高速公路隧道桥梁加固技术

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第4月第11期   作者:李鹏程
[导读] 高速公路桥梁在受到车辆反复碾压、风吹日晒等影响下,本身的路面性能和结构性能将难以维持最初的状态。
       李鹏程
        山东省公路桥梁建设有限公司  250000
        摘要:高速公路桥梁在受到车辆反复碾压、风吹日晒等影响下,本身的路面性能和结构性能将难以维持最初的状态。因此,做好对高速公路桥梁的定期养护和维修至关重要。维修加固技术越来越具有多样化的特征,实际的技术应用中,需结合高速公路桥梁的结构特征,选择最为有效的加固技术。
        关键词:高速公路隧道桥梁;加固技术;应用要点
引言
        随着经济的发展和社会的进步,我国城市化建设进程加快,建设规模不断扩大。高速公路桥梁工程是城市交通道路的重要组成部分。城市高速公路桥梁工程项目的不断增多,也对高速公路桥梁工程的建设与设计提出了更多的挑战和施工难点。高速公路桥梁工程的施工质量直接影响到城市形象和居民的日常出行质量。在高速公路桥梁工程施工中,碰到软土地基是常见的现象,给整个交通的施工带来了许多问题。为了保证交通工程项目的施工质量,提高城市交通和道路交通水平,提高居民出行的安全性和平稳性,有必要重点研究和实际应用软土地基处理技术。
1高速公路桥梁隧道中的主要病害
        1.1混凝土病害
        在高速公路桥梁隧道工程中,混凝土的用量大,混凝土施工的质量问题将会使混凝土的结构性能无法达到预期,后续的雨水侵蚀会使混凝土表面出现裂缝、松散等病害。
        1.2裂缝病害
        高速公路桥梁隧道在长期的使用中,前期的设计施工问题、车辆的反复碾压都会加剧路面裂缝的形成,且裂缝表现形式非常多样,有L形、U形等多种形态的裂缝,在桥梁跨中区位置,因为存在剪切应力的作用,使得在这些部位出现L形和U形裂缝的概率相对较高;而在桥板界面上,弯曲裂缝更为常见,因为在此结构部位的承重时间非常长,再加上施工时存在不连续浇筑行为,可能会使该处的抗弯刚度难以达到标准;片梁上的裂缝呈现出细微型的特征,这些裂缝是由于横向力引起的扭转裂缝逐步形成的。
        1.3支座病害
        高速公路桥梁隧道中,支座是重要的结构构件,当桥梁在长期的使用过程中出现橡胶老化、剪切方式和形状改变等现象,都会引起支座的损坏。
        1.4桥面损坏
        车辆碾压、桥头衔接不到位、排水不畅等都是造成桥面损坏的直接原因。
2高速公路隧道桥梁加固技术要点
        2.1针对基础的墩台进行养护和加固
        高速公路桥梁工程的结构比较特殊,从主体结构的构成来看,墩台是重要的挤出结构,对主体结构具有支撑作用,因此,正是由于墩台对结构的支撑作用,使墩台的稳定性和支撑力达到标准,才能为高速公路桥梁工程提供结构支持。因此,相关部门在日常的养护工作中,须加强对墩台的养护,制订具体的养护策略时,需根据日常检查的情况来进行养护方案的确定。专业养护人员需在日常的检查中,对墩台的完整性、稳定性加以检查,如在检查时发现墩台中存在裂缝或者损坏,要及时上报并采取有效的处理措施。部分高速公路桥梁的墩台养护中,要考虑水深情况,当水深在3cm以上时,要对相关的损坏构件加以修复,当水深在3cm以内时,选用套箱补救的方法更为合适。如果进行墩台基础的加固处理,一般可以通过增补混凝土来实现结构性能的优化。


        2.2高速公路隧道桥梁注浆加固技术
