淺析橋梁加固技術(shù)的應(yīng)用

王壯

摘 要：橋梁在公路交通網(wǎng)絡(luò)中處于重要的地位，是連接兩個區(qū)域的必要通道。因此，橋梁質(zhì)量的好壞是公路交通品質(zhì)的關(guān)鍵。但我國因?yàn)樽陨砑夹g(shù)等各個方面的限制，使得我國很多橋梁都處于危險狀態(tài)。文章先簡單介紹了橋梁加固的必要性和原則，接著介紹了數(shù)種能夠很好的應(yīng)用在目前橋梁維護(hù)和保養(yǎng)中的橋梁加固方法，以給相應(yīng)的研究人員和工作人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：橋梁加固；環(huán)氧樹脂；體外預(yù)應(yīng)力；碳纖維

隨著我國交通網(wǎng)絡(luò)的不斷拓展，橋梁施工技術(shù)也在不斷的提高。我國正處于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都高度發(fā)展的時期，在近幾年來橋梁數(shù)量也在不斷的增加，以適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。正是因?yàn)檫@種原因，我國對于橋梁建造技術(shù)的研發(fā)非常深入，使用也比較廣泛，但是在橋梁維護(hù)和保養(yǎng)方面卻又很大的欠缺。目前我國有將近一半的橋梁需要進(jìn)行全面的維護(hù)和保養(yǎng)，否則就會在使用中發(fā)生安全事故，造成不必要的損失。因此，對于橋梁加固技術(shù)的研究已經(jīng)刻不容緩，是保證橋梁使用安全與穩(wěn)定的有效技術(shù)。

1 橋梁加固概論

1.1 橋梁加固的必要性

首先，橋梁加固是交通安全的保證。我國是世界上經(jīng)濟(jì)發(fā)展最快的國家，科技更新?lián)Q代的周期很短。因此，一些建設(shè)老舊的橋梁已經(jīng)不能很好的應(yīng)用在實(shí)際的交通中。特別是隨著我國公路交通量和車輛重量的不斷增大，早期的很多橋梁已經(jīng)出現(xiàn)了一定程度的破損。必須要及時對這些橋梁進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，否則很容易出現(xiàn)交通安全事故。其次，橋梁加固是經(jīng)濟(jì)價值最大化的需求。縱觀目前所有的橋梁加固實(shí)例，在加固以后都得到了更高的經(jīng)濟(jì)價值。對一座出現(xiàn)損壞的橋梁進(jìn)行加固，所需要的成本還不到新建橋梁的百分之二十，同時建造周期也比新建橋梁短得多。即便是那些雙曲拱橋，其成本也不到新建橋梁的百分之四十。因此橋梁加固具有非常豐富的經(jīng)濟(jì)價值和社會效益。

1.2 橋梁加固的原則

橋梁加固方法有很多種，不同的橋梁以及加固目的需要不同的加工方法。但所有橋梁加固方法的選擇都應(yīng)該遵循以下兩個原則，即經(jīng)濟(jì)適用原則和經(jīng)濟(jì)安全原則。其中，經(jīng)濟(jì)適用原則是指所選擇的加固方法所耗費(fèi)的成本最少，在加固技術(shù)上具有非常強(qiáng)的可行性，同時加固以后其各項(xiàng)性能能夠達(dá)到橋梁使用的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)安全原則是指在橋梁加固之前，應(yīng)該先建立相應(yīng)的模型對其進(jìn)行可行性分析，保證加固以后橋梁的使用安全性大大增強(qiáng)。在這之中，經(jīng)濟(jì)安全性還要求橋梁的加固和施工盡可能不要對橋梁本身結(jié)構(gòu)造成破壞，還要最大程度的保全那些經(jīng)濟(jì)價值比較高的內(nèi)部構(gòu)建。

2 橋梁加固的技術(shù)

2.1 加大截面法

顧名思義，加大截面法就是增大橋梁的橫截面。在實(shí)際應(yīng)用中，一般都是在橋面上在鋪設(shè)較厚的鋼筋混凝土層，并使用技術(shù)手段保障新建設(shè)的混凝土層與橋梁本身形成一個完整的整體，通過增加橋梁的橫截面來提高其剛度，增強(qiáng)橋梁受力區(qū)間。具體做法就是先清洗整個橋面，去除垃圾、砂漿、油漬以及軟化的混凝土層，并對混凝土進(jìn)行表面鑿毛。表面處理以后，在橋面上等間距的露出橋梁本身的主筋，同時還要增加箍筋把橋梁原本的主筋和加固主筋緊密的結(jié)合在一起，最后掛模澆筑形成與橋梁結(jié)合為一體的鋼筋混凝土層。這種方法通常用于橋體離地面較高，并且增加橋梁高度不會造成較大影響的橋梁。所以，這種方法一般不用于城市中的橋梁，因?yàn)榧庸桃院髽蛄旱耐庥^就會發(fā)生很大改變，美觀性會大大下降。

