高速公路橋梁加固施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施分析

陳宇

（撫州市城市建設(shè)集團有限公司，江西撫州 344100）

0 引言

高速公路橋梁加固技術(shù)是一項重要的工程任務(wù)，旨在提升橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性。通過選擇合適的加固方法和技術(shù)，可以有效解決橋梁老化、損傷、結(jié)構(gòu)不足等問題，確保高速公路橋梁的正常運行和服務(wù)壽命。在實際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體橋梁的情況和需求，綜合考慮多種加固方法的適用性和經(jīng)濟性，選擇最佳的加固方案。

1 高速公路橋梁加固的需求和挑戰(zhàn)

1.1 需求

高速公路橋梁作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，承載著大量的交通流量和貨運需求。隨著交通負荷的逐漸增加和橋梁使用年限的延長，許多橋梁面臨著不同程度的老化、損傷和結(jié)構(gòu)不足的問題。因此，對高速公路橋梁進行加固是必要且緊迫的任務(wù)。隨著交通流量和車輛質(zhì)量的增加，許多橋梁開始出現(xiàn)超載、塌陷、撓度過大等問題。加固工程能夠提供更高的承載能力，以滿足日益增長的交通需求，確保橋梁的安全和穩(wěn)定。橋梁的使用壽命通常設(shè)計為幾十年，但在實際使用中，一些橋梁由于長期受到交通流量、自然災(zāi)害、環(huán)境侵蝕等因素的影響，出現(xiàn)各種損壞和老化問題。加固可以延長橋梁的使用壽命，減少維修和替換的頻率，提高公路系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展能力。隨著交通技術(shù)和設(shè)計標準的不斷更新升級，許多早期建造的橋梁無法滿足新的設(shè)計要求。加固工程可以對橋梁進行必要的改造，使其能夠適應(yīng)新的交通負荷、抗震能力和安全要求[1]。

1.2 挑戰(zhàn)

針對不同的橋梁問題和加固要求，需要選擇合適的加固技術(shù)和方法。然而，加固技術(shù)的選擇和實施往往面臨技術(shù)難度、成本和施工條件等方面的挑戰(zhàn)，需要綜合考慮各種因素進行權(quán)衡和決策。加固工程需要投入大量的資金和人力資源。因此，對于一些老化程度較輕、負載相對較小的橋梁，是否進行加固需要進行經(jīng)濟可行性評估。同時，在資源有限的情況下，如何確定加固對象的優(yōu)先級和順序，也是一個需要解決的問題。橋梁加固施工常常需要對交通進行臨時封閉或交通維持施工。這種施工方式往往對交通運行有一定影響，給駕駛員和行人帶來不便。因此，在施工規(guī)劃中需要充分考慮交通安全和交通流暢性問題，采取有效的交通管理措施[2]。

2 常見的高速公路橋梁加固技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是通過對橋梁結(jié)構(gòu)的強化和改造來提升其承載能力和穩(wěn)定性。這種技術(shù)可以采用預(yù)應(yīng)力、附加構(gòu)件等方式進行加固。例如，預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以通過在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中增加預(yù)應(yīng)力鋼束或碳纖維布等進行加固，提高橋梁的承載能力和抗震性能。附加構(gòu)件如外包鋼筋混凝土加固梁可以通過在橋梁現(xiàn)有梁下方增加鋼筋混凝土加固梁來提高承載能力。結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在提高橋梁承載能力和抗震性能方面具有可靠性和經(jīng)濟性。

2.2 墩臺加固技術(shù)

墩臺加固技術(shù)是針對橋梁墩臺部分的加固，以增加其承載能力和穩(wěn)定性。常見的墩臺加固技術(shù)包括鋼筋混凝土外包、土釘墻加固、加固樁基等。例如，鋼筋混凝土外包通過在墩臺表面包裹鋼筋混凝土增加墩臺的受力能力和抗震性能。土釘墻加固可以通過在墩臺后方加設(shè)土釘墻進行土體加固，增加墩臺的穩(wěn)定性。加固樁基可以在原有樁基上設(shè)置新的加固樁，增加墩臺的承載能力。墩臺加固技術(shù)可以有效解決墩臺承載力不足和抗震性能差等問題。

