赖伟东 李长伟
【摘 要】本文主要论述了有关桥梁加固的方法措施以及如何才能使桥梁的混凝土耐久性更大的问题。指出了在桥梁的建设施工中,必须要严格遵守相关规定,精心设计施工,确保桥梁的稳定性。
【关键词】桥梁加固;桥面;问题;混凝土;耐久性
随着我国国民基础设施建设的不断发展,桥梁道路建设工程越来越多,为我国的交通道路发展做出了巨大贡献。但在桥梁使用的同时却出现了一定的问题,就是桥梁病害的问题也在层出不穷,影响了车辆通行的舒适性与安全性。为此,如何才能有效的对桥梁进行加固并增强桥梁的耐久性成为了桥梁设计施工人员考虑的主要问题。以下笔者就结合自己多年的施工经验,来对当前探讨桥梁各个部位的加固措施与方法,提出了增强混凝土耐久性的建议方法。
1.桥梁常见病害
一般来讲,桥梁在运行使用的过程中,要受到各种车辆的荷载压力,并在长期的风吹日晒的自然环境中,这样不可避免的就要受到不同程度的损坏。如果在经受了地震、洪水等严重的自然灾害,或者车辆发生事故引起的损害则更为严重。现本文主要研究一些桥梁的裂缝这一病害的加固防治措施,因为这是所有桥梁中都会出现的质量通病,对于裂缝的研究具有一定的意义。
桥梁的裂缝病害主要可以分为以下几种:主拱圈裂缝(主拱圈中波纵向裂缝;肋、波连接处裂缝;拱肋裂缝;横系梁裂缝);主梁裂缝及主梁变形;墩强身裂缝;腹拱、立墙病害;腹拱圈及立墙上也多发生裂缝;主拱圈轴线下降;桥台后座变形严重;桥面变形及破碎;牛腿裂缝;桥面及伸缩缝裂缝。
2.桥梁加固措施
为了能够保证桥梁使用的稳定性和安全性,对于桥梁出现病害的情况就需要及时发现并采取有效的加固措施来对桥梁进行加固。而由于不同部位的病害产生的原因有所不同,因此其加固的技术方法和加固方案也是各不相同的。以下我们就以主梁、桥面、桥台后座、主拱圈以及挂梁牛腿这几个部位为例,探讨桥梁的具体加固措施方法。
2.1原桥主梁加固
加固增强方法很多,如:以锚喷或现浇混凝土方法增加T梁受拉区钢筋及加大梁身断面;以钢板粘贴加固增强;以体外预应力加固增强等。结合经验,笔者认为应采用:先用体外预应力加固增强,再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题,又可避免其直接受大气温度影响,同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。
利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁,其上安装预制的微弯板;在挑梁悬臂部分架设预制的∏形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长,一端支承在边墩挑梁上,一端支承在路堤上特设的支墩上,此举系为了避免加宽桥台;在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间,用混凝土浇筑桥面加宽部分,桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净9m行车道,在桥面铺装层及桥面加宽部分,均设置了钢筋网,使整体性能加强;桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心,将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡,使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。
2.2桥面加固
原桥面多缺乏稳定而坚实的基层,整体性差,有必要将原桥面彻底清除,并挖除部分砂砾垫层,其上浇筑钢筋砼桥面。
2.3桥台后座加固
将桥台后座上路面除去,改成30#钢筋砼单向简支预制板,支承于两侧墙上。用Φ24mm锚固钢筋使之与侧墙相接,其上铺装砼桥面,钢筋砼板与后座填料间有空隙,使活载压力直接作用在侧墙上,从而减去了活载引起的对侧墙的土压力,并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。
2.4主拱圈加固
原横系梁尺寸偏小,横向联系差,属薄弱构件,针对现象将原横系梁截面尺寸加大,把拱顶部分横系梁改为横隔板,加强横向整体性,使全拱宽共同受力。由于主拱圈受力大,裂缝多,采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射砼加固拱圈截面,以提高各孔的整体钢度和承载力。
2.5悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固
由于牛腿是悬臂梁桥的一个关键部位,它是否牢固可靠对桥梁能否维持安全通行是起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节,牛腿处梁高突变减小,截面凹折转角多,而要传递的集中力数值非常大,且频繁承受车辆冲击力作用,所以是受力非常复杂的部位。现有各种验算方法带有相当的近似性,还不能完全反映受力情况。为可采取凿除原牛腿的低标号砼,改为浇筑钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时,在新老苏维埃结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。或者将挂梁从两个支点搁在主梁上改为多个支点搁在端横梁上。此种方案可始原牛腿上受力减少,但牛腿的砼则因破碎开裂,仍需要凿除后重浇新砼。
3.提高桥梁混凝土耐久性措施
如果要想桥梁能够长期保证安全稳定运行,除了要及时有效的对其病害进行治理加固以外,更重要的是要在施工建设期间就加大对建设施工质量的控制与管理,从本质上涨增强桥梁的抗压能力和耐久性。而要达到这一目的,首先就应当保证桥梁混凝土的施工质量。以下我们就如何提高桥梁混凝土的耐久性性进行探讨,指出其质量控制措施。
3.1提高桥梁混凝土耐久性的措施
为了能够提高桥梁混凝土的耐久性,我么可以从设计施工这两方面来采取措施。如可以在施工中增大混凝土保护层的厚度,这样是最直接,也是效果最好、最经济简单的桥梁混凝土的保护方法,通过这种方式可以极大的提高混凝土的耐久性。但需要注意的是,保护层的厚度不能无限制的增大,否则混凝土自身的脆性与收缩性特点会更易使裂缝现象发生,反而会减小混凝土的耐久性。再比如在设计混凝土的配置时,可以添加一定的阻锈剂,以保护钢筋,避免其受到腐蚀,从而起到增强混凝土结构耐久性的目的。除此之外,对混凝土进行保护涂层的施工也能够起到一定的有利作用,因为保护涂层可以有效的隔绝混凝土与外界腐蚀性物质接触,但由于保护层也会逐渐老化而失效,因而其功效持续的时间并不太长,可作为辅助性方法来提高混凝土的耐久性。
3.2质量控制措施
首先是预先质量控制与评估。在了解工程背景、使用环境以及混凝土材料在海洋环境中的性能特点的基础上,通过对材料性能的试验研究,建立混凝土结构砜性设计的数据和依据,并预测混凝土结构的实际使用性能。
其次是耐久性方案设计控制。充分考虑各种可变因素对钢筋混凝土结构使用寿命的影响,如环境温度、混凝土内应力、裂缝等,以建立使用寿命预测系统,为耐久性方案的设计提供指导和依据。再以使用寿命预测各级党组织变基础,制定有针对性的耐久性解决方案。
最后是质量控制与评估。高性能混凝土施工质量控制主要涉及原材料质量、配合比、拌和、施工、保护层厚度、养护等方面,其重点难点在于保护层厚度和养护等方面。
4.结语
总之,在对桥梁进行加固处理时,必须要充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。并且在施工设计中就应当充分考虑到如何增大桥梁使用的耐久性,除了本文上述的几种技术方法与质量控制措施以外,还应当在施工中做好混凝土的养护工作,这是避免混凝土出现裂缝的关键施工环节,必须要加以重视,确保混凝土的养护方式和养护时间都能够符合技术要求,以提高桥梁混凝土的耐久性。
【参考文献】
[1]王举.现代桥梁加固技术浅谈[J].硅谷,2009,(10).
[2]冯春恒.桥梁加固技术的分析与应用[J].黑龙江交通科技,2008,(02).