基于鐵路混凝土橋梁加固施工技術(shù)探究

吳慶冬

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧大連 116000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，人們對于出行質(zhì)量的要求也日益增加，道路運(yùn)輸載數(shù)量和重量都呈現(xiàn)上升趨勢，而且為了滿足人們的出行需求，出現(xiàn)了越來越多橋梁建筑，連接河兩岸，甚至是跨海大橋，因此，作為道路交通的一部分，必須要保證混泥土橋梁的施工質(zhì)量，從而滿足現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｔ谶M(jìn)行混凝土橋梁施工的時候，必須要提高相應(yīng)的檢測加固技術(shù)，從而確保橋梁的整體質(zhì)量。

1 混凝土橋梁加固的背景

道路出行是否便捷關(guān)系到人們的生活水平和質(zhì)量，在日常的生活中，鐵路交通是人們出行的常用方式之一，隨著使用時間的增加，許多道路橋梁結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)變形，受到天氣的影響，可能出現(xiàn)墻體開裂、剝落的現(xiàn)象，而且內(nèi)部的鋼筋也會發(fā)生銹蝕，一些路段的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)甚至遭到了認(rèn)為損壞，使得橋梁的載荷承重降低，無法進(jìn)行正常運(yùn)營，對橋梁道路的安全系數(shù)帶來了很大的影響。因此鐵路部門必須做好道路橋梁加固施工工作，實(shí)施加固補(bǔ)強(qiáng)工作，對橋梁進(jìn)行加固改造，從而實(shí)現(xiàn)提高道路橋梁的承受能力，然而橋梁的加固施工工藝牽涉到許多方面，具體實(shí)施起來相對較復(fù)雜，所以鐵路部門需要加強(qiáng)對橋梁加固施工工作的研究，實(shí)現(xiàn)既能延長原橋的使用壽命，又可以提高原橋的承載能力。

2 橋梁檢測的意義分析

2.1 保障通行安全

對于鐵路運(yùn)行而言，進(jìn)行橋梁檢測可以保障日常的通行安全。實(shí)際的交通出行中，混凝土橋梁承受了很大的重力，有時候由于監(jiān)管不到位，一些重型車輛經(jīng)過橋梁，超出了混凝土橋梁的載荷，長期下來就會使得橋梁內(nèi)部的結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，增加了道路出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，開展混凝土橋梁的檢測工作的話，可以對混凝土橋梁內(nèi)部進(jìn)行檢測，為后續(xù)的維護(hù)工作提供幫助。

2.2 檢測損傷程度

橋梁檢測應(yīng)該保證分析檢測的全面性，利用工具設(shè)備對混凝土橋梁的不同位置進(jìn)行針對性試驗(yàn)，根據(jù)橋梁施工的不同缺陷選擇有效的處理方式，有利于工作人員更加清楚了解混凝土橋梁的情況，從而進(jìn)一步把握橋梁損傷的程度，根據(jù)混凝土性能的變化選擇合適的加固方案，從而有效開展混凝土的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)化工作。

2.3 提高應(yīng)用效益

對于鐵路橋梁而言，必須保證自身質(zhì)量，才能夠提供道路交通效益。如果沒有做好道路橋梁的加固施工工作，那么橋梁就需要進(jìn)行重建。但是，重建橋梁不僅會消耗大量的建材資源，提高經(jīng)濟(jì)成本，還會消耗了勞動力，因此做好道路橋梁的加固工作，一方面整體施工資金較少，另一方面也可以保障混凝土橋梁的經(jīng)濟(jì)效益。

3 道路橋梁混凝土加固的原則

3.1 安全可靠原則

進(jìn)行道路橋梁混凝土加固工作的時候，必須要秉著安全可靠的原則進(jìn)行施工，道路橋梁承載能力大小反映了橋梁的使用情況，如果橋梁整體的承受力不足就會造成橋梁無法提供穩(wěn)定的運(yùn)行支撐，然而很多因素都會對橋梁道路渡河工程承載能力造成影響，比如天氣、使用時間、惡劣的環(huán)境等，這些外界不可抗拒因素或多或少會對混凝土的強(qiáng)度造成破壞。進(jìn)行道路加固時，需要做好修護(hù)工作，并且提高防護(hù)能力。

3.2 耐久適用原則

綜合考慮到鐵路混凝土的橋梁使用期限、經(jīng)濟(jì)效益以及維護(hù)費(fèi)用等，加強(qiáng)橋梁需要滿足耐久適用的原則，能夠在后續(xù)的使用中滿足承受能力的要求，在開展加固工作的時候，需要考慮橋梁的鋼結(jié)構(gòu)變形情況，并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷乩憝h(huán)境，綜合對混凝土的腐蝕情況進(jìn)行維護(hù)，以提高鐵路橋梁的使用期限。

3.3 經(jīng)濟(jì)原則

從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，雖然加固橋梁工作比重建橋梁需要花費(fèi)的資金少得多，但是仍然需要消耗不少資金，因此在開展加固工作之前，施工單位應(yīng)該充分考慮工程細(xì)節(jié)，做好實(shí)際考察，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和情況制定合適的施工規(guī)劃，滿足經(jīng)濟(jì)原則。

