橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固施工方法要點(diǎn)及應(yīng)用

【摘 要】我國(guó)橋梁在鋪裝層的改造過(guò)程中，往往存在橋面板或主梁的剛度不夠、承載力不足、鉸接梁板鉸縫傳力失效等方面問(wèn)題，以至于給橋梁的后期使用造成了嚴(yán)重的安全隱患。本文筆者對(duì)梁橋面的加固補(bǔ)強(qiáng)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以期為橋面的補(bǔ)強(qiáng)加固工程提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁鋪裝；橋面補(bǔ)強(qiáng)；混凝土

前言

通過(guò)在橋面板上加鋪了一層鋼筋混凝土層，從而加強(qiáng)橋面與原有結(jié)構(gòu)之間的連接性，使其形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，增加主梁或是橋面的受壓截面積及有效高度，提高橋面整體剛度和承載力，這是一種較為有效且常用的橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固方法。本文從橋面的材料、力學(xué)特點(diǎn)等相關(guān)方面進(jìn)行研究，闡述了橋面補(bǔ)強(qiáng)層的加固施工方法的重要性。

1、橋面加固材料

1.1橋面鋼筋

結(jié)合鋼筋和螺紋鋼筋是常用的兩類鋼筋：第一類，加強(qiáng)原結(jié)構(gòu)和補(bǔ)強(qiáng)層間的連接所使用結(jié)合鋼筋，將鋼筋的一端埋在原結(jié)構(gòu)之中，另一端埋入橋面補(bǔ)強(qiáng)層中。由于錨固長(zhǎng)度不足，所以應(yīng)采用握裹力較強(qiáng)的螺紋鋼筋，加固橋面補(bǔ)強(qiáng)層，實(shí)現(xiàn)新舊混凝土的有效結(jié)合。第二類，加強(qiáng)橋面內(nèi)的鋼筋構(gòu)造，橋面補(bǔ)強(qiáng)層處在橋面的截面計(jì)算受壓區(qū)上內(nèi)，通常橋面一般不設(shè)受力鋼筋，所以即使設(shè)有鋼筋，其鋼筋直徑也不宜過(guò)大，螺紋鋼筋有利于加強(qiáng)橋面與混凝土間聯(lián)結(jié)。

1.2橋梁混凝土應(yīng)用

橋梁補(bǔ)強(qiáng)層不僅要具有較高抗裂性能、收縮小和粘結(jié)力強(qiáng)，同時(shí)也要具有抗沖擊、抗?jié)B性和足夠的韌性。因此，我們可以采用恰當(dāng)?shù)氖┕すに?，并?duì)混凝土使用性能加以改善。

首先，我們應(yīng)在混凝土中添加外加劑，例如防水劑，能夠增加混凝土的抗?jié)B性和密實(shí)性；而在混凝土中加入膨脹劑，能夠使橋面混凝土的膨脹度適當(dāng)增加，加強(qiáng)密實(shí)性，并配制補(bǔ)償橋面收縮混凝土，以降低橋面的干縮裂縫，以增強(qiáng)抗裂防滲等能力。橋面外加劑的選擇要合理，并進(jìn)行必要的應(yīng)用前試驗(yàn)，按產(chǎn)品說(shuō)明書具體要求進(jìn)行正確施工，對(duì)其摻入量進(jìn)行嚴(yán)格控制，加強(qiáng)橋面養(yǎng)護(hù)，加長(zhǎng)混凝土的攪拌時(shí)間。

其次，橋面補(bǔ)強(qiáng)層所使用的纖維混凝土擁有良好的韌性和抗裂性，它具有抗?jié)B能力高、延伸率和抗沖擊力等特點(diǎn)，這是最適宜的橋面補(bǔ)強(qiáng)方法。一般混凝土多采用鋼纖維和合成纖維，這種合成纖維具有低導(dǎo)熱、腐蝕性、高強(qiáng)度、耐酸堿、無(wú)吸水性和較大的變形能力等，施工所用混凝土不易結(jié)團(tuán)，工程操作方便、均勻分散。利用波形鋼纖維來(lái)制作鋼纖維。由于鋼纖維易生銹、腐蝕，進(jìn)而造成橋面污染，并且鋼纖維暴露在空氣中會(huì)造成車輛輪胎損害；因此，在鋼纖維的應(yīng)用要注意以上幾點(diǎn)。

1.3可在橋面補(bǔ)強(qiáng)層中加入植筋膠

在橋面補(bǔ)強(qiáng)層中加入植筋膠，可使橋面快速干燥、具有較強(qiáng)的粘接能力、可增加橋面的使用時(shí)間，植筋膠具有快硬性、粘接能力、無(wú)毒和低毒等特性，通常在橋面補(bǔ)強(qiáng)層中可使用環(huán)氧樹脂類的橋面粘結(jié)材料。

1.4界面劑的應(yīng)用

舊混凝土的表面具有較強(qiáng)的吸水性，造成新舊混凝土粘結(jié)困難，針對(duì)這一缺陷，可以采用界面劑進(jìn)行橋面與混凝土間的粘結(jié)。由于界面劑對(duì)混凝土具有較強(qiáng)的粘結(jié)能力、強(qiáng)度較高且抗化學(xué)腐蝕；對(duì)于橋梁表面較為潮濕，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間采用界面劑。

