路桥工程中危桥加固施工与维修技术研究

(整期优先)网络出版时间:2022-05-10
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路桥工程中危桥加固施工与维修技术研究

林萌

桃源县公路建设养护中心 415700


摘要:由于物流行业运输使路桥承受的压力逐渐上升,面对修建年限时间已长的路桥是较大的挑战,一部分路桥受到长期高负荷的压力出现损坏问题,缩短使用寿命,为路桥运输带来一定安全隐患;因此,危桥必须进行加固以保障其运营。本文首先分析了危桥加固维修的重要性,并对维修技术进行了探讨,以供参考。

关键词路桥工程;危桥;加固施工;维修技术;

0前言

在道路桥梁工程受到巨大压力后,再加上传统和过时的施工方法,容易引起路面断裂、桥梁位移、荷载差等道路桥梁质量问题[1]。这类问题可能会使本可正常运作的路桥工程转变为危桥类型。桥梁一旦发生危险,需要及时对路桥实施加固处理,以免造成交通意外,或严重时危害人身安全,所以维修危桥是亟待解决的问题,应当结合桥梁的承载能力进行分析对应加固措施,保障桥梁结构的稳定性与安全性。

一、危桥加固、维修的重要性

当前,在全国许多地区,公路交通桥梁建设多年,历经数年甚至数十年风雨,长期的运输压力降低了大部分桥梁的稳定性,再加上如今国家经济水平的提高,各种行业的蓬勃发展,需要依赖于交通运输,使交通运输受到更重的压力,促进社会发展提升公路桥梁的维修加固必不可少。在中国的大多数路桥建设时间过久,原本安全性与稳定性较差,但不能轻易进行拆除,否则会影响正常的交通运输,并且选择拆除工作会花费大量费用,与其花费高成本,可以选择加固维修的方式提高危桥的稳定性,进行维修的技术得当,可有效延长路桥的使用年限,增强路桥的抗压性能,由此可见,选择低成本的路桥维修,有效提高路桥使用年限,节约资金,而且不会对道路交通产生影响,由此可见,路桥工程中的危桥加强施工和维修十分重要。

二、导致危桥产生的原因

1.设计标准问题

我国的桥梁与公路数不胜数,但大部分路桥修建时间非常遥远,在经济不发达的年代,对路桥运输的承载能力要求没有如今高,所以当时修建路桥的技术并不先进,在建设之间并没有完善的技术,所使用修建路桥的材料不够优质,所以路桥保留到今天,面对高速发展的交通运输业来说,承载能力远远不够,加之人们没有将路桥维护作为主要关注点,在这方面一直不够重视,导致道路桥梁长年累月出现的众多问题得不到有效解决,所以容易出现安全问题。物流行业主要靠交通运输进行,多年前修建的路桥质量难以抵住如今频繁运输的车辆所带来的压力,所以产生危桥问题,并且桥梁会受到河水冲刷的力量,影响结构的稳定性。

2.公路桥梁损害问题

当前我国公路桥梁大多存在损坏现象,由于桥梁表面出现许多坑槽,使车子行驶在桥面时,容易出现一些问题,影响行驶车辆的稳定性,严重时可能会造成行车安全隐患,我国以前建筑的路桥工程使用的材料难以承受较大的冲击力,比如板式橡胶伸缩装置是多年前我国公路桥梁普遍使用的材料,出现较大冲击力时容易出现损坏现象,或者伸缩缝老化现象,致使车辆在桥面产生跳跃现象[2]。此外,上述提到早起建设公路使用的材料不够先进,施工技术与施工材料影响着桥梁整体质量,所以桥梁质量不高,路桥衔接处时常出现不平整问题,容易发生交通事故的概率被大大提升。一些道路与桥梁建设区域比较发达,车辆通过率较高,使用频率高出现损坏的机率也相对提高,但有关部门并未对此问题进行重视,没有及时对出现损坏的部位进行加固与修补,导致桥梁成为危桥,坑坑洼洼的桥面使行车体验感极差,安全性也得不到保障。

