工作单位:浙江中祺建设有限公司 浙江绍兴 312000
摘要:基础交通设施的需求与日俱增,高速公路扩建成为了一种非常有效的途径。高速公路桥梁长时间受到车辆荷载、有害沉降等多种因素的影响,使桥梁出现了安全隐患。通过采取桥梁维修加固技术,可有效解决桥梁安全隐患,提升车辆通行的安全性。
关键词:高速公路;加固技术;安全隐患
Abstract:Demand for basic transportation facilities is growing rapidly,Highway expansion has become a very effective way.Expressway Bridges are affected by many factors such as vehicle load and harmful settlement for a long time,So that the bridge appeared a safety hazard.Through the adoption of bridge maintenance and reinforcement technology,Can effectively solve the bridge safety hazards and improve vehicle safety.
Keywords:The highway;Strengthening technique;Safe hidden trouble.
1公路桥梁加固维修的必要性分析
首先,增强公路桥梁工程养护和加固维修,不仅有利于优化公路桥梁的使用性能,将公路桥梁的设定价值充分发挥,而且可推进公路桥梁建筑行业的有序发展,可进一步推动我国城市化建设进程和社会经济的发展。其次,增强公路桥梁养护和加固维修于公路桥梁使用年限的延长有十分积极的意义。公路桥梁工程和其它建筑工程相比具有一定的特殊性,建筑工程的建设目的是为个人或者企业提供服务,但是公路桥梁的建设的目的绝非是为某个人或者某一部分人提供服务,其服务对象是我国全部公民。所以工程桥梁工程无论是使用年限还是建筑质量都高于一般类型的建筑工程,而有效的公路桥梁养护和加固维修措施不仅可使得安全隐患的发生率大幅度下降,而且有利于公路桥梁工程的使用年限的延长,因此需要给予其足够的重视。最后,应用公路桥梁养护和加固维修措施有利于充分发挥公路桥梁的使用价值,有利于节约资源和资金,降低运营成本,进而进一步推动我国社会经济的发展。
2高速公路桥梁病害原因分析
在实践中发现,软土地基对桥梁带来的损害是桥梁需要加固维修的主要原因之一。软土地基自身稳定性一般都比较差,且经过长时间的服役,反复承受荷载作用,特别是车辆超载,往往产生较大的沉降,使得桥梁内力重新分配,最终导致桥梁部分构件出现损伤,对于桥梁的使用寿命造成了严重的影响。因此,软土地基的不均匀沉降是进行桥梁维修加固的主要原因。另外单从桥梁自身来看,由于其已经服役了很长时间,在环境因素与车辆荷载反复作用下,早已伤痕累累,属于桥梁维修加固的另一主要原因。
3高速公路桥梁养护与维修加固对策探讨
3.1混凝土构件表面局部缺陷加固维修
公路桥梁经过长期服役,混凝土表面会出现各种各样的缺陷,对于构造方面的缺陷,一般采用高强环氧砂浆修补。高速公路桥梁表面已遭到损坏的混凝土,必须清理直至暴露出钢筋腐蚀范围为止。如果混凝土表层或是面积较小处损坏,可人工方式去除,然后用水对其进一步冲洗;如果混凝土表面存在面积较大的缺陷,可用高速射水对其清理;如果混凝土损坏面积较大,并且具有一定深度,可用气动型工具对其去除,个别位置需要采用人工凿除,最后再用水清除干净。之后,可采用高强环氧砂浆对凿除部位展开修补工作。此外,混凝土结构的破损,往往伴随着表层钢筋的腐蚀问题,在受损混凝土已经凿除的状态下,对钢筋进行除锈工作,锈蚀严重的钢筋直接清除掉,然后焊接相同规格的钢筋。
3.2混凝土构件表面裂缝加固维修
因为软土地基的不均匀沉降,高速公路桥梁下部桥墩受到侧向力的作用,在来往车辆的荷载影响下,产生环向裂缝。且高速公路上大多数桥梁为梁式桥,因桥墩的不均匀沉降,导致梁板产生裂缝。
