公路橋梁加固設(shè)計方法及其施工建議探索

趙金星

摘 要：文章從加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、加固設(shè)計方案的選擇和橋梁加固設(shè)計要點等方面，對公路橋梁加固設(shè)計方法進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，提出公路橋梁加固施工的建議。期望通過本文的研究能夠?qū)窐蛄菏褂脡勖难娱L有所幫助。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;加固設(shè)計;施工

橋梁作為公路工程的重要組成部分之一，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)固與否關(guān)系重大。一些早期建成投用的橋梁，在長時間的使用中，受到多方面因素的影響，不可避免地會出現(xiàn)各種病害問題，由此導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性降低。針對此類橋梁，應(yīng)當(dāng)采取行之有效的方法進(jìn)行加固處理。

1 公路橋梁加固設(shè)計方法

1.1 加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

在橋梁加固設(shè)計中應(yīng)當(dāng)對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理選擇，一方面要考慮加固設(shè)計方案的可行性，另一方面要研究加固的必要性，并依據(jù)橋梁的病害情況，對加固方案進(jìn)行編制，確保加固設(shè)計合理可行，為后續(xù)加固施工的順利進(jìn)行提供有利條件。具體的加固設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如下：橋梁加固設(shè)計方案的成本應(yīng)當(dāng)控制在橋梁新建成本的60%以內(nèi)，不得超出，如果加固設(shè)計方案的成本過高，則會失去加固的意義;經(jīng)過加固之后的橋梁性能應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求相符，確保加固設(shè)計達(dá)到預(yù)期中的效果。

1.2 加固設(shè)計方案的選擇

橋梁加固設(shè)計要選擇經(jīng)濟(jì)合理的加固方案，將加固工程造價控制在合理范圍內(nèi);加固設(shè)計方案要盡量減少對交通的影響，保證加固后增強(qiáng)橋梁的耐久性，實現(xiàn)加固預(yù)期;選用環(huán)保型性能優(yōu)良的材料，減少橋梁養(yǎng)護(hù)成本;加固設(shè)計方案采用文明施工組織設(shè)計，控制加固施工對周圍環(huán)境帶來的粉塵、噪聲污染。

1.3 橋梁加固設(shè)計要點

（1）橋梁加固設(shè)計前收集整理橋梁工程原始資料，熟悉施工設(shè)計圖，掌握施工方法;深入到橋梁工程現(xiàn)場，勘察檢測橋梁缺陷，對比分析原設(shè)計要求與橋梁實際狀況，為橋梁加固設(shè)計提供依據(jù)。

（2）檢查橋梁基礎(chǔ)的破壞程度，分析基礎(chǔ)破壞對橋梁承載力的影響，在加固設(shè)計中將橋梁承載力提升到1.5倍。

（3）橋梁加固設(shè)計要以不損壞橋梁結(jié)構(gòu)與原有構(gòu)件為原則，保留仍有使用性能的構(gòu)件，減少不必要的構(gòu)件拆除與更換，降低橋梁加固成本;要對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，選用易實施的加固施工技術(shù)，必要時設(shè)計臨時加固措施，避免橋梁造成安全事故。

（4）在采用新構(gòu)件時，加固設(shè)計要對新老構(gòu)件的連接設(shè)計出可行性方案，根據(jù)施工技術(shù)要求，確保新構(gòu)件的使用達(dá)到預(yù)期的加固目標(biāo)。

（5）橋梁加固設(shè)計要按照由下至上的順序進(jìn)行設(shè)計，主體加固設(shè)計后在附屬設(shè)施設(shè)計，設(shè)計完成后對橋梁整體加固效果進(jìn)行驗證。

2 公路橋梁加固施工的建議

在公路橋梁進(jìn)行加固施工的過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)橋梁的病害情況，選取適宜的加固技術(shù)措施，從而達(dá)到預(yù)期中的加固效果。具體的加固施工技術(shù)的建議如下：

2.1 注漿加固

在橋梁混凝土裂縫進(jìn)行處理時，可以采取注漿加固的方法，具體的技術(shù)要點如下：沿著裂縫的兩側(cè)，將5.0 cm范圍內(nèi)的雜物清除干凈，并使用吸塵器將裂縫中的堵塞物吸塵，如泥土等，確保裂縫內(nèi)部干燥、清潔，為后續(xù)的注漿加固提供條件;裂縫處理完畢后便可埋設(shè)注膠嘴，應(yīng)當(dāng)將注膠口設(shè)置在裂縫寬度最大的部位;當(dāng)注膠口設(shè)置好以后，便可對裂縫進(jìn)行封閉處理，封閉后要進(jìn)行檢查，看有無漏氣的現(xiàn)象，如果有，則應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修補(bǔ);按照比例對結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行配制，并通過注膠嘴向裂縫內(nèi)注入膠液，應(yīng)當(dāng)反復(fù)用膠液對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，確保加固效果;修復(fù)的裂縫應(yīng)當(dāng)在注膠24 h將表面的結(jié)構(gòu)膠清除干凈。

2.2 植筋加固

（1）依據(jù)設(shè)計圖紙，在植筋的平面位置上，通過墨線彈出縱橫線條。隨后在采用電錘進(jìn)行鉆孔，確保鉆孔表面具有足夠的粗糙度，需要注意的是，鉆孔施工中，不得使用金剛石鉆機(jī)。錨固鋼筋的間距設(shè)置為30 cm，兩側(cè)采用錯開的方式對錨筋鉆孔進(jìn)行布設(shè)，孔徑可以設(shè)計為12 mm。