4 導(dǎo)致鐵路橋梁混凝土開裂的原因

4.1 鋼筋腐蝕

由于鐵路橋梁長期暴露在室外，其內(nèi)部鋼筋容易受到外部因素影響，進(jìn)而被腐蝕，長期下來會導(dǎo)致鋼筋結(jié)構(gòu)在酸性成分環(huán)境中發(fā)生變形，導(dǎo)致鋼筋原有體積變得龐大，并不斷地向外擴(kuò)展，導(dǎo)致整個橋梁內(nèi)部將發(fā)生形變，對鋼筋橋梁的穩(wěn)定性造成破壞。

4.2 基礎(chǔ)變形

對于橋梁而言，地基的質(zhì)量對橋梁的承載能力有著直接影響，但是無論是哪種地基，受到浸水的影響都非常大，會出現(xiàn)壓縮變形的情況，尤其是軟土地基受到含水量影響因素較大，比如人工抽水或者是干旱季節(jié)都會造成地基內(nèi)的含水量下降，此時的地基土層明顯下沉，增加水平位移裂縫的可能性，從而使得橋梁的基礎(chǔ)發(fā)生形變。

4.3 混凝土鈣化

鐵路橋梁在施工的時候，長期暴露在室外，混泥土很容易出現(xiàn)腐蝕的情況，盡管含有堿性組合物的土壤的外表面具有保護(hù)層，可以保護(hù)土壤不跟空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)，但是由于混凝土長時間暴露于空氣中，周圍環(huán)境可能存在酸性成分，在酸性成分的腐蝕下，導(dǎo)致堿性土壤的外表面保護(hù)層性能下降，內(nèi)部的石灰成分跟空氣中的SO2、CO2發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致混泥土鈣化，使得橋梁的承載能力下降。

4.4 施工工藝

施工單位在進(jìn)行加固橋梁的時候，由于施工工藝不過關(guān)，導(dǎo)致整體的質(zhì)量下降，表現(xiàn)在澆筑混凝土、制造構(gòu)件等環(huán)節(jié)，從而使得橋梁容易產(chǎn)生橫縱向裂縫，對于一些特殊位置，比如橋面板等薄壁構(gòu)件上，出現(xiàn)裂縫的概率更高。

4.5 溫度因素

混凝土受到溫度因素影響非常大，如果內(nèi)部溫度和外部環(huán)境發(fā)生變化，二者之間的溫差相差非常大的話，受到熱脹冷縮的影響，就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生變形。如果此時外部還存在約束力的話，就會進(jìn)一步導(dǎo)致變形后在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力，如果此時產(chǎn)生的應(yīng)力高于混凝土本身的拉伸強(qiáng)度，那么就會造成墻體產(chǎn)生裂紋。而且溫度變化也會對河流中的水溫造成影響，交聯(lián)樁長期處于這樣的水環(huán)境中，也會出現(xiàn)一定的形變，給后面的維護(hù)工作帶來麻煩。

4.6 橋梁使用年限久

任何東西都有使用年限，橋梁也不例外，橋梁使用一定年限后，不可避免地會出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)陳舊老化、破損的現(xiàn)象，而且橋梁長期暴露在室外，加速了其老化情況。早期的建筑設(shè)計(jì)要求比較低，各方面的施工水平、材料質(zhì)量都無法跟現(xiàn)在的情況相論，而現(xiàn)如今的交通流量以及載重等級都出現(xiàn)了很大的改變，再加上行車速度的增加，導(dǎo)致之前設(shè)計(jì)的橋梁無法滿足現(xiàn)在的交通需求。

5 檢測工作內(nèi)容分析

開展鐵路混泥土橋梁加工檢測工作有助于施工有效分析新混凝土橋梁施工情況，從而便于后續(xù)的維護(hù)計(jì)劃制定，而且在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)檢測過程中，施工人員可以進(jìn)一步了解橋梁的使用情況和橋梁的承載能力，檢測工作也能為后續(xù)保障橋梁的安全性提供幫助，可以在制定防火方案、隔振性能等方面提供參考。在開展檢測的過程中，檢測人員能夠?qū)炷翗蚪Y(jié)構(gòu)的物理化學(xué)性能充分了解，從而具體分析混凝土橋梁損害的原因，更好開展有加固作業(yè)。主要有以下兩種檢測方法。

5.1 結(jié)構(gòu)振動檢測

進(jìn)行鐵路混泥土橋梁加固檢測的時候，首先要對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動檢測，一方面可以讓工作人員進(jìn)一步對混凝土橋梁的自振特性進(jìn)行研究，另一方面也能對車輛的動力負(fù)荷進(jìn)行檢測，工作人員能夠根據(jù)測得的數(shù)據(jù)確定橋梁的當(dāng)前使用狀態(tài)和實(shí)際承受能力。在具體使用該技術(shù)時，施工人員如果希望使橋處于振動狀態(tài)，就需要使用到靜態(tài)應(yīng)變儀、動態(tài)應(yīng)變儀相關(guān)的設(shè)備，從而有效記錄混凝土橋梁的振動情況。

