橋梁是公路的重要組成部分,隨著交通運輸量大幅度提高,行車密度及車輛載重越來越大,跨河橋梁和高架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開裂、剝

橋梁是公路的重要組成部分,隨著交通運輸量大幅度提高,行車密度及車輛載重越來越大,跨河橋梁和高架橋梁在交通工程中的重要性與日俱增。我們發(fā)現(xiàn)橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕(管道灌漿不飽滿普遍存在)對橋梁的損害問題非常嚴(yán)重,已需要大量的資金和技術(shù)來維護或改建,已成為迫切需要解決的問題。解決橋梁加固中存在的問題,運用方法對舊橋進行維修加固,提高承載能力,確保交通運輸安全是目前乃至今后面臨的主要任務(wù)。

一、公路橋梁存在的常見病害

1.主拱圈裂縫病害a.主拱圈中波縱向裂縫,檢查時常發(fā)現(xiàn)各孔中波波頂均存在縱向裂縫。b.肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發(fā)生裂縫。c.拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫,有不少是U形裂縫,這些裂縫多發(fā)生在拱頂前后10m左右范圍內(nèi)。d.橫系梁裂縫

2.鋼筋銹蝕病害鋼筋發(fā)生銹蝕時,銹蝕部分的體積可膨脹至原來體積的10倍以上,從而對周圍混凝土形成擠壓,造成混凝土開裂、剝蝕、使截面有效尺寸減小,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降,銹蝕剝蝕,使截面有效尺寸減小,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小,對于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力,銹蝕物外流,在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡,影響結(jié)構(gòu)美觀。

3.墩臺基礎(chǔ)病害橋梁墩臺基礎(chǔ)在常年使用過程中,除了承受上部構(gòu)造荷載外,還將承受土壓力,風(fēng)力,流水壓力,冰壓力和浮力等等各種力的作用。另外,自然界各種因素的影響作用,以及由于過橋車輛的日益重型化,墩臺基礎(chǔ)經(jīng)常受到過重荷載的作用,因此,橋墩臺將會出現(xiàn)不同程度的損壞。

4.主梁裂縫及主梁變形病害主梁裂縫多發(fā)生在錨跨中部(正彎矩區(qū))梁的下緣及懸臂梁根部(負(fù)彎矩區(qū))上緣,后者大都貫穿整個車行道翼板。此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉區(qū)開裂,屬正?，F(xiàn)象。但由于負(fù)變矩區(qū)裂縫在上面,雨水易從裂縫滲入梁內(nèi),引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。

二、公路橋梁加固的重要性

1.在公路橋梁使用期間內(nèi),任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當(dāng)時人們對鋪裝功能、病害認(rèn)識有限,往往存在配筋偏小,鋼筋直徑過細(xì),鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產(chǎn)品,不僅受自然環(huán)境的影響(如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等),而且還受到使用環(huán)境的影響,難以避免產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。這使橋梁的維修、養(yǎng)護、加固、改造已成為必然。2.從經(jīng)濟上分析,橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經(jīng)濟效益。采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施,不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費用;而且對現(xiàn)有交通運輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成,早期設(shè)計施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大部分出現(xiàn)了病害;同時也恢復(fù)和提高了舊橋的承載能力及通行能力,延長橋梁的使用壽命,滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枨蟆?/span>

3.同時橋梁的改造和加固,不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務(wù)水平,而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。從發(fā)展中分析,舊的公路橋梁加固有利于促進橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力,使經(jīng)濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調(diào)發(fā)展。

三、公路橋梁加固的方法

1、橋面鋪裝加固法

1)局部修復(fù)鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料),后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi),鋪筑一層1～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。

2)重新澆筑混凝土面板。橋面板的破裂和其他損壞特別嚴(yán)重,混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良,且無適用的修補方法時,就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施,施工時,將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時鋪入適量短鋼筋,配置上1～2層鋼筋網(wǎng),澆筑整體化混凝土。

3)橋面補強層加固法。即在舊有橋面上,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層,此方法既修補已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。

4)其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補法,鋼纖維混土修補法,聚合物混凝土罩面法等。

2、加大截面加固法也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式:一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法工藝簡單、適應(yīng)性強,具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。

3.粘貼碳纖維增強塑料加固法采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面,碳纖維與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體,碳纖維與鋼筋共同承受荷載,降低了鋼筋應(yīng)力,從而使結(jié)構(gòu)達到了加固和補強效果。此法幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸,不改變凈空高度,施工方便,對原結(jié)構(gòu)幾乎不會造成新的損傷,具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能,根據(jù)受力分析可進行多層粘貼進行補強,其方向性也可以靈活掌握。缺點是環(huán)氧樹脂在溫度高于60℃時會呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象,而橋梁一般受到陽光直射,橋面溫度高于60℃的可能性很大,不利于采用樹脂膠作粘貼劑。

4.橋下部結(jié)構(gòu)加固法橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小、水流不大的石拱橋,可采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。

5.灌縫膠灌注法當(dāng)梁體變形及裂縫嚴(yán)重,承載能力下降。當(dāng)梁體存在嚴(yán)重變形和裂縫,應(yīng)加強橋梁觀測及試驗檢測,分析原因,制定加固處理方對承載能力、剛度不足的梁體,用灌縫膠灌注處理裂縫,采用種植或粘貼鋼筋加固法、新澆注混凝土增大梁體截面加固法、粘貼鋼板(筋加固法、粘貼碳纖維加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法等方案進行進行結(jié)構(gòu)補強,提高梁體的抗彎承載力。

四、總結(jié)路橋加固、維修將是一個永久性的課題,路橋的加固是一項既綜合繁雜,應(yīng)當(dāng)引起各級公路主管部門的領(lǐng)導(dǎo)充分重視,積極引進和開發(fā)路橋加固、改造的先進技術(shù)、材料和設(shè)備,合理確定加固、改造方案,讓有限資金發(fā)揮更大的效益,使我國橋梁建設(shè)真正步入“建養(yǎng)并重”的可持續(xù)發(fā)展道路。

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