管橋維修加固施工技術(shù)分析

徐強

摘 要：基于我國復(fù)雜地形，水、燃氣等資源在輸送過程中難免會遇到層層阻礙，地區(qū)間資源無法自由流動。在這種情況下，管橋應(yīng)運而生，承載水利水電輸送管道，能夠有效加快水利水電運輸速度，具有極其重要的意義。但是，大多數(shù)管橋歷史較為悠久，自建立之初至現(xiàn)今，已有幾十年時間，長期由于各種原因而受到磨損，使得管橋出現(xiàn)變形、裂縫等情況，不利于水利水電持續(xù)輸送，且存在各種安全隱患。因此，必須重視對管橋的維修加固，并不斷提高維修加固施工技術(shù)水平。在此基礎(chǔ)上，本文以貴溪火電廠灰管橋為例，分析管橋維修加固施工技術(shù)，為管橋維修加固提供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：管橋;維修加固;施工技術(shù)

1 概述

1.1 工程概況

貴溪火電廠灰管橋是建于1984年，橋長360.37m，橋梁上部結(jié)構(gòu)為10孔標準跨徑為33m的普通鋼筋混凝土“T”型梁，T梁計算跨徑為32.20米，T梁預(yù)制長度為32.95米，墩中距為33米，橫向由6片有橫隔板裝配式鋼筋混凝土“T”型梁組成，主梁與主梁用鋼板電焊接頭，其間接縫用與主梁同標號砂漿填塞。下部結(jié)構(gòu)0#、10#臺為擴大基礎(chǔ)U型橋臺，橋墩采用雙柱式墩，1#～5#墩為擴大基礎(chǔ)，6#～9#墩為樁基礎(chǔ)。橋梁寬度9.6m。

1.2 維修加固基本原則

由于管橋關(guān)系水利水電的輸送，所以在對管橋進行維修加固時，必須結(jié)合管橋自身具體情況、所處區(qū)域氣候條件、受損程度等各要素，從整體角度出發(fā)進行考慮和分析。在維修加固管橋時，必須遵循以下基本原則：（1）就材料選擇而言，必須選擇耐久性強且耐腐蝕性能良好的材料，以滿足施工需要;（2）就管橋維修而言，應(yīng)充分考慮管橋使用現(xiàn)狀，將管橋承載力納入考慮范圍，借鑒其他管橋維修加固成功經(jīng)驗，以更高效、更優(yōu)質(zhì)完成管橋維修加固工作，為水利水電輸送提供便利;（3）就維修加固的方法而言，應(yīng)確保該方法經(jīng)濟性高，能夠加快施工速度，且盡可能減少對周邊環(huán)境的影響。

2 管橋維修加固施工基本流程

2.1 管橋檢測

從本質(zhì)上來說，對管橋進行維修加固，就是對管橋所存在的各種質(zhì)量問題加以解決并修復(fù)。一旦管橋質(zhì)量出現(xiàn)問題，必然會導(dǎo)致水利水電管道輸送工作難以繼續(xù)進行，從而無法滿足水利水電需求。因此，對管橋及時進行維修加固工作顯得極其重要，而為更好開展維修加固工作，必須先對管橋進行檢測，包括了解維修加固的具體內(nèi)容、增強荷載相關(guān)技術(shù)方法、管橋病害特點等。在對管橋進行檢測時，必須深入掌握加固管橋所需裝備，基于管橋病害檢測結(jié)果，對施工圖紙進行合理設(shè)計，確定加固管橋的維修方案。

2.2 病害評價

在對管橋進行維修加固的過程中，病害評價是極為重要的一個環(huán)節(jié)，且必不可少，必須按照相關(guān)規(guī)定完成病害評價工作。在對管橋病害進行評價時，應(yīng)將管橋承載力、功能特點、使用價值等各要素考慮在內(nèi)，并作出綜合評價。另外，評價管橋使用功能時，需從兩個方面入手：一是就管橋設(shè)計指標而言，對其進行深入分析，并判斷其是否與工程標準相符，包括孔徑、橋面凈空、設(shè)計荷載、基礎(chǔ)深埋等指標;二是就管橋橋梁結(jié)構(gòu)而言，必須對其進行充分了解，只有在充分了解基礎(chǔ)上，才能更好開展病害評價工作，以確保評價準確性。

2.3 加固施工及檢測

之所以要對管橋進行加固，是因為其現(xiàn)有結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足水利水電輸送需要，同時存在各種各樣的安全風險，于周圍環(huán)境不利。在對管橋進行加固時，必須以管橋檢測結(jié)果以及病害評價結(jié)果為依據(jù)，就加固維修方案中不合理部分或者未涉及部分，對其完善并不斷補充，以使該方案滿足施工需求。在選擇最佳施工方案之后，應(yīng)對施工流程進行合理安排，有效控制相關(guān)技術(shù)指標。另外，在加固工作完成后，必須再次檢測管橋，可通過動荷載以及靜荷載試驗對管橋維修加固結(jié)果進行綜合評定。

3 管橋維修加固施工技術(shù)分析

3.1 預(yù)應(yīng)力加固

在對管橋進行維修加固時，可施加預(yù)應(yīng)力，能夠防止管橋裂縫的進一步延伸，避免橋體出現(xiàn)變形情況，提高維修加固質(zhì)量，以此更好完成加固工作。在使用預(yù)應(yīng)力對管橋進行加固時，就體外預(yù)應(yīng)力鋼筋選擇而言，可選用精軋螺紋鋼、高強鋼絲束、鋼絞線等不同樣式，對管橋原有結(jié)構(gòu)的受力狀況加以改善。就預(yù)應(yīng)力類型選擇上，可根據(jù)管橋日后維修加固需求，選用不可更換、可更換、可補拉等類型，便于日后工作開展。此外，預(yù)應(yīng)力在加固過程中，自重不會有很大增加，且墩臺基礎(chǔ)所承受壓力也較小，對于管橋維修加固工作而言作用巨大。

