横所增加预应力可分为体外预应力加固和预应力高强钢丝网加固,体外预应力加固适用于采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的大跨桥梁加固,预应力高强钢丝网加固技术能同时显著提高结构刚度和承载力,施工简单成本低,施工时不需要中断交通。极限阶段往往发生钢筋屈服、钢丝绳断裂、受压区混凝土压坏的延性破坏,疲劳性能理想,耐久性好。现有其他加固技术中的缺点都得到了较好地解决或改善。
3 高速公路桥梁加固维修施工的紧迫性
涉及公路桥梁的维修施工,要求的工期都比较短。因此在确保高速公路正常通行,同时还要确保桥梁加固维修施工安全的前提下,想要按期完成原定的工期目标应做好以下几点工作。
(1)合理安排施工人员,保证施工人员满足施工工期要求。
(2)提前做好施工机械设备的检验工作,保证施工机械设备在施工过程中不出现故障问题耽误施工进度。
(3)编制详细的施工计划安排,并根据施工计划安排,对原材料的进场时间进行细致安排。确保工程材料的供应满足工期要求。
(4)安排夜间作业,保证施工工程的连续性。
4 结语
根据近年来公路桥梁出现的不同病害,通过维修加固实践得出的部分方法和方案,关键是对旧桥要进行制度化的检查、检测,对旧桥进行全面调查研究;了解桥梁出现病害及破损情况,分析原因,针对每座桥梁的情况,采用经济合理的加固方法,加固方案和方法较多,采用何种方案须具体而定,但一定要处理得当,以满足桥梁承载运输的需要。随着我国高速公路事业的蓬勃发展以及多数高速公路逐渐进行养护阶段,公路桥梁维修加固施工会变得越发的重要,这不仅关系到交通运输安全,也关系到国家人民的利益。在进行桥梁加固维修的施工中,要根据具体的桥梁情况,确定合适的处理办法及维修时间,确保桥梁长期使用安全及维修时的安全。
参考文献
[1]杨之渊.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社,1997.
[2]浅谈桥梁的加固技术及其应用[J].山西建筑,2002,(11).
[3]经析林,谢华鸾.既有混凝土桥梁病害调查及成因分析[J].中外公路,2005,(1).
(作者單位:四川大学锦江学院)
关键词:桥梁;维修;加固
维修加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。自从1988年我国始建高速公路以来,我国高速公路事业得到了长足发展,另一方面我国公路物流事业飞速发展,高速公路车流量逐年增加,汽车载荷也越来越重,这就加剧了高速公路桥梁病害的发生。
1 高速公路桥梁的常见病害
目前高速公路桥梁常见病害有:裂缝现象,梁体砼破损,支座损坏,桥面铺装病害,伸缩缝问题,以及上部结构横向联系等桥梁常见破坏形式,是关系到高速公路桥梁使用寿命及高速公路使用率的重大问题,也是社会各界关心的问题,更是和谐社会的一方面。分析其原因,并找出处理方法是保证高速公路桥梁发挥基使用功能的前提条件。
1.1 裂缝现象
桥梁的裂缝有荷载裂缝和变形裂缝。
1.2 梁体砼破损
梁体砼破损,必然伴随钢筋锈蚀病害的产生。它是施工时模板冲洗不干净与后期运营时外力所造成的。
1.3 支座损坏
由于施工工艺、支座自身质量因及超载车辆作用的原因,高速公路桥梁的支座脱空、损坏、开裂、变形比较严重。
1.4 桥面铺装病害即桥面破坏
常见的桥面破坏有桥面沥青混凝土推移、开裂、拥包、车辙、掉块等。
1.5 伸缩缝问题
伸缩缝破坏有伸缩缝混凝土损坏、伸缩缝结构的破坏等。
1.6 上部结构横向联系病害
常见的上部结构横向联系病害有板梁铰缝渗水、单梁受力,T梁横隔板开裂破坏。
2 高速公路桥梁常见病害维修加固的方法
2.1 裂缝处理方法
(1)碳纤维加固。碳纤维加固方法是与裂缝封闭和灌浆方法相结合的。在做碳纤维加固之前,先要对裂缝进行处理的,碳纤维具有极高的抗拉强度和弹性模量。碳纤维的加固方法是将碳纤维粘贴在混凝土有裂缝的地方或者需要增加强度的地方,与砼形成有效的整体,增强混凝土强度,提高高速公路桥梁的使用能力。
