淺談公路橋梁施工加固技術(shù)
2015-07-09
一、公路橋梁中經(jīng)常出現(xiàn)的一些病害
公路橋梁當(dāng)中的一些主要病害有：第一，主拱圈、拱肋、拱波和拱肋的連接處、橫梁處出現(xiàn)各種各樣的裂縫。第二，鋼筋生銹腐蝕現(xiàn)象，鋼筋生銹的時候，體積會發(fā)生膨脹，從而對鋼筋周圍的混凝土造成擠壓的現(xiàn)象，使混凝土開裂，橋梁的承載能力也會隨著下降。同時，銹跡外流之后造成橋梁的表面不美觀。第三，橋墩及其墩臺承受著橋梁的大部分的重量，而且受到各種力的作用，比如說風(fēng)載荷、水的浮力等等，導(dǎo)致了橋墩及其墩臺會出現(xiàn)不同程度的破壞。第四，主梁發(fā)生變形會出現(xiàn)裂縫，主梁的裂縫大多數(shù)是發(fā)生在中部梁的下緣或者梁臂的上緣區(qū)域。這種裂縫基本上都是因為橋梁的超載荷運(yùn)行使橋梁的受力區(qū)拉開，這種現(xiàn)象一般都是屬于正常范圍之內(nèi)的，但是這種裂縫都是在上面，因此雨水容易從這些裂縫流到梁內(nèi)，使梁內(nèi)的鋼筋生銹腐蝕，使橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低。
二、橋梁加固的重要性
橋梁每天承受著超重的載荷，經(jīng)過多年的運(yùn)行，難免會出現(xiàn)一些安全隱患。對橋梁進(jìn)行加固之后，對這些安全隱患可以有效的進(jìn)行消除，并且可以提高橋梁的通過能力。另外，對橋梁的維修和加固可以促進(jìn)橋梁的可持續(xù)發(fā)展，提高資源的有效利用，使經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境三個方面的協(xié)調(diào)發(fā)展。
橋梁的加固技術(shù)可以節(jié)省大量的重修改造費(fèi)用，而且對橋梁進(jìn)行維修和加固不會影響橋梁的通行能力，延長了橋梁的使用壽命，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
因為橋梁是建在自然環(huán)境之中的，因此必然會受到一些自然環(huán)境的影響，在這些環(huán)境的影響之下，任何的橋梁都會成為舊橋，都會出現(xiàn)一些不可避免的病害。且按照當(dāng)時的建設(shè)水平，在材料的配備和使用方面存在著一些技術(shù)局限性，導(dǎo)致橋梁的構(gòu)造不牢靠等一些技術(shù)性的問題。因此，對這些橋梁進(jìn)行維修和加固就顯得非常的重要了。
三、公路橋梁加固的技術(shù)措施
1、加固的新技術(shù)
在這方面出現(xiàn)的加固新技術(shù)主要有體外預(yù)應(yīng)力加固和高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)。
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)：這種加固技術(shù)是在橋梁的下緣安裝預(yù)應(yīng)力材料，通過對預(yù)應(yīng)力材料的拉升對橋梁產(chǎn)生偏心的預(yù)應(yīng)力，從而減小橋梁因為自重和一些外力作用下產(chǎn)生的變形和裂縫寬度，提高橋梁的結(jié)構(gòu)承載力。這種加固技術(shù)在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土方面應(yīng)用得比較的廣泛。這種加固技術(shù)的特點(diǎn)有：第一，鋼筋可以設(shè)計成是不可更換的或者是不可更換的?？筛鼡Q的加固鋼筋在維修方面比較的方便。第二，這種加固技術(shù)操作簡單，對于普通的加固技術(shù)，節(jié)省了施工量，這些都是具有重要的意義的。第三，體外預(yù)應(yīng)力的鋼筋的利用率比較的高，體系布置比較的靈活，不僅可以加固橋梁的連接處，對橋拱也能進(jìn)行加固，不僅能夠進(jìn)行橋梁整體性的加固還能夠優(yōu)化構(gòu)件的抗剪性能。因此這種新型的加固技術(shù)有著比較好的應(yīng)用前景。但是用這種新技術(shù)對橋梁進(jìn)行加固時應(yīng)該先進(jìn)行合理的計算，并且在施工的過程當(dāng)中采取一些相應(yīng)的措施，從而最大程度上的減小預(yù)應(yīng)力損失。
