公路橋梁的維修加固技術(shù)

張斌

【摘 要】公路橋梁的維修加固是橋梁養(yǎng)護(hù)中的重要內(nèi)容，本文對公路橋梁維修加固的意義進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)合工程實(shí)例，對舊橋的病害進(jìn)行了分析，提出了采用碳纖維加固的方法對其進(jìn)行維修加固，加固后多年，橋梁未出現(xiàn)明顯的裂縫，可見此加固技術(shù)效果明顯，受到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【關(guān)鍵詞】公路橋梁；維修加固；病害；碳纖維

1 公路橋梁維修加固的重要意義

1）實(shí)施公路橋梁維護(hù)加固是保證運(yùn)輸安全的客觀要求。伴隨著運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用，跨區(qū)域物資運(yùn)輸，跨區(qū)域的經(jīng)濟(jì)文化交流，旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嚴(yán)重使得公路橋梁出現(xiàn)了一定超負(fù)荷現(xiàn)象，使得公路橋梁的承載力不斷得到加重，加上公路橋梁受到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕，已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損害現(xiàn)象，存在著一定的安全隱患，因此，實(shí)施路橋加固，是保證運(yùn)輸安全的客觀要求。

2）公路橋梁的維修加固是確保公路橋梁發(fā)揮正常功能的關(guān)鍵，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展關(guān)系到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，只有不斷提高交通運(yùn)輸服務(wù)業(yè)的質(zhì)量，才能確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平的提升，因此，對公路橋梁進(jìn)行維修加固，對于提升當(dāng)?shù)卣麄€(gè)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平，提高當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)效益有著重要的作用。

3）實(shí)施公路橋梁維護(hù)加固是公路橋梁養(yǎng)護(hù)過程中的重要環(huán)節(jié)。近年來隨便人民生活水平的提高，生存環(huán)境的改善，對于公路橋梁質(zhì)量的要求也越來越高，但是，在公路交通網(wǎng)絡(luò)中，卻存在一些安全隱患，沒有及時(shí)對公路橋梁進(jìn)行維修加固處理，導(dǎo)致一些事故的發(fā)展，比如說橋欄折斷、橋梁的坍塌、橋面大量裂縫出現(xiàn)，橋上線纜的斷裂等等，導(dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的出現(xiàn)，存在各種安全隱患。因此，加強(qiáng)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)管理，定期對公路橋梁進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)公路橋梁存在的問題，采取有效的措施對其進(jìn)行維修加固處理，消除安全隱患。

2 基于工程實(shí)例的公路橋梁維修加固技術(shù)

2.1 工程概況

某橋梁位于甘肅省境內(nèi)，建造于20世紀(jì)70年代，現(xiàn)在已進(jìn)入21世紀(jì)，由于車輛增速的發(fā)展，早期建設(shè)的舊橋出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)低、承載力不足等問題已迅速顯現(xiàn)，影響到當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)的發(fā)展。在沒有計(jì)劃對舊橋進(jìn)行重新改造之前，如何對正在使用中的舊橋進(jìn)行維修加固，改善舊橋的使用功能，成為面對的一大難題。依據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)，先應(yīng)對舊橋的病害進(jìn)行調(diào)查，了解其情況，再采取合理的維修加固措施。

2.2 舊橋病害處理措施

在進(jìn)行維修加固之前，先對該橋的情況進(jìn)行檢測，了解其橋梁現(xiàn)在自身的狀況。該橋橋在檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)：

2.2.1 上部結(jié)構(gòu)

左幅：空心板混凝土局部剝落、露筋且鋼筋被銹蝕，主要發(fā)生在1-13#、2-13#、3-13#空心板左側(cè)面梁端頭附近。右幅：（1）第3孔板梁右腹板跨中，用錘頭敲擊即有脫落趨勢，面積2.1m*0.6m。超聲回彈結(jié)果顯示該梁底板混凝土推定強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度（250號混凝土）。（2）第1、2、3孔板梁底面產(chǎn)生多條縱向裂縫，局部裂縫內(nèi)滲水并析出白色鈣化物，裂縫長2.5～7.5m，寬0.01～1.20mm。用超聲波檢測儀測得裂縫深度為44～78 mm，裂縫的存在對梁體使用耐久性造成一定影響。

2.2.2 下部結(jié)構(gòu)

右幅：主要病害發(fā)生在1#墩，裂縫出現(xiàn)在墩身兩側(cè)相對位置，疑為二裂縫已貫通。裂縫長3.4m，最寬處1.50mm。

2.2.3 橋面系

左幅：1#、2#橋墩處產(chǎn)生橫向裂縫且局部鋪裝層坑槽，面積0.5m*0.5m，深3cm共3處。1#、2#伸縮縫橡膠條內(nèi)被泥沙填塞，橋頭搭板破損嚴(yán)重。

