道路桥梁工程中危桥加固施工与维修技术应用研究

(整期优先)网络出版时间:2021-07-05
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道路桥梁工程中危桥加固施工与维修技术应用研究

金若

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要:公路桥梁工程中危桥养护与维修加固工作需要各个方面的协同进步和努力。首先就需要有适应新形势的公路养护体制,同时采用更加专业的公路养护方式,树立养护与维修加固创新与务实观念,才能保证公路桥梁的安全运行。

关键词:道路桥梁工程危桥加固施工危桥维修施工

1桥梁病害与成因分析

某高速公路共有38座桥梁。为满足扩建工程的需要,确保行车的安全性,施工人员应以桥梁的调查结果和试验结果为依据,对存在病害的桥梁进行维修和加固。

1.1板、梁病害

调查结果显示,部分梁、板的底部有裂缝出现,同时还出现了钢筋锈蚀和出露的情况。从总体来看,裂缝的宽度很小,最宽的裂缝有1.0mm宽。产生裂缝的原因主要是下梁、板在行车荷载的作用下出现了一定程度的弯矩,且超过了抗弯极限,因此产生了梁、板开裂的情况。如果裂缝没有出现明显的渗水,则表明裂缝并未完全贯穿,裂缝的宽度也在养护的规定值内。宽度大、渗水多的裂缝不仅会对断面的整体性造成影响,还会对桥梁的内部结构造成损害。

1.2支座病害

支座开裂主要受动、静荷载的影响,在动、静荷载的作用下,实际应力远高于支座的抗压极限,由此导致支座出现形变和开裂。支座的损坏还与其受力有关,当垫石与支座结合不规范导致其受力不均时,会大大减少支座寿命。此外,脱空是支座常见病害形式之一,产生脱空现象的原因主要有2个:(1)支座底部无调平钢板或钢板的厚度不合理;(2)吊装主梁的过程中,支座受到强烈撞击,因此与设计位置相偏离。此时,桥梁受损程度加剧,不利于车辆的安全通行,甚至引发交通事故。

1.3墩、台病害

墩台基础病害的出现与行车荷载、上部结构荷载、风力等因素有关。当高速公路上出现严重的重载和超载情况时,墩台容易因此而受到损坏。

1.4桥面病害

桥面病害较为普遍,直接表现有裂缝、局部破裂等。桥面病害产生的原因主要是,桥面板在荷载和冲击的影响下,因刚度不足而产生形变,并最终导致了裂缝的产生。

2道路桥梁工程中危桥加固施工与维修技术应用

2.1桥梁上部结构养护与维修加固施工关键技术

梁式桥梁其结构特点多为弯拉结构,故控制结构承载力的主要部位是跨中正弯矩、支点负弯矩或支点主拉应力及跨中挠度、裂缝宽度,尤以裂缝指标为最不利荷载效应条件,其加固的部位也多是跨中及支点段裂缝的处治。当构件的强度、刚度和抗裂性达不到要求时,通常可采取加大构件的断面和增添配筋的加固方法[1]。通常在梁底跨中受拉区增设抗拉钢筋和支点段侧面增设抗剪斜筋,或在腹板上增设补强分布筋和箍筋,然后锚喷式浇筑混凝土,从而使梁的抗弯截面增大,以提高梁的承载能力。对于T形梁桥还可考虑安设套箍。还可以用粘贴纤维复合材料对钢筋混凝土构件进行抗弯拉补强或裂缝封闭,纤维复合材料的抗拉强度高,其抗拉强度标准值为3000~3400MPa,是钢铰线或高强钢丝抗拉强度标准值的2倍。将它用环氧树脂与混凝土粘合后能可靠地与构件共同受力,具有很好的补强效果,且几乎没有加大结构自重。粘贴纤维复合材料加固已经成为一种很普遍的方法。多采用碳纤维复合材料进行加固,碳纤维布一般幅宽0.2~1m,厚度为0.11~0.43mm,粘贴宽度和层数可根据裂缝宽度及补强强度需要设置。