（2）植筋孔位鉆設(shè)完畢后，可以采用空壓機(jī)，對鉆孔進(jìn)行除塵，將孔內(nèi)的殘渣清除干凈，或是用高壓水進(jìn)行沖洗，但在植筋施工前，必須確?？變?nèi)干燥，以免影響施工質(zhì)量;使用丙酮或是酒精對孔壁進(jìn)行清洗，確保無灰塵、油污等雜質(zhì)。

（3）膠粘劑進(jìn)行攪拌，使其達(dá)到均勻，并根據(jù)說明書中給出比例進(jìn)行配制。攪拌的過程中，如果采用電動攪拌機(jī)，則應(yīng)當(dāng)將攪拌時間控制在3 min左右。正常情況下，為確保膠粘劑的粘結(jié)性能，不宜采用人工的方式進(jìn)行攪拌，但若是情況特殊，比如攪拌機(jī)發(fā)生故障等，則可由經(jīng)驗豐富的施工人員進(jìn)行攪拌，時間不少于5 min，并且要保證攪拌均勻;膠粘劑配制好以后，可使用專用的工具將膠液注入到清洗后的鉆孔當(dāng)中。操作過程中，應(yīng)當(dāng)確保膠液的配制、注膠、植筋的插入等工序連續(xù)進(jìn)行，中途不得停歇過長時間，以免影響施工質(zhì)量。

（4）當(dāng)膠粘劑注入到鉆孔內(nèi)之后，應(yīng)當(dāng)及時向孔內(nèi)插入植筋。插筋過程中，避免使用蠻力，要對植筋進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，緩慢插入到孔底，這樣能夠使膠粘劑與植筋、孔壁緊密結(jié)合到一起。插入孔內(nèi)的植筋彎鉤應(yīng)當(dāng)采用焊接的方法，與橋面板的主筋相連接。同時應(yīng)當(dāng)保證每根植筋的抗拔力符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

（5）當(dāng)植筋施工完畢，應(yīng)當(dāng)在定位后采取相應(yīng)的措施進(jìn)行保護(hù)，避免碰撞造成植筋位移，影響質(zhì)量。一般72 h后，膠粘劑徹底固化，植筋便可受力，此時可將保護(hù)措施撤掉。

2.3 粘貼鋼板加固

2.3.1 施工處理

根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行施工放樣，在螺栓孔位置鉆孔。若鉆孔時遇到橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋，則要對鉆孔位置進(jìn)行調(diào)整。鉆孔后清理干凈孔內(nèi)粉塵;將鋼板對準(zhǔn)原橋混凝土鉆孔位置，標(biāo)注與鉆孔位置對應(yīng)的螺栓孔位置，進(jìn)行鉆孔;對原橋混凝土的粘結(jié)面進(jìn)行鑿毛處理，暴露出來土石層，對土石層進(jìn)行整平，清理干凈表層上的浮漿、粉塵和疏松物質(zhì)，清理時可采用丙酮作為擦拭物。

2.3.2 預(yù)安裝

安裝已打孔的鋼板，如果出現(xiàn)安裝孔位對應(yīng)不上的情況，則應(yīng)及時修整孔位，直到可以順利完成安裝為止;對鋼板粘結(jié)面進(jìn)行除銹、除塵處理，采用磨光砂輪機(jī)處理鋼板上的粗糙部位;在打磨鋼板的紋路時，應(yīng)保證紋路與鋼板長度垂直，打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面，增強(qiáng)鋼板表面的粘貼力。

2.3.3 鋼板粘貼

在固定鋼板時，要在混凝土和鋼板間放置3 mm厚的墊片，墊片應(yīng)在注膠前抽出;要求鋼板與混凝土表層保持不小于3 mm的縫隙，使結(jié)構(gòu)膠層達(dá)到設(shè)計要求的厚度;在鋼結(jié)構(gòu)封邊膠固化后配制結(jié)構(gòu)膠，采用低速攪拌器按照一定比例進(jìn)行攪拌配制，要求結(jié)構(gòu)膠性能達(dá)標(biāo);采用注入嘴向鋼板孔內(nèi)注入膠體，在鋼板角的邊緣部位插入排氣管，排氣孔之間的距離為35 cm，利用封邊膠對鋼板邊進(jìn)行封閉;封邊膠在注入后12 h徹底固化，再進(jìn)行通氣試壓，測量封邊頭部位置的鋼板內(nèi)部壓強(qiáng)，在達(dá)到設(shè)計要求后注入結(jié)構(gòu)膠。通氣試壓的壓力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入結(jié)構(gòu)膠，同時排出鋼板內(nèi)部的空氣，直到排氣管有膠液流出為止;檢查結(jié)構(gòu)膠灌入的密實度，用橡皮錘敲擊鋼板聽聲識別。

3 結(jié)論

綜上所述，公路橋梁加固設(shè)計及施工是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，為確保加固設(shè)計的合理性，應(yīng)當(dāng)明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，掌握設(shè)計方案的選擇原則，了解具體的加固設(shè)計要點。同時，在加固施工中，應(yīng)當(dāng)控制好施工質(zhì)量，確保加固效果。

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