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公路桥梁施工管理养护技术及加固维修分析

2023-11-07种霞

运输经理世界 2023年21期
关键词:粘贴碳纤维锚索

种霞

(甘肃省白银公路事业发展中心靖远公路段,甘肃白银 730600)

0 引言

受运输车辆荷载等因素的影响,近年来我国一些地方的公路桥梁出现了质量问题。为了保证公路桥梁的质量与安全,保持长久运营,需要重视日常的维护与病害处治,并加强后续加固维修管理。只有这样,才能提升公路桥梁的整体安全性,延长公路桥梁的使用寿命。

1 案例概况

选取了浙江省某地区钢筋混凝土桥梁作为研究对象,以当前《公路桥涵养护规范》(JTG H11—2004)作为典型病害划分标准。通过调查发现,该地区内桥梁病害已相当严重,难以满足当前运输条件下的荷载要求,出现老化、裂缝等问题。以下对典型病害进行详细阐述。

1.1 桥面铺装病害

桥面铺装病害具体表现为桥面出现龟裂与坑槽(见图1)。该病害不仅会对桥面外观产生影响,还会对其他构件造成损害,并导致行车不适的情况发生,后期养护与维修也面临较大的经济支出。

图1 桥面龟裂与坑槽

1.2 桥头跳车与路堤沉降

桥头路堤存在枕梁下沉、搭板脱空的情况,即常说的桥头跳车与路堤沉降(见图2)。该病害不仅会对行车的舒适性产生影响,还会对桥身造成冲击,对其他构件造成破坏。而之所以会出现该类病害,与柔性路基连接处受到巨大荷载有关。由于路堤与桥台使用材料的刚度存在差异,故在反复的车辆荷载作用下,造成枕梁下沉、搭板脱空的问题。

图2 路堤沉降

1.3 伸缩装置病害

伸缩装置不仅可以使桥跨结构在混凝土收缩、气温变化的情况下实现自由变形,还能防止地面垃圾、泥土等形成阻塞。当伸缩装置出现病害时(见图3),不仅会产生极大的噪声,还会影响到公路桥梁的运营与使用,造成跳车现象,所需养护的成本也较高。

图3 伸缩缝破坏

1.4 钢筋混凝土承重结构病害

钢筋混凝土承重结构出现病害,如混凝土老化、主梁出现裂缝、梁断破坏、钢筋外露等(见图4)。

图4 钢筋外露

2 公路桥梁施工管理养护技术探究

2.1 桥面铺装病害的养护维修方法

2.1.1 定期清理积水与泥土,清扫桥面杂物,以确保桥梁铺装层整体清洁。

2.1.2 当存在桥面坑槽、裂缝、混凝土桥面起皮或拱胀等病害时,需及时对局部病害进行修补,如果病害面积较大,则需重新进行铺装[1]。

2.2 桥头跳车与路堤沉降的养护维修方法

在对桥头跳车与路堤沉降进行处治时,应当充分考虑其形成的原因,对症下药。例如,桥头刚度突变造成的跳车以及两侧路基沉降形成的跳车等。首先,需要做好软基处理工作,利用深层搅拌法、密实法等提升软基的强度。其次,应做好路基处理工作,通过提升路基土的密实度,避免桥台背路基沉降。最后,需加强对路面的处理,通过设置搭板,实现路面与刚性桥台之间的稳步过渡,有效降低车辆行驶中的跳跃感。

2.3 伸缩装置病害的养护维修方法

为有效延长伸缩装置的使用寿命,除了在施工阶段采取相应的防护措施外,还应重视后期运营阶段养护,如严令禁止车辆超载、对伸缩缝中的杂物及时进行清理、定期展开伸缩装置的性能检测等。一旦发现伸缩装置出现损坏或功能失效时,应及时进行维修,并更换破损构件。需要注意的是,在更换伸缩装置的过程中,应确保型号、尺寸的合理性,保证伸缩量符合桥梁变形要求。

2.4 钢筋混凝土承重结构病害的养护维修方法

2.4.1 日常维护内容。通过钢筋混凝土定期监测,对表面存在的污垢、泥土等及时进行清理,对混凝土破损、风化以及剥落的部分进行修补,并处理构件存在的锈蚀、开裂等问题,恢复保护层[2]。

2.4.2 常见病害维修处理方法。针对钢筋混凝土存在的老化、钢筋外露、主梁出现蜂窝、梁断破坏等病害,可采取化学灌浆法、体外预应力加固法、粘钢法等进行处理。表1 是对上述处理方法的具体阐述。

表1 钢筋混凝土承重结构病害维修处理方法

2.4.3 裂缝处理方法。在对混凝土裂缝进行处理时,应根据裂缝的情况采取针对性的处治方式。裂缝宽度在可控制范围内,只需采取封闭处理即可,在裂缝处均匀涂抹环氧树脂胶;裂缝宽度超出规定限值后,则应当准备相应的修补材料,通过压力灌浆的方式进行处理;当裂缝问题十分严重,则需定期监测,分析病害发生的原因,并根据实际情况进行加固修补。

3 公路桥梁加固维修技术

3.1 预应力锚索加固技术

在应用预应力锚索加固技术时,首先,需进行钻孔,孔径控制在6~8mm 之间,同时还应将孔位的垂直度以及偏差值控制在1mm 以内[3]。在安装锚索孔时,需要按照规定要求进行操作,避免出现漏浆、穿筋和不均匀等问题。锚索孔安装完毕后,需要对其进行灌浆处理,保证注浆管能够顺利地进入孔内。在灌注之前,需要将孔内的杂物清理干净,保证灌浆管顺利地通过孔道进入锚固区。在灌浆过程中,需要控制压力值以及灌浆时间,确保注浆效果。在灌浆后,需要对孔道的漏浆处进行补浆处理。

