【摘要】近年來(lái),我國(guó)橋梁建設(shè)取得了空前發(fā)展。在高速發(fā)展的同時(shí),也出現(xiàn)了管理和養(yǎng)護(hù)技術(shù)滯后的問(wèn)題。橋梁維修養(yǎng)護(hù)目前是公路養(yǎng)護(hù)的一個(gè)技術(shù)瓶頸,系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)橋梁的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù),成為我國(guó)公路管理部門(mén)的重要課題。因此筆者就橋梁現(xiàn)狀、加固的原則等方面提出了自己的思考。
【關(guān)鍵詞】
一、橋梁加固維修現(xiàn)狀
目前,我國(guó)橋梁加固維修技術(shù)尚不成熟、不系統(tǒng),理論分析仍停留在新建橋梁的理論水平上。
2004年交通部頒布的《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》JTG H11 2004和2008年8月,交通運(yùn)輸部發(fā)布的《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T J22-2008)和《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》( JTG/T J23-2008),將我國(guó)橋梁的損傷評(píng)定分類(lèi)和加固維修的設(shè)計(jì)和維修加固技術(shù)納入了規(guī)范化管理。
二、橋梁維修加固原則
1、根據(jù)不同橋梁的結(jié)構(gòu)和材料特點(diǎn),在成本可控的前提下,采用不同的加固維修方法,更換或修復(fù)損壞的橋梁構(gòu)件,使橋梁整體恢復(fù)到原有的設(shè)計(jì)承載能力,保證橋梁的設(shè)計(jì)使用壽命。
2、對(duì)一些通過(guò)加固維修不能恢復(fù)原有設(shè)計(jì)承載能力但又必須繼續(xù)使用的橋梁,要確定好加固后橋梁的實(shí)際荷載等級(jí)和橋梁的剩余使用壽命。
3、一般情況,不宜通過(guò)橋梁加固提高原有橋梁的設(shè)計(jì)承載能力;也不宜通過(guò)橋梁加固改變橋梁的結(jié)構(gòu)受力體系。
4、用于橋梁加固維修的材料必須通過(guò)國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)證、各項(xiàng)性能指標(biāo)滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
三、橋梁加固維修的常用技術(shù)
1、主動(dòng)加固技術(shù)
方法:施加預(yù)應(yīng)力、改變結(jié)構(gòu)體系等,改變結(jié)構(gòu)原有的受力行為。
特點(diǎn):改善橋梁恒載的內(nèi)力分配,增加全橋剛度,閉合裂縫,并調(diào)整變形。
涉及因素:結(jié)構(gòu)原有內(nèi)力的狀況、原橋的施工工藝、混凝土的強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力的損失、支座型式 、加固的工藝等
效果:方法得當(dāng)可有效的改變結(jié)構(gòu)損傷狀況;方法失誤可加重?fù)p傷,甚至垮塌。
1.1施加梁體外預(yù)應(yīng)力加固
施加梁體外預(yù)應(yīng)力加固可以較好的提高梁體的抗彎截面模量、減小梁體繞度、減小受拉區(qū)梁體裂縫、從而調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高剛度及抗裂性。由于自重增加小,減小了對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)受力狀況的影響,可節(jié)省對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固量。
適用性:可在不限制通行的條件下進(jìn)行加固施工,既可作為橋梁通過(guò)重車(chē)的臨時(shí)加固手段,也可作為永久提高承載能力的措施。
施工工藝流程為:施工準(zhǔn)備→放樣確定轉(zhuǎn)向塊、錨固塊的位置→鉆孔、種植鋼筋→綁扎鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道、立模澆筑混凝土→穿索、張拉、錨固→梁體病害修復(fù)→清理場(chǎng)地,竣工驗(yàn)收
1.2 增加隔板加固
增加橫隔板加固可以明顯改善T型梁橋鉸縫開(kāi)裂病害,防止病害擴(kuò)展。
優(yōu)點(diǎn):不影響橋下凈空,對(duì)原橋景觀基本無(wú)改變。
適用性:適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu)。
增加橫隔板加固只是將相對(duì)集中的荷載進(jìn)行了分散,對(duì)橋梁整體承載能力并無(wú)實(shí)質(zhì)性的提高。加固效果并不明顯,需配合其他方法同時(shí)進(jìn)行。