2、橋面補(bǔ)強(qiáng)層中力學(xué)特點(diǎn)的應(yīng)用

進(jìn)行橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固，其中橋面的加固結(jié)構(gòu)屬于二次受力。在橋面原結(jié)構(gòu)的加固前已有力施加其上，在橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固后并未馬上受力，只有荷載新增的情況下，方能進(jìn)行二次受力的承載。橋面原結(jié)構(gòu)與補(bǔ)強(qiáng)層之間的共同受力與整體工作問(wèn)題，橋面的混凝土截面強(qiáng)度與整體澆注強(qiáng)度相比較弱，橋面補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造能有效克服這一缺陷。

3、進(jìn)行橋面的加固施工設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1設(shè)計(jì)內(nèi)力值的計(jì)算

橋面補(bǔ)強(qiáng)層較薄，且在橋面加固補(bǔ)強(qiáng)施工階段，其僅承受原結(jié)構(gòu)本身自重與補(bǔ)強(qiáng)層重量，此時(shí)可不計(jì)算橋面強(qiáng)度。形成橋面組合結(jié)構(gòu)后，應(yīng)計(jì)算其荷載作用及橋身自重。

3.2計(jì)算橋面正截面與斜截面的承載能力極限

經(jīng)組合梁或板承載力驗(yàn)證：一次性的澆筑梁整體截面承載力與組合梁是相等或極為相近。我們可以通過(guò)對(duì)澆筑梁整體進(jìn)行計(jì)算來(lái)計(jì)算組合加固結(jié)構(gòu)承載力的計(jì)算。

4、橋面補(bǔ)強(qiáng)的施工工序

4.1橋面的加固施工工序

首先要進(jìn)行橋面補(bǔ)強(qiáng)層的加固施工準(zhǔn)備工作?？稍诒匾獣r(shí)核查橋梁質(zhì)量，著重查明橋梁的其他隱患、主要病害發(fā)展及變化情況，以核對(duì)橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀采用假定、參數(shù)等相符狀況，可重新進(jìn)行橋面補(bǔ)強(qiáng)層的分析和計(jì)算。橋面補(bǔ)強(qiáng)層的結(jié)合面補(bǔ)強(qiáng)層的混凝土澆筑和處理，橋面施工施工工序較為簡(jiǎn)單、操作方便。

4.2處理橋面主梁或板

進(jìn)行橋面結(jié)合面處理能夠保證新舊混凝土共同工作與整體受力產(chǎn)生作用。首先要鑿出結(jié)合面原結(jié)構(gòu)的表面浮料，露出橋體骨料，徹底清掃浮料。但不宜損壞原結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度。并修補(bǔ)橋面的局部缺陷，比方說(shuō)橋面空洞，橋面補(bǔ)強(qiáng)層修補(bǔ)面積較薄、面積大，混凝土新舊差異較大，因此要注意混凝土的后期養(yǎng)護(hù)。盡早養(yǎng)護(hù)、延長(zhǎng)橋面養(yǎng)護(hù)期，根據(jù)氣溫、季節(jié)隨時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方法。

5、橋面的加固補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)造措施

利用保證橋面板或主梁保持凹凸不平的表面，使其無(wú)浮漿，在橋面涂刷界面劑，使新舊混凝土緊固粘結(jié)成一體；選用適宜的混凝土；在結(jié)合面中加入結(jié)合鋼筋等措施。

6、評(píng)定檢驗(yàn)工程質(zhì)量加固、工序質(zhì)量控制

利用目視檢查來(lái)進(jìn)行工序質(zhì)量控制，對(duì)橋面的缺陷進(jìn)行重點(diǎn)檢查修補(bǔ)、植埋結(jié)合鋼筋、處理接合面和混凝土澆筑補(bǔ)強(qiáng)等工序。修補(bǔ)橋面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和尺寸修補(bǔ)，并使其回復(fù)原狀；將接合面處理整潔。使其接合面符合粗糙度；合理埋植結(jié)合鋼筋的孔深、孔位和孔徑，保持接合面和鋼筋間的垂直，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼筋埋入和外露長(zhǎng)度；刷好界面劑后或待結(jié)合面充分濕潤(rùn)之后，再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層的混凝土澆筑，并對(duì)混凝土質(zhì)量、振搗和養(yǎng)護(hù)進(jìn)行及時(shí)控制。

按照橋面補(bǔ)強(qiáng)加固設(shè)計(jì)要求選擇加固材料的規(guī)格、質(zhì)量、數(shù)量和型號(hào)；根據(jù)規(guī)定程序配置膠粘材料和使用時(shí)間；在不破壞原橋面的混凝土強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，避開混凝土鋼筋和預(yù)應(yīng)力處進(jìn)行鉆孔；不得出現(xiàn)補(bǔ)強(qiáng)層空洞和露筋現(xiàn)象；并按施工要求修補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)橋面補(bǔ)強(qiáng)層的加固法便于施工操作、進(jìn)行工程質(zhì)量控制；在原結(jié)構(gòu)受拉區(qū)的鋼筋強(qiáng)度和面積影響下，從一定程度上限制了橋面補(bǔ)強(qiáng)層承載能力、混凝土受壓面積。應(yīng)將其與粘鋼板及貼碳纖維等加固方面相結(jié)合，進(jìn)而取得良好的加固補(bǔ)強(qiáng)效果。此加固方法能夠促進(jìn)橋面特殊結(jié)構(gòu)的，增強(qiáng)加固橋面受力程度。

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