陕西省交通建设集团机场分公司
摘要:建设公路桥梁为人们出行提供方便,同时加强各个地区的联系,有助于社会经济发展。但是对公路桥梁的施工管理、养护以及加固维修工作也是不可忽视的。重视该项工作的开展,采用一系列方式进行养护与维修,其有助于提升桥梁使用寿命。因此,对施工管理、养护和加固维修技术探讨非常必要。
关键词:公路;桥梁;维修加固;施工技术
公路桥梁维修加固是确保公路桥梁处于良好使用状态,消除病害与安全威胁,适应公路扩建需要的重要举措。但桥梁病害复杂多样,不同病害的特点与危害也不尽相同,因此要制订对应的维修加固方案,采用适宜的施工技术。
1公路桥梁养护加固的必要性
1.1有助于增强后期运行的安全性
目前,我国道路交通量不断增多,在货运过程中,普遍存在超载超员现象,不仅会对公路桥梁造成破坏,也缩短了公路桥梁的使用年限,同时增加了对周围自然环境的破坏。而正确地养护和加固公路桥梁,不但可以解决这些问题,还可以提高公路桥梁的安全性能,减少潜在的安全隐患,降低交通事故发生概率,增加桥梁的使用年限。
1.2有利于既有路桥的管理和养护
很多公路桥梁的建设时间比较久远,由于科技水平、材料质量及维修设备不够进步的制约,导致其在长期使用中经常发生腐蚀,洼地等质量问题,降低了道路桥梁利用率,增加了交通事故的发生率,造成国家和人民的财产损失。近几年,我国不断研发路桥维修和加固技术,不仅改善了公路桥梁近期和短期的管理问题,而且还减少了交通事故,确保了国家财产和人们的出行安全。
2公路桥梁常见缺陷及产生的原因
2.1公路桥梁常见缺陷
公路桥梁的常见缺陷分两种,一种为表层缺陷,以表层剥落、老化、磨损、缝隙、变形等为主,另一种为内部缺陷,常见的有混凝土内部变形、产生蜂窝或空洞,混凝土强度、抗渗度不足,以及与之相连接的钢筋由于不同原因产生锈蚀、接头焊接强度低等。此外,材料的不规范使用也会引起桥梁缺陷,例如钢筋型号不对、数量不足以及放置位置差异等,都会对桥梁质量产生不同程度的影响。由于公路桥梁的缺陷种类多且复杂,因此对于施工人员来说,熟悉和掌握各种类型的桥梁缺陷,是加固工作的基础。
2.2公路桥梁缺陷产生原因
研究桥梁缺陷产生的原因,可以从几个方面入手,首先是桥梁荷载分析。由于桥梁茌设计计算时出现误差,导致在实际受力中,由于力的超限结构应力过大,造成混凝土开裂,而设计时不考虑施工技术和水平、施工工具摆放以及顺序不当等,也会造成桥梁裂缝。此外,影响公路桥梁质量的还有温度原因,由于隔离层性能不好,混凝土在降温过程中产生较大的收缩拉应力,出现裂缝。除了荷载与温度,缺陷影响因素还有地基变形、钢筋锈蚀等。前者产生于自然原因,如地基的不均匀沉降和位移,而后者则是由于混凝土浇筑不足,钢筋表面氧化膜破坏,截面积减小,承载力降低,最终导致桥梁裂缝。
2.3目前公路桥梁加固补强技术研究现状
目前常用的公路桥梁加固技术有贴片碳纤维法、體外预应力加固法、增加构件截面法等,其中,贴片碳纤维作为较为先进的加固技术,在国外许多国家已经得到推广,且已形成较为成熟的行业规范。我国虽然在这一领域起步较晚,但已有了不小的发展。普通碳纤维贴片技术在使用中有较多限制,通过对碳纤维施加预应力的方法则能够有效避免传统缺陷,提高加固效果。现阶段对这一方法的研究主要从三个方面进行,通过千斤顶对构件施加压力或间接采用反力台座,在加固构建产生弯曲后,将碳纤维片贴于构件表面,或是利用反力装置拉伸碳纤维片材,这一方法在实际中较为适用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将碳纤维与预应力加固相结合的方法虽然具有较大优势,但其研究成果还较少,因此还停留在试验阶段。
3公路桥梁维修加固常见的方法
3.1预应力加固法
