探析市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)的方法

張霄雷

(黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院,黑龍江 哈爾濱 150080)

在大量的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中，道路橋梁是非常重要的，它與人們的日常生活存在直接的影響。道路橋梁的建設(shè)和運(yùn)行養(yǎng)護(hù)質(zhì)量直接關(guān)系到公路系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。如果施工和后期管理不當(dāng)，道路橋梁可能出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)病害，因此需要采取各種措施來進(jìn)行有效加固，延長(zhǎng)橋梁的使用年限。

1 加固技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用的必要性

橋梁建設(shè)是我國(guó)交通建設(shè)中非常重要的一環(huán)，對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展有著非常重要的作用。由于之前我國(guó)道路橋梁建設(shè)技術(shù)水平不夠先進(jìn)、資金也不夠雄厚，使得道路橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量得不到有效保障，進(jìn)而使得很多橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了各種瑕疵和問題，施工材料的應(yīng)用效果不佳，質(zhì)量得不到管控，致使很多橋梁橋墩等構(gòu)成配筋率不達(dá)標(biāo)，強(qiáng)度無法滿足施工的需要，進(jìn)而影響橋梁的使用效果和使用壽命。然而隨著我國(guó)交通運(yùn)輸需求日益增大，對(duì)于交通設(shè)施的要求和需求都在不斷提升，對(duì)于交通建設(shè)工作提出了越來越嚴(yán)苛的要求。加固技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用能夠有效提升橋梁的質(zhì)量，有效提升橋梁的使用年限，通過加固方法來不斷增強(qiáng)橋梁的承受力，進(jìn)而極大地提升橋梁的安全性能和穩(wěn)定性能。特別是當(dāng)前道路橋梁由于使用頻率大，承載的重量越來越大，致使諸如裂縫問題、地基沉降、梁端頭破損以及混凝土碳化等問題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了道路橋梁的質(zhì)量。正因?yàn)槿绱?，在新的發(fā)展背景下，非常有必要加強(qiáng)對(duì)道路橋梁質(zhì)量的保障，加固技術(shù)在道路橋梁施工中應(yīng)用也就成為了必然，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值[1-3]。

2 道路橋梁維修加固存在的問題

2.1 道路橋梁維修加固的機(jī)理

一般來說，橋梁結(jié)構(gòu)在施工和應(yīng)用階段，會(huì)因?yàn)椴牧?、荷載以及界面特點(diǎn)等因素的影響而導(dǎo)致工程的質(zhì)量受到直接的影響。如果道路橋梁所承受的外力一旦超出自身結(jié)構(gòu)的承載性能，會(huì)導(dǎo)致裂縫、損壞等問題的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響交通的正常運(yùn)行。同時(shí)因?yàn)橥獠孔匀画h(huán)境長(zhǎng)期的侵蝕作用到橋梁上，比如風(fēng)化、雨水侵蝕、溫度變化而造成的影響，使得道路橋梁結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的損壞。雖然在運(yùn)營(yíng)的過程中可以通過使用加固維修或者養(yǎng)護(hù)的處理方式來恢復(fù)交通運(yùn)行，但是在后續(xù)的運(yùn)營(yíng)過程中還會(huì)因?yàn)楹芏嘁蛩氐某掷m(xù)作用而導(dǎo)致嚴(yán)重的病害缺陷，進(jìn)而產(chǎn)生比較嚴(yán)重的交通事故問題。

2.2 道路橋梁維修加固存在的問題

橋梁項(xiàng)目在運(yùn)行中，因?yàn)橥寥?、地?shì)條件等因素而使得地基失穩(wěn)、下沉等情況發(fā)生，造成道路與橋梁的連接性能比較差，容易因?yàn)檫B接位置斷裂的情況，進(jìn)而導(dǎo)致橋頭跳車情況的發(fā)生。同時(shí)由于沒有及時(shí)采取措施進(jìn)行橋梁護(hù)欄的維護(hù)管理，使得橋梁損壞嚴(yán)重，工程無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在很多情況下橋梁都應(yīng)用鋼筋作為欄桿的主要施工材料，一旦在施工中材料出現(xiàn)質(zhì)量問題，就會(huì)造成橋梁運(yùn)行安全性無法被保證[4-6]。

3 道路橋梁結(jié)構(gòu)病害加固技術(shù)

3.1 低壓注漿修補(bǔ)法

低壓注漿法主要是應(yīng)用于橋梁表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的0.2～0.3mm的裂縫修補(bǔ)施工中。要按照規(guī)定的修補(bǔ)施工工藝進(jìn)行施工，同時(shí)需要做好修補(bǔ)的質(zhì)量控制。在裂縫問題發(fā)生之后，且出現(xiàn)的數(shù)量相對(duì)較多時(shí)，首先需要在裂縫發(fā)生的位置上粘上白膠布，然后再應(yīng)用毛刷在該位置上涂刷漿液。這樣就能夠使得裂縫被封閉，經(jīng)過幾分鐘之后再將膠布揭掉，就能夠露出小縫，然后在其上進(jìn)行注漿施工。固化結(jié)束后，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)存在多個(gè)裂口，要持續(xù)多次進(jìn)行封閉處理，防止存在漏漿的問題。注漿施工的時(shí)機(jī)需要合理的控制，如果周邊環(huán)境的溫度比較高，在半天內(nèi)就能夠完成施工。在具體的修補(bǔ)階段，應(yīng)該先應(yīng)用補(bǔ)縫器將漿液吸取出來，然后將設(shè)備直接插入到縫隙內(nèi)，就能夠?qū)⑺械臐{液直接注入到縫隙內(nèi)，在相鄰部位上涌出漿液之后就表示整個(gè)裂縫部分注漿修補(bǔ)完成。如果裂縫部位的寬度比較大，應(yīng)該將表層碳化的混凝土全面清理掉，直到該位置上裸露出新鮮的混凝土。根據(jù)修補(bǔ)工藝，將裂縫部分加工成為V形槽，寬度為5mm，要將兩側(cè)位置上的表面進(jìn)行鑿毛處理[7-9]。

