宋嘉杰 于海洋 吴立之 贾鹏程
[摘要]为配合经济高速发展的需要,我国的交通运输能力愈发增强,车辆密度逐渐增加,用于运输的重型车辆也越来越多,然而我国许多桥梁道路都是在上世纪七八十年代修建的,到现在也已经有三四十年的时间了。虽然在这些道路和桥梁的使用过程中也会不断对其进行维护和维修,但是很多桥梁已经出现了较大程度的开裂现象,甚至有些已经超出了国家规范,同时出现的还有钢筋锈蚀、挠度增大、重型车辆通过时桥梁振动增大的现象。以上问题严重影响了桥梁的使用安全,因此本文笔者将就如何科学经济的对中小桥梁进行修缮提出一些意见和建议。
[关键词]中小桥梁;加固;维修 文章编号:2095-4085(2017)05-0126-02
据不完全统计,我国桥梁保有量在80-90万座之间,其中一半以上的桥梁使用时间超过20年,这些桥梁中又有六成以上是中小型桥梁。随着使用时间的增加,桥梁出现了越来越多的问题,如何有效解决这些中小桥梁的问题,成为当今饱受关注的话题。
1现存问题
由于使用寿命相对较长,并且承载负荷也越来越大,因此很多中小型桥梁逐渐出现T型梁裂缝现象。同时随着使用时间的增加,桥梁上的钢筋混凝土结构不同程度出现开裂、锈蚀、脱落等问题,这些问题使得钢筋混凝土的强度不断降低,桥梁挠度不断增大,对桥梁的正常使用载重造成影响。另一方面,桥梁的一些非主要结构也不同程度出现问题,其中较为突出的是排水系统和支座老化脱落问题。南方城市雨水天气较多,桥梁的排水系统需要足够强大以便保证桥梁的排水顺畅。北方天气四季分明,冬天时桥梁排水系统需要通过合理的设计保证雪水能够顺利排出并且不至于排水口被冰雪堵住,随着时问的推移,桥梁的排水系统会因为堵塞等问题造成排水不畅。还有一个较为突出的是单板受力问题。很多旧的中小桥梁承载需求并不像现在这么大,因此采用单板受力的方式,但随着桥梁承重能力的要求不断提高,单板受力显然已经不能保证运行安全。
2解决对策
上节中提到的问题虽然各有不同,但是最终都会导致桥梁强度降低,使得桥梁出现较大裂缝、挠度较大程度增加等现象。因此在解决以上问题时需要将提高桥梁强度作为着力点,从根本上提高解决中小桥梁问题。
2.1常用方法一:加筋补强法
在进行桥梁加固时,可以使用的方法很多,例如将简支梁变为连续梁、在粱下加上托粱支架或者桁架,加大结构界面等。但是现实施工中最常使用的是加筋补强法。加筋补强法目前为止有两种操作方式,一种是传统方式,通过在原有主筋上增设新的钢筋,通过增大钢筋率来提升结构的强度和承载力;另一种方式是在桥梁底部粘贴钢板或者碳纤维布等材料,对桥梁进行加固。虽然这种方式桥梁的用筋量没有发生变化,但是碳纤维布有着较强的强度和韧性,能够保证桥梁结构上现有裂缝不继续扩大,起到加筋补强的效果。和传统方式相比,粘贴碳纤维布或碳纤维板的方式能够大大缩短工期,最大程度上减少施工过程中对交通的影响,施工工艺也更为简单便捷,操作性更强,受到广大工程人员的认可和青睐。另外从该方法的实际效果来看,也有非常大的优势。粘贴钢板能够有效提高梁的抗弯和抗剪能力,在加固后梁能够承受更大的荷载,强度能够得到显著增强。同时,在施工过程中,会对钢板赋予一定的预拉应力,对于重复荷载有较好的承载能力。
2.2常用方法二:体外预应力
预应力加固方法最明显的有点就是见效快。由于钢筋混凝土结构出现较多较大的裂缝以后,其强度不断降低。随着预应力的施加,结构会在现有基础上发生反拱,这样一来就能够马上缩小裂缝。同时在增加预应力后,原有钢筋的应力会随之变小,屬于主动加固法。该方法大大缓解了原有钢筋的受力水平,让桥梁结构能够承载更大的荷载重量。另一方面,该方法还能够对超筋截面进行加固,减轻超筋问题对于外层混凝土的压力。在以往的加固过程中,还经常使用被动加固法,也就是非预应力加固法。该方法和体外预应力加固法最大的区别就是,加固后不能马上起作用,而是需要在桥体裂缝和挠度继续增大,即梁体持续出现变形后,才能逐渐起到增加强度的作用。但是该方法使用的前提是要增加对桥梁本身的裂缝程度,因此现在加固过程中不再广泛使用,取而代之的是体外预应力法。
2.3其他常用方法
以上两个方法是我们在进行结构强度加固时通常使用的两种方式,这两种方法对于病害程度较大的结构尤为适用。但如果病害程度较小,或者只是对桥梁进行定期修护则不需要用以上两种方式,可以用一些比较有针对性的修补方式。比如对于一些较小的裂缝(这里指小于0.15mm),可以用环氧树积液和环氧树胶泥进行填充;对于锈蚀程度不大的钢筋可以通过刷阻锈漆防止其进一步锈蚀;对于老旧的桥梁支座及时进行更换;在排水管道出现问题时需要及时疏通排水管道,并且定期对排水管道进行维护等。这些方法共同维护了桥梁的使用安全。
3结语
在桥梁加固维护过程中,监理和施工部门要积极联手,严格把握质量,保证每一次加固和维护都是有效的,并且能够在未来的使用过程中起到积极效果。在桥梁加固维护后,相关部门应该在入口位置严格限制上桥车辆的载重和自重,交通部门也需要介入,各司其职,共同维护好桥梁的安全。