公路橋梁加固施工技術(shù)與質(zhì)量控制分析

馮艷龍

中交四公局第六工程有限公司 天津300450

社會主義基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和發(fā)展下,我國的公路橋梁建設(shè)規(guī)模進一步擴大,在為人們交通出行提供便利同時,也成為經(jīng)濟增長的重要動力?，F(xiàn)代科技不斷推陳出新,公路橋梁工程的結(jié)構(gòu)和外觀不斷變化,選擇合理有效的加固施工技術(shù),對于延長公路橋梁工程使用壽命,消除安全隱患具有重要作用。但從實際情況來看,公路橋梁受到諸多因素影響出現(xiàn)了程度不一的損壞問題,如車輛超載和超速,材料質(zhì)量不符合要求,直接威脅到公路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。綜合分析公路橋梁加固施工技術(shù)研究,推動技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展同時,制定有效質(zhì)量控制措施踐行到實處,力求最大程度上強化公路橋梁運輸能力。

1 公路橋梁加固施工重要性

一方面,可以保障運行安全。現(xiàn)有很多公路橋梁受到主客觀因素影響,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的損害,伴有一定的安全隱患,如果無法選擇合理有效的加固技術(shù)予以處理,可能導(dǎo)致病害進一步惡化,最終出現(xiàn)橋梁坍塌事故,威脅到人們交通出行安全。公路橋梁加固施工,積極發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患,提升公路橋梁整體質(zhì)量和安全,最大程度上降低事故幾率,助力交通事業(yè)健康持續(xù)發(fā)展[1]。另外,合理選用加固施工技術(shù),在可持續(xù)發(fā)展理念支持下,在打造高質(zhì)量的公路橋梁工程前提下,保護生態(tài)環(huán)境,減少資源損耗,助力人類社會可持續(xù)發(fā)展。

另一方面,降低公路橋梁施工成本。結(jié)合我國的公路橋梁運行情況,部分橋梁的安全問題已經(jīng)十分嚴重,但是現(xiàn)有的加固技術(shù)由于選擇不當,無法最大程度上保障公路橋梁安全性。鑒于此,選擇合理有效的加固技術(shù),可以避免不必要的橋梁拆卸環(huán)節(jié),減少資源投入損耗。即便加固施工技術(shù)需要耗費大量的時間和精力,但起投入遠遠小于所帶來的收益。另外,加固橋梁,有助于公路橋梁應(yīng)有價值最大程度上發(fā)揮,延長工程使用壽命,更好的服務(wù)于交通事業(yè)發(fā)展,為經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻[2]。

2 公路橋梁施工中的問題

公路橋梁長期使用,可能由于故意損壞或是維修缺失,導(dǎo)致公路橋梁安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。車輛在經(jīng)過橋梁破損位置,不僅會損壞車輛硬件,還會加劇橋梁病害嚴重程度。公路橋梁建設(shè)時間較久,長久失修,會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)承載力不足,在病害發(fā)展到一定程度后崩塌。即便公路橋梁建設(shè)初期,精準計算橋梁的承載力,但隨著使用時間延長,承載力也隨之變化,如果修復(fù)不及時,則會導(dǎo)致橋梁崩塌損害,誘發(fā)嚴重的安全事故和經(jīng)濟損失[3]。

3 工程概況

以某公路橋梁工程為例,全長1.25k m,橋面寬42 m,設(shè)計為雙向六車道。橋梁選用連續(xù)梁橋建設(shè)模式,8跨形式,邊跨位置設(shè)置21個過渡墩,以及3輔助墩3個。公路橋梁工程在建設(shè)后期,發(fā)現(xiàn)橋頭跳車問題,橋面平整度不足,橋面行駛車輛存在顛簸情況,威脅到車輛通行安全。對此,需要選擇合理有效的公路橋梁加固施工技術(shù),提升公路橋梁安全性,延長使用壽命[4]。

4 公路橋梁加固施工技術(shù)

4.1 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù) 體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),在公路橋梁加固施工中應(yīng)用較為廣泛,是指在梁體外測配置防腐能力較強的預(yù)應(yīng)力筋,施加預(yù)應(yīng)力到梁體上,形成預(yù)應(yīng)力加固體系,提升橋梁結(jié)構(gòu)承載力[5]。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)較為成熟,優(yōu)勢鮮明,有助于舊橋承載力提升,提升幅度大概在30%～40%左右,取得可觀加固效果?；隗w外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),在加固的同時,可以減少對橋梁正常使用的不良影響,不需要封閉道路即可完成橋梁加固修補,最大程度上減少裂縫、變形問題出現(xiàn)。此項技術(shù)的經(jīng)濟效果可觀,可以減少人力、物力和財力投入程度,因此在公路橋梁加固施工中應(yīng)用較為廣泛。