(2)裂缝封闭和灌浆。对结构上、下部存在的所有可见裂缝进行封闭处理,对裂缝宽度<0.15 mm的,进行表面封闭处理;对裂缝宽度≥0.15 mm的,进行裂缝灌浆处理。
(3)高弹性可伸缩裂缝表面封闭胶进行封闭。采用环氧树脂进行裂缝表面封闭,高弹性可伸缩裂缝表面封闭胶,裂缝表面封闭后开裂,胶体性能满足《公路桥梁加固设计规范》,并具有高弹性裂缝封闭胶可随其活动自动张合,有效解决裂缝封闭胶开裂问题。
2.2 梁体砼破损处理方法混凝土修补采用树脂型轻质修补砂浆,比重一般在37.6 kn/m左右,混凝土修补砂浆施工工艺为:
根据现场实际情况选择采用符合安全技术性能的支架设计方案;对基面用二甲苯或丙酮清洗干净;修补;用二甲苯或丙酮清洗容器及器具,并用肥皂水清洗手和皮肤。
2.3 支座损坏处理方法
支座损坏分为支座脱空、支座开裂、支座变形等多种病害,针对不同的病害,要有不同的维修方案,才能确保高速公路桥梁通行的安全。
应根据检查的情况,制定监控措施。同时在桥梁跨中部位布置应变传感器,以监测其受力和变形。
2.4 桥面破坏的处理
(1)挖补:对于沥青砼桥面的铺装层的拥包、车辙、掉块等破坏,一般采取挖补的办法。
(2)对于沥青混凝土桥面破坏严重的,就要采取比较大的处理办法。一般是将整个桥面沥青混凝土去除,重新摊铺新的沥青混凝土,或者是换成新的防水水泥混凝土重新进行铺装。
2.5 伸缩缝问题的处理
伸缩缝出现问题了,一般是针对不同的情况进行不同的处理。单纯的只是靠背混凝土出现问题只需要剔除旧的已破坏的混凝土并重新浇注新的等强度混凝土即可。
2.6 上部结构横向联系病害维修加固方法
横向联系对于装配式梁桥来说至关重要,如果横向联系结构破坏,就会形成单梁受力,加速结构的破坏。
(1)梁板铰缝:如果铰缝有破坏,梁体不能集体受罚,一般采取重新施工铰缝的办法。
(2)T型梁横隔板破坏:T型梁横隔板破坏一般都是在梁端干接头。处理方法一般采取把干接头变成湿接头进行施工维修,或者桥梁横所增加预应力。桥梁横所增加预应力可分为体外预应力加固和预应力高强钢丝网加固,体外预应力加固适用于采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的大跨桥梁加固,预应力高强钢丝网加固技术能同时显著提高结构刚度和承载力,施工简单成本低,施工时不需要中断交通。极限阶段往往发生钢筋屈服、钢丝绳断裂、受压区混凝土压坏的延性破坏,疲劳性能理想,耐久性好。现有其他加固技术中的缺点都得到了较好地解决或改善。
3 高速公路桥梁加固维修施工的紧迫性
涉及公路桥梁的维修施工,要求的工期都比较短。因此在确保高速公路正常通行,同时还要确保桥梁加固维修施工安全的前提下,想要按期完成原定的工期目标应做好以下几点工作。
(1)合理安排施工人员,保证施工人员满足施工工期要求。
(2)提前做好施工机械设备的检验工作,保证施工机械设备在施工过程中不出现故障问题耽误施工进度。
(3)编制详细的施工计划安排,并根据施工计划安排,对原材料的进场时间进行细致安排。确保工程材料的供应满足工期要求。
(4)安排夜间作业,保证施工工程的连续性。
4 结语
根据近年来公路桥梁出现的不同病害,通过维修加固实践得出的部分方法和方案,关键是对旧桥要进行制度化的检查、检测,对旧桥进行全面调查研究;了解桥梁出现病害及破损情况,分析原因,针对每座桥梁的情况,采用经济合理的加固方法,加固方案和方法较多,采用何种方案须具体而定,但一定要处理得当,以满足桥梁承载运输的需要。随着我国高速公路事业的蓬勃发展以及多数高速公路逐渐进行养护阶段,公路桥梁维修加固施工会变得越发的重要,这不仅关系到交通运输安全,也关系到国家人民的利益。在进行桥梁加固维修的施工中,要根据具体的桥梁情况,确定合适的处理办法及维修时间,确保桥梁长期使用安全及维修时的安全。
参考文献
[1]杨之渊.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社,1997.
[2]浅谈桥梁的加固技术及其应用[J].山西建筑,2002,(11).
[3]经析林,谢华鸾.既有混凝土桥梁病害调查及成因分析[J].中外公路,2005,(1).
(作者單位:四川大学锦江学院)