2.3 橋面板加固技術(shù)

橋面板是高速公路橋梁中最常見損壞部分之一。橋面板加固技術(shù)可以通過修復(fù)、加固或更換來提高其承載能力和耐久性。常見的方法包括鋼板加固、預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固和防水層鋪設(shè)等。鋼板加固可以在原有橋面板上加設(shè)鋼板，提高承載能力和剛度。預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固可以通過在橋面板上鋪貼預(yù)應(yīng)力碳纖維布，增加橋面板的抗拉強度和耐久性。防水層鋪設(shè)可以加固橋面板的防水層，防止水分滲入導(dǎo)致?lián)p壞。橋面板加固技術(shù)能夠解決橋面板裂縫、變形和疲勞等問題，延長橋梁使用壽命。

2.4 荷載增強技術(shù)

荷載增強技術(shù)是通過對橋梁承載結(jié)構(gòu)的增強，以滿足交通負荷的變化和新的設(shè)計要求。常用的方法包括加固橋梁支座、加厚承臺、加裝限位裝置等。加固橋梁支座可以通過更換或加固現(xiàn)有的支座，增加橋梁的承載能力。加厚承臺可以通過在現(xiàn)有承臺上加設(shè)鋼板或混凝土加固層，提高承臺的強度和穩(wěn)定性。加裝限位裝置可以在橋梁上設(shè)置限位梁或限位孔等裝置，以控制橋梁受力狀態(tài)。荷載增強技術(shù)能夠滿足新的交通負荷和設(shè)計要求，延長橋梁的使用壽命，并提高橋梁的安全性和可靠性。

3 高速公路橋梁加固施工工藝

3.1 施工前準備工作

在進行橋梁加固施工之前，需要對橋梁進行全面的評估和設(shè)計，包括對橋梁的結(jié)構(gòu)狀況、承載能力、損傷情況等進行檢查和評估，以確定加固的具體需求和目標。評估可以通過非破壞性測試、結(jié)構(gòu)力學(xué)分析等手段進行。同時，需要根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特點和實際情況，進行詳細的加固設(shè)計，確定施工方案和所需材料等。根據(jù)橋梁的評估結(jié)果和加固設(shè)計，制訂和優(yōu)化具體的施工方案。施工方案包括加固方法、材料選擇、施工序列、工期安排等內(nèi)容。在制訂施工方案時，需要考慮施工過程中的安全性、經(jīng)濟性和可行性，并與相關(guān)部門進行溝通和協(xié)商，確保方案的合理性和可操作性。同時，還要根據(jù)現(xiàn)場條件進行方案的優(yōu)化調(diào)整，以提高施工效率和工程質(zhì)量[3]。

3.2 施工技術(shù)

結(jié)構(gòu)加固是高速公路橋梁加固的常見技術(shù)之一。在施工過程中，結(jié)構(gòu)加固可以采用各種方法，如鋼筋混凝土加固、預(yù)應(yīng)力加固、碳纖維布加固等。具體施工過程包括清理表面、涂布界面劑（如黏結(jié)增強劑）、安裝鋼筋（如螺旋鉤道）或碳纖維布、灌注混凝土等。施工過程中需要嚴格控制施工質(zhì)量和加固部件的位置，確保加固效果和施工安全。對于墩臺加固，常見的施工技術(shù)包括鋼筋混凝土外包、土釘墻加固、加固樁基等。施工過程中需要先進行墩臺清潔、清理舊油漆、銹蝕等處理。對于鋼筋混凝土外包加固，需要先用預(yù)埋鋼板、鋼筋網(wǎng)或金屬型材纏繞墩臺，然后澆筑新拌混凝土。土釘墻加固需要在墩臺后方開挖溝槽，設(shè)置土釘，通過加固土體來增加墩臺的穩(wěn)定性。加固樁基可以通過在原有樁基周圍鉆孔，加固新的鋼筋混凝土或灌漿，并設(shè)置新的加固樁。施工過程中需要注意施工質(zhì)量，控制加固材料和設(shè)備的使用，并嚴格按照設(shè)計要求進行施工。

