普通国省道危旧桥加固改造技术要点

发表时间:2021/9/2   来源:《建筑实践》2021年40卷第4月11期   作者:赖海荣
[导读] 本文将从当前普通国省道危旧桥的概况出发,阐述普通国省道危旧桥加固改造的作用,

        赖海荣
        广西北投交通养护科技集团有限公司       广西南宁        530000
        摘要:本文将从当前普通国省道危旧桥的概况出发,阐述普通国省道危旧桥加固改造的作用,对普通国省道危旧桥加固改造技术要点进行分析与探究,希望为相关人员提供一些帮助和建议,更好地加固和改造危旧桥,确保普通国省道桥梁的安全运行,不断提高其经济效益与社会效益。
关键词:加固改造;危旧桥;普通国省道
引言:伴随社会经济的发展,国内运输交通领域得到了长足进步,普通国省道桥梁的交通量、交通荷载愈发沉重。受历史因素所影响,普通国省道的危旧桥有着缺乏设计合理性、桥梁施工质量低下、承载能力不足等一系列问题,再加上国内交通载重量逐渐增加、部分普通国省道桥梁缺少定期检测,国内部分普通国省道危旧桥的使用年限大幅缩短,部分危旧桥甚至影响到过往行人与各种车辆的安全。因此,研究普通国省道危旧桥加固改造技术要点具有重要的现实意义。
一、当前普通国省道危旧桥的概况
        在中国,普通国省道通车里程的总数高达13300.625公里。其中,国道通车里程的总数是4458.523公里,省道通车里程的总数是8842.102公里。不过,部分普通国省道的质量相对较差,一些桥梁经过长期使用已经达到危桥等级,这使得普通国省道的正常使用受到一定影响。2020年交通运输部办公厅印发《公路危旧桥梁改造行动方案》工作目标,到2023年底,基本完成国省干线公路2020年底存量四、五类桥梁改造;到2025年底,基本完成农村公路2020年底存量四、五类桥梁改造。国省干线公路新发现四、五类桥梁处治率100%,对高速公路和普通国省干线公路部分老旧桥梁实施改造,实现全国高速公路一、二类桥梁比例达95%以上,普通国省干线公路一、二类桥梁比例达90%以上。在此情况下,通过普通国省道危旧桥加固改造技术使用有限的资源、成本来加固和改造危旧桥显得尤为重要。
二、普通国省道危旧桥加固改造的作用
    普通国省道桥梁运营过程中,每一条桥梁都存在变为危旧桥的可能性。部分普通国省道桥梁修建较早,那时施工人员掌握桥梁病害和桥梁铺装的水平有限,或多或少存在着承载构件和铺装连接不牢、钢筋直径小、配筋细等一系列施工问题,这使得加固改造普通国省道危旧桥势在必行[1]。
        以经济角度来看,加固改造普通国省道危旧桥能够让资金投入大大减少,获得客观的经济效益、社会效益。部分加固改造普通国省道危旧桥的施工甚至能够在不影响交通正常运行的条件下进行。普通国省道危旧桥经过加固改造,其通行能力、承载力得到了不同程度的增强与恢复,使用年限有效延长,同时也使得人们较高的运输、出行、交通需求得到满足。除此之外,加固改造普通国省道危旧桥能够让桥梁服务水平大幅提升,持续消除桥梁运行安全风险隐患。
三、普通国省道危旧桥加固改造技术要点
    普通国省道危旧桥加固改造技术主要有预应力碳纤维布加固改造技术、钢板加固改造技术、套拱加固改造技术等,在应用过程中应按照实际需要科学选取适合的加固技术。
(一)预应力碳纤维布加固改造技术
        基本不增加结构自重和结构尺寸,锚栓数量较少,对原结构损伤相对更小,能改变结构原应力状态(主动施加外力),能减少原结构变形,能减少或封闭裂缝,缺点是锚固端支座需要定期防腐处理,预应力系统需定期检查。
        采用预应力碳纤维布加固改造技术,首先,需对桥梁裂缝进行处理,凿除裂缝两侧各10cm范围内的粉刷层,按设计要求沿裂缝走向齐缝开槽,打磨修整并清理干净,然后埋设注胶嘴,注浆嘴沿裂缝走向布置,间距视缝宽度一般为20cm~40cm。使用封闭胶封闭裂缝,待封闭胶固化后,开始空气试压,若发现有漏气处,应及时修补或重新埋设注胶嘴,将注浆嘴分别埋设到裂缝贯穿部位、端部、宽部、交叉部位等,注浆嘴埋设完成后需要在同一裂缝上设置出浆嘴。封闭裂缝,通过压气试漏的方式对其封闭的效果进行测试[2]。粘贴预应力碳纤维布,应按设计规定安装两端限位框,将锚块分别置于限位框内,保持两端中线一致并固定,安装锚块,确保张拉端锚块能在限位框内自由滑动,将碳板装入锚具嵌形孔内,滑动张拉端锚块至起始位置,用夹具夹紧,安装千斤顶及高强螺杆,现场做好防护措施,开始预张拉,确保施工安全,预张拉卸载后表面均匀涂抹碳板胶,涂抹厚度为2mm,把碳纤维布从表面一侧向另一侧依次粘贴,两块碳纤维布应有2mm的压边和50mm的搭接,每隔2m安装一个压片固定,轻微加压。粘贴完成后利用消泡滚刷将气泡压除,让表面和碳纤维布贴合密实,放置50min至90min后再次进行碳板胶涂抹,随后进行24h的养护工作并做好定期维护。
(二)钢板加固改造技术
        采用环氧树脂系列黏结剂,将钢板直接粘贴在被加固的钢筋混凝土结构物的受拉区或抗剪薄弱部位,使之与结构形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,通过钢板与补强结构的共同作用,提高其刚度,限制裂缝开展,改善钢筋及混凝土的应力状态,提高梁的承载能力,以达到补强效果。运用该技术时,当钢板粘贴在梁的侧面时,需跨缝粘贴,长度方向与主拉应力方向一致,垂直于裂缝,端部进行锚固。施工方法分灌注法,适用于厚度>5mm或宽度>300mm的钢板,灌注法先将加固钢板固定在混凝土上,将钢板与混凝土边缘密封后再向钢板与混凝土的间隙中压注流体状结构胶;涂抹法适用于厚度≤5mm或宽度≤300mm的钢板,涂抹法在加固钢板及混凝土表面涂刮膏状建筑结构胶,在结构胶凝胶硬化前将钢板和混凝土黏合固定。首先,对于桥梁裂缝外部的碎渣、灰尘等污染物,应利用钢丝刷将其擦除,将注胶嘴埋设到桥梁裂缝中并进行注胶工作,随后借助砂轮把裂缝外表打磨平整。其次,根据图纸剔除原构件表面粉刷层,打磨平整,清洗干净并保持干燥,同时开展钢板除锈及粗糙处理工作,对钢板及混凝土进行钻孔,然后在预定位置上种植化学锚栓,经检查无漏抹后,将钢板贴于预定位置,粘贴时表面应平整,段差过渡应平滑,不得有折角,随后逐渐拧紧锚栓,适度均匀加压,以粘钢胶从钢板边缘均匀挤出为准,加压顺序为钢板一端向另一端加压或由钢板中间向两端加压,胶缝厚度控制在2.0mm~2.5mm(钢板加固如图1所示)。如有多余胶水从钢板边缘挤出,需及时清理干净。最后,养护工作并做好定期维护,可通过防锈漆进行保护,防止钢板遭受腐蚀。

