高速公路橋梁加固施工技術(shù)要點(diǎn)探析

謝強(qiáng)軍

摘 要：當(dāng)今時(shí)期，我國(guó)針對(duì)高速公路上現(xiàn)有橋梁的加固維護(hù)技術(shù)作為一種嶄新的施工工藝，在高速公路工程中的橋梁結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域中扮演著極其重要的角色。依托對(duì)我國(guó)現(xiàn)有高速公路橋梁的服役狀況、實(shí)施重新加固的迫切性以及加固作業(yè)工藝難點(diǎn)等方面內(nèi)容展開(kāi)的剖析，指出在具體維護(hù)作業(yè)中，一定要經(jīng)過(guò)周密?chē)?yán)格的橋體結(jié)構(gòu)性能測(cè)驗(yàn)，在便捷、節(jié)約、穩(wěn)固的前提下，實(shí)現(xiàn)橋體的加固過(guò)程，提升橋梁的安全運(yùn)行能力。

關(guān)鍵詞：高速公路；橋體加固；施工技術(shù)；操作要點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

自從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，我國(guó)的交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)施承受著巨大的運(yùn)輸壓力，特別是高速公路網(wǎng)中大批橋梁的滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)營(yíng)或超水平負(fù)載，導(dǎo)致有相當(dāng)一部分高速公路中的現(xiàn)役橋梁產(chǎn)生了新的安全缺陷。在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的大背景下，為了保持和維護(hù)在用交通設(shè)施的服務(wù)品質(zhì)，務(wù)必要對(duì)現(xiàn)有出現(xiàn)問(wèn)題的高速公路橋梁實(shí)施對(duì)應(yīng)的加固補(bǔ)救過(guò)程。因?yàn)槲覈?guó)高速公路建設(shè)起步比較晚，其相關(guān)的各項(xiàng)工程技術(shù)，特別是老橋加固技術(shù)還相當(dāng)?shù)牟怀墒?。而且在高速公路橋梁的使用維護(hù)技術(shù)及運(yùn)行指標(biāo)控制上還存在著很大的欠缺。如果針對(duì)高速公路中的橋梁工程進(jìn)行加固維護(hù)處置時(shí)仍然出現(xiàn)缺陷的話(huà)，那必將在很大程度上損害橋梁的安全服役性能，而且對(duì)百姓的橋上過(guò)往通行造成極大的安全隱患，甚至有可能導(dǎo)致出現(xiàn)重大事故。較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，由于施加于我國(guó)高速公路運(yùn)輸網(wǎng)上的運(yùn)營(yíng)壓力持續(xù)增大，致使在我國(guó)橋梁建設(shè)行業(yè)中對(duì)老橋危橋的加固維護(hù)技術(shù)變成了當(dāng)今我國(guó)交通工程系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵課題。

1.高速公路運(yùn)輸網(wǎng)路中實(shí)施橋體加固工程的迫切性

在當(dāng)今隸屬于交通系統(tǒng)的高速公路網(wǎng)絡(luò)建造及運(yùn)行領(lǐng)域中，其所有的橋梁工程設(shè)施除了受到外界生態(tài)氣候因素的風(fēng)蝕雨淋侵蝕之外，也會(huì)受到不當(dāng)使用狀況的干擾，進(jìn)而對(duì)其使用壽命帶來(lái)極大的不利影響，以至于給橋梁設(shè)施的結(jié)構(gòu)帶來(lái)不同程度的損害。當(dāng)損害程度達(dá)到相當(dāng)?shù)牡夭綍r(shí)，即必然在很大程度上危及橋梁的安全運(yùn)行，甚者可能導(dǎo)致不測(cè)的交通事故發(fā)生。所以，一定要從思想源頭上關(guān)注相關(guān)的高速橋梁橋體加固工作。

1.1 降低施工費(fèi)用

另選它址再建一座新橋或拆掉舊橋、就地重建一座新橋都是要耗費(fèi)巨大的建設(shè)成本。相對(duì)來(lái)說(shuō)恰當(dāng)?shù)膶?duì)原有高速公路網(wǎng)中的橋梁實(shí)施加固補(bǔ)救施工工序，不但可復(fù)原現(xiàn)役橋梁的應(yīng)有運(yùn)營(yíng)功能，尚可節(jié)約工程建設(shè)投資，獲取較佳的經(jīng)濟(jì)利益及社會(huì)收益。對(duì)相關(guān)橋體的加固工程不但可復(fù)原現(xiàn)役橋梁的設(shè)計(jì)承載能力和相關(guān)工能，對(duì)提升原有橋梁負(fù)載能力及通車(chē)運(yùn)營(yíng)能力均可發(fā)揮出極大的保障作用。其可充分增加高速路中橋梁運(yùn)營(yíng)的服役壽命，在實(shí)現(xiàn)交通事業(yè)不斷進(jìn)步的前提下，大幅度減輕交通負(fù)荷。