3.3 加固材料選用

在高速公路橋梁加固施工中，選擇合適的加固材料是非常重要的。加固材料應(yīng)具有適當?shù)膹姸?、耐久性和可操作性，以確保施工質(zhì)量和加固效果。鋼材料在橋梁加固中常用于鋼板加固、預(yù)應(yīng)力加固等。對于鋼板加固，常用的鋼材料包括碳鋼、合金鋼和不銹鋼等，具有較高的強度和剛度。對于預(yù)應(yīng)力加固，常用的鋼材料為高強度鋼絲、鋼筋等，用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的張拉和錨固。在選用鋼材料時，需要考慮材料的強度、耐蝕性、可焊性等因素，以及與混凝土和其他材料的相容性?；炷潦浅Ｓ玫募庸滩牧现唬瑥V泛應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)的修復(fù)和加固。在橋梁加固中，常用的混凝土有普通混凝土和高性能混凝土。普通混凝土在加固施工中主要用于補充損壞或剝落的混凝土部分，恢復(fù)橋梁原有的承載能力。高性能混凝土具有更高的強度和耐久性，常用于加固構(gòu)件和增強橋梁結(jié)構(gòu)。在選擇混凝土?xí)r，需要考慮混凝土的強度等級、抗裂性能、流動性等因素，以及與已有混凝土的相容性。碳纖維是一種輕質(zhì)高強度材料，具有優(yōu)異的抗拉性能和剛度。在橋梁加固中，碳纖維常用于加固梁、板、墩臺等部位。應(yīng)用碳纖維技術(shù)，可以通過將預(yù)應(yīng)力碳纖維布粘貼在結(jié)構(gòu)表面，增加構(gòu)件的抗拉和抗彎能力。在選擇碳纖維時，需要考慮其強度、剛度、耐腐蝕性和自重等因素[4]。

3.4 安全措施和管理

在高速公路橋梁加固施工過程中，安全是至關(guān)重要的。為了確保施工過程的安全性，需要采取一系列安全措施。在施工前，應(yīng)制訂詳細的施工方案，并進行安全風(fēng)險評估。施工方案應(yīng)考慮加固過程中可能存在的各種風(fēng)險和危險因素，并提出相應(yīng)的控制措施。風(fēng)險評估應(yīng)全面分析識別各項安全風(fēng)險，并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施，以減少事故的發(fā)生概率。施工人員應(yīng)接受相關(guān)培訓(xùn)和教育，提升他們的安全意識和技能。培訓(xùn)內(nèi)容可以包括施工作業(yè)規(guī)范、安全操作規(guī)程、事故應(yīng)急處置等。通過培訓(xùn)和教育，可以增加施工人員對安全問題的認識和理解，增強他們的安全意識和責任心。在施工現(xiàn)場設(shè)置必要的安全設(shè)施和防護措施，確保人員和設(shè)備的安全。例如，安裝臨時欄桿、護欄、防護網(wǎng)等來防止從高處墜落事故的發(fā)生；設(shè)立臨時交通標志和警示標識，引導(dǎo)交通和提醒駕駛員注意減速；配備個人防護裝備，如安全帽、防護眼鏡、手套等，保障施工人員的人身安全[5]。