针对道路桥梁结构在施工的过程当中因为受到损害而很难保障工程的安全性问题,就必须加强对道路桥梁结构的加固。在进行加工处理的过程当中主要是对道路桥梁的结构性能进行改善,或者是有效的提升道路桥梁构件的刚度,这样就可以有效地提升工程的承载能力,对道路桥梁起到一定的加固作用。在道路桥梁加固具体施工的过程当中,经常采用两种施工方法,一种是加固体外预应力技术,另外一种是对相关构件进行改造的预应力技术。前者主要是通过对道路桥梁增加一个钢筋或者是使用型钢材料制成的撑杆来有效增加道路桥梁的承载能力,这样就可以对道路桥梁进行有效加固,同时还可以在一定程度上提高构件的抗裂能力;后者主要是通过加强道路桥梁构件预应力,有效的提升构件的拉应力,这样就可以使道路桥梁在承重的过程当中具有一定的应变能力。
3.2碳纤维加固法
碳纤维近年来常见于混凝土结构的桥梁加固,加固方法基于混凝土的结构原理,即钢筋与混凝土之间良好的协调性,以及钢筋在弹性模量与抗拉强度上的优越性。粘贴碳纤维法就是指利用碳纤维的高强度与相近的弹性模量,将粘结树脂涂布到混凝土上,使碳纤维与混凝土结合,提高混凝土强度的方法。采用这一方法时,要注意以下步骤,首先,利用环氧树脂对具有表面缺陷的混凝土进行填补,同时对表面进行清洗和打磨,使其露出完全清洁和光滑的表面,保证碳纤维处理的有效性。其次,在碳纤维的涂布之前,应先使用环氧树脂涂料进行基层加工,这一方法是为了提高混凝土与树枝的粘合力,对于涂布后仍显现出的表面孔隙,要使用腻子处理并再次打磨,避免粘贴时表面接触不充分。碳纤维片的粘贴前后都要用粘结剂进行处理,且贴片效果受操作人员技术水平影响很大,因此需要在严格的技术标准下进行。碳纤维粘贴完成后,还需要一段时间的维护,需考虑温度、天气及人为因素的影响,保证其稳定性。此外,对修补后的区域还可进行其他性能处理,以满足加固的额外要求。
3.3增大构件截面加固法
增大构件截面法指通过增加钢筋或混凝土截面积等进行桥梁加固的方法。增加钢筋方法需在混凝土保护层上进行处理,再通过焊接连接新旧主钢筋、接长箍筋,以及恢复混凝土保护层,实现补强。在这一过程中,应注意箍筋顶部的位置,以及新建保护层的涂饰处理。除钢筋加固外,混凝土加固方法也同样适用。可采用加厚桥面板以及增加梁肋两种途径。前者通过增建钢筋混凝土,来新建桥面,使之与原有桥面联合,起到补强作用。后者则是直接增大截面尺寸或增添钢筋,提高其强度。增大构件截面法操作较为简单,但需要一定的施工条件,例如加厚桥面板需中断桥上交通等,使用时有一定限制。
4结语
在对公路桥梁进行维修加固过程中,相关的工作人员要不断的解放思想,同时,在维修加固理念上也要进行转变,加强预防性维修加固知识。桥梁病害的发生不会在短时间内形成,桥梁维修加固市场化能够更好的提高维修加固的效率。桥梁维修加固体制在不断发展过程中,管理方法也在不断的提高,在这种情况下,要不断的总结工作经验,同时,对维修加固工作要进行细致的观察,对以后公路桥梁的维修加固事业也能更好的起到推进作用。
参考文献:
[1]李邦映.预应力混凝土连续梁桥病害分析及维修加固设计[J].工程与建设,2015(3):334-336.
[2]张振东,王金乔.高速公路桥梁病害维修加固对策[J].科技创新导报,2015(16):67-68.
[3]蔡星美.高速公路桥梁检测分析评价与维修加固[J].黑龙江交通科技,2017(4):127-128.
[4]徐国锋.高速公路桥梁病害维修加固对策[J].民营科技,2016(10):180.
论文作者:谢翔
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签:桥梁论文; 碳纤维论文; 公路论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 构件论文; 缺陷论文; 《防护工程》2018年第21期论文;