高速公路桥梁加固施工关键点探究
2020-07-14蒋一舟
蒋一舟
摘要:自20 世纪末以来,我国经济的快速发展给高速公路带来了巨大的交通要求和交通负担,高速公路桥梁使用率不断提高,在人为因素和自然因素的影响下出现了破损等比较严重的安全隐患。在高速公路压力与挑战日益增多的时代背景下,重视高速公路桥梁的加固技术是非常必要的。为了完善现有桥梁的使用功能和使用寿命,提高日后高速公路桥梁建设的质量,完善桥梁加固技术迫在眉睫。
关键词:高速公路桥梁;加固施工;关键点
1 高速公路桥梁常见病害与加固施工的必要性
高速公路桥梁常见病害问题种类非常繁杂,例如在桥梁中纵向裂缝非常之多,这种裂缝可以归属为预应力空心板结构病害,导致出现该桥梁病害的原因主要可归纳总结为两点:第一,桥面在铺装过程中伸缩缝被严重破坏导致大量积水渗透到梁体部位以内,大量积水令纵向钢筋严重膨胀并在长期出现锈蚀现象,桥梁底板也随之出现大面积裂缝;第二,施工中对张拉预应力的控制不合理,例如表现过大导致横向主拉预应力超标,未能合理把握施工细节,预制抽胶管中的残留水未被排净,一到冬季底板必然由于冻胀出现大面积开裂,进而出现大面积裂缝。当纵向裂缝越大时,桥梁钢筋的锈蚀程度就会越高,它会最大限度影响桥梁混凝土结构的耐久性能,导致桥梁沉陷、断裂。
除纵向裂缝病害以外,T 梁结构裂缝问题也很常见,它的主要表现为跨中梁底横向位置出现大面积裂缝,且T 梁结构正截面抗弯强度下降,这些都会导致桥梁裂缝产生。详细讲,就是普通混凝土结构出现开裂现象,它应该被归类于高速公路桥梁的预应力结构病害问题方面。出现该类病害的主要原因还是桥梁在施工建设过程中的吊装施工以及后期的养护不到位,它导致混凝土部分出现严重收缩,最终产生病害。
结合上述病害问题可以看出,高速公路桥梁建设对施工工艺、日常运维管理要求非常之高,再加之我国许多地区的高速公路桥梁都始建于20 世纪80 年代末,当时公路桥梁建造技术并不成熟,对可能发生的病害问题也未作出前瞻性预防措施,所以现如今像桥面破损、桥头跳车、栏杆断裂、伸缩缝破损、墩台底基冲空这样的病害问题都是十分常见的。综上所述,现如今针对我国高速公路桥梁的加固施工工程实施是非常必要的。
2 高速公路桥梁加固施工原因
2.1 因桥梁不平整所带来的危害
当前我国大部分高速公路桥梁因为缺少定期的养护与维修,在经过车辆轮胎持续的作用下,桥梁的表面就会受到严重的损害,特别是那些使用时间较长的桥梁,其表面更容易出现问题。利用沥青等以下材料铺设的桥面也最容易被破坏,由于表面不平整因此过往的车辆就会出现轻微的颠簸,因为定期维护没有做到位,导致脱落地方的桥梁简支架的梁端口接口处受到磨损,从而出现较大的沟槽。如不及时对这些问题进行处理,长期下去将会影响桥梁的使用寿命,造成严重的交通问题。
2.2 内部钢筋受腐蚀
钢筋质量的好坏对高速公路桥梁的使用寿命和承载能力有着重要影响,一旦出现钢筋受腐蚀的现象就会严重损害高速公路桥梁的运输能力和承重能力。内部钢筋的受腐情况主要是与钢筋材料的质量好坏和桥梁表层防护涂层的完善、自然因素的侵蚀有关。
3 高速公路桥梁加固施工重点
3.1 高速公路桥梁上部结构的加固施工重点
高速公路桥梁钢筋混凝土结构的加固对于高速公路桥梁的安全非常重要,最常使用的方法就是利用粘贴钢板的方式进行加固,粘贴钢板不但不会对桥梁的尺寸结构造成影响,而且施工方式简单,加固效果也非常好。在利用粘贴钢板方式对高速公路桥梁进行加固时,需要使用粘贴剂来对钢板和混凝土构件进行粘贴,使钢板和混凝土成为一个整体,能够使混凝土受拉区域的强度大大增加。要想使高速公路桥梁的强度进一步增加,可以在高速公路桥梁的桥腹设置钢板,增强高速公路桥梁的抗剪强度,确保桥梁剪力钢筋的方向与受力方向保持一致。在对高速公路桥梁进行加固时,如果桥梁的各项技术性能不达标,就要采取一些比较特殊的方式进行加固,比如,采取增加桥梁截面尺寸或者增加钢筋数量的方式提升桥梁的性能。在对桥梁进行加固时,可以在桥梁的侧面加上一些钢筋,使桥梁的稳定性和刚度大大增加,也可以利用改变梁体截面尺寸的方式增强桥梁的承载力。如果高速公路出现桥面破损的情况,可以先将桥梁表面凿除,再在凿除完成的桥梁表面重新铺设钢筋混凝土,在重新铺设钢筋混凝土时,为了保证桥梁的质量,要注意保证加铺层和桥体之间的黏结性,满足桥梁的正常荷载需求。在桥梁较为特殊的位置可以利用喷锚混凝土的方式进行加固,增强桥梁的受力和稳定性,保证桥梁的安全性和承载能力。
3.2 加固高速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。
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,則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。
3.3 大型高速公路桥梁的加固施工技术要点
大型高速公路桥梁主要包括拱桥、斜拉桥和悬索桥等,大跨径高速公路拱桥在使用过程中,容易受环境的侵蚀和车辆的疲劳影响,对拱桥的拱肋造成较大损伤,在对高速公路拱桥进行加固时,可以采取钢板黏贴修补加固的方式进行加固,促进桥梁刚度的提升,增强桥梁的坚固性和耐久性。斜拉桥和悬索桥均为柔性结构的桥梁,受地形因素的影响较小,很多大跨度的桥梁建设都是采取斜拉桥或者悬索桥的形式。但是斜拉桥和悬索桥容易受温度、湿度和相关介质的影响发生腐蚀和劣化,在这些因素的影响下,桥梁会出现一定的损坏,加上风荷载和车辆动荷载等应力的影响,容易导致桥梁出现护套或者防锈蚀涂层的破坏、锚头破坏、镀锌钢丝锈蚀开裂或者吊索附属构件的破坏等。在桥梁护套或者防锈蚀涂层遭到破坏的情况下,如果里面的钢绞线或者钢丝绳未受损坏,只需要对护套进行替换或者对防锈蚀层进行涂抹并对护套进行适当加固。如果桥梁的斜拉杆或者吊索出现损坏,要根据损坏程度确定加固方式,对于小程度的损伤可以采取与拱桥系杆相似的方式进行加固,对于较大程度的损伤可以采取增加附属拉杆和吊索的方式进行加固。
结论
高速公路桥梁由于日常所承受外部荷载压力巨大而导致出现各种病害是非常正常的,所以一定要定期对其进行加固施工,结合公路桥梁实际病害情况与交通运营量进行科学计算分析,采用正确工艺对本文所提到的型钢、耳背墙界面、台帽挡板、T 梁挡板等等部位进行针对性加固改造施工,有效延长高速公路桥梁的运营寿命。
参考文献:
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(作者身份证号码:130105199210020913)