李廣亮
(北京中交通達路橋工程有限公司, 北京 100000)
如今經濟發展加快,公路上的運輸量也在不斷增加,帶來的巨大承載力已經使傳統的公路橋梁無法達到需求標準,使整個運輸的安全性未能得到保障,加固維修公路橋梁已經成為必要的事情。而在公路建設中,公路梁式橋梁是運用最為廣泛的施工結構,該種結構至今已有長達幾十年的歷史,與如今的時代似乎已經有些脫節,加之使用時間較久,如今的承載能力已經難以符合當前經濟運輸量的需求,為了保證運輸順利進行,提升橋梁的整體承載能力與安全性,需對公路梁式橋梁進行加固維修。
本文以某修建于20 世紀80 年代的梁式橋梁為例,結構為11×20m 預應力空心板梁橋,主要以單排雙樁的鉆孔灌注樁進行下部支撐,整個橋面寬度為12m,其中包含兩側各1m 的人行道寬度。該橋梁主要存在以下幾個待完善的問題:(1)兩側欄桿已經破損較嚴重;(2)橋面出現裂縫、坑槽等不良問題;(3)有59 塊梁板均在底部出現橫向裂縫,且大于最大限值,使承載力降低;(4)有部分梁板裂縫程度相對較輕,但都出現有鋼筋外露、銹蝕等一些問題。
綜上所述,對公路梁式橋梁進行加固維修有利于提升橋梁的整體承載力及安全性,且具有重要的現實意義,能夠促進交通基礎設施的發展,同時推動經濟的進一步發展,因此對該橋梁進行維修加固,使其承載能力符合如今的最新標準要求。
(1)查找橋梁建設相關檔案,如設計方案、竣工檔案及相關養護記錄等資料,若只能找到養護資料,則需以實際走訪調查的方式去咨詢參與工程建設的相關技術人員[1]。
(2)了解當前橋梁的實際交通運輸量,搜集已有的觀測站中的運輸量資料,此外還需完成24h 的實際運輸量監測,提升資料的準確實用度。
(3)進行橋梁情況的現場勘測與技術檢測,且橋面與下部橋樁等橋梁相關結構均需勘測,而后通過車輛行駛及停靠來觀察橋梁的情況。之后綜合各項資料進行分析,判斷橋梁的實際狀況及處理方式。
(1)梁的加固。結合橋梁的實際承載量及不良問題,可選擇運用更換法、對T 梁側面及底部進行鋼筋擴張加固,而后灌注水泥。交替建設承載量大梁柱的換梁法、對梁底部較薄弱的位置進行鋼板固定法,以及在梁企口縫位置進行鋼筋連接加固法等加固方法。該橋梁選用交替建設承載量大梁柱的換梁法,新的承載量標準設計為公路I 級,對該橋中66 片橋梁進行更替,每孔交替更換6 片,此外運用對梁底部較薄弱的位置進行鋼板固定法對12 片梁進行加固處理,同時梁企口縫位置進行鋼筋植入,連接新梁與舊梁。
(2)梁的病害維修。該梁已經出現有部分鋼筋外露被銹蝕及混凝土脫落等不良問題,運用墩臺身和蓋梁裂縫的方式進行處理。
該橋梁最初在橋面鋪設的水泥厚度都<10cm,鋼筋網只有一層,使用的鋼筋直徑較小且鋼筋之間的距離過寬,更甚者部分橋面只以約4cm 的瀝青硅來完成鋪設。如今橋梁的使用時間已經較長,且運輸的車輛體型重量都在逐漸增加,橋面鋪裝整體嚴重受損,出現單梁受力的情況。在承載能力能承受的前提下,對于鋪裝受損嚴重的橋梁一般運用的方式為鑿除表面舊鋪裝,而后重新鋪設>12cm 的水泥硅,鋼筋網鋪設2 層,且鋼筋的直徑需符合標準大小,鋼筋之間的距離不能過大。若只橋面只出現程度較輕的細小裂縫或脫落,則可運用局部修補加鋪設瀝青硅的方式來完成。對整體橋面不符合標準厚度的鋼筋水泥硅進鑿除,而后以最新標準重新鋪設的方式進行維修,使橋面的整體性提升,進而提升橋梁的整體承載能力。
