小議橋梁工程加固技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

劉春艷

摘要：伴隨我國(guó)交通運(yùn)輸網(wǎng)的逐步完善，公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度也越來(lái)越大。但現(xiàn)有部分道橋工程已無(wú)法滿足交通發(fā)展需求，尤其是修筑時(shí)間長(zhǎng)、質(zhì)量低及病害較為嚴(yán)重的老橋，隨著通行運(yùn)行時(shí)間的不斷增多，其承載力下降嚴(yán)重，為確保車輛通行安全，必須做好橋梁加固處理。只有做好加固改造施工工作，才能進(jìn)一步提升橋梁承載能力，才能更好地為人們出行提供服務(wù)。本文在調(diào)查分析原橋病害情況的前提下，制定了切實(shí)可行的加固方案，并對(duì)其技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了探討，以期全面提升工程質(zhì)量。

Abstract： With the gradual improvement of China's transportation network， the intensity of highway infrastructure construction is also increasing. However， some of the existing road and bridge projects have been unable to meet the traffic development needs， especially the old bridges with long construction time， low quality and serious diseases. With the continuous increase of operating time， its carrying capacity has dropped seriously. In order to ensure the safety of vehicles， bridge reinforcement must be done. Only by doing reinforcement and reconstruction work well can we further improve the bearing capacity of the bridge so as to better provide services for people to travel. Under the premise of investigation and analysis of the original bridge disease situation， this article has formulated a feasible reinforcement plan and discussed its technical application standards in order to fully improve the project quality.

關(guān)鍵詞：橋梁工程;加固技術(shù);應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

Key words： bridge engineering;reinforcement technology;application standard

中圖分類號(hào)：U445.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）13-0176-02

1 工程概況

某橋梁工程為剛架鋼筋混凝土橋，通車時(shí)間較長(zhǎng)。橫向上本橋主要構(gòu)件為6個(gè)剛架片，通過(guò)橋面、橫隔板進(jìn)行剛架片連接，在拱腳、跨中位置各個(gè)剛架片鉸接，構(gòu)成三鉸斜腿剛架橋。在橋臺(tái)上放置邊跨梁一端，則中跨主梁端部牛腿位置放置另一端。21.66m為主橋跨徑，26m為全橋長(zhǎng)度，7m為橋面凈寬。該橋地形地貌及水文地質(zhì)特征如下：

1.1 地形地貌特征

本工程所在地具有較為平坦的地形，6.3到7.5m為地面高程范圍，第四系內(nèi)陸河湖沉積硬可塑狀粘土、粉質(zhì)粘土為該橋位勘察深度范圍已揭露的土層，且有一定量淤泥質(zhì)軟土、粉土存于頂部，基巖埋深較大，不良地質(zhì)未出現(xiàn)于勘察范圍內(nèi)。

1.2 水文地質(zhì)特征

5.0到6.0m為勘察區(qū)地下水水位測(cè)量埋深，孔隙潛水為地下水類型，季節(jié)對(duì)水位影響較大。經(jīng)分析得出，于混凝土結(jié)構(gòu)而言地下水不存在腐蝕影響，而對(duì)鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)，地下水存有弱腐蝕性。

因多種因素影響，目前橋梁結(jié)構(gòu)存有病害問(wèn)題，如箍筋銹蝕、鐵銹膨脹導(dǎo)致混凝土保護(hù)層剝落等。除此之外，因交通量不斷增大，為滿足車輛運(yùn)行需求，必須進(jìn)行橋梁加固施工。

2 病害調(diào)查分析

加固施工前，應(yīng)全面、詳細(xì)地檢查原有橋梁各個(gè)部位的實(shí)際情況，具體如表1所示。

整體來(lái)講，本橋梁具有基本完整的橋梁結(jié)構(gòu)，且受力清晰，可實(shí)施加固措施。但因通車運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，所有構(gòu)件都存在不同程度的破壞現(xiàn)象，其中最為嚴(yán)重的為裂縫、銹脹問(wèn)題。為此，必須做好加固施工，才能確保車輛通行安全。

