桥梁加固工程施工分析

2013-04-16龙新云陈建平许祥云

交通运输研究 2013年20期

龙新云，陈建平，许祥云

（江西省赣西公路工程监理有限公司，江西宜春 336000）

近三十年来，我国交通运输取得了一定的发展，但是在某些方面，还存在着发展乏力或发展的方法单一等问题。作为交通运输的重要内容之一，桥梁的建设取得了一定的成绩，但是面对当前的新问题，如汽车保有量激增、车流车速迅速增大等等，设计和施工部门往往缺乏更好的应对办法。鉴于此，本文通过分析当前桥梁存在的问题，论述了桥梁加固施工方法。

1 桥梁加固的原因

1.1 桥面不平整

我国虽然有很多新建的桥梁，但是一些20世纪50、60年代建筑的桥梁在服役的也不在少数，对于这些老一些的桥梁，由于当时没有考虑到经济社会的发展会如此迅速，在设计强度和设计功能上都是与现代的交通事业不相匹配的。加之疏于日常的管理，使得桥面出现了破损问题。还有的桥梁虽然是新建的，但是由于在建筑的时候偷工减料或以次充好，虽然桥身没有大碍，但是桥面的强度不够，来往汽车的轮胎与桥面相互作用，久而久之就形成了一些坑洼不平的地带，这不仅会使车辆颠簸，严重的时候还会造成交通事故。

1.2 栏杆不完整

在国道上行驶时，经常能够看到桥面两侧的护栏经过长时间的雨水侵蚀或是其他方面的损害，有的已经损坏或是缺失。还有的路段临近村庄或人口聚居区，桥面栏杆丢失很多，也有一部分是由于大型的货运汽车在行驶的时候不慎剐蹭而损坏。

1.3 桥头产生跳车

桥头跳车多半是由于路与桥的衔接处没有对接好而引发的。还有的桥头跳车是由于路面的土基较软，而桥面是完全由混凝土构成的，路面长期行车，造成一定程度的塌陷，产生与桥面的高度差。桥头跳车会严重影响汽车的使用，有案例表明，汽车会因为桥头跳车造成悬挂系统的彻底报废。

1.4 桥梁构件小的损坏未及时维修

有的桥梁在交付使用的时候桥面光洁，桥身完好，待几年之后就会出现一些小毛病，比如桥身出现裂缝，桥面由于车辆碾压和雨水的作用也出现不同程度的破损，这些在养护工人看来是小事，一般情况下都会放任不管，等到裂缝变大或是桥面破损严重时进行修补，认为这样可以把问题统一解决，也能够节省一部分的人力物力。这种想法是万万要不得的，因为据权威部门发布的调查结果显示，桥梁整体质量责任事故，都是由于在小的环节上没有处理好，或是忽略突发的小状况而产生的。

1.5 桥孔通水不畅，通航净空不足

一些跨河流的桥梁，特别是小型桥梁，通常会由于桥下的桥孔通水能力不足而导致河床淤塞严重，如果一些化工厂的工业废水或城市的生活污水排放进入这条河流，则在桥的附近就会产生一个很大的污染带，使桥体周围的环境恶化，也使得河流失去了排污的能力。

2 桥梁加固处治方法及施工工艺

2.1 增大构件截面加固法

钢筋混凝土的受弯构件是最适用于该种方法的，这种方法的原理是将受弯构件及受拉构件加固，目的是将梁的稳定性及强度提高。当设计之初没有将桥梁的荷载考虑到足够大时，可以在施工中增加桥底面的面积以及增加主筋，提高桥的荷载。

2.2 化学灌浆和凿槽嵌补法

桥梁的病害最严重也是最常见的形式就是裂缝，而修补裂缝的方法有很多，在诸多方法中，最为常见也是最为常用的是灌浆综合法。

施工过程中，裂缝有长有短，有宽有窄，对于宽度小于0.3mm的裂缝，如果裂缝的深度不是很深，就可以采用表面封闭的方式来进行修补。对于宽度达到0.3mm以上的裂缝，则需要采用化学灌浆法，而灌浆的材料，一般选取的是水泥或环氧树脂。水泥灌浆，主要是针对桥墩等部分的裂缝；环氧树脂灌浆，针对的是桥面裂缝。灌浆的时候，要清理裂缝周围的泥土砂石，以达到灌浆的预期效果。需要注意的是，由于水泥与环氧树脂的材料性质差异，在灌浆时要注意，使用水泥需要在潮湿的条件下，而使用环氧树脂需要在干燥的条件下。

2.3 粘贴碳纤维布加固法

碳纤维加固法是利用碳纤维材料与其他的专用胶进行的。碳纤维原丝被加工成碳纤维板以及碳纤维布，这是在目前来说强度最高的材料，它具有如下的几个优点：耐腐蚀、强度高、硬度高、质量小、施工方便等。它主要用于修补砼结构，也有的工程在施工的过程中，用碳纤维修补法进行高效补强，效果也很的。下文将简要介绍碳纤维修补法（粘贴碳纤维布法）的施工流程。

