淺談橋梁加固措施及如何增強(qiáng)橋梁混凝土耐久性

賴偉東　李長(zhǎng)偉

【摘 要】本文主要論述了有關(guān)橋梁加固的方法措施以及如何才能使橋梁的混凝土耐久性更大的問(wèn)題。指出了在橋梁的建設(shè)施工中，必須要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，精心設(shè)計(jì)施工，確保橋梁的穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】橋梁加固；橋面；問(wèn)題；混凝土；耐久性

隨著我國(guó)國(guó)民基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁道路建設(shè)工程越來(lái)越多，為我國(guó)的交通道路發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但在橋梁使用的同時(shí)卻出現(xiàn)了一定的問(wèn)題，就是橋梁病害的問(wèn)題也在層出不窮，影響了車輛通行的舒適性與安全性。為此，如何才能有效的對(duì)橋梁進(jìn)行加固并增強(qiáng)橋梁的耐久性成為了橋梁設(shè)計(jì)施工人員考慮的主要問(wèn)題。以下筆者就結(jié)合自己多年的施工經(jīng)驗(yàn)，來(lái)對(duì)當(dāng)前探討橋梁各個(gè)部位的加固措施與方法，提出了增強(qiáng)混凝土耐久性的建議方法。

1.橋梁常見(jiàn)病害

一般來(lái)講，橋梁在運(yùn)行使用的過(guò)程中，要受到各種車輛的荷載壓力，并在長(zhǎng)期的風(fēng)吹日曬的自然環(huán)境中，這樣不可避免的就要受到不同程度的損壞。如果在經(jīng)受了地震、洪水等嚴(yán)重的自然災(zāi)害，或者車輛發(fā)生事故引起的損害則更為嚴(yán)重?，F(xiàn)本文主要研究一些橋梁的裂縫這一病害的加固防治措施，因?yàn)檫@是所有橋梁中都會(huì)出現(xiàn)的質(zhì)量通病，對(duì)于裂縫的研究具有一定的意義。

橋梁的裂縫病害主要可以分為以下幾種：主拱圈裂縫（主拱圈中波縱向裂縫；肋、波連接處裂縫；拱肋裂縫；橫系梁裂縫）；主梁裂縫及主梁變形；墩強(qiáng)身裂縫；腹拱、立墻病害；腹拱圈及立墻上也多發(fā)生裂縫；主拱圈軸線下降；橋臺(tái)后座變形嚴(yán)重；橋面變形及破碎；牛腿裂縫；橋面及伸縮縫裂縫。

2.橋梁加固措施

為了能夠保證橋梁使用的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)于橋梁出現(xiàn)病害的情況就需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的加固措施來(lái)對(duì)橋梁進(jìn)行加固。而由于不同部位的病害產(chǎn)生的原因有所不同，因此其加固的技術(shù)方法和加固方案也是各不相同的。以下我們就以主梁、橋面、橋臺(tái)后座、主拱圈以及掛梁牛腿這幾個(gè)部位為例，探討橋梁的具體加固措施方法。

2.1原橋主梁加固

加固增強(qiáng)方法很多，如：以錨噴或現(xiàn)澆混凝土方法增加T梁受拉區(qū)鋼筋及加大梁身斷面；以鋼板粘貼加固增強(qiáng)；以體外預(yù)應(yīng)力加固增強(qiáng)等。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為應(yīng)采用：先用體外預(yù)應(yīng)力加固增強(qiáng)，再以噴射混凝土將其覆蓋的方案。此方案既可解決預(yù)應(yīng)力鋼材防銹蝕問(wèn)題，又可避免其直接受大氣溫度影響，同時(shí)噴射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

利用墩頂上兩孔梁端空間設(shè)置現(xiàn)澆橫向懸臂挑梁，其上安裝預(yù)制的微彎板；在挑梁懸臂部分架設(shè)預(yù)制的∏形人行道梁。兩邊橋孔人行道梁較主梁長(zhǎng)，一端支承在邊墩挑梁上，一端支承在路堤上特設(shè)的支墩上，此舉系為了避免加寬橋臺(tái)；在人行道梁內(nèi)側(cè)的凸緣與舊橋面板間，用混凝土澆筑橋面加寬部分，橋面鋪裝層混凝土同時(shí)澆筑形成凈9m行車道，在橋面鋪裝層及橋面加寬部分，均設(shè)置了鋼筋網(wǎng)，使整體性能加強(qiáng)；橋面伸縮縫設(shè)置在挑梁頂中心，將行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上橋面鋪裝層下墊設(shè)二層油氈，使其能隨溫度收縮。伸縮縫中充填聚氨脂材料。

2.2橋面加固

原橋面多缺乏穩(wěn)定而堅(jiān)實(shí)的基層，整體性差，有必要將原橋面徹底清除，并挖除部分砂礫墊層，其上澆筑鋼筋砼橋面。

2.3橋臺(tái)后座加固

將橋臺(tái)后座上路面除去，改成30#鋼筋砼單向簡(jiǎn)支預(yù)制板，支承于兩側(cè)墻上。用Φ24mm錨固鋼筋使之與側(cè)墻相接，其上鋪裝砼橋面，鋼筋砼板與后座填料間有空隙，使活載壓力直接作用在側(cè)墻上，從而減去了活載引起的對(duì)側(cè)墻的土壓力，并增加側(cè)墻抗剪能力和基底摩阻力。

