文/楊興明 尋甸回族彝族自治縣地方公路管理站 云南昆明 655200
在開展檢測工作前,應當立足于實際情況合理制定相應方案,使危橋性能和承載能力得到有效提升,對通過橋梁的車輛荷載量進行嚴格限定。為了制定有效的加固方案,就要全面加強橋梁檢測,全面了解橋梁實際情況,在此基礎上制定出相應的加固方案。為有效開展檢測工作,應當做足準備,安排好檢測人員和設備。在做好各項準備工作后,應當確保各項檢測工作落實到位,還要加強對檢測結果的判定與分析,廣泛搜集相關資料,確定危橋的級別,并對加固措施的可行性作出合理判斷。
在危橋評價過程中,主要涉及的內容包括使用性能、價值和承載力。對于使用性能而言,應從如下幾點加以分析:第一,原有橋梁設計的具體目標能否得以實現,是指部分橋梁的硬性指標。第二,橋涵關鍵部件性能能否達標,其存在的病害是否會影響橋梁質量。第三,橋梁出現意外事件的幾率大小。在技術可行性和經濟合理性上加強判斷,對其使用指標進行綜合評價,深入判斷其使用價值,在此基礎上安排對橋梁進行加固施工。對于橋梁結構承載能力而言,主要是評價其使用性能,還要合理計算靜載荷與動載荷等指標,進而對橋梁承載能力的變動進行合理分析。
在獲得危橋檢測結論及評價數據后,應當合理選擇危橋加固方案。在設計加固方案的過程中,需要對待加固橋梁進行封閉處理,并合理確定封閉的時間。在設計加固方案時,應當嚴格遵循“安全性”、“合理性”、“可行性”、“經濟性”的原則。其中,安全性要求既要檢測出橋梁病害,也要滿足橋梁的使用荷載標準;合理性應當確定受力路徑,能夠直接面對病害;可行性要求施工工藝的可控性與施工性。經濟性需要在最低投入下獲得最高產出。所以,應當全面分析和比較加固方案,進而做出最優選擇。
對于危橋加固方案而言,施工因素是至關重要的。在開始進行施工前,施工人員應對加固方案的內容和目的加以充分了解,并能夠根據預定方案要求進行施工操作。施工前,應將施工設備與材料準備好,合理選用經驗豐富的人員,做好施工組織安排工作,確保達到工程工藝要求,根據國家標準要求執行,促進工程質量。
橋梁基礎尤其是淺基礎,因為自身埋置較淺,會受到河水的沖刷而被掏空,橋梁引道也會因為河水改道受到沖刷作用,致使橋臺基礎被沖空,引道毀損。橋梁地基局部存在軟弱的問題,導致橋臺出現不均勻沉降,并出現橋臺開裂的問題。為了有效解決上述病害,就應在上游河床上建立丁壩,并使用漿砌片石對河床加以鋪砌,對橋臺基礎用木樁進行加固,并加強地基強度驗算,合理確定擴大基礎底面積。如果墩臺屬于磚石或混凝土剛性基礎,存在承載力不足或埋置深度較淺的問題,就可以考慮采用擴大基礎加固法。
倘若橋梁墩臺基底存在軟臥層,導致墩臺出現沉陷的問題,就可以使用增補樁基加固法,這是一種比較常用且行之有效的方法。在施工過程中,應在樁式基礎周圍增加鉆孔樁,促進基礎承載力提升,確保基礎穩定。
一是鋼筋混凝土框架加固橋臺法。對于橋臺尤其是高橋臺而言,會受到行車荷載與土壓力的作用,進而導致橋臺開裂,翼墻出現錯位或外崩等問題。對于小跨徑的石拱橋而言,由于水流量較小,可在橋跨內使用鋼筋混凝土框架加固。倘若橋臺背填土對棱體造成破壞,并由原橋臺去承擔由此產生的主動土壓力,如此一來,框架加固只需承受破壞棱體范圍內的壓力。在作業布置過程中,應當嚴格遵守現場安全規程,服從指揮人員的命令,作業過程中,不得私自離開工作崗位,不得酒后操作,也不得隨意拆除安全與示警裝置,在機械處于運行狀態時,不得開展保養與維修操作,嚴禁設備帶病運行,不允許超負荷使用。
施工中,應橋臺位置鑿出牛腿位置,對于支撐梁、牛腿以及橫系梁而言,都可以澆筑成平面支撐框架,既能有效降低工作量,也能大大提高施工的便捷性。對橋涵采用這種加固方法,歷經多次實地觀察發現,具有十分顯著的使用效果。對于因臺背土體對棱體造成破壞所產生的主動土壓力,可以加設鋼筋混凝土立柱,這樣原橋臺就無需承擔這部分壓力。
二是鋼筋混凝土套箍加固法。采用這種方法主要適用于那些墩臺埋深不足,或導致施工質量控制不嚴格等病害橋梁,這些橋臺往往伴隨有貫通裂縫,或者墩臺存在開裂的問題。
三是橋臺新建輔助擋土墻加固法。如果橋臺由于臺背水平土壓力過大造成橋臺傾斜,就需要在臺背后加設一堵墻,以達到抵御土壓力的作用。
所謂的高壓旋噴注漿就是在鉆機的作用下,將注漿管鉆入到注漿位置,邊以高壓流形式注入漿液或水,邊旋轉并不斷向上提升,對土體造成沖擊破壞,漿液高壓流會導致土層被切割與攪碎,呈顆粒分散狀。部分會隨著漿液與水被帶出鉆孔,也有部分會和漿液進行攪拌混合,一旦漿液凝固,就能形成具有適當強度和抗滲能力的固結體,以實現對地基的有效加固。對旋噴注漿加固法而言,具有十分廣泛的用途,對地基的加固效果好,成本低廉,施工也比較方便,是一種有效的橋梁墩臼基礎處理方法。
為了對橋梁墩臺進行加固改造,還可以考慮使用碳纖維加固技術與粘貼鋼板加固法。其中前者指的是在高性能粘結劑的作用下,在建筑物結構物表面粘貼高纖維布,一旦結構荷載增加,二者共同作用,構件承載力將大大提高,以實現加固補強的目標。而后者則是通過粘結劑的合理使用,對鋼筋混凝土結構物受力表面進行粘貼鋼板處理,讓其和結構物共同受力,提高梁的承載能力。在受拉混凝土表面固定鋼板,可以使混凝土結構抗彎剛度增加,減小結構撓度,對裂縫的發展進行有效控制。施工過程中,應當充分考慮設計需要對鋼板進行裁切,這樣可以進一步確保粘鋼構件的性能得以充分發揮,受力也更加均勻,混凝土也不會出現應力集中的問題。
總之,危橋的維修和加固具有很強的系統性與復雜性,對于不同類型的橋梁下部結構病害,應當合理定性,及時采取有效的維修與加固措施,進而實現對社會資源的大量節約。因此,為了實現對危橋下部結構病害的科學防治,需要進行全面會診,合理選擇加固方案,才能夠保證加固效果,使橋梁的安全性能得以提升或恢復。