2.2 粘貼加固法

目前，廣泛適用于橋梁加固的粘貼加固法主要分為兩種，即鋼板加固和碳纖維加固。鋼板加固主要是將鋼板粘貼在橋梁的薄弱區(qū)域，以提高橋梁的受力性能。這種方法在我國各個區(qū)域都有了較為深入的應(yīng)用，比如上虞市的人民西路橋。這種方法能夠很好地彌補(bǔ)原橋梁中因?yàn)殇摻顢?shù)量不足或者質(zhì)量不高而帶來的橋梁品質(zhì)下降。碳纖維加固法則是來源于國外的一種加固方法，其具有耐腐蝕、高強(qiáng)度、方便快捷等多個方面的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在我國大力推廣并且得到了深入的應(yīng)用。碳纖維加固法主要是利用將碳纖維粘貼在橋梁表面，當(dāng)橋梁受到載荷作用的時候，這些碳纖維能夠分?jǐn)偞蟛糠值膽?yīng)力，減少橋梁所受應(yīng)力。但是碳纖維材料本身具有一定的缺陷，比如不耐火等，使得其使用受到了限制。在這種背景下，人們開始著重于研發(fā)碳纖維復(fù)合材料，以增強(qiáng)碳纖維材料本身的性能，不斷的完善材料，消除材料的缺陷。目前，我國對于這種新型的材料已經(jīng)有了較為深入的研究，并且對其的研究和推廣使用還在不斷的進(jìn)行。

2.3 環(huán)氧樹脂加固法

環(huán)氧樹脂加固法主要是用來處理橋梁因?yàn)槠谳d荷的作用而出現(xiàn)的裂縫，對橋梁進(jìn)行修復(fù)式加固。具體做法就是先將橋梁裂縫中的灰塵以及其他雜物都清洗干凈，確認(rèn)裂縫的大小與范圍。之后使用壓縮空氣機(jī)將裂縫中所有的浮塵都清除干凈，使用工業(yè)丙酮對其進(jìn)行進(jìn)一步的清洗工作。在保證徹底清洗干凈以后，先在橋梁的裂縫表面涂抹環(huán)氧樹脂，等到其完全干了再埋設(shè)灌漿底座。這種加固法具有非常好的機(jī)械性能，同時加固以后材料的粘合力也大大優(yōu)于其他方法。同時環(huán)氧樹脂的加入給裂縫加入了非常強(qiáng)的化學(xué)性能，能夠有效的防水和防腐蝕。環(huán)氧樹脂加固法加工方便，并且對于余震和余沖擊力也有較好的抵抗能力，目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到那些交通比較頻繁的橋梁修復(fù)加固中。

2.4 體外預(yù)應(yīng)力加固法

體外預(yù)應(yīng)力加固法主要是指使用鋼筋和一些高強(qiáng)度的鋼絲，在橋梁的外部先施加體外預(yù)應(yīng)力，利用材料本身的反彎矩作用，改善橋梁本身的內(nèi)力分布，以達(dá)到橋梁加固的目的。這種加固法能夠在橋梁正常使用的時間里施工，在施工流程安排得當(dāng)?shù)那闆r下，甚至不會對橋梁中的交通流產(chǎn)生任何影響。正是因?yàn)檫@個特性，體外預(yù)應(yīng)力加固法目前已經(jīng)在國內(nèi)得到了非常廣泛的應(yīng)用。這種加固法雖然使用比較有效，同時也會大大縮短橋梁加固的事件，但是在加固以后會對橋梁的外觀帶來一定的改變。

3 結(jié)語

橋梁加固技術(shù)對比與橋梁建設(shè)技術(shù)來說，還屬于一個新技術(shù)，同時也是所有橋梁相關(guān)技術(shù)中研發(fā)進(jìn)度最快的一門技術(shù)。這也表明了我國橋梁建造的數(shù)量已經(jīng)逐漸飽和，橋梁管理的重心也從以前的大規(guī)模建造橋梁轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的橋梁維護(hù)與保養(yǎng)。在這種背景下，橋梁加固技術(shù)就變得更加重要，研究加固技術(shù)對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常強(qiáng)的戰(zhàn)略意義。

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