淺談橋梁加固維修技術(shù)及施工工藝

毛東生

(甘肅省天水公路管理局秦州公路管理段,甘肅天水 741001)

淺談橋梁加固維修技術(shù)及施工工藝

毛東生

(甘肅省天水公路管理局秦州公路管理段,甘肅天水 741001)

由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路橋梁在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中所起的作用越來越大,橋梁承受的車流量越來越多,其承載力就很難滿足,于是,橋梁就出現(xiàn)了各種各樣的病害,因此,加強(qiáng)橋梁加固維修技術(shù)和施工工藝是十分重要的。本文詳細(xì)闡述橋梁加固維修的術(shù)及施工工藝,以供同仁參考。

橋梁 加固 維修技術(shù) 施工工藝

1 橋梁加固維修的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，其交通運(yùn)輸業(yè)也在不斷的進(jìn)步。之前修建的橋梁在年代已久和超荷載的雙重作用下，其逐漸的出現(xiàn)問題。早前的橋梁修建時(shí)，社會(huì)發(fā)展還不是很快，其對橋梁的要求也就比較低，許多部門在橋梁建設(shè)完成之后就沒有再對其進(jìn)行必要的管理維護(hù)。大部分橋梁的管理費(fèi)用都被挪用或者擠占了。橋梁一旦建設(shè)完成之后就會(huì)立即進(jìn)入運(yùn)營，其車輛的突然增加，橋梁一下子就很難接受其超荷載等。

2 橋梁普遍存在的病害

2.1 裂縫病害

橋梁中最常見、最普通的病害就是裂縫，幾乎每一座橋梁都會(huì)產(chǎn)生裂縫，有些裂縫是比較嚴(yán)重的，有些是比較短小的。對于那些不是很嚴(yán)重的裂縫是可以不采取修補(bǔ)措施，這些裂縫的產(chǎn)生大部分都是由多種因素組合引起的。裂縫開裂的程度不同其對橋梁的危害程度也是不同的。一般比較嚴(yán)重的裂縫有網(wǎng)裂以及貫穿縫，一旦出現(xiàn)這些裂縫，其橋梁的安全就會(huì)受到影響。此外，裂縫還可能會(huì)引起其它病害的產(chǎn)生和發(fā)展，嚴(yán)重的裂縫可能會(huì)引起凍融破壞和鋼筋腐蝕，對橋梁的耐久性產(chǎn)生更大的破壞。

2.2 混凝土碳化與鋼筋銹蝕

混凝土碳化與鋼筋銹蝕也是橋梁病害中比較常見病害之一。當(dāng)鋼筋腐蝕和混凝土碳化比較時(shí)，其橋梁就會(huì)產(chǎn)生更多的裂縫，使其病害更加嚴(yán)重，此時(shí)，橋梁的安全性能就會(huì)下降的更加厲害，這種病害一般是很難修補(bǔ)好的。

2.3 剝蝕

剝蝕可以分為多種剝蝕，其主要有水質(zhì)侵蝕、風(fēng)化剝蝕、沖磨和空蝕、凍融剝蝕等。這些剝蝕主要是從混凝土的外觀破壞形態(tài)來判斷的。如果不及時(shí)的對這些剝蝕病害進(jìn)行處理，那么就可能引起更大病害。

3 舊橋、危橋加固常用的幾種方法

橋梁加固一般都是通過對橋梁構(gòu)件的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行加強(qiáng)，以此來提高橋梁的承載力，延長橋梁的使用期限，以此來滿足現(xiàn)在交通運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

3.1 加大截面加固法

加大截面加固法是對鋼筋混凝土橋加固的一種常用的改造技術(shù)，還可以叫作外包混凝土加固法，這種方法主要是在原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再次澆筑鋼筋混凝土，其澆筑的混凝土厚度要達(dá)到一定的要求。加大截面加固法的是一種比較簡單的方法施工工藝相對比較簡單，這種方法在國內(nèi)運(yùn)用的比較多，其相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)也就比較豐富。

3.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法的施工工藝非常快速，對生產(chǎn)和生活幾乎無影響。粘貼鋼板加固法主要是以混凝土的結(jié)構(gòu)和樹脂粘結(jié)鋼板結(jié)合進(jìn)行加固的，這種加固法對原橋梁結(jié)構(gòu)和外觀產(chǎn)生的影響都非常小，其對橋梁周圍也沒什么污染。但是這種橋梁加固法還是存在一定的難度，其對膠粘工藝就要求比較高。

3.3 上部結(jié)構(gòu)的加固

對于橋梁來說，其上部結(jié)構(gòu)所有加固方法主要有：增大構(gòu)件截面加固法、粘貼加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法以及增加輔助構(gòu)件加固法等。對橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固，首先需要對其實(shí)際情況了解清楚，調(diào)查好實(shí)際具體情況，對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析得到的數(shù)據(jù)對其提出相應(yīng)的加固措施。