三、常用的危桥加固技术分析

1.锚喷混凝土加固技术

采用浆砌片石的桥梁在长时间使用过程中饱受雨水侵蚀与物理冲击,会对桥梁混凝土的物理结构产生影响,对桥梁的荷载力产生破坏作用,因此可采用锚喷混凝土加固技术实施加固处理,可有效处理采用浆砌片石的桥梁受到破坏后引发的一系列问题,例如砂浆分离、混凝土出现开裂。应用锚喷混凝土加固技术能够有效增强桥梁的强度得力于补强钢筋与喷射混凝土,应用此种加固技术具有作业量较小、施工效率高的优势,切实保障桥梁交通运行的质量。

2.扩大梁截面加固法

桥梁承载力不足是我国桥梁目前的主要问题,扩大构件截面,增加配筋等方法,可使用在桥梁由于原桥钢筋与截面尺寸不足的情况下进行加固处理,具体内容有三个方面,首先是增焊主筋。当主筋应力已经超出容许范围或超出桥下净空限制时,可采用增焊主筋的方法,进行增焊主筋与增设箍筋,随后卸除一部分恒载,使保护层进行恢复,以达到加固处理目的,然后将梁肋扩大,T型桥出现承载力不足的主要原因是因为桥本身截面高度不足,面积较小导致,针对此问题,可以将桥梁下缘实施加宽、加强处理,以此达到增大截面的目的,与此同时将受力主筋增设到新增的混凝土截面上,为达到加固效果,需将主筋上弯与原结构的主筋进行焊接作业,但需注意,焊接的主筋上弯需要靠近支座位置。最后,针对T型桥与跨径不大的桥梁,可以采用加厚桥面板的方法进行加固工作,T型桥与跨径不大的桥梁的优点是墩台基础质量较高、承载力比较好,缺点是难以满足交通运输事业发展需求,所以在设置齿形剪力槽时,需进行分段设置,在槽内设置胶结层,混凝土层间的粘结处理需要谨慎选择材料,例如环氧树脂材料具有良好粘结性能,可以选用。增强桥面混凝土的抗压能力,需从纵向与横向方面一起考虑。可增加铺设钢筋网数量与增加钢筋数量达到提高抗压的效果。

3.体外预应力加固技术

体外预应力加固技术起到加固、夯实桥梁的作用,一般是在桥梁的主体位置的外部结构布设预应力筋,通过粗钢筋钢绞线与强度较高的钢丝作用达到加固效果,体外预应力加固技术加固形式如图1所示。应用此加固技术的重点,应完成这三部分的放样定位:滑块垫板、锚固支座位置与上锚固点,在放样过程中需要注意钢筋的具体位置,不能与钢筋位置重合,要合理避开,以此保证钢筋结构的稳固性,其次应当设置锚固点,设置锚固点的位置应位于梁顶或者梁端面处,为保证锚垫板表面与梁顶面能够保持平滑整齐,需要将桥面的铺装层与混凝土的保护层以及锚固孔进行凿除。最后为加强体外索的加固效果,应设置转向装置,安装预应力筋,在完成预应力筋的张拉处理之后进行压浆作业,把控水灰比,使压浆密实度处于正常水平,从而提高局部黏结效果。

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图1 体外预应力加固示意图

四、危桥加固施工与维修技术的具体应用

1.案例分析

某危桥加固工程桥梁全场为208.5m,是当地公路上的重要桥梁,是某省内的市与市之间重要沟通桥梁,对经济发展起着至关重要的作用,中心桩号为K219+900,整体桥梁约长125m,主桥是上承式钢筋混凝土无铰双曲拱桥,长宽为3m×25m,石拱桥,跨度8m;桥宽8.5米,其中车道宽7米,栏杆宽0.75米。分析了桥梁质量检查结果,桥梁主要有以下四种病害:一是拱门与拱顶主拱顶下缘之间的桥梁,其中有两个方向的裂缝,裂缝宽度在0.09-0.3mm之间,而在中拱的拱顶主体垂直分布小,裂缝宽度在0.1-0.2mm左右,主拱与肋拱连接的混凝土质量较差,存在开裂问题,栏杆、人行道上的桥梁损坏严重。