3.2 粘貼鋼板

部分管橋建造年代十分久遠，在荷載設(shè)計上標準較低，再加之年久失修，極容易轉(zhuǎn)變成危橋，導(dǎo)致管橋結(jié)構(gòu)老化和失穩(wěn)，質(zhì)量問題十分嚴重。因此，必須及時對管橋進行維修和加固，以確保管橋正常使用，完成水利水電輸送。在對管橋進行加固時，可選用粘貼鋼板法，即利用建筑結(jié)構(gòu)膠，將高強度鋼板與需加固處理部位進行粘粘，與原混凝土共同作為整體受力，將鋼板強度充分發(fā)揮出來，增強構(gòu)件剛度，提高其承載力。針對管橋主筋銹蝕十分嚴重、承載力不足等情況，可選用粘貼鋼板法，施工簡單且快速，加固所需周期也比較短，且不需占用很大空間，但是使用該方法時，需要對鋼板進行防腐養(yǎng)護，任務(wù)較為繁重，且該方法對工藝要求十分高。

3.3 橋面補強層加固

在使用橋面補強層加固法時，需將鋼筋混凝土層覆蓋一層于橋面板上，令其與原有橋面融為一體，滿足橋面剛度需求，以增強管橋整體承載能力。但是由于該方法受補強層厚度影響，所以更適用于跨徑較小的管橋。另外，由于對橋面進行補強層加鋪，橋面高度必然會受其影響，因此在橋面縱坡或者路面連接處必須進行相應(yīng)調(diào)整。在對橋面進行補強層加固時，主要包括以下幾個工藝要點：（1）將原有橋面的鋪裝進行拆除;（2）完成鋼筋種植;（3）對橋面鋼筋網(wǎng)進行鋪設(shè);（4）開展橋面澆筑工作，并完成混凝土鋪裝。

3.4 粘貼碳纖維

在對管橋進行加固維修時，還可使用粘貼碳纖維法，即利用環(huán)氧樹脂，將碳纖維與管橋混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面進行粘貼，以增強碳纖維抗拉強度，從而與管橋受損面進行結(jié)合，形成新受力整體，實現(xiàn)荷載力的提高。在管橋加固具體實踐中，應(yīng)用粘貼碳纖維法可以更好完成加固工作，實現(xiàn)預(yù)期補強效果。而且，與鋼板相比，碳纖維的抗拉強度更強，遠遠超過鋼板，即便環(huán)境惡劣，抗腐蝕效果也十分明顯。在貴溪火電廠灰管橋中，便采取了粘貼碳纖維法，對碳纖維布與碳纖維板都作出了相應(yīng)規(guī)定。

4 管橋維修加固施工技術(shù)應(yīng)用

貴溪火電廠灰管橋建造時間較長，經(jīng)過多年運營使用，存在各種病害。而且由于鷹潭市中心城區(qū)的供水管道需要經(jīng)過該橋，并初步擬定將橋面上下游側(cè)的2根灰水管進行拆除，并更換為2根直徑為1.2m，厚12mm的鋼水管（單根水管每延米重量約1438kg），更換后含橋上現(xiàn)有管道每延米重量約4914kg。在對管道進行更換后，總重量已經(jīng)超過原設(shè)計的荷載，而且就橫向分布具體情況來說，管道發(fā)生了很大變化，在水管的直接作用下，極易造成梁體超載。

基于此，該工程在對灰管橋進行維修加固時，主要從以下幾個方面進行：（1）橋面加固維修。在對橋面裂縫進行處理時，主要利用熱瀝青完成灌縫工作，避免水通過裂縫T梁向滲流。同時，清理泄水孔的堵塞物，已保障排水功能恢復(fù)正常。（2）上部結(jié)構(gòu)加固維修。由于灰管橋T梁主要材質(zhì)為普通鋼筋混凝土，所以T梁腹板容易出現(xiàn)受力裂縫，且具有彌散式特點，因此，在加固維修管橋時，主要使用水泥基滲透結(jié)晶型材料進行修補。此外，為防止雨水造成沖蝕現(xiàn)象，完成稿破損部位的修復(fù)工作后，使用硅烷浸漬涂料涂裝，避免受到侵蝕，硅烷浸漬涂料可在混凝土里3—10mm處形成聚硅氧烷互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，隔離液態(tài)水和氯離子。（3）下部結(jié)構(gòu)加固維修。對6號、7號墩基樁，采用潛水員水下輔助，清理基樁周圍河床，設(shè)置鋼模板，整體澆筑60cm厚C30自密實水下抗分散砼護坦，并對基礎(chǔ)底部拋石抗沖刷防護。對2號～5號墩基礎(chǔ)底部拋石抗沖刷防護。

5 結(jié)語

綜上，管橋?qū)τ谒娸斔投?，具有重要意義。但由于管橋使用年限較長，很容易出現(xiàn)各種問題，影響水利水電輸送。因此，在充分了解并掌握管橋維修加固技術(shù)后，還必須不斷提高技術(shù)水平，以保證維修加固質(zhì)量，促進水利水電發(fā)展。

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