(重慶交通大學 400074)
橋梁裂縫的加固研究
把春紅
(重慶交通大學 400074)
橋梁不僅促進社會經濟的進步,而且還使道路交通得到發展。橋梁結構的好壞,影響著我們的生命安全,還跟我們的生活息息相關。但是,在過去的幾年國內開裂導致橋梁損壞、甚至倒塌的情況越來越多,使社會進步和經濟的繁榮都有很大的損失。然而,橋梁出現情況的主要原因大部分是對裂縫產生的原因和加固的方法不當導致的。
裂縫;橋梁;加固
橋梁在使用的過程中病害會慢慢暴露,大部分橋梁會在使用的時候在破損甚至出現裂縫等病害。橋梁出現問題會讓橋梁的承載能力下降,因此對橋梁的定檢和加固使其能正常運行不僅關系到當地的經濟發展,而且還有利于提高人民的生活水平[1]。
現在大部分橋梁是用混凝土修建的,在使用的過程中,混凝土出現開裂是一種常見的狀況。有的甚至在施工階段就會產生裂縫[2]。裂縫是橋梁工程中的通病,它的出現降低了結構的抗滲能力和耐久性,影響結構的使用功能及承載能力,導致結構產生失穩和脆性破壞的產生。為了確保大橋的安全,充分發揮其經濟和使用價值,研究混凝土裂縫產生機理,提出相應的防治措施是十分必要的。工程斷裂是危險性和破壞性較大的事故[3]。
1、壓力灌注施工方法
化學灌漿主要用于修補0.3mm或者更細小的裂縫,改善灌漿材料的性能。這種灌漿方法在現場操作比較簡單,而且修補的效果好,在橋梁裂縫處理中得到廣泛的應用[4]。
(1)當裂縫寬度<0.15mm的時僅需采用環氧砂漿進行表面封閉,表面封閉施工中應考慮整體表面的美觀,當裂縫寬度≥0.15mm時和裂縫脫空時需按圖中所示工藝進行壓力灌漿處理。
(2)壓漿嘴由鋼材制作而成,壓漿嘴有開啟、關閉、封閉功能并便于粘接;以滿足封閉后的試壓、試注、試排氣和保壓等工藝要求;
(3)壓漿嘴布置原則:單縫每25厘米布嘴一個。在操作前前,應對裂縫表面混凝土進行處理,這樣有利于操作。
(4)對深度較大的裂縫,應當斜向自下而上鉆孔至裂縫深處,鉆孔必須與破裂面交叉,然后把壓漿管。埋設在孔內
(5)壓漿嘴必須放在裂縫端部和交叉部,對貫穿性裂縫應每隔1~2m加設一個壓漿管。
(6)封縫時,應使用專用的封閉膠,膠與混凝土的粘結強度應大于4MPa;膠層應均勻無氣泡、砂眼,厚度大于2mm,維布寬度為6~8cm。
(7)封縫膠固化后,應使用干凈的壓縮空氣試壓,確認壓漿通道是否通暢、密封、無泄漏。
(8)施工過程中,灌縫順序應按由寬到細、豎直裂縫由下到上的順序施工;壓力注漿壓力一般情況下小于等于1.0mpa,保證漿液的順利注入和飽滿,同時防止壓力過大破壞結構。
2、水泥灌漿
水泥灌漿通常用一般的水泥、水泥漿液從孔眼灌入裂縫中,灌漿的壓力和漿體粘稠度可在施工過程中根據現場的情況進行的臨時調整,灌漿工藝的步驟為裂縫檢查-鉆孔-清孔-止漿-堵漏步驟:
(1)裂縫檢查。
(2)鉆孔:除了騎縫線孔不能順著裂縫鉆孔之外,其余的可以鉆孔到裂面,形成大于30度的裂縫面與鉆孔軸線的交角,孔深穿過裂縫面的長度在半米以上;
(3)清孔:用水沖洗鉆孔之后,用壓縮空氣吹干;
(4)止漿和堵漏:用水泥漿或者環氧砂漿進行止漿和堵漏處理。
3、外包混凝土加固法
外包混凝土加固法又稱增大截面加固法,這種方法是通過增橋梁構件的截面和配筋,來增大構件的強度、剛度、穩定性從而使橋梁的裂縫可以控制。對于拱橋、梁橋、橋臺、橋墩、基礎等,大大多素情況下都可以使用這種加固方法。但是,外包混凝土增大了橋梁本身的荷載。因此,在計算外包混凝土尺寸時,必須考慮橋梁再加固后是否可以安全使用。
由于裂縫造成橋梁的坍塌案例很多,它影響人們的正常生活、社會的繁榮發展,而且對社會的財產造成巨大的損失。橋梁裂縫直接關系到橋梁本身的結構安全問題,只有通過對橋梁的定期檢查然后了解橋梁裂縫產生的原因,通過分析作橋梁裂縫產生的原因,采用適當的處理措施進行裂縫預防和加固,才能很好的保證修補的成功和橋梁的再次投入使用。
[1]陳發.橋梁養護與加固[J],中南公路工程,2000,25(4):61-62.
[2]李勇斷裂力學在混凝土中的應用及其尺寸效應[J].浙江大學,2004(8):4-8.
[3]莊茁,蔣持平. 工程斷裂與損傷[M].機械工業出版社:6-42
[4]蒙云,盧波, 橋梁加固與改造[M].北京:人民交通出版社,2004
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1007-6344(2017)04-0021-01