4 高速公路橋梁加固質(zhì)量控制措施

4.1 材料和設(shè)備的質(zhì)量管控

在高速公路橋梁加固施工中，材料和設(shè)備的質(zhì)量對加固工程的質(zhì)量和安全性至關(guān)重要。為了保證材料和設(shè)備的質(zhì)量，需要進行嚴格的質(zhì)量管控。對于材料和設(shè)備的選擇，應(yīng)選擇有資質(zhì)和良好信譽的供應(yīng)商，確保供應(yīng)的材料和設(shè)備符合相關(guān)標準和規(guī)定?？梢酝ㄟ^招標采購或選擇固定供應(yīng)商來保證供應(yīng)質(zhì)量的穩(wěn)定性。在材料和設(shè)備到達施工現(xiàn)場之前，需要進行質(zhì)量檢驗，確保其符合設(shè)計要求和施工標準。質(zhì)量檢驗可包括外觀檢查、尺寸測量、力學(xué)性能測試等，以確保所使用的材料和設(shè)備的質(zhì)量可靠。對于每批次進入施工現(xiàn)場的材料和設(shè)備，應(yīng)建立相應(yīng)的質(zhì)量檔案，記錄其來源、質(zhì)量檢驗結(jié)果和使用情況等信息。這樣可以跟蹤監(jiān)控材料和設(shè)備的質(zhì)量狀況，并在出現(xiàn)問題時進行追責和糾正。

4.2 工藝控制和操作規(guī)范

工藝控制和操作規(guī)范是確保加固施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。通過合理的工藝控制和規(guī)范操作，可以保證加固施工過程的準確性和一致性。根據(jù)加固設(shè)計和施工方案，制訂詳細的施工工藝和作業(yè)指導(dǎo)書。工藝控制涉及施工步驟、順序、時間節(jié)點、技術(shù)要點等內(nèi)容，確保每個環(huán)節(jié)都按照要求進行。加固施工需要有經(jīng)驗和技能的施工人員進行操作，因此培訓(xùn)施工人員是非常重要的。培訓(xùn)內(nèi)容可包括對工藝流程的講解、操作方法的演示、安全注意事項的強調(diào)等，提高施工人員的技術(shù)水平和操作規(guī)范性。在施工過程中，要進行自查和互查，確保每個工序的質(zhì)量符合要求。自查可以通過檢查單元工程的完成情況，核查關(guān)鍵節(jié)點的質(zhì)量和細節(jié)，確認無誤后再進行下一步施工?；ゲ閯t是不同施工人員之間相互檢查，確保每個人都按照規(guī)范操作[6]。

4.3 施工現(xiàn)場的檢測和監(jiān)控

在施工現(xiàn)場進行實時檢測和監(jiān)控，是保證加固質(zhì)量的重要手段。通過現(xiàn)場檢測和監(jiān)控，可以及時發(fā)現(xiàn)施工中的質(zhì)量問題，采取相應(yīng)的措施進行糾正。設(shè)立監(jiān)測點，對施工過程中的關(guān)鍵節(jié)點和關(guān)鍵部位進行監(jiān)控。例如，在進行鋼筋加固時，可以通過激光測量對鋼筋的張力進行實時監(jiān)測，確保預(yù)應(yīng)力張力的準確度；在混凝土澆筑時，可以使用溫度和濕度監(jiān)測儀器，監(jiān)控混凝土的硬化過程，以保證混凝土的強度和質(zhì)量。針對關(guān)鍵構(gòu)件和關(guān)鍵位置，可以進行質(zhì)量檢測和試驗。例如，對鋼筋加固的構(gòu)件可以進行承載能力試驗，對混凝土加固的構(gòu)件可以進行強度檢測，以驗證加固效果的可靠性。對于已經(jīng)完成的加固工程，可以進行隨機抽查和驗收檢驗。抽查包括對已加固部位的質(zhì)量和工藝進行隨機檢查，確保施工質(zhì)量的一致性；驗收檢驗則是對整個加固工程進行全面檢查，確認加固效果符合設(shè)計要求和驗收標準。

5 結(jié)語

高速公路橋梁加固施工技術(shù)和質(zhì)量控制的重要性不可低估。通過采用合適的施工技術(shù)和嚴格的質(zhì)量管控，可以確保加固工程的效果和質(zhì)量，提高公路橋梁的運行能力和安全性。綜上所述，加強施工技術(shù)和質(zhì)量控制是高速公路橋梁加固工程成功完成的關(guān)鍵要素，也是確保公路交通安全和保障人民出行需求的重要保證。