道路橋梁維修與加固施工技術(shù)

劉明星

(臨汾市迅捷交通工程質(zhì)量試驗檢測有限公司，山西 臨汾 041000)

0 前 言

道路橋梁是我國交通運(yùn)輸行業(yè)的主要命脈，在日常生活中具有非常高的使用頻率。因此，在人為使用和自然侵蝕的雙向作用之下，導(dǎo)致了許多道路橋梁工程或多或少出現(xiàn)了一些質(zhì)量問題。為了保證道路橋梁的正常使用，相關(guān)部門需要針對其出現(xiàn)的病害問題進(jìn)行及時處理，否則不僅會影響正常的交通秩序，而且對于人們的生命安全也會產(chǎn)生一些隱患。

1 工程概況

隨著近年來的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，山西省某市的某條城市交通干線的荷載強(qiáng)度與日俱增，出現(xiàn)了多種工程病害現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，在相關(guān)部門的主導(dǎo)下針對該路段進(jìn)行了維修處理，該項目全長69.7 m，含高度為11 m混凝土梁橋1座，整個修復(fù)周期持續(xù)30 d，主要維修項目如表1所示。

2 道路橋梁工程的病害誘因

1)鋼筋銹蝕現(xiàn)象。為了確定該路段的實際損壞程度，在施工環(huán)節(jié)開展之前，針對該路段進(jìn)行了詳細(xì)的實地考察，發(fā)現(xiàn)由于當(dāng)?shù)卦谶M(jìn)行生態(tài)保護(hù)工作的過程中處置不當(dāng)，導(dǎo)致該路段混凝土與空氣中的CO2反應(yīng)頻繁，加速了鋼筋銹蝕速率，造成了該路段的損害現(xiàn)象嚴(yán)重。鋼筋在整個道路橋梁工程中，起到主要的支撐作用，不僅要受到過往車輛施加的巨大荷載，而且要支撐道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)，因此鋼筋的穩(wěn)定性直接決定了道路橋梁工程的使用壽命。而在實際建設(shè)過程中，為了加強(qiáng)鋼筋自身的負(fù)載能力，需要保證鋼筋的跨徑必須維持在一定程度之上，因此鋼筋材料極易受到外界的影響而銹蝕，受到銹蝕之后的鋼筋材料與混凝土結(jié)構(gòu)脫離，失去了其自身的支撐作用[1]。

2)路面塌陷。該工程項目還存在一個嚴(yán)重病害現(xiàn)象便是路面發(fā)生了大面積塌陷。通常來說路面塌陷現(xiàn)象的誘因主要是由于路基沉降引起的。由于沉降不均，導(dǎo)致了該項目的整體結(jié)構(gòu)荷載失去了平衡，造成了大范圍裂隙與塌陷，對交通安全產(chǎn)生了一定影響，這也是本次進(jìn)行維修加固工作的重點內(nèi)容之一。而導(dǎo)致路基沉降不勻的主要因素大多集中在施工期間，諸如在施工準(zhǔn)備階段沒有對周圍地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的試驗檢測，導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)水位過高，從而引發(fā)了道路橋梁工程在實際使用階段出現(xiàn)了沉降失衡現(xiàn)象；或由于路基填筑材料的選擇不合理，沒有充分考慮回填材料的透水性問題，從而導(dǎo)致路基土層受到外界環(huán)境因素的影響，造成土壤含水量增加，在這種情況下，一旦受到過往車輛的外力作用，便會使路基填筑材料的密實度增加，從而影響了路基的支撐作用。最后施工過程中部分施工單位為了趕工期進(jìn)度，在對路面進(jìn)行壓實工序的過程中常常不按照規(guī)定碾壓次數(shù)進(jìn)行，造成路基回填土的密實度不足，導(dǎo)致后期路基出現(xiàn)沉降不均現(xiàn)象。

3)路面裂隙。除了上述兩方面的問題之外，該項目的另一個主要問題便是路面裂隙現(xiàn)象。造成路面裂隙現(xiàn)象的因素比較復(fù)雜，根據(jù)觀察該路段的裂隙形式發(fā)現(xiàn)，主要有溫度裂隙與收縮裂隙兩種，因此，推測該路段出現(xiàn)裂隙的原因主要集中在以下幾種：首先，根據(jù)現(xiàn)場觀測了解到，該路段屬于城市運(yùn)輸主干線路，平時路上往來車輛繁忙，并且車輛超載現(xiàn)象極為嚴(yán)重，導(dǎo)致道路橋梁表面受到外力作用較為嚴(yán)重，造成了路面結(jié)構(gòu)的磨損增加出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象；其次，施工過程中的水灰比例控制不勻，或是在進(jìn)行澆筑之前沒有靜置足夠長的時間來釋放混凝土中的熱量，使混凝土材料中的水泥出現(xiàn)水化反應(yīng)，在凝固之前產(chǎn)生了過多熱量，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不均，從而產(chǎn)生裂隙[2]。

3 道路橋梁工程中的維修加固技術(shù)