2.3.1 砼表面处理

粘贴碳纤维布或是碳纤维板之前，要对所作用的砼表面进行打磨，要尽量光亮，打磨之后清除浮灰，有必要的话可以用砂轮机打磨并用酒精清洗，要保证连接面的平整度。

2.3.2 底胶施工

底胶一般用渗透力很强的胶，目的是很好的将碳纤维布与砼的整体结合在一起。在施工的时候，要将胶分为两组，按照相关的标准进行调配、搅拌，之后用工具在砼的表面涂刷，可以进行多次涂刷，但要根据具体情况来分析，以胶体干燥为标准，然后再进行下一道工序。

2.3.3 找平胶施工

找平胶是底胶之后的下一道工序，主要是对砼表面的气孔或是有缺陷的部分进行找平，具体做法是将找平胶注入缺陷的部分，用刮刀或是其他工具刮平，或是直接用砂轮机打磨，如果将找平胶用于转角处，转角处为半弧形或是直角，则也要应用砂轮机去打磨，如果有模板，用模板进行处理。在找平胶干燥后，进行下一步施工。

2.3.4 粘贴碳纤维布

粘贴碳纤维布是这种方法的核心部分，也是最重要的环节。按照施工的具体要求，来裁剪一定尺寸的碳纤维布，将胶拌和以备使用。之后用毛巾对将要涂抹胶的部分进行擦拭，在拐角处需要多涂抹一些胶。将碳纤维布贴上去，用刮板刮平，刮板的使用是有方法的，即按照一个方向去刮，直到使胶透过纤维布这样才能够使纤维布充分地粘结在作用物上。以上的做法是单层粘贴，如果需要多层粘贴，只需要重复以上的步骤即可。然后在最外层的碳纤维布上刷最后一遍胶。

2.3.5 后期养护

在施工结束之后的1d时间内，要避免雨水淋湿，并且一定要有人员进行看护。除了防潮外，还要注意防硬物的磕碰。

2.4 粘贴钢板加固法

2.4.1 螺栓钻孔

在预定的位置进行钻孔，以便放置化学螺栓。注意孔径一般为26mm，而孔深一般不小于25mm。

2.4.2 植化学螺栓

准备好化学螺栓，先将一些化学药包放入钻好的孔洞内，用电锤或是人工进行捣碎、拌均匀，再将准备好的化学螺栓放入孔内。

2.4.3 表面处理

表面处理分为两种：即砼表面的处理与钢板表面的处理，这是最关键的环节，也是有难度的部分，必须要在处理合格并经检查没有异议后，方能进行下一步的黏合处理。一般采用最多的是砂轮机的打磨，这样有利于均匀地除去表面老化的混凝土面，露出新的混凝土面，用气泵吹去表面的粉尘等物质，之后再用酒精等有机溶剂去清理金属钢板，对老化的金属钢板也可以利用砂轮机进行表面打磨，直至金属钢板显露出金属光泽为止。

2.4.4 配胶

按照10∶3的比例制备两种胶体，倒入干净容器内，用抹刀按照同一个方向进行搅拌，待两种胶完全融合，即可使用。

2.4.5 粘贴钢板

制备好所用的胶以后，用抹刀将胶体涂抹在已经打磨好的钢板与混凝土的黏合面上，抹胶的方法是中间厚、两边薄，这样有利于更好地黏合。在粘好后，用小的铁锤敲击钢板，观察是否有空洞的声音，如果没有，就表示粘结成功。如果有空洞的声音，则要重新粘结。

2.4.6 固定与加压

粘好之后，拧紧化学螺栓，一般以胶体溢出螺丝帽一部分为宜。

2.4.7 钢板表面防腐处理

对粘贴好的钢板，表面要进行防腐的处理（一般为防锈常规处理）。

3 相关施工工艺分析

3.1 灌浆处理

对于宽度大于0.15mm的裂缝，在采取灌浆处理时，应该选用A级优质的环氧树脂材料，因为裂缝较大，如果用水泥去填充，很可能起不到预想的效果。在选用胶的尺度上，也要结合具体情况进行具体分析。确保在灌注胶之后没有缝隙，还要注意在灌注的过程中不使空隙内成为空鼓。施工开始之前，要检验所用的胶是否合格，是否符合国家的相关标准，严禁为了节约成本而使用不合格胶的情况发生，并且对使用的材料进行备案，以便日后明确责任。

3.2 植筋

对于材料的选择，应该采用A级环氧树脂胶进行连接，植筋胶结构应该具有良好的延展性及耐久性。还要注意的是，植筋锚固定胶必须是在专业的实验室或工厂配置好之后，运送到施工现场，严禁在施工现场进行该种该料的调配。施工工艺方面，首先是钻孔。由于钻孔的工作量比较大，且直接关系到工程质量的优劣，所以，钻孔是一个重要的环节。钻孔时要注意，孔深应该与锚筋埋设的深度大致相同，而孔的直径应该比锚筋的直径大3mm左右。钻孔的时候要注意孔的位置尽量远离构造钢筋，以免出现构造钢筋损伤。孔道原则上应该是竖直的。钻孔结束之后，应该用气泵或其他的工具进行孔道的清理，在确保无灰尘无泥土后，保持干燥，进行灌胶作业。灌胶的过程中，植筋胶要深入到孔道的2／3深度开始灌胶，这样一来，在锚筋深入孔道之后，胶体就可以布满整个孔道。灌胶结束之后，就是锚筋的插入，在插入之前，确保锚筋的干净，有必要的话可以用酒精或是其他的有机溶液进行擦拭。插入后，应要保证孔洞周围无明水，并在1d之内，防止雨水的侵蚀。