        在公路桥梁隧道工程施工的过程中,涉及的个别工程技术非常繁琐,所以要对这种问题进行合理的处理,并选择妥当的施工技术和方案,保障隧道技术工程的质量,从而提高工程效率。在工程施工方案的选择上,有可能会出现同地点不同类型的注浆技术的现象,所以施工过程要先遵循低压注浆到高压力注浆的先后顺序。注浆施工过程中,要求对隧道和桥梁的裂缝处以及孔洞处清洁,避免原本建筑材料和杂土废弃物阻碍浆液的粘结。要考量到隧道和原有桥梁的材料然后进行固定浆液的搭配,再考虑到电力设施的压力把控范围。杂土施工材料比较多的隧道和桥梁承重能力在120kPa内,散土或细砂的承重压力在100kPa上,承载流水沉积泥沙的压力在60~100kPa,依据不同的施工材料设定不同的压力,才可以对固定浆液进行有效填充。确保空洞中和断裂处的浆液在封口处理前已经压实,防止工程结束后产生孔洞问题或二次断裂。要切实做好封口处理平整后的工程保护措施,对孔洞口或断裂处设置障碍物的保护,必要时安排人员巡查。注浆过程中的质量很容易受到人为因素或自然因素的影响,所以应当采取一定的措施进行质量把控:①要对注浆技术的工作人员进行技术培训,保证工作人员熟练地应用注浆施工技术;②要有专业的技术人员对孔洞口注浆和断裂处进行现场勘查,保证建筑材料与压力范围的适应能力相符合,必要时要对压力过高的情况进行试灌测验;③用压实测试把固定的浆液打入孔洞内或断裂处进行搅拌,确保浆液内没有气体空隙;④对整个桥梁或隧道进行检查,判断对空洞处或断裂处是否都完成了修缮。
        2.3桥梁承载力状态较好时的加固维修技术
        部分高速公路桥梁工程长期处于水力侵蚀作用下,基础结构难以保持其最佳的性能,可能会伴随着钢筋膨胀、老化和变形的问题,当出现这种情况以后,工程结构的稳定性和安全性将面临巨大的影响。相关人员在对这一结构性问题的维修加固处理中,重点是要通过混凝土结构的优化来提升其结构耐久性。维修加固技术应用之前,需先进行结构密实度的检测,后对结构外部防水喷涂处理,在结构外部形成一层保护层,减小水流冲击和侵蚀。
        2.4针对工程老化问题而进行的加固维护
        高速公路桥梁在长期的使用过程中,结构老化问题不可避免。针对老化所引起的结构性问题,在维修加固处理的过程中,要应用先进的处理技术。无论是哪种的高速公路桥梁加固维修,在维修加固技术选择和应用之前,都应开展严格的质量检测和结构校验,通过先进检查技术和计算方法的有效结合,来准确评估高速公路桥梁的承载力指标,随后在该承载力数值中减去永久荷载内力,获得桥梁的可变荷载内力值,通过这一系列的求解过程来获得鉴定系数。当然,在加固维修之前,也可通过静载试验来获得桥梁的扭转度和结构稳定性等性能指标,使专业人员能更为全面地掌握桥梁的具体状态,从而采取有效的加固维修处理方式。在桥梁技术状态评估基础上,对于结构薄弱部位和老化部位,可选用粘贴碳纤维的加固方法,加固维修技术在混凝土受拉边缘和薄弱部位的应用,使混凝土的整体稳定性得以提升。
        2.5搅拌桩加固技术
        可通过特制深度搅拌机械,就地将软土和水泥固化剂混合在一起,使软土硬结成具有整体性、水稳性和足够强度的地基。深搅拌法是利用原地基软土,对原土进行有效利用。深层搅拌加固法与夯实法相比,不会侧向挤压地基,对周边原有建筑物影响较小;与钢筋混凝土桩相比,加固材料成本低,可节省工程费用。
结束语
        为了有效地减弱高速公路桥梁工程施工过程中软土地基的影响,必须结合高速公路桥梁施工现场的实际地质条件和土体结构特点,充分考虑高速公路桥梁的设计要求和周围环境因素,针对软土地基沉降大、承载力低、压缩性强等特点,采取相应的技术措施,满足城市市政道路桥梁建设项目的实际设计和施工要求,降低潜在安全隐患的概率,提高居民出行安全,促进城市建设的美化程度,从而实现经济效益的提高和社会价值。
参考文献
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[2]王永忠.注浆加固施工技术在高速公路路基沉降工程中的应用[J].交通世界,2020(29):86-87.
[3]张永雨,高德,王利超,等.河南桥台高填方路基变形分析及处治[J].矿产勘查,2020,11(08):1759-1765.
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