公路桥梁养护与加固技术研究

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年10期(上)   作者:叶认秋
[导读] 交通运输行业在促进区域发展中发挥着巨大的作用
        叶认秋
        阳江市公路工程有限公司  广东省阳江市529500
        摘要:交通运输行业在促进区域发展中发挥着巨大的作用,同时也促进了区域之间的经济交往和文化交流。如果公路桥梁被破坏,将会对社会发展造成很多负面影响。因此对公路桥梁的维修养护十分重要。
        关键词:公路桥梁工程;养护;加固技术;
引言
        公路桥梁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。
1?公路桥梁养护及维修加固的必要性
        公路桥梁养护及维修加固实践时,已经在养护方面增加了公路桥梁预防性养护管理、公路桥梁精细化养护管理以及公路桥梁维修加固养护管理。由于存在前期勘察不合理以及公路桥梁病害问题类型多、数量大、调研工作不细致等情况,公路桥梁养护及维修加固实践方面仍然存在一些问题。尤其是进入信息化管理阶段后,信息数据库的建设相对滞后,造成了信息化管理效率相对较低的问题。因此,目前仍有必要加强公路桥梁养护及维修加固工作。
2公路桥梁使用过程中常见的问题
        2.1公路桥梁桥面污染问题
        桥面污染问题是公路桥梁在使用过程中最为常见的问题,影响公路桥梁路面美观性,长期以往,还会对公路桥梁路面质量造成损害。究其原因,造成公路桥梁桥面污染主要是因为来往行驶车辆油箱泄漏,油迹留在桥面上而造成。在桥梁投入使用后,相关部门管理松懈,路段没有专门环卫工人进行清扫,导致路面垃圾堆积,造成污染。由于公路桥梁建设跨度长,有少部分路段可能会设置在农田附近,周边农户就会私自在公路桥梁路面上进行农作物晾晒,遗留下农作物垃圾或者是其他污染物。
        2.2公路桥梁排水效果较差问题
        为了避免雨雪天气积水对公路桥梁路面造成破坏,在建设公路桥梁时,都会配备相应的排水设施。通过排水解决路面积水问题,避免天气寒冷时,因为路面积水结冰而导致来往车辆打滑而出现交通安全事故。但是从公路桥梁使用情况发现,公路桥梁工程建成投入使用后,排水效果随着时间的推移会逐步变差。究其原因,主要是因为公路桥梁维护管理力度不够,清扫工作不到位,部分行驶的车辆和公路周边居民甚至还会丢弃垃圾在公路桥梁路面上,造成公路桥梁排水孔和排水管道堵塞,导致其排水能力大大下降,影响公路桥梁本身质量并带来交通通行安全问题。
3公路桥梁养护与加固技术
        3.1公路桥梁养护技术
        3.1.1桥面裂缝养护技术
        (1)对于桥梁横向裂缝的处理,按照相关规范要求,将裂缝附近的桥梁接头切掉,然后在桥面铺装板的裂缝部位凿开清除。(2)接缝处经路面胀缝处理后,在嵌缝板中注入填缝剂。(3)对桥梁纵向裂缝的处理,采用梁板铰缝为主,先凿除桥面两侧纵缝中的混凝土,凿除混凝土后仔细检查梁板铰缝损伤情况,如梁板有钢筋断裂,则预留钢筋连接梁板,再浇筑混凝土。(4)在桥梁裂缝处理中,混凝土宜采用小碎石混凝土标号较高的混凝土,应严格按施工要求操作,确保养护维修质量。先清除松散的混凝土,然后用高强混凝土进行修补,以保证修补混凝土与原有混凝土紧密结合,保证桥梁的平整度。(5)钢筋锈蚀修复应先清除钢筋表面暴露于空气中的锈斑,然后用环氧树脂掺入混凝土进行修复。(6)维护后要保证桥面的厚度、平整度等符合相关规范要求。若无断路现象,保证行车,可作半幅施工作业。
        3.1.2桥面铺装层和支座养护维修
        公路桥梁养护与维修加固工作内容还包括桥面铺装和桥梁支座部分。桥面铺装层病害表现为桥面出现裂缝、坑槽、跳车现象。在进行桥面铺装层养护维修时,必须先采取措施,避免病害进一步扩大,然后仔细检查桥面铺装层的问题,并对问题产生的原因进行分析。如果是裂缝问题,就修补桥面裂缝;如果是坑槽问题影响,就进行坑槽填补,以保障桥面平整性。桥梁支座较常见的问题是胶体老化变形,进而引起桥梁底座移动和垫石损坏。在桥梁支座养护维修过程中,如果发现老化的胶体,应及时进行更换,保证梁端受力均匀,避免灾害问题影响到公路桥梁整体稳定性。
        3.1.3伸缩缝问题的养护技术
        (1)对伸缩缝巡视检查,清除桥梁内各种残余垃圾和杂物,避免桥梁正常膨胀收缩受阻,严重损坏的伸缩缝应进行更换处理。(2)维修人员要拆下原伸缩缝,清除U型槽,在此基础上安装锚杆。最终将伸缩缝平整,浇筑混凝土,养护合格后恢复正常通行。2.1.3质保措施定期检查公路桥梁的主体结构及附属设施,以确保桥梁安全稳定。检测内容包括以下方面。(1)对公路桥梁的损坏情况、承载能力进行检测,并根据检测结果进行荷载测试,确定桥梁的实际承载能力。此外,采用qk=10.5kN/m作为该路车道荷载的标准值,可以判断该路桥梁的损害程度。(2)深入分析公路桥梁的实际损坏情况,研究损坏原因,采取有针对性的维修方法,对桥梁进行技术评估和维修。(3)公路桥梁检测过程中所有数据归档管理,建立专用数据库,实现检测数据的有效共享,为有关部门定期维护提供依据。