2.主要施工工序

针对桥梁质量问题,建议加固修复工程如下:封闭处理混凝土裂缝,在主拱门和腹拱部分铺设钢板,增加主拱门在枢轴部分的截面,增加主拱门的横向连接,拆除改造路面,安装栏杆,设计施工工作如下:按图纸拆除桥面、铺路板和栏杆,在重点部位进行铺设;修复混凝土裂缝和表面缺陷;增加横向隔板;插入钢板;拱肋截面增大,钢筋安装,混凝土浇筑;铺设桥梁、人行道和栏杆。

3.施工工艺

3.1修补裂缝

拆除作业需要依据一定的施工原则进行,尤其是对桥平面铺装层与人行道以及栏杆,主拱圈放在首要加固位置,进行加固后,下一步进行分类修补,量出裂缝宽宽度差异,进行修补工作,清理完裂缝,使其表面平整,裂缝内为发现其他异物,修补位置需沿着30~50公分范围内作修补作业,裂缝宽小于0.15mm与大于0.15mm选用的修补方式不同,前者选用表面封闭处理,后者选用压力灌注浆法。裂缝修补选择专用填补裂缝材料,然后对裂缝加压、刮平,最后完成。根据关于公路桥梁加固有关规定,作裂缝有效修补。

3.2粘贴钢板

对裂缝表面实施清理工作,需依据选取的钢板材料进行,将选择的钢板按照所设计的尺寸要求进行切割,切割成一定形状,钢板需要进行清洁与除锈,完成此步骤后对钢板与拱圈进行整体质量检查,下缘的平整度非常关键,在检查时,务必主义下缘是平整的,表面分化层上若是由浮沉,需要进行凿除,将其进行清理,随后做抹平工作,可以选择高标号水泥砂浆实施抹平作业,选择粘胶剂要看其安全性能指标,本文建议选择环氧砂浆,环氧砂浆安全性能指标如表1所示。环氧砂浆由多种材料按照标准配合比制成,钢板表面在完成作业后,为防止生锈,可以涂抹环氧树脂与防锈漆。


项目名称

性能指标

胶体性能

抗拉强度

抗拉弹性模量

抗压强度

抗弯强度

伸长率

≥30MPa

≥3500MPa

≥65MPa

≥45MPa,且无脆性破坏

≥1.3%


粘结能力

钢-钢抗剪强度

钢-钢不均匀扯离强度

钢-钢粘结抗拉强度

与砼的正拉粘结强度

不挥发物含量

≥15MPa

≥16MPa

≥33MPa

≥2.5MPa,且混凝土内聚破坏

≥99%


表1环氧砂浆安全性能指标

3.3桥梁维修作业

进行各种附属工程作业时,第一步要将桥梁表面的浮渣清理,只有保证桥梁整洁度才能顺利进行下一步,对垫层顶部面进行拉毛作业,以此达到保障结构的整体性目的混凝土摊铺工作开始之前,对其表面进行凿毛处理,增大沥青与混凝土的表面结合度,摊铺作业要保持均匀,把控好摊铺厚度,做防水层工作,为了消除出现漏水等问题需要依据一定的工程规章进行。后期需要安排人员定期进行栏杆养护工作,做好养护管理。

4.质量控制措施

危桥加固维修工作在开工之前需要进行质量控制,确定质量控制目标,建立良好的质量保证体系,将质量控制意识进行大力宣传,严格监督是施工就似乎,选择具有专业资质的人员作为合作对象,谨慎选用施工材料,做好质检人员工作,严格把控过程检验与试验,需等工程完成后开展桥梁荷载实验,以确保桥梁质量与设计要求相匹配。

结束语

总之,危桥加固工作非常重要,危桥对社会发展交通运输带来潜在危害,需要重视危桥加固质量,加固之前需要依据具体情况进行设计加固方案,严格把控质量,定期进行维修,以确保桥梁的安全性。



参考文献:

[1]李科.路桥工程中危桥加固施工与维修技术研究[J].交通世界,2021(18):44-45.

[2]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.