李運燦
(南京東交加固工程有限公司,南京 210000)
公路橋梁是交通體系中的重要一環,在運輸、通行等方面起著舉足輕重的作用。但是公路橋梁的服務水平和通行能力與其他交通基礎設施之間存在著較大的差異。同時公路橋梁病害問題比較嚴重,導致當地交通不便,制約了當地經濟的發展。因此提高公路橋梁的運輸能力,就必須要重視公路橋梁的病害,并運用技術手段,對有問題的橋梁進行加固,延長公路橋梁的使用壽命。
公路橋梁中的梁與支座是不可分開的,并且在建設過程中還要特別加固,保證公路橋梁的承載力,但是在公路橋梁長期使用過程中就會出現梁與支座相分離的問題。首先,在(加入“以前”)公路橋梁施工過程中由于施工技術比較落后,導致梁與支座連接的不緊密,因此在施工過程中就很容易出現支座脫空問題。其次,錯誤的支座安裝方式也會導致支座脫空,公路橋梁支座在使用過程中會承受巨大的壓力,為了避免支座變形,一般安裝支座時會對支座進行變形處理和不密貼處理,如果處理不當,就會使支座受力不均勻[1]。再加上車輛的來回碾壓,與梁板產生共振,梁與座容易分離,進而影響公路橋梁的使用壽命。最后,要想解決支座的承載力,必須要從施工技術著手,提高支座的承載力。
導致公路橋梁出現伸縮縫的原因有很多。首先,公路橋梁多為混凝土結構,雖然混凝土結構的承壓能力比較強,但是彈性相對較差,并且混凝土的澆筑工作技術性較強,不僅需要合適的水灰比,而且在澆筑完成后還需要對其進行保養(改成養護),保持混凝土內外溫度的穩定,避免因熱脹冷縮出現裂縫。但是在公路橋梁建設過程所使用的部分混凝土構件本身就存在著裂縫,因此其承載力相對較差,再加上車輛通行碾壓,會進一步加深裂縫[2]。其次,公路橋梁在建設過程中設計不合理也會產生伸縮縫。在進行橋面設計時過于強調橋面的平整度,忽略了橋面與橋板的同步伸縮,在車輛的反復碾壓下,瀝青橋面會出現不規則的裂縫,并隨著溫度的變化不斷收縮,橋面的鋪裝層從裂縫處由外而內逐漸被侵蝕、破壞,周邊逐漸出現坑槽,不利于日后的加固和修補。
鋼筋銹蝕是公路橋梁中比較常見的病害,鋼筋銹蝕會破壞公路橋梁的內部結構,并且銹蝕的速度會越來越大,一旦出現銹蝕問題,公路橋梁的承載力會隨著時間的推移越來越小,最終誘發公路橋梁安全事故,因此在對公路橋梁進行檢驗和維修時,工作人員特別重視銹蝕問題。首先,為了防止公路橋梁發生銹蝕問題,一般都在鋼筋表面鋪上(改成“涂上”)致密的氧化膜,隨著時間的推移,周圍的氧化膜遭受破壞,導致鋼筋直接暴露在空氣中,進而與空氣發生電化學反應,導致鋼筋銹蝕。其次,近年來環境污染問題越來越嚴重,空氣中酸性氣體增多,加快了鋼筋表面養護膜的破損速度。最后,一旦鋼筋出現銹蝕之后,銹蝕的面積就會迅速擴大,一般可以擴大原有鋼筋體積的10 倍。因此腐蝕后的鋼筋會給周圍的混凝土一個擠壓力,導致周圍的混凝土出現開裂、表層剝落等問題,久而久之混凝土結構遭到破壞,最終混凝土的承壓力逐漸變小,給公路橋梁埋下安全隱患。鋼筋出現銹蝕之后,鋼筋的斷面就會減小,抗彎能力變弱。
橋面補強加固方法主要是為了解決公路橋梁中出現的裂縫、剝離以及抗彎能力差等問題。首先,傳統的舊橋面受到施工材料、施工技術等因素的影響,橋面的整體性較差,在風吹日曬以及車輛長時間碾壓之后,很容易出現橋面板斷裂問題,橋面板斷裂無法修復,因此只能通過重新澆筑混凝土或者運用“白改黑”技術重新加固橋面。首先,橋面補強就是在原有的橋面上重新鋪設混凝土,提高橋面的整體性和承壓能力[3]。在進行修補之前要清理原有橋面上破損的混凝土,如果橋面破損嚴重,需要鑿除原有的橋面并錨入短鋼筋(改成“并植筋”),或者(“或者”應該刪掉吧?)分布鋼筋網讓橋面能夠均勻受力,進而提高橋面的整個承載力。其次,在清理完舊的橋面后再鋪設混凝土補強層。
碳纖維布是一種輕便、耐腐、抗拉力強的新型建材,能夠改善公路橋梁的裂縫,并且適用于不同的公路橋梁構件,應用范圍較為廣泛。首先,碳纖維布加固法相對簡單,容易操作,只需要將碳纖維貼在受拉的混凝土表面即可,讓碳纖維與原有的鋼筋混凝土結構形成一個整體,碳纖維與鋼筋共同承受拉力[4]。其次,在使用過程中要注意控制碳纖維布的量,過多過少都會影響使用效果。
增大截面和配筋補強加固法是應用較為普遍的一種方法,主要能夠改善公路橋梁強度不足、剛度不夠、穩定性不強等問題。這種方法主要在原有公路橋梁結構上再澆筑混凝土,增加構建截面,增加配筋,提高橋梁的抗彎強度。但是此種加固法主要適用于T 型和拱式橋梁。
隨著私家車、貨車的數量不斷增加,原有的公路橋梁承載力已經不能適應現代交通發展的需要,很多公路橋梁已經處于超負荷的狀態,但是重新修建公路橋梁不僅成本高,同時很多公路橋梁處于交通要道,重新修建不現實。因此采用加固措施是比較經濟的方式,節約成本的同時延長公路橋梁的使用壽命。