高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)：高強(qiáng)復(fù)合纖維材料主要是一些碳纖維材料，這種加固技術(shù)比較的成熟。其原理是利用高性能的粘合劑把碳纖維粘貼在橋梁結(jié)構(gòu)的表面，二者共同作用從而達(dá)到加固橋梁、提高橋梁承載力的目的。粘合劑和碳纖維的性能是能否加固橋梁的關(guān)鍵所在。因此，為了達(dá)到加固橋梁的效果，應(yīng)對碳纖維材料施加預(yù)應(yīng)力。這種加固技術(shù)的特點(diǎn)如下：第一，高性能復(fù)合纖維材料具有高強(qiáng)度、高彈性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)可以有效的提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。第二，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，高性能碳纖維材料可以和混凝土協(xié)同工作，而且由于高性能復(fù)合纖維材料厚度很薄，因此在修復(fù)之后不增加橋梁構(gòu)件的自重和體積，而且對橋梁的原結(jié)構(gòu)不會造成損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞的性能。但是這種加固技術(shù)因為材料的原因，當(dāng)溫度大于60攝氏度的時候，材料會出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，考慮到現(xiàn)在的橋梁都是暴露在空氣當(dāng)中的，受到了陽光的直射，因此很容易高于60攝氏度，因此不利于采用樹脂膠作為粘合劑。
2、傳統(tǒng)的加固技術(shù)
?。?）橋面鋪裝加固技術(shù)：第一，橋面的補(bǔ)強(qiáng)加固，這種方法的原理就是在原有橋面的基礎(chǔ)上重新鋪一層混凝土，這種方法能夠有效的修補(bǔ)橋面上出現(xiàn)的裂縫，而且還加高的橋面的有效高度，提高了橋面在受到重力作用下的抗彎矩能力，從而提高橋梁的承載能力。第二，對原有的橋面進(jìn)行拆除，重新鋪過一層混凝土橋面，這種方法適用于橋面破損比較嚴(yán)重、混凝土的澆筑質(zhì)量或者施工質(zhì)量不好的橋梁。第三，對橋面進(jìn)行一定量的挖鑿，露出部分的鋼筋骨料，然后對橋面進(jìn)行濕潤，在這基礎(chǔ)之上鋪筑一層水泥混凝土。
?。?）增大截面加固技術(shù)：這種技術(shù)是增大橋梁的截面面積從而對橋梁進(jìn)行加固的一種技術(shù)。增大橋梁的截面面積一般是采取加厚橋面板和加大主梁梁肋的高度和寬度兩種方法。這種加固技術(shù)具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工簡單的特點(diǎn)，而且這種加固技術(shù)的設(shè)計比較的成熟、有著比較多的施工經(jīng)驗，用這種方法進(jìn)行加固的橋梁都能收到比較良好的效果。但是這種方法的施工時間比較的長。
?。?）橋下部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)：對于一些高度比較高的橋臺，一方面都到車載荷的作用，一方面受到自然環(huán)境的作用，橋臺一般都會出現(xiàn)開裂、錯位等一些病害。對于一些跨度比較小，水流量不是很大的石拱橋，可以采用橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。
?。?）裂縫灌注技術(shù)：當(dāng)公路橋梁出現(xiàn)很大的裂縫的時候，會對橋梁的承載力和結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的危害。這于這類型的裂縫應(yīng)該加強(qiáng)觀測和記錄，分析產(chǎn)生裂縫的原因，從而相應(yīng)的制定出一些方法。對于裂縫的處理，一般都是采用灌注灌縫膠進(jìn)行處理。
?。?）其他加固方法：比如說加鋪一層瀝青混凝土、鋼纖維混土修補(bǔ)法、聚合物混凝土罩面法等等。
四、總結(jié)
對于公路橋梁的加固，保證公路交通的安全運(yùn)行已經(jīng)引起了相關(guān)部分的重視，公路橋梁的加固技術(shù)作為一個永久性的課題，技術(shù)人員應(yīng)該充分的汲取知識，對公路橋梁的加固技術(shù)進(jìn)一步的進(jìn)行完善，對每一座橋梁制定出一套合理的治理方案，延長是橋梁發(fā)揮出更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。使我國的公路橋梁建設(shè)走上一條可持續(xù)發(fā)展的道路。