        3.2公路桥梁加固技术
        3.2.1桥梁上部结构养护与维修加固施工
        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。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。粘贴纤维加固工艺要求:(1)对所需粘贴混凝土基面的处理:打磨平整,清洗干净粘贴处。(2)涂刷底层胶:一般为环氧树脂胶封堵裂缝,找平粘贴面。(3)粘贴碳纤维布(板):按设计粘贴位置涂抹浸渍环氧树脂,用滚筒压挤贴片,使纤维布与环氧树脂充分浸透,并用压板排除气泡,确保粘贴密实。(4)罩面防护处理:在粘贴布表面再涂一层环氧树脂,待风干后再在表面涂抹罩面环氧树脂,以此提高粘贴层胶体的耐久性。(5)粘贴温度要求:5℃<粘贴温度<60℃。
        3.2.2截面加固技术
        当桥梁在使用过程中出现承重力不足问题或经不住高强度运行时,需要对桥梁工程的混凝土进行加固。在增加截面过程中,可以对桥梁面板进行加厚或提升主梁的高度及宽度,这种加固截面方式比较简单,只适用一些跨度较小的桥梁。另外,采用截面加固的方法对桥梁进行改造,可以提高桥梁的承载能力及强度。在采用这个方法的过程中,需要了解每个桥墩支撑能够承载的强度,同时还要了解工程的主梁跨度及厚度。此外,还要结合桥梁自身的承载力具体情况,合理增加桥梁截面的厚度及宽度,如果没有详细了解就盲目加固,就会导致桥梁的承载力不增反降,浪费了大量的人力物力及资金投入,得不偿失。
        3.2.3预应力钢筋安装和张拉
        (1)预应力钢筋安装前,应仔细检查各种锚具的状态及螺母的匹配情况。如果水平钢筋、斜筋选用粗钢筋或钢料制成斜筋,则水平滑块应与斜筋一起固定在滑块垫板上,斜筋的上锚点应固定在斜筋上。(2)在为滑块预留合理滑距的基础上,使水平筋的中心对准滑块通过的孔。若水平筋受横向拉紧而产生预应力,则施工时应先将斜杆按斜度要求焊接到梁端锚固U形板面,再将水平筋焊接到斜杆上。也要在每层2~2.5m的间隔处垫上水平拉杆后的锁紧装置。(3)拉张前先将立柱置于弯道的起始点,再按施工要求将收紧器、撑杆等固定在特定位置,然后进行张拉。
        3.2.4锚喷加固技术
        锚喷技术是利用喷射设备,通过压缩空气把混凝土利用管道喷射到已经锚固完成的钢筋网的一面,使其凝结硬化成为钢筋混凝土。锚喷混凝土不需要进行振捣,在高速喷射的过程中,水泥与骨料会反复多次撞击,使得混凝土密实;同时,可以将水灰比控制在0.4~0.45范围内,使其与混凝土、砖料、钢材等形成一定粘性,使得新旧混凝土能够传递拉应力。锚喷技术应用于旧桥加固就成为了新型旧桥加固技术,主要加固原理为利用新的混凝土与受力钢筋以及旧结构的紧密联合,形成喷射混凝土、锚杆、原结构相联结的整体组合。锚喷加固技术的本质就是增加受力断面,使其可以承受更大的荷载。其中,新增加的钢筋主要是帮助旧结构承受拉应力,且成为新增混凝土的骨架。另外,锚喷加固技术在加固旧桥的过程中能够起到加固的作用,且施工便捷、经济效益好,不会对交通造成影响.
        3.2.5钢筋混凝土桩、柱式墩台加固
        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。
        3.3提高养护管理人员素质
        高素质人员是精细化的公路桥梁养护与管理工作的基础,提高公路桥梁养护管理水平、实现公路桥梁养护精细化管理目标应该将“人”的发展和提升作为前提和先决因素。公路桥梁养护管理单位应该有计划地对人员进行养护新技能、管理新知识的发展和提升工作,使公路桥梁养护人员能够准确应用相关技术,让公路桥梁管理人员具备现代化管理技能和知识,在定期培训、专业化培训等相关战略的支撑下,构建公路桥梁养护工作中操作人员、管理人员素质和能力提升的共同体,在相互促进和彼此强化的基础上提升公路桥梁养护管理工作的精细化程度和精准性水平.
结束语
        总而言之,公路桥梁的建设对我国经济的发展起到了巨大的促进作用,为保证人们出行的安全,在桥梁的使用过程中,应重视桥梁的养护与加固。公路桥梁加固施工中,应根据实际情况选择正确的加固方法,确保桥梁的承载力,从而延长其使用寿命。
参考文献
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