對橋梁施工技術的幾點看法

王 杰

(湖北工程學院新技術學院，湖北省 孝感市 432000)

對橋梁施工技術的幾點看法

王 杰

(湖北工程學院新技術學院，湖北省 孝感市 432000)

現代橋梁設計技術的發展，使得眾多國家對加大對橋梁結構設計理論方面的研究。通過簡要說明橋梁設計的注意事項。對現代橋梁結構設計的理論和設計中常見的問題做簡單探討及實踐中混凝土橋梁裂縫的分類及成因，提出混凝土橋梁裂縫的幾種修補方法，包括表面封閉修補法、壓力灌漿法、黏貼鋼板施工法等。 基于震害現象和有關實驗與理論研究，結合能力抗震設計的思想，按照我國公路橋梁的特點，探討影響極限強的因素，并提出抗震設計的方法，具有重要的論意義和工程應用價值。

橋梁設計 混凝土橋梁裂縫 抗震

目前國內的橋梁結構設計普遍有這樣的傾向：設計中考慮強度多而考慮耐久性少；重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態，而結構在整個生命周期中最重要的卻恰恰是使用時的性能表現；重視結構的建造而不重視結構的維護。實際上，目前的橋梁設計中，對于耐久性更多的只是作為一種概念受到關注，既沒有明確提出使用年限的要求，也沒有進行專門的耐久性設計。這些傾向在一定程度上導致了當前工程事故頻發、結構使用性能差、使用壽命短的不良后果；也與國際結構工程界日益重視耐久性、安全性、適用性的趨勢相違背；也不符合結構動態和綜合經濟性的要求。

混凝土橋梁的修補方法

一、表面封閉修補法

1．表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。

2．“V”形或“U”形槽口充填修補。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補的場合，可采用如下方法：在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口，然后用樹脂砂漿充填修補。填補前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片，必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。

3．鑿深槽嵌補。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據裂縫位置和填補材料而定，然后在槽內嵌補各種黏結材料，如環氧砂漿、瀝青、甲凝等。

二、壓力灌漿法

先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進漿口及排氣孔，然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內并使其擴散、膠凝固化，以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗滲性的目的。

1．水泥灌漿修補法。實施灌漿前應對修補部位裂縫再仔細檢查一遍，以確定修補數量、范圍、鉆孔眼位置及漿液數量。

灌漿一般采用不低于42.5級的普通水泥，灌漿壓力一般為4.05×105～6.08 ×105Pa，漿液濃度一般不小于 1.6:1(水與水泥的重量比)。灌漿加壓設備，在工程量較大時宜采用灌漿機、灌(壓)槳泵，也可采用風泵加壓。工程量不大時可用手壓泵施工，工程量特小時，可采用類似打氣筒等工具改制成的注射器施工。2．化學灌漿法。灌漿材料應具備黏結強度高、可灌性好等基本要求，一般常采用環氧和甲凝兩類材料。環氧灌漿是以環氧樹脂為主體，它的黏結力強、穩定性好、收縮小、耐腐蝕及機械強度高，裂縫寬度在0.1mm以上時采用環氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體，它具有黏度低可灌性好、抗拉強度高等特點，常用于修補裂縫寬度在0.1mm以下的細裂縫。

灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細小裂縫漿液需要較長的膠凝時間，常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起，用灌漿機進行灌注。對于較寬的裂縫，要求漿液膠凝時間較短，常采用雙液法灌漿，此時將所用的漿分成兩大部分，用灌漿機分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。

灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿，但必須留有一定數量的排氣孔。當在長裂縫上同時布有幾個灌漿孔時，可按裂縫的深淺由下而上的順序進行灌漿。當用灌漿泵進行灌槳時，壓力一般由小至大逐步升高，達到設計壓力后，再保持壓力穩定，直至灌漿達到一定要求(吸漿率小于0.01以min時再延緩幾分鐘)再將阻塞器上的進漿管閥門關閉，以使裂縫內漿液在受壓狀態下膠凝固結。

灌漿完畢待漿液聚合固化后，即可將灌漿嘴一一拆除，并用環氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環氧樹脂水泥漿，確保封閉嚴實，并使其顏色與混凝土結構盡量保持一致。

(三)黏貼鋼板施工法

黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補的裂縫位置上，使其與原有的混凝土成為整體，從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為 4.5～6mm，而混凝土與鋼板的黏結劑一般采用環氧基液黏結劑。

1．注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環氧樹脂，同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進行施工。

2．壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上 1～2mm厚的環氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環氧樹脂被擠出，黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡，黏結效果也好。

我國橋梁節點受力特點

點的受力機理受到多種因素的影響，包括:混凝土強度，鋼筋屈服強度，核心區內箍筋的構造以及梁柱主筋的錨固狀況等。在正常配筋的情況下，節點核心的受力過程，一般經歷以下四個階段:

（一）初裂

當加載使核心區出現第一條斜裂縫時，稱為核心區初裂階段。此時箍筋應力水平很低，節點可認為處于彈性工作階段，節點剪力主要由混凝土承擔。

（二）通裂

初裂后繼續增加荷載，節點核心區中部陸續出現第二條、第三條斜裂縫，將核心區分割成若干小塊，然后逐漸形成貫通節點核心對角線的主斜裂縫。通裂時節點內箍筋應力很快增加至屈服應力，節點進入彈塑性階段，剛度明顯降低。試驗顯示，通裂時的承載能力約為極限承載能力的80%左右。

（三）極限

通裂后外荷載還可以繼續增加，核心區裂縫寬度越來越寬，結構變形明顯加大，核心區剪切變形成倍增長。混凝土保護層開始起殼、剝落。此時承載能力達到最大值，稱為極限階段。極限時節點內箍筋幾乎全部屈服。

（四）破損

雖然變形持續加大，但是節點承載能力開始降低，核心區混凝土大塊剝落。破損時節點的承載能力約為極限時的80%一90%。

加強節點受力強度

在地震作用下，希望塑性鉸出現在梁端，這樣就不會引起高層結構太大的側向變形，避免了倒塌的后果。但是在橋梁結構中，如果梁端出現較大的轉角，就會引起橋面系極大的破壞，甚至使橋梁結構完全喪失使用功能，這是人們所不愿看到的。因此在橋梁抗震設計中，一般選擇塑性鉸出現在橋墩中。由于橋梁結構都是單層或者雙層，即使墩柱中出現塑性鉸，在設計預期的地震作用下，只要墩柱的延性能力滿足塑性鉸轉角的需求，都不會引起倒塌的后果。對于橋梁節點部位的抗震要求，則與建筑抗震規范一致。節點是連接橋墩和蓋梁的傳力構件，是保證整個結構良好工作的關鍵部位，屬于能力保護構件，因此對其強度和剛度要求都較高。

[1]俞琦、陳語、王家林，橋梁抗震分析方法[J].重慶交通學院學報， 2006， 25（Supp）: 32-34.

[2]席張群，橋梁抗震分析方法對比研究[J].中國水運， 2007， 7（5）: 95-96.

[3]喬東華、王磊，橋梁結構抗震分析方法研究[J].山西科技， 2007，（1）: 151-153.

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1007–6344（2015）01–0209–01