市政路桥加固改造的设计要点研究

2020-03-12叶容明

工程技术研究 2020年23期

叶容明

（广东中天工程设计有限公司，广东佛山 528000）

随着新时期社会的发展和经济水平的提升，城市交通的流量越来越大，对市政路桥项目的质量需求也相应提出了更高的考验。为此，随着车辆载重量的提升和行驶数量的大幅度增加，在多种因素的影响之下，必须对市政路桥建设工程进行加固改造设计，就各类病害产生的因素给出应对措施，保证整体质量提升的同时，对容易发生破损、缺陷等部位进行修正，进而使道路与桥梁能够正常使用，给经济的发展提供支持。

1 市政路桥运行过程中存在的问题

结合实际研究来看，在市政路桥加固改造设计之前，需要充分地结合地区的实际情况和具体的相关需求，对市政路桥需要加固改造的部分，特别是存在的问题，进行相应的梳理和归纳，进而使进行加固改造的设计人员能够做到有的放矢。结合实际工作经验和大量文献阅读积累，在国内各地区市政路桥使用过程中，存在的问题主要包括以下三个方面。

1.1 碳化问题

混凝土的碳化问题大部分都是随着钢筋的锈蚀而出现，这对于整体路桥工程的质量影响是相对比较直接的，也是研究界十分关注的危害课题。如果出现了混凝土的碳化现象，或造成了钢筋的锈蚀，那么就会对整体的工程质量和桥梁安全性带来严重影响。这个问题的出现大部分都是顺着钢筋的方向产生裂缝，如果有大规模的车辆经过，或整体使用相对比较连续，就会给桥梁的安全性带来致命的危险，特别是在南方地区，由于整体上的气候相对比较潮湿，在混凝土碳化以及钢筋锈蚀方面发生的概率比较高，因此在市政路桥加固改造设计过程中，应重点注意该问题。

1.2 裂缝问题

裂缝问题也是混凝土容易出现的问题之一。裂缝现象是市政路桥危害中比较常见的，也是影响比较广泛的。在过去设计的路桥工程中，几乎所有的钢筋都会随着时间的推移产生一定的裂缝。路桥裂缝出现的原因是相对比较多元的，也有很多是由多因素共同影响造成的，因此实际研究要考虑实际情况，充分结合地理、社会、交通等多种因素来提出相应的对策。对于那些相对比较严重的裂缝，比如裂缝的长度和宽度较大时，有的甚至可能会横贯整个截面，或者造成网状裂缝现象，这时需要尽快修正，避免给路桥使用的安全性带来严重的危害。

1.3 道路设计、施工问题

市政道路改造施工中出现的问题包括设计与各方参建者问题、各类材料、设施使用所带来的问题等。在市政道路改造中，施工与设计是重要环节，对整体应用有十分重要的影响。在设计时必须仔细考察，结合实际需求进行设计，并及时发现问题并修正。然而在很多项目中，设计人员为了省事没有认真地了解实际情况，对工程所在地涉及的地下水位问题的关注度不够高，导致设计中存在较多问题，很大程度上影响了施工的质量。施工人员的个人素养、技术技能、管理方式、工作习惯等都会给工程造成一定影响，直接制约施工的质量。同时，也会带来不少问题比如偷工减料的安全隐患，缺乏仔细管理所带来的效率缺失，拖延所致的施工进度把握不当等，这些都是需要解决的问题。此外，在材料使用和设施方面，整体上的要求必须十分严格，如果在工程施工前没有充分考虑资金预算，或考虑不够周全，都会导致工程质量的隐患。此外，在警示牌的设置、道路的梳理和群众沟通等方面也需要重点关注，同时还要加强生态保护。

2 问题产生原因和解决策略

2.1 问题产生的原因

（1）混凝土碳化的原因。桥梁自身由混凝土构成，因此凝固性是其最重要的保障，在建设初期，凝固性是可以满足设计需求的。不过随着使用时间的推进，特别是大规模荷载较大的车辆频繁通过以及雨水的冲刷和风力的阻击，就会使得缝隙变大，随着二氧化碳的进入，出现气泡以及进入微细管道的问题。加上自然界中具有一定腐蚀作用的物质积累，也会导致碳化问题越发严重，内部渗透导致腐蚀现象的发生。混凝土一旦出现裂缝，就会产生上述问题，使得其耐久性和安全性下降，因此必须进行加固改造设计。