1.2 確保橋梁建設(shè)質(zhì)量

當(dāng)今時(shí)期，在高速公路網(wǎng)絡(luò)中的橋梁產(chǎn)生隱患及病癥時(shí)，將其出現(xiàn)病癥或缺陷的部位給予對(duì)應(yīng)的“治療補(bǔ)救”，實(shí)施二次加固工程，改善公路橋梁運(yùn)營(yíng)效果還有服務(wù)品質(zhì)，其已變成當(dāng)今保障橋梁運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的基本途徑。

1.3 推進(jìn)長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康型發(fā)展

現(xiàn)階段，實(shí)施針對(duì)高速公路網(wǎng)絡(luò)中的橋體固化工藝對(duì)交通事業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展可發(fā)揮出極大地促進(jìn)功能。在實(shí)現(xiàn)目前人們交通出行目標(biāo)的前提下，亦不可能危及后代子孫的生存條件及必需的資源狀況。其滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境美化、能源節(jié)約利用的期望愿景。在確保經(jīng)濟(jì)繁榮的前提下，還可圓滿(mǎn)地應(yīng)對(duì)當(dāng)今社會(huì)的交通需求，保持生態(tài)環(huán)境的和諧友善，實(shí)現(xiàn)人類(lèi)生活和自然世界以及當(dāng)今社會(huì)的友善相處，給我們的后輩構(gòu)建優(yōu)越的生存空間。

2.高速路中橋梁的運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀和導(dǎo)致被迫加固的原因

2.1 橋梁長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中檢測(cè)維護(hù)工作不到位

在高速公路網(wǎng)絡(luò)中橋梁工程的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)階段中，因?yàn)椴痪邆湔?guī)的、例行的針對(duì)橋體結(jié)構(gòu)性能的檢查維護(hù)工作，在工作負(fù)載及自然條件侵蝕下，高速公路中的橋體面板很可能遭到損壞，因?yàn)椴痪邆溽槍?duì)其的正規(guī)養(yǎng)護(hù)維修工作，導(dǎo)致橋體表面不再像過(guò)去那樣平整光滑，過(guò)往車(chē)輛通行感覺(jué)極不適應(yīng)，這樣更容易加劇橋梁本體的摩擦損壞，甚者由于錯(cuò)過(guò)維修的最佳時(shí)機(jī)而導(dǎo)致過(guò)度的加速破壞。有相當(dāng)多屬于掛梁類(lèi)型的懸臂式掛梁承力支點(diǎn)和簡(jiǎn)支橫梁梁頭接茬填縫結(jié)構(gòu)容易發(fā)生損壞和剝離，在產(chǎn)生寬型溝槽的情況下，導(dǎo)致跳車(chē)情況出現(xiàn)。再有，因?yàn)樘?chē)部位接近高速公路橋梁節(jié)點(diǎn)，大幅度振動(dòng)不但會(huì)對(duì)行車(chē)過(guò)程產(chǎn)生很大負(fù)面干擾作用，在此基礎(chǔ)上亦加劇了橋體構(gòu)件的老化進(jìn)程。

所以，在長(zhǎng)期的高速路橋梁運(yùn)營(yíng)歷程中，一定要按時(shí)周密地對(duì)橋體結(jié)構(gòu)性能變化進(jìn)行按期例行監(jiān)測(cè)以及實(shí)施全面的維護(hù)保養(yǎng)過(guò)程，由源頭上增加橋梁的安全服役周期。目前階段我國(guó)已有相當(dāng)一批中小型規(guī)模的公路橋梁因?yàn)槠溟L(zhǎng)期處于無(wú)人監(jiān)護(hù)及保養(yǎng)的狀態(tài)，更沒(méi)有人去及時(shí)地檢查和維修，致使其橋面瀉水眼基本上都堵塞了，橋體表面顯現(xiàn)出極為不規(guī)整的情況，特別是表現(xiàn)在當(dāng)天氣突降暴雨時(shí)，車(chē)輛經(jīng)過(guò)泥水飛濺，這樣加劇了橋面的損壞速度，極大程度地降低了橋梁的服役周期及安全運(yùn)營(yíng)功能。在此條件下，因?yàn)榇蠖鄶?shù)高速公路中橋梁長(zhǎng)期處于沒(méi)有保養(yǎng)維護(hù)的狀態(tài)，有相當(dāng)一部分是因?yàn)檐?chē)輛通行出現(xiàn)交通肇事而對(duì)橋梁的兩側(cè)欄桿帶來(lái)的損害，而且其還不能得到迅速的結(jié)構(gòu)及功能恢復(fù)，致使過(guò)往車(chē)輛在橋面上通行過(guò)程中沒(méi)有安全保障，而且還嚴(yán)重?fù)p害了橋梁的美觀價(jià)值。