施工工藝流程為:搭設(shè)支架→確定新增橫隔板位置→混凝土表面清理、鑿毛→探測(cè)梁體鋼筋位置→鉆孔、植筋→連接橫隔板主筋、綁扎箍筋→吊模灌注砼及養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力張拉、錨固。
1.3 加大橋面鋪裝鋼筋
采用加大橋面鋪裝鋼筋直徑的方法對(duì)絞縫開(kāi)裂病害進(jìn)行修補(bǔ),是基于原橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)設(shè)計(jì)直徑過(guò)小或網(wǎng)格過(guò)大,或由于施工質(zhì)量原因造成的絞縫開(kāi)裂病害而進(jìn)行的維修方法。該方法全部在橋面施工,要求中斷至少半幅交通。
適用性:適用于允許中斷交通的小跨徑T 梁或板梁橋。
優(yōu)缺點(diǎn):施工時(shí)橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用;將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩,結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著。
施工工藝流程:交通管制→破碎拆除原橋面鋪裝層→結(jié)合面處理→種植鋼筋→鋪設(shè)橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)→澆筑橋面砼→澆筑橋面其它鋪裝層和恢復(fù)→完成加固施工恢復(fù)交
1.4增大截面與配筋加固
增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。
適用性:適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況。
優(yōu)缺點(diǎn):加固效果比較明顯,但施工工藝復(fù)雜,技術(shù)要求較高。對(duì)橋下凈空限制的橋梁不適用。
施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→混凝土表面清理→鉆孔種植錨筋→綁扎補(bǔ)強(qiáng)層鋼筋網(wǎng)→澆筑(噴射)補(bǔ)強(qiáng)層混凝土→竣工驗(yàn)收
1.5擴(kuò)大基礎(chǔ)加固
擴(kuò)大基礎(chǔ)加固的主要內(nèi)容為增大基礎(chǔ)的受力面積來(lái)提高橋梁基礎(chǔ)的承載力,防止橋梁基礎(chǔ)進(jìn)一步沉降。
擴(kuò)大基礎(chǔ)加固對(duì)原基礎(chǔ)基本不影響,施工安全性較高。
施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)開(kāi)挖→原基礎(chǔ)混凝土病害及表面處理→鉆孔、種植錨筋→綁扎新增基礎(chǔ)混凝土鋼筋→立模澆筑新增基礎(chǔ)混凝土→基坑回填、完成加固施工
2、被動(dòng)加固技術(shù)
方法:主要是裂縫修補(bǔ)、粘貼碳纖維、鋼板、補(bǔ)強(qiáng)普通鋼筋等。
特點(diǎn):不改變結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力狀況,方法靈活,可根據(jù)裂縫的位置方向隨意設(shè)置 。
作用:控制裂縫進(jìn)一步開(kāi)展,提高橋梁承載能力。
缺點(diǎn):對(duì)已存在的裂縫需壓漿封閉后再進(jìn)行被動(dòng)加固。
適用范圍:多適用于在恒載作用下承載力滿(mǎn)足要求但活載作用下承載力不滿(mǎn)足的情況,在中小橋和大橋進(jìn)行加固時(shí)常采用。
2.1修補(bǔ)裂縫
施工前應(yīng)詳細(xì)檢查裂縫的走向、分布、縫寬及深度,數(shù)量,并進(jìn)行分類(lèi)、標(biāo)記和記錄,根據(jù)裂縫寬度,主要采取以下兩種施工方法。
1)表面封閉法,其施工工藝:清理混凝土表面(打磨)→涂刷裂縫修補(bǔ)膠。
2)自動(dòng)低壓灌注法(壁可法):施工工藝流程:清理混凝土表面→安裝注入座→封閉裂縫外口→灌注材料稱(chēng)量并拌和→嚴(yán)格按程序注膠→注漿質(zhì)量檢驗(yàn)→表面清理、涂裝。
2.2粘帖纖維復(fù)合材料
粘貼纖維復(fù)合材料的加固方法是利用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《定向纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》(GB/T3354)中各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)的纖維片材(或布),通過(guò)同樣滿(mǎn)足要求的粘結(jié)材料與混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密,剪力順利傳遞而共同工作,提高混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能。
施工工藝流程:搭設(shè)支架→砼基底處理→涂底膠→涂找平膠找平粘貼面→粘貼纖維復(fù)合材料→自檢粘貼質(zhì)量→自然養(yǎng)護(hù)、表面涂裝→檢查驗(yàn)收。 |