同时对于高速公路来说,封道施工限制较多,因此高速公路桥梁维修多采用不封道施工。表面裂缝常用的补强加固方法有:粘钢加固法,包碳纤维加固法和体外预应力加固法。
(1)粘钢加固法:就是用高强度建筑结构胶将钢板粘贴在混凝土构件需要加固补强部位的表面,可提高结构的抗弯、抗剪能力,还能封闭裂缝,阻止其继续扩展。粘贴钢板前,在混凝土构件表面打孔时,钻孔位置应避开钢筋,但应使总有效锚固点不得少于90%,螺栓锚深度大于12cm,并填充灌缝胶进行锚固。
(2)碳纤维加固法:相比粘钢加固法,由于碳纤维更为轻、簿,还可以卷起折叠,方便运输,比钢板具有更强的可操作性,但在粘贴前应用A级结构胶进行裂缝封闭处理,在粘帖时还应注意搭接长度。
(3)体外预应力加固法:以钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力材料,对桥梁上部结构施加体外预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,从而达到改善桥梁使用性能并提高其极限承载能力的目的。
3.3支座加固维修
因支座橡胶耐老化性能较低,高速公路经多年运营,出现支座老化开裂的现象,加之超载车辆的影响,加速了支座老化;又因每块梁(板)底设置4个支座,由于梁底本身不平整、垫石高度精度差或支座安装时未按要求对所有支座是否均匀受力进行检查,导致支座受力不均,形成“三条腿”受力现象,出现脱空。支座加固维修的措施为:对严重脱空支座填塞钢板,并灌注钢板胶处理;对于支座变形严重的采取整体顶升梁板,更换支座;
3.4桥面铺装加固维修
在桥梁设计及施工中桥面铺装只作为桥梁附属工程,不被重视。然而桥面铺装层承受车轮荷载的冲击作用,局部或全部参与主梁结构在荷载作用下引起的变形。因此在动荷载的作用下,桥面铺装层的受力也较复杂,严重影响其使用性能。目前,针对高速公路桥梁的桥面铺装维修倾向于预养护措施。精细磨耗层的出现,可以提高桥面的防水和耐磨耗性能,可以有效避免桥面水渗入桥面铺装层,达到保护桥面铺装的目的。
3.5伸缩缝加固维修
桥面系主要病害为伸缩缝锚固区混凝土开裂,橡胶条破损、老化。伸缩缝锚固混凝土相对铺装层的沥青混凝土而言是刚性构件,车辆经由弹性沥青路面到刚性混凝土锚固块,介质发生突变时,锚固块容易受到车轮的冲击。特别是当铺装层与伸缩缝锚固混凝土有高差时(特别是高温季节),过往车辆就容易在该位置产生跳车现象,长期作用就很容易导致伸缩缝锚固混凝土出现纵向裂缝;部分伸缩缝橡胶条耐老化性能较低,出现老化,在反复变形及泥沙的作用下,破损开裂,同时防水功能下降,进而渗水至下部梁体及盖梁。针对伸缩缝病害采取的措施主要有:
(1)橡胶条破损、老化的对橡胶条进行更换。
(2)伸缩缝锚固区混凝土开裂的对混凝土进行凿除,重新浇筑特快硬钢纤维混凝土,特快硬混凝土由于凝结时间短,伸缩缝锚固槽的浇筑数量较小,应严格按配合比采用就地人工拌和,混凝土振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜养护,至次日清晨即可撤掉薄膜放行通车。
4结束语
随着近些年我国高速公路里程的快速增长,新建桥梁的数量增长也很快。随着桥梁运行时间的持续,对于一些危旧桥梁的加固维修不可避免。因此,做好桥梁结构的定期检查工作,可以及时发现问题。在对桥梁进行维修加固时,应根据桥梁结构的状况合理的选择加固维修技术,以最为经济的方式完成桥梁的维修加固。从而延长桥梁的使用寿命,更好的发挥出桥梁的社会价值。
参考文献:
[1]徐国锋.桥梁维修加固技术的应用浅析[J].科技创新与应用,2017(10):248.
[2]邓云峰.桥梁维修加固常用技术应用分析[J].企业技术开发,2016,35(20):69-70.
[3]杜少伟.对目前桥梁维修与加固方法的探讨[J].交通世界,2016(13):74-75.
[4]刘松锋.浅谈高速公路桥梁维修加固[J].企业技术开发,2014,33(21):140+142.