基于铁路混凝土桥梁加固施工技术探究

2020-02-21吴庆冬

设备管理与维修 2020年6期

吴庆冬

（中铁十九局集团第五工程有限公司，辽宁大连 116000）

0 引言

随着我国经济的快速增长，人们对于出行质量的要求也日益增加，道路运输载数量和重量都呈现上升趋势，而且为了满足人们的出行需求，出现了越来越多桥梁建筑，连接河两岸，甚至是跨海大桥，因此，作为道路交通的一部分，必须要保证混泥土桥梁的施工质量，从而满足现代交通运输的要求。在进行混凝土桥梁施工的时候，必须要提高相应的检测加固技术，从而确保桥梁的整体质量。

1 混凝土桥梁加固的背景

道路出行是否便捷关系到人们的生活水平和质量，在日常的生活中，铁路交通是人们出行的常用方式之一，随着使用时间的增加，许多道路桥梁结构开始出现变形，受到天气的影响，可能出现墙体开裂、剥落的现象，而且内部的钢筋也会发生锈蚀，一些路段的混凝土桥梁结构甚至遭到了认为损坏，使得桥梁的载荷承重降低，无法进行正常运营，对桥梁道路的安全系数带来了很大的影响。因此铁路部门必须做好道路桥梁加固施工工作，实施加固补强工作，对桥梁进行加固改造，从而实现提高道路桥梁的承受能力，然而桥梁的加固施工工艺牵涉到许多方面，具体实施起来相对较复杂，所以铁路部门需要加强对桥梁加固施工工作的研究，实现既能延长原桥的使用寿命，又可以提高原桥的承载能力。

2 桥梁检测的意义分析

2.1 保障通行安全

对于铁路运行而言，进行桥梁检测可以保障日常的通行安全。实际的交通出行中，混凝土桥梁承受了很大的重力，有时候由于监管不到位，一些重型车辆经过桥梁，超出了混凝土桥梁的载荷，长期下来就会使得桥梁内部的结构发生变形，增加了道路出现的风险，开展混凝土桥梁的检测工作的话，可以对混凝土桥梁内部进行检测，为后续的维护工作提供帮助。

2.2 检测损伤程度

桥梁检测应该保证分析检测的全面性，利用工具设备对混凝土桥梁的不同位置进行针对性试验，根据桥梁施工的不同缺陷选择有效的处理方式，有利于工作人员更加清楚了解混凝土桥梁的情况，从而进一步把握桥梁损伤的程度，根据混凝土性能的变化选择合适的加固方案，从而有效开展混凝土的养护强化工作。

2.3 提高应用效益

对于铁路桥梁而言，必须保证自身质量，才能够提供道路交通效益。如果没有做好道路桥梁的加固施工工作，那么桥梁就需要进行重建。但是，重建桥梁不仅会消耗大量的建材资源，提高经济成本，还会消耗了劳动力，因此做好道路桥梁的加固工作，一方面整体施工资金较少，另一方面也可以保障混凝土桥梁的经济效益。

3 道路桥梁混凝土加固的原则

3.1 安全可靠原则

进行道路桥梁混凝土加固工作的时候，必须要秉着安全可靠的原则进行施工，道路桥梁承载能力大小反映了桥梁的使用情况，如果桥梁整体的承受力不足就会造成桥梁无法提供稳定的运行支撑，然而很多因素都会对桥梁道路渡河工程承载能力造成影响，比如天气、使用时间、恶劣的环境等，这些外界不可抗拒因素或多或少会对混凝土的强度造成破坏。进行道路加固时，需要做好修护工作，并且提高防护能力。

3.2 耐久适用原则

综合考虑到铁路混凝土的桥梁使用期限、经济效益以及维护费用等，加强桥梁需要满足耐久适用的原则，能够在后续的使用中满足承受能力的要求，在开展加固工作的时候，需要考虑桥梁的钢结构变形情况，并且结合当地的气候和地理环境，综合对混凝土的腐蚀情况进行维护，以提高铁路桥梁的使用期限。

3.3 经济原则

从经济的角度出发，虽然加固桥梁工作比重建桥梁需要花费的资金少得多，但是仍然需要消耗不少资金，因此在开展加固工作之前，施工单位应该充分考虑工程细节，做好实际考察，结合实际经验和情况制定合适的施工规划，满足经济原则。

4 导致铁路桥梁混凝土开裂的原因

4.1 钢筋腐蚀

由于铁路桥梁长期暴露在室外，其内部钢筋容易受到外部因素影响，进而被腐蚀，长期下来会导致钢筋结构在酸性成分环境中发生变形，导致钢筋原有体积变得庞大，并不断地向外扩展，导致整个桥梁内部将发生形变，对钢筋桥梁的稳定性造成破坏。

4.2 基础变形

对于桥梁而言，地基的质量对桥梁的承载能力有着直接影响，但是无论是哪种地基，受到浸水的影响都非常大，会出现压缩变形的情况，尤其是软土地基受到含水量影响因素较大，比如人工抽水或者是干旱季节都会造成地基内的含水量下降，此时的地基土层明显下沉，增加水平位移裂缝的可能性，从而使得桥梁的基础发生形变。

4.3 混凝土钙化

铁路桥梁在施工的时候，长期暴露在室外，混泥土很容易出现腐蚀的情况，尽管含有碱性组合物的土壤的外表面具有保护层，可以保护土壤不跟空气中的成分发生反应，但是由于混凝土长时间暴露于空气中，周围环境可能存在酸性成分，在酸性成分的腐蚀下，导致碱性土壤的外表面保护层性能下降，内部的石灰成分跟空气中的SO2、CO2发生反应，导致混泥土钙化，使得桥梁的承载能力下降。

