公路桥梁加固施工技术的应用
2019-12-22蔡蓓
蔡蓓
武汉港航建设集团有限公司 湖北武汉 430000
我国经济的发展非常迅速,人们生活的水平也在不断的提高,私家车的购买量也随之不断的加大,大型车辆的数量也不断的增多。这对于公路和桥梁来说也是一种很大的压力,结果也是如此。如今公路桥梁出现病害的频率也在不断增长,现在国内大多数桥梁的主要是混凝土结构,如果结构出现病害,会使桥梁存在很大的安全隐患,所以应及时处理桥梁病害,对加固设计、施工技术进行研究非常必要。
1 公路桥梁养护及加固维修技术的重要作用
随着国民经济的高速发展,公路桥梁养护及加固维修作业引起人们的广泛关注,在整个过程中养护技术、加固维修技术能显著提高公路桥梁的承载力,降低发生结构失稳现象的几率。与此同时,在公路桥梁施工中应用合理的养护技术、加固维修技术,有助于延长桥梁使用寿命,弱化外界因素对公路桥梁工程质量的负面影响。对于那些施工规模较大的工程,因施工管理与养护的难度较大,为确保公路桥梁养护及加固维修工作能够正常开展,相关工作人员要凭借先进的管理理念和完善的管理制度,结合养护及加固维修问题,采取相应的技术措施,在确保公路桥梁安全稳定运行的同时提高公路桥梁总体效益。
2 公路桥梁加固施工技术方法
2.1 加固公路桥梁下层结构技术
在桥梁的下层结构加固中,主要分为基础结构加固、桩基数量加固、钢筋混凝土加固、墩台拓宽。面对沉降太深和基础承载力不足的桥梁,就必须要采用扩大桥梁的基础结构、增加桩基储量的方式来稳定下层的桥梁整体负荷力度。通过在原有桩基础周围打入钢筋混凝土或增加钻孔桩预制桩或桥梁侧面及底面尺寸,从而增配主筋,从根本上提高桥梁承载能力。这都需要对桥梁整体强度进行严格检验,从而精准加固[1]。如果桥梁的桥墩出现了一定程度的下降、倾斜、开裂或者深度不够,这都会影响桥梁的稳定性和安全性,应对其进行加套和墩台拓宽的加固处理。施工前需对墩台的承载能力进行科学计算,如果不能满足当前交通所需的承重能力,则需要通过增加墩台承受应力面积来缓解上部结构和车辆荷载对其的压力。当桥梁墩台开裂时,将墩身分成三道围进行厚度为15cm的碳纤维布缠绕护套加固。
2.2 支座加固
对于高速公路桥梁而言,支座出现质量问题很可能导致桥面出现倾斜,对路段的安全性和使用舒适性影响极大。通常而言,水分和杂物是影响支座质量的主要因素,因此对于支座周边的杂物,应定期清理干净,同时保持支座周边的整洁。当支座出现明显的伸缩缝时,应及时采取加固措施;当支座问题是由垫石不平引起时,可以将桥面架起,对垫石进行处理,确保其平整度;当支座损坏严重时需要换新,从而确保桥梁的安全。
2.3 加固公路桥梁上层结构技术
在桥梁的上层结构中,最主要的加固技术分为桥面加固、钢筋网密度加固、混凝土锚喷和钢板粘贴及预应力加固技术。混凝土是公路桥梁建设中最主要的材料,在出现混凝土桥面破损或细微裂缝时会影响钢筋的负载性能,影响桥梁的力学结构稳定性。桥面加固的施工技术有混凝土修补、水泥砂浆修补、灌注胶修补等。而钢筋网密度加固能够提高桥面的承重能力和桥梁的应力条件,从而增强抗压截面强度,提高主梁有效承载力。混凝土锚喷是在已建设好的桥梁钢筋网上,运用高速喷射装置迅速形成钢筋混凝土提高桥梁的质量。钢板粘贴是近年流行的施工加固技术,是将钢板与混凝土粘贴在一块,大幅提高脆弱位置的强度。
预应力加固技术在大中跨度桥梁上采用,又分为有黏结预应力和体外预应力。有黏结预应力加固技术首先要将小直径预应力筋在梁体上进行锚固,然后对梁体施加预应力,完成后进行喷注砂浆施工。这种方法对采用的砂浆要求很高,必须是具有高抗拉强度的复合砂浆,这样才能够使预应力筋牢固地黏结在梁体上,从而达到良好的加固效果[2]。这种加固技术适用于公路中采用的中等跨径钢筋混凝土连续箱梁桥的加固,通过在梁体底部添加预应力筋,然后用高抗强度的复合砂浆进行喷注,使预应力筋与梁体紧密地黏结在一起,从而达到公路桥梁的加固目的。