4.2 橋面補強層加固技術(shù) 此項技術(shù)在公路橋梁加固施工中,鋪設(shè)一層鋼筋混凝土在梁頂和橋面位置,在橋梁原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增強橋面剛度和結(jié)構(gòu)承載力,便于公路橋梁使用中獲得可觀的加固效果。由于橋面補強層加固技術(shù)的加固效果突出,可以控制補強層厚度在標準范圍內(nèi),適合小跨境公路橋梁加固施工,具體則需要工作人員充分勘察現(xiàn)場情況靈活調(diào)整確定[6]。

4.3 增加截面和配筋加固技術(shù) 在公路橋梁使用中,使用時間不斷延伸,相應(yīng)的工程整體剛度和穩(wěn)定性大大下降,抗裂性能難以滿足實際要求?；诖?通過增加構(gòu)件截面,增設(shè)一定數(shù)量的配筋,并聯(lián)合多種技術(shù)來提升橋梁剛度與穩(wěn)定性。此種方式實用性突出,可以調(diào)整橋梁路面與側(cè)面的尺寸規(guī)格,橋梁多方性能得到優(yōu)化改進,抗彎強度最大程度上提升,保障公路橋梁運營安全[7]。

4.4 纖維復(fù)合材料加固技術(shù) 公路橋梁工程加固施工不適合在雨季進行,主要是由于玻璃纖維復(fù)合材料自身特性,相對濕度需要控制在80%以下,如果不得不在潮濕環(huán)境下施工,需要使用專門設(shè)備烘干構(gòu)件水分,然后投入使用[8]。纖維符合材料使用環(huán)境,環(huán)境溫度應(yīng)控制在5℃～35℃條件下進行,所選擇的膠黏劑可以滿足施工需要。帶凝固的混凝土表面,依據(jù)設(shè)計標準選擇適量纖維符合材料,控制材料搭接長度在100 mm以內(nèi),并且受力區(qū)不適合搭接[9]。對于處理好的纖維材料應(yīng)設(shè)置相應(yīng)編號,合理堆放,并且盡快使用。纖維符合材料粘貼前,擦拭干凈混凝土表面沒有粉塵后,涂刷膠黏劑,保證涂抹均勻。對于立面纖維符合材料的粘貼,適合自上而下進行,并使用滾筒對材料滾壓處理,消除其中的氣泡,保證材料得到充分浸潤。如果是多層的纖維符合材料加固處理,應(yīng)在一層觸摸干燥后,第一時間涂抹膠黏劑,然后進行下一層的纖維符合材料粘貼。

4.5 鋼筋混凝土護套加固法 此項技術(shù)主要是針對橋梁下部結(jié)構(gòu)加固處理,需要在橋梁原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加部分自重,具體施工前應(yīng)精準計算鋼筋混凝土外包尺寸,獲取精準數(shù)據(jù)后方可對橋梁下部結(jié)構(gòu)加固處理,將橋梁承載力控制在合理范圍內(nèi)。另外,運用鋼筋混凝土護套加固法加固處理期間,應(yīng)明確注意事項,控制鋼筋混凝土護套厚度在40 mm以上,如果是噴射法則需要適當增加厚度,不小于50mm 方可施工[10]。對于諸如補強受壓法等特殊加固方法,則需要控制厚度不小于150 mm讓方可取得理想的效果。另外,施工前,舊有混凝土表面需要充分處理,設(shè)置凹凸深度在6 mm 以上,便于新舊混凝土有效的粘連。關(guān)于混凝土配合比設(shè)計,實現(xiàn)硬度和耐久度符合要求的石子,控制石子粒徑超過20 mm。

4.6 增設(shè)輔助構(gòu)件加固處理 此種方式較為常見,適合一些墩臺地基安全性良好,上部結(jié)構(gòu)相對于完好,但是整體承載力難以滿足實際要求的橋梁。增加輔助構(gòu)件加固處理,主要是通過設(shè)置承載力較強的新縱梁,和舊梁搭接后形成共同受力結(jié)構(gòu)。需要注意的是,由于新增設(shè)的縱梁,會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的受力重新劃分,原有結(jié)構(gòu)受力荷載大幅度降低,以此來提升橋梁結(jié)構(gòu)剛度,提升公路橋梁工程質(zhì)量。

5 公路橋梁加固施工的質(zhì)量控制措施

公路橋梁加固施工專業(yè)性較強,涉及到諸多環(huán)節(jié),盡管當前橋梁加固技術(shù)多樣,技術(shù)水平較高,但是不同項目所選擇的加固技術(shù)要針對性選擇落實,而不是盲目選用,否則不僅無法起到應(yīng)有效果,甚至還會起到反作用?；诖?應(yīng)制定有效措施進行加固施工質(zhì)量控制,具體表現(xiàn)在以下幾點。