針對不同的部位采用不同的方法，最后決定該橋采用有碳纖維布加固、注漿壓密加固、局部裂縫修復(fù)等多種方法對該橋進(jìn)行維修和加固措施。

2.3 碳纖維加固技術(shù)

2.3.1 碳纖維加固技術(shù)的特點(diǎn)

1）良好的化學(xué)穩(wěn)定性

碳纖維具有良好的防水性能，在橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固中有著廣泛的應(yīng)用，特別是在抗酸堿度方面也有著出色的表現(xiàn)，在不同的氣候環(huán)境中也具有優(yōu)勢，若外面加上一層防火漆，還將具有防火的效果。

2）該材料質(zhì)輕、強(qiáng)度高

碳纖維材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，在橋梁結(jié)構(gòu)的加固中，不會增加橋梁自身的重要，而且色彩涂裝方便，能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)外部不出現(xiàn)明顯拼接痕跡。

3）出色的力學(xué)性能

碳纖維具有非常出色的力學(xué)性能。在橋梁結(jié)構(gòu)的加固中表現(xiàn)非常出色，特別是對于橋梁結(jié)構(gòu)的抗疲勞性方面，表現(xiàn)很是出色，對于抗拉壓的效果也讓人滿意。

4）施工工序比較簡單

碳纖維的施工工序較為簡單，在橋梁加固中，施工工序簡單而且施工時(shí)間短，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，采用碳纖維材料加固比采用其他常規(guī)加固方法效果更佳，工期更短。

2.3.2 碳纖維加固技術(shù)的應(yīng)用

對該橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行貼碳纖維布加固之前，對碳纖維的利用應(yīng)該首先用環(huán)氧樹脂進(jìn)行浸泡，形成符合強(qiáng)片材料。然后通過環(huán)氧樹脂按照受力方向進(jìn)行一定的裂縫方向粘貼。當(dāng)構(gòu)件受到拉力負(fù)載的時(shí)候，通過纖維片的作用而保證裂縫不會沿受力方向進(jìn)一步開裂。從而對橋梁主體提供一定的加固作用，同時(shí)也可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.4 注漿壓密加固技術(shù)

對于橋面系出現(xiàn)的裂縫，還有上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的部分裂縫，采用注漿密加固，該技術(shù)是用特制的水泥漿液或化學(xué)材料（如內(nèi)凝、甲凝、絡(luò)木素、聚氨酯、環(huán)氧樹脂等）制成漿液，借助注漿泵，以一定壓力灌入構(gòu)筑物或地層的裂隙中，經(jīng)凝結(jié)固化后，使原來的疏松軟弱部分得到加固，改善工程性能。注漿材料具有較好的可灌性，可灌入0.15mm以下的裂隙或粒徑0.1mm以下的粉砂及土壤顆粒間的縫隙中，起到良好的滲透固結(jié)作用；由于注漿材料是靠一定壓力灌人構(gòu)筑物的裂隙、洞穴及毛細(xì)孔中的，因此，又具有很好的擠壓壓密固結(jié)作用。灌注長度和深度可根據(jù)注漿材料的凝結(jié)時(shí)間加以控制。

2.5 局部裂縫修復(fù)

混凝土橋梁發(fā)生裂縫的原因復(fù)雜多樣，裂縫產(chǎn)生后修補(bǔ)困難，對于一些細(xì)小的裂縫，長度不是很長，周圍結(jié)構(gòu)完整，采用碳纖維加固不經(jīng)濟(jì)，采用注漿壓密又由于裂縫太小，不便于操作等，此時(shí)就采用局部裂縫修復(fù)，可以用高強(qiáng)度水泥進(jìn)行填縫和抹面處理，操作簡單而且經(jīng)濟(jì)。

3 總結(jié)

公路橋梁結(jié)構(gòu)的維修加固是一項(xiàng)重要的工作，也是公路養(yǎng)護(hù)過程中的重點(diǎn)，需要投入的較大的精力和資金，因此，在公路橋梁的維修加固中，應(yīng)該做好相關(guān)調(diào)查，對需要進(jìn)行維修加固的公路橋梁進(jìn)行病害分析，再采取合理的維修加固措施，確保經(jīng)濟(jì)合理，質(zhì)量有保障，促進(jìn)公路橋梁運(yùn)營的可持續(xù)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]