3 加固方案分析

根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求，并與工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況相結(jié)合，提出以下施工加固方案。

3.1 下部結(jié)構(gòu)加固方案

原橋橋臺(tái)結(jié)構(gòu)為“短樁、承臺(tái)、重力式橋臺(tái)”三者結(jié)合方式，調(diào)查結(jié)果顯示，橋臺(tái)不存在變位、表面腐蝕等問(wèn)題，同時(shí)該施工區(qū)域具有良好地質(zhì)情況，且橋臺(tái)較厚，此次加固施工，無(wú)需更改原橋臺(tái)，僅將混凝土噴灑到表面裂縫位置即可，保證該位置具有良好平整度且密實(shí)度符合設(shè)計(jì)要求，避免裂縫擴(kuò)大及內(nèi)部鋼筋銹蝕。

3.2 上部結(jié)構(gòu)加固方案

加固時(shí)，需將跨中鉸接進(jìn)行固接轉(zhuǎn)變，保證單榀剛架片為超靜定結(jié)構(gòu)，以此增加主橋承受彎矩的能力，同時(shí)需將U形鋼板設(shè)置到主梁段外。要求將梁的下緣、跨中部位作為加固關(guān)鍵點(diǎn)。由于結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)變將大大增加抵抗截面彎矩的能力。

斜腿基本等同于拱肋，受軸壓為主，且承受相應(yīng)彎矩，加固可選取外包型鋼法，也就是將角鋼粘黏到梁截面4角上，隨后進(jìn)行扁鋼箍焊接，保證連接4根角鋼，并將水泥砂漿涂抹到外側(cè)，厚度為2.5cm左右。以此制約混凝土，達(dá)到混凝土材料抗壓能力提升的目的。

針對(duì)邊跨主梁，因其與中跨主梁不連接，可構(gòu)成受力清晰的簡(jiǎn)支梁，與支點(diǎn)相近位置具有較大主拉應(yīng)力，為此，可選取碳纖維補(bǔ)強(qiáng)法進(jìn)行加固。要求將碳纖維貼于跨中受拉側(cè)，如梁體下部側(cè)面、底面，以縱橋向作為纖維向，因支點(diǎn)相近位置具有較大主拉應(yīng)力，應(yīng)將碳纖維豎向粘貼到梁肋兩側(cè)。

4 橋梁工程加固施工工藝

4.1 碳纖維施工

4.1.1 表面處理

施工前，需將加固構(gòu)件表面質(zhì)量不良的混凝土清理干凈，保證混凝土結(jié)構(gòu)層露出，表面可選取修復(fù)材料施工。如受力裂縫存于施工中，需做好灌縫處理，必要時(shí)可進(jìn)行封閉施工。要求打磨整平粘貼后的混凝土表面，將附著上面的雜物清理干凈，如浮漿等，直到混凝土結(jié)構(gòu)新面露出。選取導(dǎo)角處理法處理轉(zhuǎn)角粘貼位置，進(jìn)行半徑20mm以上圓弧狀打磨。

4.1.2 底層樹(shù)脂涂刷

待清理干凈混凝土表面后，應(yīng)進(jìn)行底層樹(shù)脂涂抹。要求嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場(chǎng)具體溫度進(jìn)行樹(shù)脂每次拌和量的確定，且對(duì)使用時(shí)間加以嚴(yán)控。隨后通過(guò)滾筒在混凝土表面均勻涂抹底層樹(shù)脂。待其表面干燥程度滿足設(shè)計(jì)要求后，即可進(jìn)行下階段施工。針對(duì)凹凸不平位置，可通過(guò)找平材料處理修復(fù)。

4.1.3 碳纖維布粘貼

碳纖維布粘貼時(shí)，需根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行碳纖維布剪切，并在粘貼位置均勻涂抹浸漬樹(shù)脂。通過(guò)人工方式向被粘貼位置按壓碳纖維布，確保兩者粘黏，隨后沿著纖維方向選取專用滾筒進(jìn)行多次滾壓，將氣泡擠出，保證碳纖維布能夠被浸漬樹(shù)脂浸透，施工中嚴(yán)禁對(duì)碳纖維布造成任何破壞。碳纖維布粘貼及浸漬樹(shù)脂均勻涂抹到表面后，需做好加固結(jié)構(gòu)表面防護(hù)工作。要求將砂、素水泥漿等施加到被加固表面，并涂抹厚10mm左右的水泥砂漿。