2.4主拱圈加固

原橫系梁尺寸偏小，橫向聯(lián)系差，屬薄弱構(gòu)件，針對(duì)現(xiàn)象將原橫系梁截面尺寸加大，把拱頂部分橫系梁改為橫隔板，加強(qiáng)橫向整體性，使全拱寬共同受力。由于主拱圈受力大，裂縫多，采用拱肋及拱波部分外包鋼筋網(wǎng)并噴射砼加固拱圈截面，以提高各孔的整體鋼度和承載力。

2.5懸臂孔主梁及掛梁牛腿的加固

由于牛腿是懸臂梁橋的一個(gè)關(guān)鍵部位，它是否牢固可靠對(duì)橋梁能否維持安全通行是起決定作用的因素之一。牛腿又是懸臂梁的薄弱環(huán)節(jié)，牛腿處梁高突變減小，截面凹折轉(zhuǎn)角多，而要傳遞的集中力數(shù)值非常大，且頻繁承受車輛沖擊力作用，所以是受力非常復(fù)雜的部位?，F(xiàn)有各種驗(yàn)算方法帶有相當(dāng)?shù)慕菩裕€不能完全反映受力情況。為可采取鑿除原牛腿的低標(biāo)號(hào)砼，改為澆筑鋼纖維砼。澆筑鋼纖維砼時(shí)，在新老蘇維埃結(jié)合面上涂以環(huán)氧砂漿以增進(jìn)兩者粘結(jié)。或者將掛梁從兩個(gè)支點(diǎn)擱在主梁上改為多個(gè)支點(diǎn)擱在端橫梁上。此種方案可始原牛腿上受力減少，但牛腿的砼則因破碎開(kāi)裂，仍需要鑿除后重澆新砼。

3.提高橋梁混凝土耐久性措施

如果要想橋梁能夠長(zhǎng)期保證安全穩(wěn)定運(yùn)行，除了要及時(shí)有效的對(duì)其病害進(jìn)行治理加固以外，更重要的是要在施工建設(shè)期間就加大對(duì)建設(shè)施工質(zhì)量的控制與管理，從本質(zhì)上漲增強(qiáng)橋梁的抗壓能力和耐久性。而要達(dá)到這一目的，首先就應(yīng)當(dāng)保證橋梁混凝土的施工質(zhì)量。以下我們就如何提高橋梁混凝土的耐久性性進(jìn)行探討，指出其質(zhì)量控制措施。

3.1提高橋梁混凝土耐久性的措施

為了能夠提高橋梁混凝土的耐久性，我么可以從設(shè)計(jì)施工這兩方面來(lái)采取措施。如可以在施工中增大混凝土保護(hù)層的厚度，這樣是最直接，也是效果最好、最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單的橋梁混凝土的保護(hù)方法，通過(guò)這種方式可以極大的提高混凝土的耐久性。但需要注意的是，保護(hù)層的厚度不能無(wú)限制的增大，否則混凝土自身的脆性與收縮性特點(diǎn)會(huì)更易使裂縫現(xiàn)象發(fā)生，反而會(huì)減小混凝土的耐久性。再比如在設(shè)計(jì)混凝土的配置時(shí)，可以添加一定的阻銹劑，以保護(hù)鋼筋，避免其受到腐蝕，從而起到增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的目的。除此之外，對(duì)混凝土進(jìn)行保護(hù)涂層的施工也能夠起到一定的有利作用，因?yàn)楸Ｗo(hù)涂層可以有效的隔絕混凝土與外界腐蝕性物質(zhì)接觸，但由于保護(hù)層也會(huì)逐漸老化而失效，因而其功效持續(xù)的時(shí)間并不太長(zhǎng)，可作為輔助性方法來(lái)提高混凝土的耐久性。

3.2質(zhì)量控制措施

首先是預(yù)先質(zhì)量控制與評(píng)估。在了解工程背景、使用環(huán)境以及混凝土材料在海洋環(huán)境中的性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)材料性能的試驗(yàn)研究，建立混凝土結(jié)構(gòu)砜性設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和依據(jù)，并預(yù)測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用性能。

其次是耐久性方案設(shè)計(jì)控制。充分考慮各種可變因素對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命的影響，如環(huán)境溫度、混凝土內(nèi)應(yīng)力、裂縫等，以建立使用壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，為耐久性方案的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)和依據(jù)。再以使用壽命預(yù)測(cè)各級(jí)黨組織變基礎(chǔ)，制定有針對(duì)性的耐久性解決方案。

最后是質(zhì)量控制與評(píng)估。高性能混凝土施工質(zhì)量控制主要涉及原材料質(zhì)量、配合比、拌和、施工、保護(hù)層厚度、養(yǎng)護(hù)等方面，其重點(diǎn)難點(diǎn)在于保護(hù)層厚度和養(yǎng)護(hù)等方面。

4.結(jié)語(yǔ)

總之，在對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理時(shí)，必須要充分考慮到加固措施的可行性、經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。并且在施工設(shè)計(jì)中就應(yīng)當(dāng)充分考慮到如何增大橋梁使用的耐久性，除了本文上述的幾種技術(shù)方法與質(zhì)量控制措施以外，還應(yīng)當(dāng)在施工中做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，這是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，必須要加以重視，確?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)方式和養(yǎng)護(hù)時(shí)間都能夠符合技術(shù)要求，以提高橋梁混凝土的耐久性。

【參考文獻(xiàn)】

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