(1)提升樁基承載能力。運用樁基加固、擴大加固樁基截面以及注漿改良等方式來使提升樁基的承載能力。
(2)基礎病害的維修。若由于樁基所處位置河床被沖刷,以至于樁基過分裸露,則可依據樁基周圍的實際環境來運用水泥硅、漿砌片石等材料進行樁基周圍的維修防護,且需保證高于河床本身的標準高度[2]。若樁基被長期沖刷出現中部空缺、被侵蝕及被風化等問題,需要進行河水的抽干,而后運用水泥硅進行樁基的修補工作,后同樣對裸露的部分進行防護處理。
(1)提升墩臺身承載力。首先對所需維修的墩臺身進行需擴大的截面及鋼筋進行計算。若為水泥硅臺柱,擴大截面的主要方式為縱向安置主筋加螺旋箍筋而后灌注水泥,該橋梁使用25mm 根主筋以及8mm 的螺旋箍筋進行加固,且將原橋梁鋼筋過寬的問題完善,距離縮小至20cm;若為漿砌片石或塊石墩臺身,則通常使用鋼筋水泥硅直接擴展截面的方式,前提需保證連接好新筑墩臺身與舊墩臺身,運用擴展截面的形式加固大橋橋柱,從而提升橋梁的穩定性。
(2)提升蓋梁承載能力。依據蓋梁的實際情況可選用的加固方式有擴展兩側截面法、擴展底面截面法以及對蓋梁底部較薄弱的位置進行鋼板固定法等。該橋梁選用對蓋梁底部及側面較薄弱的位置進行鋼板固定法,采用環氧樹脂粘貼鋼板,厚度為6mm,且需進行鋼板防腐作業,以保證鋼板不被腐蝕。
(3)修復墩臺身和蓋梁病害。對于在蓋梁及墩臺身中出現的中空、侵蝕及脫落等不良問題,若為水泥硅墩臺身和蓋梁,首先需要對已經出現松動的部位進行鑿除,而后進行清理工作,清理完成方可視橋梁的實際情況選用水泥硅或環氧樹脂等原料來完成修復;若為漿砌片石或塊石墩臺身,則可直接運用與舊墩臺身一樣的原料來完成修復。對于鋼筋外露被銹蝕的情況,首先完成除銹工作。應當注意的是,工程中所出現的銹蝕程度不盡相同,因此需要對銹蝕情況進行分析,從而具有針對性地采取處理措施。若銹蝕過于嚴重則需補鋼筋,之后方可運用環氧樹脂砂漿來完成修復工作。
(4)修復墩臺身和蓋梁裂縫。造成裂縫的原因有許多種,依據不同類型的裂縫,選用不同的方式進行修復,主要可選用的方式有填縫法、水泥砂漿等。由于水泥自身應力產生的裂縫可分為收縮裂縫及溫度裂縫,由于承載受重形成的裂縫可分為彎曲裂縫、斷開裂縫等,在進行裂縫的修復之前首先必須清楚裂縫的產生原因及所屬類型,而后進行對應方式的修復。
對于橋梁支座的維修加固,主要依據實際受損情況通過對應方式處理。需及時更換在施工時出現的起翹或斷裂的坐板,且需調節坐板使其保證受力均勻,在外部增加鋼板以提升整體穩定性。對于橋梁上欄桿存在的問題,由于使用時間過長已經出現嚴重損壞,需直接換新。將橋梁中運用的鋼管型排水管換為PVC 材質型。
綜上所述,在進行加固維修時,需要對相關技術進行深入分析研究,保證使用方法的科學合理性,圍繞橋梁的各個結構進行分析,依據實際情況的不同采取針對性的加固方法,由此全面提升公路梁式橋梁的穩定性,確保行車安全。