体外预应力加固方法主要是通过在桥梁结构的受拉区添加体外预应力达到桥梁的加固目的。这种方法的原理就是使桥梁产生与原桥相反轴向压力与弯矩,这样桥梁的部分自重应力就会被替代,桥梁的承载力就能够得到提升,从而增加桥梁整体结构的稳定性和使用寿命。目前,我国公路桥梁中使用的体外预应力加固方法中的撑式预应力拉杆加固法与外部预应力钢丝束加固法是应用最广泛的两种方法。在应用过程中一定要严格按照相关的流程规范进行施工,这样才能够防止出现交通拥堵问题,甚至可以在开放交通的情况下正常施工,同时还能够保证公路桥加固的施工质量。
3 公路桥梁加固施工技术应用的注意事项
3.1 重视技术施工规范标准
在进行公路桥梁的加固施工时,各个施工环节的具体施工必须符合操作规范。在现有的系统规范标准下,实际施工与施工规范相符合,能够有效提升工程质量和使用寿命,例如现行规范《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)第 5.2.8 条和 6.2.7 条给出了钢筋混凝土梁进行粘贴钢板抗剪加固时的斜截面承载力的详细规定。并在实际施工过程中进行施工监督,另外对施工现状进行及时评估。通过以上操作,能够将施工误差有效控制在预期范围内,从而达到提升公路桥梁施工质量的目的[3]。
3.2 做好材料处理措施
在施工的时候还有一个很重要的问题就是让新加入的材料和以前的桥梁进行很好的融合。只有材料更好的结合共同受力,才是加固成功。所以,我们需要对以前的桥梁结构进行更加细致的处理,我们需要去认真处理的工作还有表面打磨,这样才能够保证新的材料和以前的材料更好的融合。如果选择粘贴钢板和纤维的方法,也是需要对以前的混凝土进行打磨,这样才能够保证加固的效果更好,总之,为了保证加固之后的结构更加的稳定可靠,就需要保证新的材料和以前的材料能够更好的融合,不然加固工作就没有办法更好的进行。
3.3 加强团队建设
管理要加强桥梁维护人员的管理,将责任落实到每个员工的身上,提高他们的桥梁养护意识。还要定期对他们进行业务技术提升培训,使他们掌握先进的桥梁维修养护技术,更好地发挥自身职能,不断进步。工程质量检测和监督部门要对公路桥梁的建设进行全程的监督,包括后期的维修养护工作,最大程度的保证公路桥梁的质量。
4 工程案例
某高架桥梁由于交通流量大,常年遭受重型荷载车辆的碾压,致使梁底板部分区域出现裂缝。若不处理,长久下去势必影响桥梁结构整体的安全性和耐久性,因此,需要对裂缝进行修复处理[4]。
采用裂缝修补胶封闭梁底板裂缝。首先用钢丝刷清理裂缝表面,铲除和输送裂缝处的沙砾,确保混凝土表面足够密实和平整。然后用封口胶沿着裂缝走向固定注入座的位置,应每隔200-300mm布置1个,特别在裂缝分岔处的交叉点。灌胶前,应用压缩空气将孔缝吹净,达到无水干燥状态。根据裂缝区域大小,可采用单孔灌胶或群孔灌胶。保证灌胶顺畅的情况下,采用较低的灌胶压力和较长的灌胶时间,可获得更好的灌胶效果,灌胶压力常采用0.2MPa。当最后一个出胶口出胶且出胶速率保持稳定,再保持压注10min左右即可停止灌胶。然后拆除管路,并注意防止流胶[5]。注入灌注胶后,用宽15-20mm透明或无色胶带进行封缝粘贴处理,必要时用刮板或其他机具对胶带进行压实处理,以防裂缝灌缝胶的外渗。一般情况下,封缝后1-2d后即可进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果及贯通情况。
5 结语
公路桥梁工程的质量优劣直接影响其使用寿命,在实际工作中务必要充分重视公路桥梁养护及加固维修技术的重要作用,分析具体公路桥梁工程施工存在的养护工作不到位、维修加固不及时等突出问题,积极完善并落实施工管理制度,加强监控、优选方案、采用新技术、新材料强化现有桥梁,后期养护等保障桥梁的使用寿命,尽最大努力减少和避免公路桥梁危害人们的安全,更好地推动公路桥梁事业实现可持续发展。