探讨道路桥梁加固处理设计及施工
2021-05-14张燚
摘要:在道路桥梁运营时,由于频繁承载,甚至超载;再加上自然界乃至自然灾害的侵袭,以及交通事故等人为事端的侵袭,会造成道路桥梁损伤或局部破坏。为了保证桥梁的安全营运和尽可能延长其安全使用年限,可以对道路桥梁进行科学有效的加固处理。基于此,本文简要进行了道路桥梁加固处理设计及施工的相关阐述。
关键词:道路桥梁;加固处理;设计;施工
1.常见的道路桥梁加固处理设计
1.1加固上部结构
(1)粘贴钢板是比较常用的粘贴工艺,施工时利用高强度的黏结剂将抗拉、抗压的高强度钢板粘贴到钢筋混凝土上,从而形成整体结构,共同承担桥梁载荷,提升桥梁承载能力。
(2)碳纤维布加固法是利用高强度的黏结剂将碳纤维粘贴到加固表面,从而提升建筑结构的受拉性能,增加延展性和抗裂性能。
(3)锚喷混凝土加固法是利用高速喷射设备,通过空气压缩将混凝土材料混合,并经管道喷射到已经锚好受喷表面,待凝结硬化之后就形成了一层钢筋混凝土保护。这种施工方案可以增加桥梁的受力断面,提升整体结构水平,增加桥梁的承载能力。锚喷混凝土加固工艺施工更为简单,不需要模板和振捣,施工工期短、成本低、无需后期维护,是一种首选的加宽加固工艺。
(4)增加预应力加固法是利用高强度的钢筋材料对桥梁施加额外的预应力,利用预应力同桥梁本身受到的力进行抵消,从而增加桥梁的承载能力。除了在桥梁上可以增加预应力,还可以在桥底部进行定位,并用钢索加固。这种施工方案的钢筋可以随时替换,布置灵活,维护起来也方便,是一种有效确保桥梁整体结构的方案。其缺点在于钢筋束外露,防腐工作比較困难,同时对锚具及夹片的要求也比较高,对于施工技术水平也有很高的要求。
1.3道路桥梁加固
(1)加悬臂挑梁。如果原有的桥梁经考察发现保存比较完好,其桥墩、基础等结构能够承载拓宽后的桥梁,就可以直接在现有桥梁上进行加宽改造。一般主要应用钢板粘贴法,这种方式应用的范围比较广,而且还能够实现双侧的加宽改造。
(2)新建单边桥梁加固。这种方案主要对原有桥梁基础损坏过多,承载力不够时。进行这种方案施工,能够不影响到原有交通运输,仅在单侧进行加宽加固。其施工难点主要集中在新旧桥的连接和选择连接方式上,在施工时需要考虑到的周遭条件也比较多,工程施工规模比较大,资金投入比较多。
(3)增加主次梁,更改受力体系。这种施工工艺是在原有桥梁上增设边梁、增加主梁,从而拓宽原有桥梁。通过这种施工方案可以增加桥梁的负载能力,还能够降低边梁受到的来自主梁辐射的剪力以及桥梁自身的横向应力。这种施工工艺更多地应用在桥墩宽度比较富余的桥梁上,否则需要另外盖梁进行加宽处理。其缺点是对提升桥梁承载力方面效果不是十分明显。使用增加主梁的方法可以分担旧梁和拱肋的载荷横向分布系数,还能够拓宽桥面,增加桥梁的承载力,但是工程造价比较高,工期比较长。
2.道路桥梁加固处理的施工分析
2.1粘贴钢板加固
首先,进行放线定位,根据实际的施工要求,将需要加工的梁顶或者其他结构处设置一定数量的粘贴定位线。在工作前期,施工人员需要对桥梁结构进行勘测,如果桥梁表面结构较为复杂,可以将布置间距设计得较大;如果其结构较为简易,在进行粘贴钢板的选用时,要尽量选择尺寸较小的材质。其次,对钢板的表面进行处理,钢板表面残存的锈迹与浑浊黏连物可能会对施工造成影响,使加固板与桥梁表面不易黏连,从而使加固层出现松动现象,不利于后续工作的开展。针对钢板出现的锈迹,施工人员可利用砂布或平砂轮进行打磨,打磨工具要尽量选择表面粗糙程度大且坚固的。打磨时,施工人员要沿着钢板的垂直受力方向进行。可以先用平砂轮进行打磨,直至锈迹开始消退并出现金属为止。之后使用砂布进行二次打磨,直到出现金属光泽。上述工作完成后对钢板进行擦拭。最后,对混凝土表面进行处理,利用工具打磨表面的黏合层,根据实际工作要求留下表层并清除灰尘。在进行胶粘剂配置时,施工人员要对现场进行质量检测,使其在风干后达到较强的黏结性,将配置好的胶粘剂进行涂胶与粘贴工作,利用工具将其均匀涂抹在钢材与混凝土表面,厚度不宜超过3mm、不低于1mm,如果胶粘剂的黏连能力较弱,可以在中间层加大涂抹力度,在两侧减少涂抹用量,随后使用夹具将两者进行固定并逐次进行加压。加压的过程中,施工人员要将其中的胶从钢材两侧挤出并进行移除。在粘贴工作完成后,施工人员要做好标记工作,以防止其他施工人员重复工作。待胶体完全固化后,要对钢材表面进行防腐处理,涂料表面进行防火处理。
2.2碳纤维布加固
桥梁载荷增加时,其受力特点会发生变化,甚至会改变桥梁的密度与均匀度。导致裂痕产生并使桥梁整体产生松动,因此,针对此类问题可选择碳纤维布加固的方法。粘贴碳纤维前应对混凝土表面进行再擦拭,可以利用水将粘贴面进行处理,确保其表面没有粉尘。然后将其稳定、准确地放到施工层,对存在褶皱、不平顺的地方要及时进行处理。可以将滚压碳纤维的工具从一端滚向另一端,在进行多层碳纤维布加固时,要保证两层之间的粘贴时间低于40min,如果两层之间的粘贴时间超过了40min,施工人员要在12h后再进行涂层。在进行粘贴碳纤维布的工作时,施工人员要根据实际工作情况裁剪碳纤维布,裁剪尺寸过大或过小都会降低两层间的黏结性,擦拭时要尽量保持工作面干净,随后立即用树脂进行粘贴,并且两层之间要呈现凸起状态,凸起厚度保持在2mm左右。施工人员要保证整体的工作环境在60℃以下。完工后对工作结果进行检测验收。
3.结语
总之,有效的加固处理设计及施工不仅可以有效的延长原道路桥梁的使用寿命,同时还增强了原道路桥梁的承载能力,有助于进一步发展业务的需要,而且相对于重建而言,节省了大量的人力物力,还为加固改造技术提供了宝贵的研究依据。因此,对其进行研究分析具有重要意义。
参考文献
[1]王勇.市政道路桥梁加固设计方法论述[J].门窗,2019(19):145+147.
作者简介
姓名:张燚 (1984年11月24日) 性别:男 职称:助理工程师 学历:专科