4 橋梁常用加固維修技術(shù)及主要施工工藝

4.1 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法主要是利用建筑結(jié)構(gòu)膠或者環(huán)氧樹脂，在需要進(jìn)行加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的抗剪或受拉區(qū)薄弱部位粘貼鋼板，使鋼板和橋梁薄弱部位形成一個(gè)整體，以此來提高整個(gè)橋梁的剛度，限制裂縫的產(chǎn)生，使橋梁的結(jié)構(gòu)承載力得到提升。我們曾在G316線K2580+202處龐家溝橋使用了這種方法，該橋?yàn)?—16.0米混凝土微彎板坦肋拱橋，全長93.93米，橋面寬度為凈7+2×1.0米，設(shè)計(jì)荷載為汽—15，掛—80。病害主要表現(xiàn)為主拱圈下?lián)希蚁聯(lián)铣潭葻o穩(wěn)定現(xiàn)象，并有進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。采用方法是在拱肋底面及兩側(cè)粘貼鋼板，同時(shí)對拱腳進(jìn)行加強(qiáng)，每跨增設(shè)5道橫隔板，使主拱圈整體性及抵抗彎矩能力增強(qiáng)。加固完成后，在橋梁整體穩(wěn)定性方面效果顯著。

粘鋼工藝容易出現(xiàn)以下幾方面問題：首先就是混凝土打磨，國家標(biāo)準(zhǔn)要求打磨至露出混凝士潔凈面，通常需要打磨掉2到3毫米的浮漿層，遇有凸出點(diǎn)則把它全部打磨掉至平整，遇有凹槽處則先用界面膠涂刷一次等到指干時(shí)再用專用修補(bǔ)膠進(jìn)行修補(bǔ)至平整。這個(gè)工藝中，易忽視對混凝土的打磨，或打磨不徹底達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)；其次是鋼板的打磨，鋼板不僅是除銹，還需要糙化來增加表面積達(dá)到原鋼板表面積的兩倍，除用噴砂以外也可以用角磨機(jī)對鋼板進(jìn)行糙化，肉眼一看亮亮的鋼板絲絲滿布，并用丙酮進(jìn)行清洗。做假則基本不需糙化，甚至于有些連除銹都不處理，更別談?dòng)帽獊硐戳耍蛔詈缶褪钦充撃z的選擇，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50728-2011、GB50550-2010、GB50367-2012的要求必須出示由國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心提供的：力學(xué)檢測報(bào)告、抗沖擊剝離韌性檢測報(bào)告、耐老化檢測報(bào)告、無毒無害檢測報(bào)告，缺其一都是禁止使用的產(chǎn)品。

4.2 粘貼碳纖維布

粘貼碳纖維布也是橋梁加固的方法之一。在G310線東岔舊橋加固中采用了該方法，其結(jié)構(gòu)為5-16.0米鋼筋混凝土工字梁微彎板組合橋，橋面凈寬：7.1m+2×1.0m人行道，橋梁設(shè)計(jì)荷載汽-15，掛-80，橋梁全長93.9m。病害主要表現(xiàn)為梁體下?lián)希坏准皞?cè)面出現(xiàn)大量裂縫，并有進(jìn)一步發(fā)展的趨。加固方案是在工字梁梁底粘貼兩層碳纖維布，兩側(cè)梁板貼7道U型箍。加固完成后，經(jīng)觀測，梁體的下?lián)犀F(xiàn)象明顯得到了遏制。

粘貼碳纖維布施工要點(diǎn)：

(1)用清洗劑清洗混凝土表面油脂及污物。

(2)檢查處理鋼筋銹蝕，混凝土裂縫修補(bǔ)，＞0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂灌縫，＜0.2mm的裂縫用環(huán)氧樹脂涂抹密閉。

(3)混凝土表面的殘缺、破損面，表面疏松、浮灰清除干凈，棱角部分磨成圓角，半徑需≥20mm，混凝土表面凸凹部分打磨平整。

(4)刷抹底膠、找平膠、黏結(jié)劑。

(5)將已裁好的碳纖維布粘貼上，粘貼時(shí)沿碳纖維布受力方向用橡皮滾筒均勻平穩(wěn)壓實(shí)，使樹脂從兩邊溢出，趕出氣泡，保證密實(shí)無孔洞；可用橡皮滾筒沿著纖維方向滾壓多次，使樹脂浸滲進(jìn)纖維中。要求碳纖維布與混凝土表面緊密結(jié)合。

(6)粘貼好第1層碳纖維布后，及時(shí)均勻涂抹第2層黏結(jié)劑，第2層黏結(jié)劑固化到適當(dāng)程度時(shí)，再粘貼第2層碳纖維布。重復(fù)操作貼到設(shè)計(jì)要求的層數(shù)。

(7)粘貼碳纖維布時(shí)，若有中空，可在纖維布上打2個(gè)以上的孔，用注射器注入粘貼用環(huán)氧樹脂。也可沿纖維方向用割刀切入2或3刀，用橡膠板、毛刷蘸上適量的環(huán)氧樹脂，填進(jìn)割開的縫內(nèi)。

(8)在每道工序以后，環(huán)氧樹脂硬化之前，應(yīng)使用塑料薄膜遮擋以防止風(fēng)沙或雨水侵襲。

(9)當(dāng)貼片完全硬化后，出現(xiàn)褶皺或松弛時(shí)應(yīng)割除，使用補(bǔ)丁修補(bǔ)。

(10)粘貼碳纖維布后，應(yīng)自然養(yǎng)護(hù)24h達(dá)到固化的時(shí)間要求。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，其橋梁需要承受的承載力在不斷的增強(qiáng)，因此，加強(qiáng)橋梁加固維修技術(shù)及施工工藝是十分重要的。綜上可知，橋梁加固維修技術(shù)及施工工藝是比較復(fù)雜的，其加固的方式也是比較多的。因此，在選擇橋梁加固方法時(shí)需要根據(jù)具體情況來確定。

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[3]黃福偉,許曉鋒,鄭萬山.橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].公路交通技術(shù),2003(05).