4.2 濕法粘鋼施工

4.2.1 處理混凝土表面 施工前，應(yīng)將混凝土構(gòu)件表面污漬、油垢清理干凈，并鑿除粘結(jié)位置粉刷層。同時(shí)打磨粘結(jié)面，直到混凝土基層露出，打磨作業(yè)結(jié)束后，需及時(shí)將其表面浮渣清理干凈，表面可選取丙酮等進(jìn)行清理。如表面存在空洞、蜂窩等問(wèn)題，需做好修復(fù)處理。

4.2.2 鋼板表面處理 將鋼板粘結(jié)面銹跡等清理干凈后，需對(duì)其進(jìn)行打磨直到呈現(xiàn)出金屬光澤，盡可能保證表面粗糙，打磨紋路必須垂直于鋼板受力方向，隨后選取丙酮清理。

4.2.3 安裝鋼板 根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，準(zhǔn)確安裝鋼板，同時(shí)還需安裝鋼板連接位置、錨栓等，且在1到2mm之間控制鋼板、基面的縫隙。

4.2.4 灌膠粘鋼 封縫處理鋼板附近，并將灌漿孔留出，依照既定灌漿順序做好灌膠施工。固化階段，禁止擾動(dòng)鋼板，最后做好鋼板防護(hù)工作。

4.3 加固檢測(cè)

混凝土結(jié)構(gòu)選取碳纖維片或樹(shù)脂類粘結(jié)材料加固的情況下，需做好各項(xiàng)工序檢驗(yàn)工作，如質(zhì)量不符合施工規(guī)定，需及時(shí)采取切實(shí)可行的措施予以補(bǔ)救。一般情況下，相比設(shè)計(jì)面積，碳纖維片材具體粘貼面積需控制在設(shè)計(jì)面積以上，且在10mm以內(nèi)控制誤差值。為檢驗(yàn)碳纖維片是否緊密粘結(jié)混凝土，可通過(guò)手壓法檢查碳纖維片表面，或利用小錘敲擊，保證在95%以上控制整體有效粘結(jié)面積。如碳纖維布空鼓面積在10m2以內(nèi)，修補(bǔ)時(shí)可選取針管注膠法施工。如空鼓面積在10m2以上，需及時(shí)去除空鼓位置的碳纖維片，再次進(jìn)行新碳纖維片搭接粘結(jié)，且在10cm以上控制搭接長(zhǎng)度。特殊情況下，可現(xiàn)場(chǎng)抽取碳纖維片等樣品進(jìn)行檢驗(yàn)。

粘鋼施工中，當(dāng)臨時(shí)固定設(shè)備去除后，粘結(jié)鋼板可選取小錘輕敲，通過(guò)聲音對(duì)粘結(jié)效果進(jìn)行判斷。當(dāng)90%以下為錨固區(qū)域粘結(jié)面積、70%以下為非錨固區(qū)域粘結(jié)面積時(shí)，可認(rèn)為該粘結(jié)件質(zhì)量不合格，需去除再次進(jìn)行粘結(jié)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨我國(guó)橋梁工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，施工所面臨的環(huán)境愈加復(fù)雜，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，選取相應(yīng)的施工技術(shù)，確保工程質(zhì)量及穩(wěn)定性。加固技術(shù)的應(yīng)用，可有效提升橋梁承載能力，滿足交通運(yùn)行需求。為克服設(shè)計(jì)、施工弊端，進(jìn)一步推廣碳纖維補(bǔ)強(qiáng)法，必須加大設(shè)計(jì)理論、施工理論及檢測(cè)技術(shù)等方面的研究力度，這對(duì)提高橋梁工程質(zhì)量意義重大。

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