图1 国省道危旧桥钢板加固改造
(三)套拱加固改造技术
    套拱加固改造技术是加固改造普通国省道危旧桥的重要技术。运用该技术时,首先,应进行挖基工作,对普通国省道各桥台基础进行开挖和浇筑,当旧基础的基底和新的基底保持水平后开展基底处理工作[3]。
        其次,植筋挂网并对台身、基础的混凝土进行浇筑。在植筋过程中,应保持90cm的纵向间距和100cm的横向间距,植筋孔径应至少比钢筋直径大5mm。通过胶枪向孔中进行填胶,随后快速插入钢筋使其及时固化(植筋如图2所示),植筋完成后在表面焊接钢筋网,涂抹界面剂进行混凝土浇注工作,完成浇注后放置7d拆模。

图2 国省道危旧桥植筋
        最后,通过满堂脚手架打设的方式进行混凝土拱圈浇筑,随后借助振捣器捣实漏洞并封口。该技术能够让危旧桥承载力明显增强。
结语:总而言之,研究普通国省道危旧桥加固改造技术要点具有重要的意义。相关人员应对当前普通国省道危旧桥的概况有一个全面了解,充分把握普通国省道危旧桥加固改造的作用,通过预应力碳纤维布加固改造技术、钢板加固改造技术、套拱加固改造技术等加固改造技术积极加固危旧桥,从而使危旧桥得到合理改造,确保国省道桥梁安全运行,持续消除桥梁运行安全风险隐患,不断提高其经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]汪永强.基于模糊数学的层次分析法在旧桥加固方案比选中的应用[J].山东交通科技,2019,(04):101-103+106.
[2]刘唐,刘德品,赵顺吾.评分机制在旧桥加固质量管理中的应用——以新疆乌赛高速为例[J].武汉交通职业学院学报,2019,21(02):95-98.
[3]郭海波,王龙威.基于光纤光栅传感技术的CFRP板加固桥梁预应力损失监测研究[J].城市道桥与防洪,2019,(08):238-240+23.
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