2.2 高速路橋工程亟待完整、妥善的養(yǎng)護(hù)及維修工作

在長(zhǎng)期的高速路橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由相當(dāng)一部分橋體表面及引橋路面對(duì)接部位因?yàn)闃蝾^的特殊性而導(dǎo)致其路基填土層的不平衡沉降，致使橋梁結(jié)構(gòu)不具備穩(wěn)固性，在過(guò)往車(chē)輛經(jīng)過(guò)橋端時(shí)可出現(xiàn)相當(dāng)程度的跳車(chē)情況。在高速路橋體端口出現(xiàn)的跳車(chē)情況不但會(huì)減慢車(chē)輛行駛速度，減小駕車(chē)舒服性，對(duì)橋體服役周期亦可產(chǎn)生較大的不利作用。而且大幅度跳車(chē)情況不但可導(dǎo)致危險(xiǎn)事故的發(fā)生，對(duì)行車(chē)安全亦帶來(lái)了很大隱患。

3.高速路橋體加固工程技術(shù)策略

3.1 高速路中橋體上層結(jié)構(gòu)加固作業(yè)技術(shù)規(guī)則

3.1.1 采用橋面粘貼鋼板加固水泥結(jié)構(gòu)工藝

運(yùn)用粘貼鋼板來(lái)加固水泥結(jié)構(gòu)的施工工藝具備不變動(dòng)原來(lái)形態(tài)尺寸、技術(shù)成熟、施工方便、工藝先進(jìn)以及臨時(shí)加固成效顯著等特點(diǎn)。其重點(diǎn)利用錨栓方法及粘貼化學(xué)制劑把所用鋼板依靠粘貼法錨固在水泥結(jié)構(gòu)的缺陷部位及應(yīng)力集中部位。確保水泥加固形態(tài)與鋼板部件組成一個(gè)完美整體，進(jìn)而提升水泥構(gòu)件抵抗剪切、抵抗彎曲的效能。增強(qiáng)橋梁構(gòu)架總體剛度，水泥調(diào)配及鋼筋所承受的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，完整抑制裂縫擴(kuò)大趨勢(shì)的繼續(xù)。

在利用粘貼鋼板來(lái)增強(qiáng)橋體橫梁的抗彎曲能力時(shí)，其所用鋼板基本是全部粘貼于橋梁板下部。就水泥結(jié)構(gòu)與鋼板結(jié)構(gòu)而言，務(wù)必要對(duì)水泥及鋼板所承受的剪切指標(biāo)實(shí)施完整的調(diào)配設(shè)計(jì)。同時(shí)，粘貼鋼板加固補(bǔ)強(qiáng)施工設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該實(shí)施在鋼板屈服期限之前，從根本上保障橋體混凝土結(jié)構(gòu)受到剪切而破壞。

3.1.2 增大橋梁鋼筋，截面和橋面加固

當(dāng)橋梁剛度、強(qiáng)度、抗裂性及穩(wěn)定性不足時(shí)，一般通過(guò)增大構(gòu)件截面、配筋率并利用配筋加固技術(shù)，提高橋梁側(cè)面及底面尺寸，從而增配主筋，增強(qiáng)橋梁抗彎強(qiáng)度和有效高度，從根本上提高橋梁成長(zhǎng)承載能力。

3.2 高速公路橋梁下部機(jī)構(gòu)加固技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 擴(kuò)大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，增加樁基數(shù)量

擴(kuò)大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作為擴(kuò)大橋梁底面積的主要方式，被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)埋置太深和基礎(chǔ)承載力不足的橋梁。在拓展基礎(chǔ)底面積的同時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)計(jì)算，當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度滿(mǎn)足需求時(shí)，兩部分出現(xiàn)不均勻沉降差，就該利用擴(kuò)大結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的方法。

3.2.2 鋼筋混凝土加套、墩臺(tái)拓寬

在高速公路橋梁下部結(jié)構(gòu)加固施工中，一般根據(jù)舊橋基礎(chǔ)，加寬墩臺(tái)蓋梁，選出懸臂部分，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)加寬安裝，在采用加寬墩臺(tái)時(shí)，必須保障舊墩臺(tái)穩(wěn)定、完好。經(jīng)過(guò)承載力嚴(yán)密驗(yàn)算后再進(jìn)行加固施工。

結(jié)語(yǔ)

高速公路橋梁加固施工技術(shù)作為全新的技術(shù)，在高速公路橋梁加固中擁有廣闊的應(yīng)用前景。在實(shí)際施工中，必須反復(fù)試驗(yàn)和驗(yàn)證，在經(jīng)濟(jì)、安全、可靠的基礎(chǔ)上，完善橋梁加固技術(shù)，提高社會(huì)效益，保障人民安全。

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