3.2 裂縫加固技術(shù)

道路橋梁路面和結(jié)構(gòu)的裂縫和剝蝕是同步出現(xiàn)的，因此裂縫的加固實(shí)際上對(duì)剝蝕的治理也具有一定作用。道路橋梁不同部位的裂縫，加固方法、技術(shù)以及材料也有所不同，路面鋪裝層施工工藝不同，加固技術(shù)也應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整。一般道路橋梁表面鋪裝層的裂縫可以采用重新鋪筑的方式來進(jìn)行處理，混凝土路面裂縫可以在清理表面松散混凝土?xí)r暴露鋼筋，并重新施工混凝土。為了加強(qiáng)新舊混凝土之間的連接強(qiáng)度，可以在鋪筑新混凝土之前先在病害表面涂抹粘接材料，并且保持新舊混凝土之間標(biāo)號(hào)相同。瀝青路面裂縫也可以重新鋪筑并對(duì)其進(jìn)行填補(bǔ)處理。

3.3 強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量

對(duì)于路橋地基沉降問題以及橋梁結(jié)構(gòu)變形及裂縫問題，主要還是要提升橋梁的載重力。可以相應(yīng)地增加橋體縱梁的數(shù)量，一次提升跨度，進(jìn)而提升橋梁的載重力。同時(shí)，也可以相應(yīng)地?cái)U(kuò)大橋梁面積，如通過橋體鋼筋的增加來提升載重力。另外，針對(duì)橋梁設(shè)計(jì)和施工的不足造成的沉降問題，要不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)，也可以相應(yīng)地改變結(jié)構(gòu)體系，通過加固增設(shè)支撐或者橋墩，來提高橋梁的承載能力。

3.4 體外預(yù)應(yīng)力加固

鋼絞線加固法一般沿梁肋側(cè)面按線形設(shè)置鋼絞線，在梁底每隔一段距離設(shè)置定位箍圈，通過張拉實(shí)現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力拉桿加固又可根據(jù)布置方式分為水平式、下?lián)问郊盎旌鲜降龋饕m用于斜截面及正截面承載力不足的加固。對(duì)于框架、鋼架、連續(xù)梁等主要采用與結(jié)構(gòu)彎矩圖相應(yīng)的連續(xù)折線式加固方案。而對(duì)于軸心受壓構(gòu)件及小偏心受壓等受壓區(qū)鋼筋量不足或混凝土強(qiáng)度過低的大偏心柱構(gòu)件，主要采用預(yù)應(yīng)力撐桿加固的方案[10]。

3.5 種植鋼筋加固技術(shù)

存在鋼筋外露并且嚴(yán)重銹蝕，或者結(jié)構(gòu)混凝土嚴(yán)重老化而需要加強(qiáng)筋的位置，可以采用種植鋼筋加固技術(shù)進(jìn)行加固處理。首先在病害區(qū)域鉆孔，為保證受力的均勻性，鉆孔深度應(yīng)該和設(shè)計(jì)方案的預(yù)埋件深度相同，但是孔徑需要比預(yù)埋鋼筋孔大2mm，同時(shí)鉆孔需避開關(guān)鍵筋和關(guān)鍵混凝土構(gòu)件。鉆孔后清理，灌膠，充滿整個(gè)鉆孔，之后清理錨筋，插入孔洞，清理孔口多余灌膠，等待膠液固結(jié)成型，完全凝固之前，錨筋不可擾動(dòng)。植筋鉆孔施工之后需要立即清理，并且鉆孔之后應(yīng)該盡快進(jìn)行植筋施工，不能長(zhǎng)時(shí)間空置，施工盲孔也需要清理干凈，并灌膠植筋回填處理。部分植筋需要焊接處理，要注意焊點(diǎn)位置和膠面之間至少保持10cm的距離，焊接時(shí)需要采取必要的降溫措施，可以使用冰水浸泡紗布包裹在靠近膠液端。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技水平的不斷發(fā)展、生活水平的不斷進(jìn)步，人們把越來越多的注意力投入到衣食住行的安全問題上，使得道路橋梁也逐漸進(jìn)入了人們的視野。因此，道路橋梁的安全保障問題變成了保證整個(gè)城市交通安全的重點(diǎn)問題。本文對(duì)于道路橋梁現(xiàn)階段所存在的問題進(jìn)行了分析，并闡述了道路橋梁常見結(jié)構(gòu)危害的類型與不良影響及其加固技術(shù)的原理及意義，旨在可以對(duì)道路橋梁的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。