针对钢筋混凝土桥梁的预应力锚索加固维修,其具体流程如下:

3.1.1 将钻机安装到位,并对钻机中的各个部件进行检查,确保其能够正常运行。

3.1.2 对钻孔的深度以及水平偏差值等情况进行检查,然后将钢绞线放入孔内,并对钢绞线长度、钢绞线与孔壁之间的距离进行检测。

3.1.3 将注浆管和注浆阀安装到位,并将其固定好,保证注浆质量和效果。

3.1.4 在预应力锚索张拉时,需要对张拉力值、预紧力以及预紧力系数等情况进行检查,保证其符合工程规定要求。

3.1.5 在对锚索进行锁定时,要严格按照设计要求操作,避免错误操作导致锚索无法正常锁定。

3.1.6 完成锚索张拉工作后,需要对其进行养护处理,保证其具有良好的性能和质量。并在桥梁上设置防护设施和交通标志,保证桥梁具有良好的通行条件。

3.2 粘贴碳纤维布加固技术

3.2.1 施工流程

(1)表面准备。首先要对被加固的结构表面进行处理,包括清洁、打磨和修补。确保表面干净、无灰尘和颗粒物,以便碳纤维布与结构表面的黏结。

(2)碳纤维布切割。根据工程设计要求,将碳纤维布切割成符合加固区域大小的形状和尺寸。

(3)碳纤维布粘贴。使用环氧树脂胶水将碳纤维布粘贴在被加固的结构表面上。首先,在结构表面涂抹一层环氧树脂胶水,然后将碳纤维布贴在上面,确保其紧密贴合,并除去所有气泡和皱褶。

(4)在利用粘贴碳纤维布加固前,需凿除沥青面层,测量沥青面层的厚度[4]。

3.2.2 施工准备

准备施工材料,包括碳纤维布、底胶、固化剂、丙酮等。

3.2.3 施工设备

采用手动式电钻和电动角磨机。

3.2.4 作业环境要求

温度需控制在10~35℃之间,相对湿度需控制在30%以下。

3.2.5 施工工序

打磨表面—清洗基层—涂刷底胶—涂刷上层胶—检验养护。

3.2.6 粘贴碳纤维布加固

(1)按照设计要求,剪裁碳纤维布。裁剪时,要保证平整且没有褶皱,然后进行固定。

(2)用丙酮清洗碳纤维布表面。然后将丙酮搅拌均匀后使用毛刷或者滚刷均匀涂刷到碳纤维布表面。

(3)将准备好的碳纤维布按照设计要求平铺。在平铺过程中,需要保证其紧密贴合、不出现褶皱,最后对碳纤维布进行固定。

(4)使用滚筒对碳纤维布表面进行均匀涂刷,涂刷时需要保证其干燥、整洁以及没有气泡[5]。

3.3 粘贴钢板加固技术

粘贴钢板加固是一种新型的加固技术,其原理是采用高强度的胶黏剂对受损结构进行黏结,提高结构整体的刚度,增强结构强度和抗变形能力。采用粘贴钢板加固技术对公路桥梁进行加固,可以有效解决公路桥梁在长期使用过程中出现的各种病害,保证公路桥梁的正常使用。在加固施工过程中,首先,对加固区域进行清理,将混凝土表面的杂物清理干净。其次,对被加固构件进行表面处理,将混凝土表面打磨成粗糙面,并用环氧砂浆进行处理。再次,在构件表面涂刷底胶。最后,将钢板粘贴到构件表面。

粘贴钢板加固技术在应用过程中需要注意以下几点:

3.3.1 控制结构胶的固化时间。在固化时间结束后,还需对其进行质量检查,如有质量问题需要及时处理。

3.3.2 粘贴钢板时,注意钢板与构件之间的缝隙大小。

3.3.3 在粘贴过程中,保证均匀涂抹结构胶。

3.3.4 粘贴完成后,对结构胶进行固化处理。

3.3.5 在加固过程中,保证粘贴钢板的厚度以及宽度符合相关标准。

3.4 钢筋混凝土结构修补技术

钢筋混凝土结构修补法是指利用粘贴钢板、碳纤维布或者预应力筋来对混凝土结构的裂缝、蜂窝、空洞以及锈蚀等问题进行修补的技术。具体操作方法为:

其一,在混凝土表面涂刷环氧胶泥,并用聚合物砂浆或环氧树脂等材料对其表面进行处理。

其二,利用钢纤维混凝土材料对裂缝进行修补。

其三,在修补好的裂缝表面覆盖一层环氧树脂材料。

在加固中,需注意的是,根据实际情况合理选择加固维修技术。在加固维修过程中,做好监督工作,确保加固质量符合标准。在加固后,做好竣工验收与养护工作,并对病害处治效果进行定期监测。

4 结语

综上所述,要想对公路桥梁病害进行有效控制,需要分析病害的类型及发生原因,采取科学的加固维修方法,并展开定期的养护与管理。比如,采用预应力锚索加固技术、粘贴碳纤维布加固技术、粘贴钢板加固技术、钢筋混凝土结构修补技术等。除此之外,未来还需对新型的病害修复方法与桥梁加固方法展开研究,才能确保公路桥梁的质量与安全,使其交通功能与运输功能得到稳定发挥,并不断延长其运营寿命。

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