5.2 結(jié)構(gòu)靜載檢測

除了進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動檢測，還需要對結(jié)構(gòu)靜載進(jìn)行檢測。結(jié)構(gòu)靜載檢查可以幫助工作人員進(jìn)一步了解橋梁的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)，進(jìn)行后續(xù)的分析研究。檢查人員必須混凝土橋梁的相關(guān)規(guī)定出發(fā)，嚴(yán)格遵守檢測原則，在開展橋梁力學(xué)測試的之前，應(yīng)該做好相關(guān)檢測準(zhǔn)備，完成準(zhǔn)備工作之后，進(jìn)一步利用結(jié)構(gòu)靜載檢測技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，綜合全面對混凝土橋梁進(jìn)行檢測，包括強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐裂性等。

6 鐵路混凝土橋梁加固施工技術(shù)建議

6.1 做好現(xiàn)場設(shè)備管理

在進(jìn)行鐵路混凝土橋梁加固施工的時候，施工單位需要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備和材料的管理，保證施工過程規(guī)范，相關(guān)技術(shù)人員滿足施工要求，具備施工資格，并且需要根據(jù)現(xiàn)場管理的要求，對現(xiàn)場施工流程進(jìn)行不斷優(yōu)化，適當(dāng)?shù)奶岣邫C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率，保證施工質(zhì)量，協(xié)同采購、質(zhì)檢、維修部門進(jìn)行有機(jī)合作，共同把控現(xiàn)場施工質(zhì)量，做好現(xiàn)場設(shè)備的管理和維護(hù)工作。為了保證施工質(zhì)量，施工單位還應(yīng)安排技術(shù)人員參加專業(yè)培訓(xùn)，不斷提高員工的綜合素質(zhì)。

6.2 科學(xué)設(shè)計(jì)維護(hù)施工方案

建筑單位在進(jìn)行施工之前，需要做好施工人員管理工作，為了保證施工質(zhì)量，還應(yīng)該科學(xué)設(shè)計(jì)施工方案，組織有關(guān)成員進(jìn)行實(shí)調(diào)查，根據(jù)實(shí)際橋梁使用情況作出科學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合及國家標(biāo)準(zhǔn)和當(dāng)?shù)厥褂们闆r，不斷優(yōu)化施工方案設(shè)計(jì)，符合當(dāng)?shù)氐能嚵髁俊⑤d重等級以及行車速度，保證最終加固施工方案滿足各方面需求。

6.3 加強(qiáng)人員安全管理工作

建筑施工安全是第一，在混凝土橋梁施工中，更需要注意施工安全。橋梁維護(hù)時，施工單位應(yīng)該明確一個人一工作的基本崗制度，保證施工人員與崗位能力要求相符合，同時，鼓勵工程人員積極參加課外培訓(xùn)，提高專業(yè)能力，技術(shù)人員在施工時需要嚴(yán)格把關(guān)施工過程，控制施工進(jìn)度。在實(shí)際加固工作開展之前，施工方應(yīng)該制定安全專項(xiàng)方案，實(shí)施安全教育，并成立專家組制定合理的現(xiàn)場管理措施，對應(yīng)的加固環(huán)節(jié)負(fù)責(zé)人需要做好現(xiàn)場的安全巡檢工作，根據(jù)安全審核報(bào)告完善安全措施，提高施工安全性，定期進(jìn)行設(shè)備的檢查和維護(hù)，保證施工流程合乎規(guī)范，盡可能減少施工中的錯誤。

6.4 優(yōu)化施工方案

對于橋梁加固施工技術(shù)而言，要保證施工方案合理。首先，施工單位應(yīng)該提高檢測工作的精度，檢測人員在檢測的時候，需要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)施工草圖繪制時，需注明尺寸以及注意事項(xiàng)，符合實(shí)際施工需求，保證模板的設(shè)計(jì)質(zhì)量。最后，對于設(shè)計(jì)完的圖紙，也需要組織有關(guān)人員對方案進(jìn)行評估，同時還要落實(shí)施工前的交接工作，包括整個的施工項(xiàng)目背景、施工方案、施工流程等，提高混凝土施工的質(zhì)量，確保項(xiàng)目的開展。

7 結(jié)束語

隨著我國對于道路交通出行的要求越來越高，鐵路部門需要做好混泥土橋梁的施工加固工作，防止橋梁出現(xiàn)裂縫、坍塌現(xiàn)象，做好現(xiàn)場設(shè)備管理工作，科學(xué)設(shè)計(jì)維護(hù)施工方案，加強(qiáng)人員安全管理工作，實(shí)施安全教育，優(yōu)化施工方案，全面提高施工效率，保證橋梁質(zhì)量，增加鐵路部門的經(jīng)濟(jì)和社會效益，實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)行的可持續(xù)發(fā)展。