橋梁工程的加固技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

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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。

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

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.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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作者:劉春艷 單位:河南通和高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限責(zé)任公司