2.2桥梁下部结构养护与维修加固施工关键技术

2.2.1重力式墩台的缺损和加固处治方法

①砌缝不饱满,甚至通缝开裂和大体积混凝土表面收缩,出现不规则构造裂缝和孔洞等;②受冰、水及漂浮物撞击形成的局部缺损;③较严重的是扩大浅基础,因地基不均匀沉陷出现墩台倾斜、超限值的结构性裂缝。对上述缺损中的①、②项一般采取压浆修复裂缝和局部挂网补强,或加设钢筋混凝土套或围带箍加固。主要是对③基础不均匀沉陷采取加大墩台身及基础面的治根性的处治[2]。明挖扩大基础的加固:主要目的多为因桥梁荷载等级提高、原基础承载力不能满足要求时,采用扩大基础加固法对原基础作加宽、加深、加固,此法多用于水浅、围堰抽水较易时;当水深、抽水不易时,则可采用在原基础周围打桩,新增桩上承台,并将新增承台与原墩台采取植筋锚固方式结合成整体以加大承载力。

2.2.2钢筋混凝土桩、柱式墩台加固处治方法

钢筋混凝土桩、柱式墩台是梁式桥梁中常用的墩台结构,由盖梁、立柱、系梁、桩基等组成。主要易出现的缺损有;①盖梁结构性开裂,多是承载力不够,以加设体外预应力筋补强或采用贴粘钢板或纤维复合材料加固的方法加固;②防震挡块破坏和支座垫石压碎(或开裂),均是由局部压力过大所致,一般是拆除抽换或加大补强;③柱、桩混凝土的构造性裂缝作一般注浆修补即可,对结构性裂缝、局部缺损可采取加箍补强或粘贴复合材料或钢板等方法;④柱、桩整体偏斜,多是由冲刷、撞击,结构整体稳定性不足所致,需加大柱、桩整体截面和稳定性,或增加钻孔灌注桩加宽台提高承载力,增补桩基施工应考虑新增桩基施工过程中对原桩基的影响。

2.2.3桥梁墩台基础防冲刷加固

一般采用石笼、抛片(卵)石或混凝土三角预制块护基防护。在护基回填基础上,还可在墩台基础顶面铺设混凝土块或浆砌片(卵)桥基护面层。当冲刷较大时,也可在上述防护加固的基础上,在基坑周围加设板桩。疏通河道,增设调治构造物,减少水流冲刷墩台基础,或在河道上下游铺底以及适当位置增设消力坎,减少整个河道的下蚀。

2.3桥梁其他设施养护与维修加固施工关键技术

桥梁支座多数为橡胶支座(板式、盆式),由于橡胶材料易老化、承受荷载的能力将随时间的推移而衰减。支座养护与维修加固施工的重点是:(1)经常检查支座与梁底及支座垫石是否密合,有无部分脱空现象和由此造成局部应力集中而损坏的情况,若有应采取垫楔形钢板等予以处治,使得支座均匀受力。对于已被压坏的支座,则应采取更换的措施[3]。(2)经常检查支座位置是否正确,有无出现纵、横向水平位移,可采取局部用千斤顶撑起进行校正的措施。(3)对支座周围排水设施、污染物等应及时清洁,确保支座能够正常工作。

2.4规范有效的巡查、检查是保证公路桥梁安全运行的前提

对于大桥和特大桥坚持每日巡查,所有桥梁应至少每月经常性检查一次,汛期还应加大经常性检查频率[4]。桥梁定期检查一般每3年不少于1次,对使用时间较长和重要的大桥要加大定期检查频率。三类桥梁不少于每半年一次,特殊结构桥梁不少于每年一次,新建桥梁运营一年后必须定期检查一次。对定期检查难以查明的损坏原因、程度以及桥梁在遭受灾害如地震、洪水、滑坡或重大漂浮物撞击和超重车辆行驶之后应委托桥梁检测公司进行桥梁特殊检查,为维修加固设计与施工提供依据。通过检查能及时发现桥梁病害和安全隐患,以便及时进行公路桥梁养护与维修加固的设计与施工。

结语:

本文对公路桥梁常见的病害和养护与维修加固施工关键技术进行了解析。提出了需要采取的施工技术处理措施,相信通过公路桥梁养护管理单位和设计单位、施工单位的不懈努力,推动公路桥梁养护与维修加固领域形成更加理想的发展前景。

参考文献:

[1]杨正舟.路桥工程中危桥加固施工与维修技术研究[J].价值工程,2020,39(15):122-123.

[2]封旭涛.危桥加固维修过程中关键施工技术的应用[J].工程建设与设计,2019(21):240-242.

[3]龙琴,李靖华.危桥加固维修过程中关键施工技术的应用[J].交通世界,2017(30):82-83.

[4]林东宇.危桥改造与维修加固[J].黑龙江交通科技,2017,40(08):131-133.