摘要:在道路橋梁運營時,由于頻繁承載,甚至超載;再加上自然界乃至自然災害的侵襲,以及交通事故等人為事端的侵襲,會造成道路橋梁損傷或局部破壞。為了保證橋梁的安全營運和盡可能延長其安全使用年限,可以對道路橋梁進行科學有效的加固處理。基于此,本文簡要進行了道路橋梁加固處理設計及施工的相關闡述。
關鍵詞:道路橋梁;加固處理;設計;施工
1.常見的道路橋梁加固處理設計
1.1加固上部結構
(1)粘貼鋼板是比較常用的粘貼工藝,施工時利用高強度的黏結劑將抗拉、抗壓的高強度鋼板粘貼到鋼筋混凝土上,從而形成整體結構,共同承擔橋梁載荷,提升橋梁承載能力。
(2)碳纖維布加固法是利用高強度的黏結劑將碳纖維粘貼到加固表面,從而提升建筑結構的受拉性能,增加延展性和抗裂性能。
(3)錨噴混凝土加固法是利用高速噴射設備,通過空氣壓縮將混凝土材料混合,并經管道噴射到已經錨好受噴表面,待凝結硬化之后就形成了一層鋼筋混凝土保護。這種施工方案可以增加橋梁的受力斷面,提升整體結構水平,增加橋梁的承載能力。錨噴混凝土加固工藝施工更為簡單,不需要模板和振搗,施工工期短、成本低、無需后期維護,是一種首選的加寬加固工藝。
(4)增加預應力加固法是利用高強度的鋼筋材料對橋梁施加額外的預應力,利用預應力同橋梁本身受到的力進行抵消,從而增加橋梁的承載能力。除了在橋梁上可以增加預應力,還可以在橋底部進行定位,并用鋼索加固。這種施工方案的鋼筋可以隨時替換,布置靈活,維護起來也方便,是一種有效確保橋梁整體結構的方案。其缺點在于鋼筋束外露,防腐工作比較困難,同時對錨具及夾片的要求也比較高,對于施工技術水平也有很高的要求。
1.3道路橋梁加固
(1)加懸臂挑梁。如果原有的橋梁經考察發現保存比較完好,其橋墩、基礎等結構能夠承載拓寬后的橋梁,就可以直接在現有橋梁上進行加寬改造。一般主要應用鋼板粘貼法,這種方式應用的范圍比較廣,而且還能夠實現雙側的加寬改造。
(2)新建單邊橋梁加固。這種方案主要對原有橋梁基礎損壞過多,承載力不夠時。進行這種方案施工,能夠不影響到原有交通運輸,僅在單側進行加寬加固。其施工難點主要集中在新舊橋的連接和選擇連接方式上,在施工時需要考慮到的周遭條件也比較多,工程施工規模比較大,資金投入比較多。
(3)增加主次梁,更改受力體系。這種施工工藝是在原有橋梁上增設邊梁、增加主梁,從而拓寬原有橋梁。通過這種施工方案可以增加橋梁的負載能力,還能夠降低邊梁受到的來自主梁輻射的剪力以及橋梁自身的橫向應力。這種施工工藝更多地應用在橋墩寬度比較富余的橋梁上,否則需要另外蓋梁進行加寬處理。其缺點是對提升橋梁承載力方面效果不是十分明顯。使用增加主梁的方法可以分擔舊梁和拱肋的載荷橫向分布系數,還能夠拓寬橋面,增加橋梁的承載力,但是工程造價比較高,工期比較長。
2.道路橋梁加固處理的施工分析
2.1粘貼鋼板加固
首先,進行放線定位,根據實際的施工要求,將需要加工的梁頂或者其他結構處設置一定數量的粘貼定位線。在工作前期,施工人員需要對橋梁結構進行勘測,如果橋梁表面結構較為復雜,可以將布置間距設計得較大;如果其結構較為簡易,在進行粘貼鋼板的選用時,要盡量選擇尺寸較小的材質。其次,對鋼板的表面進行處理,鋼板表面殘存的銹跡與渾濁黏連物可能會對施工造成影響,使加固板與橋梁表面不易黏連,從而使加固層出現松動現象,不利于后續工作的開展。針對鋼板出現的銹跡,施工人員可利用砂布或平砂輪進行打磨,打磨工具要盡量選擇表面粗糙程度大且堅固的。打磨時,施工人員要沿著鋼板的垂直受力方向進行。可以先用平砂輪進行打磨,直至銹跡開始消退并出現金屬為止。之后使用砂布進行二次打磨,直到出現金屬光澤。上述工作完成后對鋼板進行擦拭。最后,對混凝土表面進行處理,利用工具打磨表面的黏合層,根據實際工作要求留下表層并清除灰塵。在進行膠粘劑配置時,施工人員要對現場進行質量檢測,使其在風干后達到較強的黏結性,將配置好的膠粘劑進行涂膠與粘貼工作,利用工具將其均勻涂抹在鋼材與混凝土表面,厚度不宜超過3mm、不低于1mm,如果膠粘劑的黏連能力較弱,可以在中間層加大涂抹力度,在兩側減少涂抹用量,隨后使用夾具將兩者進行固定并逐次進行加壓。加壓的過程中,施工人員要將其中的膠從鋼材兩側擠出并進行移除。在粘貼工作完成后,施工人員要做好標記工作,以防止其他施工人員重復工作。待膠體完全固化后,要對鋼材表面進行防腐處理,涂料表面進行防火處理。
2.2碳纖維布加固
橋梁載荷增加時,其受力特點會發生變化,甚至會改變橋梁的密度與均勻度。導致裂痕產生并使橋梁整體產生松動,因此,針對此類問題可選擇碳纖維布加固的方法。粘貼碳纖維前應對混凝土表面進行再擦拭,可以利用水將粘貼面進行處理,確保其表面沒有粉塵。然后將其穩定、準確地放到施工層,對存在褶皺、不平順的地方要及時進行處理。可以將滾壓碳纖維的工具從一端滾向另一端,在進行多層碳纖維布加固時,要保證兩層之間的粘貼時間低于40min,如果兩層之間的粘貼時間超過了40min,施工人員要在12h后再進行涂層。在進行粘貼碳纖維布的工作時,施工人員要根據實際工作情況裁剪碳纖維布,裁剪尺寸過大或過小都會降低兩層間的黏結性,擦拭時要盡量保持工作面干凈,隨后立即用樹脂進行粘貼,并且兩層之間要呈現凸起狀態,凸起厚度保持在2mm左右。施工人員要保證整體的工作環境在60℃以下。完工后對工作結果進行檢測驗收。
3.結語
總之,有效的加固處理設計及施工不僅可以有效的延長原道路橋梁的使用壽命,同時還增強了原道路橋梁的承載能力,有助于進一步發展業務的需要,而且相對于重建而言,節省了大量的人力物力,還為加固改造技術提供了寶貴的研究依據。因此,對其進行研究分析具有重要意義。
參考文獻
[1]王勇.市政道路橋梁加固設計方法論述[J].門窗,2019(19):145+147.
作者簡介
姓名:張燚 (1984年11月24日)? 性別:男? 職稱:助理工程師?? 學歷:專科