5.1 裂縫控制 公路橋梁的裂縫問題較為常見,需要施工人員在加固處理中,重點處理橋梁裂縫問題。裂縫問題看似較小,但是隨著橋梁使用時間延長,裂縫也會逐漸延伸,最終成為橋梁坍塌的元兇。因此,裂縫處理中要綜合考慮到橋梁整體結(jié)構(gòu)布局,確保注漿嘴合理布局,減少不必要資源浪費前提下,滿足裂縫高質(zhì)量處理需要。具體裂縫加固處理,根據(jù)裂縫位置、大小和嚴重程度等情況綜合判斷,多是兩個注漿嘴對應(yīng)一個裂縫,適當?shù)恼{(diào)整注漿嘴間距,控制間距在12c m 左右。

5.2 橋梁鋼筋防銹蝕 如何最大程度上提升公路橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和牢固性,加固施工中,要求施工人員提升自身的安全意識和責任意識,做好鋼筋防銹蝕處理,避免鋼筋受到損壞。通過涂抹防銹蝕劑在鋼筋表面,可以起到隔絕氧氣的作用,避免出現(xiàn)氧化反應(yīng)出現(xiàn)銹蝕,保證鋼筋使用性能。加固處理期間,合理配置混凝土與礦物料,同樣可以起到減緩鋼筋銹蝕的作用,維護混凝土結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

5.3 脫空支座 很多公路橋梁加固施工中需要使用脫空支座,主要是通過起重氣袋方式予以處理。一面,要避免損壞起重氣袋,提升器嚴密性,并且同橋梁結(jié)構(gòu)充分接觸,提升整體結(jié)構(gòu)緊密型。同時,脫空支座施工中避免進度隨意更改,各環(huán)節(jié)緊密有序進行,如果發(fā)現(xiàn)問題第一時間上報尋求合理措施予以處理,保證加固施工質(zhì)量。

5.4 粘貼鋼板 如果需要粘貼鋼板對公路橋梁進行加固處理,施工前要注重加固區(qū)域清理干凈,尤其是凸起的骨料和平面鑿平處理,調(diào)整好施工位置和尺寸規(guī)格,各環(huán)節(jié)及質(zhì)量控制在合理范圍內(nèi)。然后鉆孔施工,鉆孔大小規(guī)格和具體位置嚴格按照施工需要處理,保證鉆孔質(zhì)量。使用丙酮處理鋼板表現(xiàn),加入適量的環(huán)氧樹脂形成層,對于提升鋼板表面的粘結(jié)性有著積極作用。需要注意的是,對于加固方案的制定,應(yīng)結(jié)合工程項目實際情況綜合考量應(yīng)用環(huán)境、技術(shù)要素和綜合成本,便于制定最佳的加固施工方案。如果公路橋梁受損情況嚴重,可以選擇已經(jīng)改變的結(jié)構(gòu)加固處理,檢查是否可以滿足橋梁結(jié)構(gòu)要求,如果仍然不符合要求則需要拆除重新建造?？梢钥闯?相較于重建方式,橋梁加固施工可以減少資源損耗和建設(shè)成本,保護周邊生態(tài)環(huán)境,帶來更大的經(jīng)濟效益。

除了上述幾個環(huán)節(jié)需要加強質(zhì)量控制,還需要對橋梁加固施工環(huán)節(jié)監(jiān)管控制,結(jié)合工程特性,分析可能誘發(fā)質(zhì)量問題出現(xiàn)的因素,制定有效措施予以處理,不斷改進和優(yōu)化。通過對公路橋梁加固施工質(zhì)量監(jiān)管控制,做好各崗位和各環(huán)節(jié)監(jiān)管,加固施工規(guī)范有序。不定期組織質(zhì)量檢驗工作,分析橋梁是否存在質(zhì)量缺陷,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),追究相關(guān)責任人,并派遣相關(guān)專業(yè)人員及時處理,指導(dǎo)后續(xù)公路橋梁加固施工活動高效有序進行。

打造一支高素質(zhì)的施工隊伍,定期組織員工參與專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù),豐富專業(yè)知識儲備,具備更高職業(yè)素養(yǎng),為施工質(zhì)量提供保障。組織多樣化的技術(shù)培訓(xùn)活動,可以根據(jù)不同項目和睡覺情況出發(fā),及時發(fā)現(xiàn)和改造潛在質(zhì)量問題,全方位保證施工質(zhì)量。

結(jié)論

綜上所述,橋梁加固施工本質(zhì)上是為了改善橋梁受損結(jié)構(gòu),消除潛在的安全隱患,提升橋梁整體質(zhì)量和性能,維護路面行車安全。因此,加固施工技術(shù)要立足實際靈活選擇,制定有效措施予以控制,促使公路橋梁的性能和質(zhì)量同步提升,延長使用壽命,對于促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展意義深遠。