4.4 施工工艺

施工单位在进行加固桥梁的时候，由于施工工艺不过关，导致整体的质量下降，表现在浇筑混凝土、制造构件等环节，从而使得桥梁容易产生横纵向裂缝，对于一些特殊位置，比如桥面板等薄壁构件上，出现裂缝的概率更高。

4.5 温度因素

混凝土受到温度因素影响非常大，如果内部温度和外部环境发生变化，二者之间的温差相差非常大的话，受到热胀冷缩的影响，就会导致混凝土产生变形。如果此时外部还存在约束力的话，就会进一步导致变形后在混凝土内部产生较大的应力，如果此时产生的应力高于混凝土本身的拉伸强度，那么就会造成墙体产生裂纹。而且温度变化也会对河流中的水温造成影响，交联桩长期处于这样的水环境中，也会出现一定的形变，给后面的维护工作带来麻烦。

4.6 桥梁使用年限久

任何东西都有使用年限，桥梁也不例外，桥梁使用一定年限后，不可避免地会出现一些结构陈旧老化、破损的现象，而且桥梁长期暴露在室外，加速了其老化情况。早期的建筑设计要求比较低，各方面的施工水平、材料质量都无法跟现在的情况相论，而现如今的交通流量以及载重等级都出现了很大的改变，再加上行车速度的增加，导致之前设计的桥梁无法满足现在的交通需求。

5 检测工作内容分析

开展铁路混泥土桥梁加工检测工作有助于施工有效分析新混凝土桥梁施工情况，从而便于后续的维护计划制定，而且在混凝土桥梁结构检测过程中，施工人员可以进一步了解桥梁的使用情况和桥梁的承载能力，检测工作也能为后续保障桥梁的安全性提供帮助，可以在制定防火方案、隔振性能等方面提供参考。在开展检测的过程中，检测人员能够对混凝土桥结构的物理化学性能充分了解，从而具体分析混凝土桥梁损害的原因，更好开展有加固作业。主要有以下两种检测方法。

5.1 结构振动检测

进行铁路混泥土桥梁加固检测的时候，首先要对混凝土桥梁结构进行振动检测，一方面可以让工作人员进一步对混凝土桥梁的自振特性进行研究，另一方面也能对车辆的动力负荷进行检测，工作人员能够根据测得的数据确定桥梁的当前使用状态和实际承受能力。在具体使用该技术时，施工人员如果希望使桥处于振动状态，就需要使用到静态应变仪、动态应变仪相关的设备，从而有效记录混凝土桥梁的振动情况。

5.2 结构静载检测

除了进行结构振动检测，还需要对结构静载进行检测。结构静载检查可以帮助工作人员进一步了解桥梁的结构性能参数，进行后续的分析研究。检查人员必须混凝土桥梁的相关规定出发，严格遵守检测原则，在开展桥梁力学测试的之前，应该做好相关检测准备，完成准备工作之后，进一步利用结构静载检测技术和相关设备，综合全面对混凝土桥梁进行检测，包括强度、稳定性、耐裂性等。

6 铁路混凝土桥梁加固施工技术建议

6.1 做好现场设备管理

在进行铁路混凝土桥梁加固施工的时候，施工单位需要加强对机械设备和材料的管理，保证施工过程规范，相关技术人员满足施工要求，具备施工资格，并且需要根据现场管理的要求，对现场施工流程进行不断优化，适当的提高机械设备的运行效率，保证施工质量，协同采购、质检、维修部门进行有机合作，共同把控现场施工质量，做好现场设备的管理和维护工作。为了保证施工质量，施工单位还应安排技术人员参加专业培训，不断提高员工的综合素质。

6.2 科学设计维护施工方案

建筑单位在进行施工之前，需要做好施工人员管理工作，为了保证施工质量，还应该科学设计施工方案，组织有关成员进行实调查，根据实际桥梁使用情况作出科学设计，结合及国家标准和当地使用情况，不断优化施工方案设计，符合当地的车流量、载重等级以及行车速度，保证最终加固施工方案满足各方面需求。

6.3 加强人员安全管理工作

建筑施工安全是第一，在混凝土桥梁施工中，更需要注意施工安全。桥梁维护时，施工单位应该明确一个人一工作的基本岗制度，保证施工人员与岗位能力要求相符合，同时，鼓励工程人员积极参加课外培训，提高专业能力，技术人员在施工时需要严格把关施工过程，控制施工进度。在实际加固工作开展之前，施工方应该制定安全专项方案，实施安全教育，并成立专家组制定合理的现场管理措施，对应的加固环节负责人需要做好现场的安全巡检工作，根据安全审核报告完善安全措施，提高施工安全性，定期进行设备的检查和维护，保证施工流程合乎规范，尽可能减少施工中的错误。

6.4 优化施工方案

对于桥梁加固施工技术而言，要保证施工方案合理。首先，施工单位应该提高检测工作的精度，检测人员在检测的时候，需要保持严谨的工作态度，保证结果的准确性。其次，设计师在进行设计施工草图绘制时，需注明尺寸以及注意事项，符合实际施工需求，保证模板的设计质量。最后，对于设计完的图纸，也需要组织有关人员对方案进行评估，同时还要落实施工前的交接工作，包括整个的施工项目背景、施工方案、施工流程等，提高混凝土施工的质量，确保项目的开展。