1)鋼筋銹蝕的維修加固技術(shù)。在對該路段的橋梁工程進(jìn)行修復(fù)之前，負(fù)責(zé)整體修復(fù)工作的施工單位首先對該路段的初始施工設(shè)計進(jìn)行校對與核查，并結(jié)合該路段的實際使用情況來判斷鋼筋出現(xiàn)銹蝕的主要原因。此外，鋼筋作為整個橋梁工程的支撐主體，其自身的強(qiáng)度性能也極為關(guān)鍵，因此，在進(jìn)行鋼筋銹蝕處理的過程中，還需要對已經(jīng)暴露在自然環(huán)境之下的鋼筋材料進(jìn)行強(qiáng)度系數(shù)檢測，根據(jù)屈服強(qiáng)度的計算公式：σ=F/S，判定銹蝕鋼筋的屈服強(qiáng)度是否符合初始的設(shè)計要求，由此施工單位判定在橋梁建設(shè)過程中沒有對鋼筋材料進(jìn)行防銹處理，從而導(dǎo)致了鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。首先施工單位對已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的鋼筋進(jìn)行了清理，將其表面雜質(zhì)去除，再結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境特點，選擇了防銹涂層技術(shù)來對鋼筋表面進(jìn)行防銹處理，從而避免了鋼筋構(gòu)件遭受進(jìn)一步侵害的可能。除此之外，對于其中銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重的鋼筋構(gòu)件，還需要進(jìn)行統(tǒng)一更換處理，保證經(jīng)過修復(fù)加固之后能夠有效延長該路段的使用壽命[3]。

2)路面塌陷修復(fù)加固技術(shù)。經(jīng)過初步的現(xiàn)場勘測判斷，該路段的路面塌陷現(xiàn)象主要是由于路基沉降不均所引起的，在進(jìn)行實際修復(fù)的過程中，施工單位對于該路段的幾處塌陷現(xiàn)象進(jìn)行了分析，在現(xiàn)有技術(shù)條件的支持下，有效對其中各處進(jìn)行了修復(fù)加固工作，保證該路段在經(jīng)過修復(fù)之后能夠正常投入到使用當(dāng)中，并且不會在此過程中留下安全隱患。首先是針對該路段的橋梁部分進(jìn)行加固，在對其維修的過程中施工單位采取了改變橋梁橫截面的方式，促使橋梁結(jié)構(gòu)的受力特征發(fā)生轉(zhuǎn)變，橋梁的路基沉降現(xiàn)象得到緩解，并增強(qiáng)了自身的穩(wěn)固性與安全性；其次是針對兩處路面塌陷進(jìn)行修復(fù)，其中一處路面塌陷現(xiàn)象并非是由于路基沉降所引起的，并且該路段地下結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，多為砂石土層，今后發(fā)生沉降問題的幾率不高，故工作人員僅對其進(jìn)行了簡單的填補(bǔ)修復(fù)。而另一處塌陷位置的沉降現(xiàn)象則比較嚴(yán)重，為了避免其今后進(jìn)一步惡化，施工單位首先清除了其表面的混凝土層，對路基回填層做了壓實處理，隨后灌入環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行二次填充，徹底杜絕該路段再次出現(xiàn)路基沉降的可能性。

3)路面裂縫的維修加固技術(shù)。該路段產(chǎn)生裂隙的原因以及損壞程度存在著很大的不同之處，因此，在進(jìn)行裂隙修補(bǔ)時施工單位根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行分析，分成兩個階段對路面裂隙進(jìn)行修補(bǔ)。

首先對并不嚴(yán)重的裂隙進(jìn)行統(tǒng)一修復(fù)，由于對道路橋梁的使用并不會產(chǎn)生實際影響，因此，工作人員首先對裂隙部位進(jìn)行鑿毛處理，隨后使用水泥混凝土材料進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù)。由于水泥混凝土在凝固之后能夠形成堅固的防護(hù)層，因此，不但可以避免裂隙的進(jìn)一步惡化，而且能夠恢復(fù)道路橋梁工程的美觀性，并且這種施工技術(shù)較為節(jié)省時間，可以有效縮短修復(fù)周期[4]。

其次，對于路面裂隙較為嚴(yán)重的部位，該施工單位選擇了從深層與表層兩個不同位置共同修復(fù)。在路面裂隙位置鑿開一道施工槽之后，將加熱成液態(tài)的瀝青材料灌注其中，以此來避免該裂隙的進(jìn)一步擴(kuò)大。同時為了提高道路表面的強(qiáng)度，該施工單位還選擇了利用鋼釘來加固路面，并在其表面灌注環(huán)氧樹脂材料，從而不但確保道路橋梁工程能夠盡快恢復(fù)使用，而且可以有效地延長道路橋梁工程的使用壽命。

4 結(jié) 語

本文結(jié)合山西省某市某道路橋梁修復(fù)加固工程實例，根據(jù)該項目在修復(fù)過程中呈現(xiàn)出來的具體受損部位，分析導(dǎo)致構(gòu)件受損的相關(guān)誘因，討論在實際修復(fù)施工過程中運(yùn)用的主要技術(shù)，希望以此促進(jìn)我國道路橋梁修復(fù)加固技術(shù)的進(jìn)步，保證道路橋梁的正常運(yùn)輸功能和使用耐久性。

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