（2）裂缝产生的原因。需要深入分析影响裂缝产生的因素，特别是需要结合实际情况并进行大量的试验，只有这样才可以在数据的保障下做出正确的分析和结论。除了外力作用因素，混凝土之所以会出现问题，大部分都是由裂缝所引起的，因此在结构损伤探明的过程中需要做出大量的调查。这其中既包括对混凝土结构的了解，也包括对裂缝因素的了解。在学术界将问题发生的原因归纳为以下部分。首先是外力荷载所引起的裂缝，结构性的裂缝大部分都是由它构成的。其次是由变形所引起的裂缝，大部分非结构性裂缝都是由桥体结构变形所致，比如外界因素的制约引发温差过大，或收缩相对比较频繁。

（3）道路设计施工问题产生的原因。由于道路桥梁设计中，整体上工艺相对比较落后，也没有考虑到整体特点和原则，对其加固问题不够重视，就导致了加宽加固、结构设计、连接工艺效率相对比较低，承载力不够，整体上的使用年限比较低，最终导致加固不利。比如，在桥梁设计中存在问题都会导致承受荷载时的结构变动、疲劳以及裂缝和破坏现象，使得其耐久性下降。由不正确的施工方法所带来的结构问题、混凝土损伤等也是需要注意的问题。在实际的加固改造设计之前，需要充分结合相关的实际情况。

2.2 市政路桥加固改造设计的措施

结合上述存在的问题和问题出现的原因分析来看，想要真正解决问题，可以从以下五个方面入手做好相关的研究。

（1）做好路面加固的处理措施工作。在路面加固的处理措施工作中，需要首先对其桥面补强层加固。在通常情况下，对于使用时间相对比较长的路面，或多或少都会出现裂缝的现象，相互之间的剥离、损坏也是比较常见的，在这样情况下、除了要做出局部修复和重新浇筑，还需要对其补强层作出相关加固处理，只有这样才可以满足实际的通行需求，这也是加固方式最有效的办法。在原有的路面上结合混凝土和钢筋的使用，做出重新的加铺设计和处理，使其面积能够增大，进而应付裂缝和剥离现象，使其问题得到改善是主要措施。除此之外，还需提升桥梁的强度，使得其承受能力能够尽量接近设计之初的水平。在具体的落实过程中，还需要对新时期车流量的情况作出相关统计，进而在数据计算的基础之上，考虑实际的承载力确定需要作出强度加固设计。

（2）局部修复。局部修复主要出现在局部有破损的情况之下，这类的修复方式相对比较多见，整体上的工作强度也较低。可以采取铁锨等方式对既有松动的位置做出凿除后的改善，进而使得其钢筋的强度能够保证设计时的水平。特别是对于断面要做及时清洗，在清洗干净后，对桥面做出相应的修补，结合养护工作来提升强度。只有在做完各项工序检测合格后，才可以恢复通行。如果出现了裂缝相对比较深的问题，可以采取托松结构措施，使得其修补能够达到实际设计预期的效果。

（3）重新浇筑混凝土。混凝土的重新浇筑也是相对比较多见的修补方法，特别是在桥面裂缝，面积相对比较大以及损害程度相对比较严重时，大部分都结合混凝土的重新浇筑解决施工质量问题。在重新浇筑过程中，必须保证工程质量，也需要对危害作出拆除和及时的清理，只有这样才可以使重新浇筑的质量得到保障。

（4）截面加固法。如果整体上已出现承载力不足或是强度有限等问题，需要对其截面以及钢筋增加强度，这就是截面加固法的措施。在具体推进和落实的过程，需要对面板加厚或者使其主梁的高度提升，进而增加面积来满足相应的需求。具体施工方面相对比较简单，可以在跨度较小的情况下使用。如果整体上的跨度较大，则该方法不太适用。在使用该方法之前，需要对整体的承受能力、设计标准作出考虑，特别是对跨度、深度、厚度等数据予以了解，只有这样才可以使施工的效率得到提升。如果盲目增加相关的截面，不仅不会对整体的强度予以提升，还会因自重的增加而造成相关的影响，需要格外注意。

（5）采用抗拉补强材料补贴加固。与上述的方法相比，这类方法大部分都是结合黏合剂或者锚栓来作出修补，可以使其复合纤维的强度以及结构性问题得到根本的解决。这类措施的推进不会使得原结构遭到破坏，整体上的施工工艺也是相对比较简单的，在所需要的时间和整体成本方面也相对比较低。不过需要注意的是，采取抗拉补强材料粘贴加固法需要充分地考虑材料的实际情况和特点。在实际使用过程中，也需要对其具体的使用情况做出及时的跟踪，只有这样才可以保证该方法落实，道路质量得以真正提升。