淺析高速公路橋梁加固的施工技術(shù)
2015-08-04
隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，中國(guó)的高速公路鋼橋和公鐵兩用鋼橋也進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，并且在結(jié)構(gòu)形式、材料及加工制作、施工架設(shè)方面有所開(kāi)拓和創(chuàng)新，隨著材質(zhì)（主要是高強(qiáng)度鋼材和各種耐候鋼）的提高以及焊接工藝和高強(qiáng)度螺栓連接的不斷完善，受力件能優(yōu)越、制作架設(shè)容易的箱形截面梁得到大力發(fā)展。鋼橋突顯出大跨、輕質(zhì)、高強(qiáng)、美觀、施工快速等特點(diǎn)[1]。
1橋梁維修加固的基本概念
養(yǎng)護(hù)維修是一項(xiàng)經(jīng)常性的工作，一發(fā)現(xiàn)橋梁產(chǎn)生小的缺陷，就必須及時(shí)處理，由養(yǎng)護(hù)部門(mén)對(duì)缺陷進(jìn)行修理，日常的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)于防止缺陷的產(chǎn)生和擴(kuò)大具有積極的意義，補(bǔ)強(qiáng)是通過(guò)對(duì)橋梁構(gòu)件和重大病害進(jìn)行徹底整治來(lái)提高整座橋梁承載能力作用的加固，稱(chēng)為永久性的加固，為了維持臨時(shí)通車(chē)而采用的臨時(shí)加大，稱(chēng)為臨時(shí)性的加固，對(duì)舊橋進(jìn)行拓寬，升高橋面，改橋?yàn)楹扛鼡Q橋梁主要承重構(gòu)件等工作一般稱(chēng)為橋梁的改建[2]。
2高速公路橋梁加固的原因
2.1橋面不平、不潔
由于缺乏經(jīng)常性的維修養(yǎng)護(hù)，在車(chē)輛輪胎的不斷作用下，許多橋梁的橋面板易產(chǎn)生破壞，特別對(duì)于已使用數(shù)十年以上的橋梁，或用瀝青材料鋪裝的橋面最易遭到損壞。橋面不平整對(duì)行車(chē)的影響，輕則使行車(chē)有輕微顛簸，重則產(chǎn)生跳車(chē)，以至不得不低速行駛。
當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)跳車(chē)處時(shí)，即會(huì)引起臨近梁段的嚴(yán)重振動(dòng)，從而增加構(gòu)件的疲勞。若對(duì)此不加以改善，勢(shì)必將縮短橋梁的使用壽命。橋面上因長(zhǎng)期無(wú)人清掃、整理，橋面不清潔，泄水孔堵塞，這一問(wèn)題在許多中、小型橋梁中普遍存在。橋面上不清潔往往體現(xiàn)在護(hù)輪帶下積存垃圾、泥土污物，形成三角形硬塊，造成泄水孔被堵塞，下雨時(shí)橋面產(chǎn)生積水，車(chē)輛過(guò)橋時(shí)泥水飛濺，影響通行能力。
2.2橋面欄桿破損、不完整
橋面欄桿損壞后，沒(méi)有及時(shí)維修恢復(fù)，在許多失養(yǎng)的高速公路線上都能看到。造成橋面欄桿局部損壞的原因，絕大多數(shù)是機(jī)動(dòng)車(chē)交通事故造成的，部分是因?yàn)檐?chē)輛上載有長(zhǎng)大笨重的貨物在橋上行駛時(shí)不慎碰壞的，少數(shù)是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿損壞，如不及時(shí)修整，不但影響美觀，更重要的是使橋上交通缺乏安全感。
2.3橋頭產(chǎn)生跳車(chē)
由于橋頭引道高填土產(chǎn)生不均勻沉降，致使許多橋梁橋面與引道路面銜接處不夠平整、順適，從而使車(chē)輛駛過(guò)橋頭時(shí)，產(chǎn)生輕微或嚴(yán)重跳車(chē)。橋頭跳車(chē)不但影響車(chē)速，降低行車(chē)質(zhì)量，而且也會(huì)影響橋梁使用壽命，嚴(yán)重的跳車(chē)甚至導(dǎo)致汽車(chē)彈簧鋼板折斷。
3橋梁維修加固的目的
3.1橋面鋪裝開(kāi)裂
混凝土橋面鋪裝層的病害隨處可見(jiàn)，主要表現(xiàn)為較規(guī)則的縱、橫向裂縫，不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫及較嚴(yán)重的破裂等病害。
鋪裝層的病害在高速公路上的危害性非常嚴(yán)重：首先，鋪裝層破損會(huì)使車(chē)輛沖擊荷載進(jìn)一步增大；其次，防水功能失效后，雨水滲入主梁中，使主梁受力鋼筋銹蝕，這一點(diǎn)對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而言，危害尤其嚴(yán)重；最后，鋪裝層的破壞會(huì)改變?cè)O(shè)計(jì)荷載的橫向分布狀態(tài)，使得橫向剛度變小，各梁板受力不均，并使主梁實(shí)際高度變小，縱向剛度減弱，撓度增大[3]。
3.2伸縮縫損壞
伸縮縫的完好程度將直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的服務(wù)質(zhì)量，伸縮縫的缺陷會(huì)向結(jié)構(gòu)主體進(jìn)一步發(fā)展，而且嚴(yán)重者會(huì)引起交通事故，所以，伸縮縫出現(xiàn)病害必須及時(shí)維修或更換。
4高速公路橋梁的加固技術(shù)
4.1高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)
（1）粘貼鋼板加固混凝土技術(shù)基本（2）當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固技術(shù)。（3）借助高速噴射機(jī)械，將新混凝土混合材料連續(xù)地噴射到已錨鋼筋網(wǎng)的受?chē)娒嫔?，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷面，增加補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用[4]。
4.2高速橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固方法
?。?）擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
擴(kuò)大橋梁基礎(chǔ)底面積的加固方法，稱(chēng)為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適用于基礎(chǔ)承載力不足或基礎(chǔ)埋深太淺，又是磚石或混凝土剛性實(shí)體式的情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基強(qiáng)度驗(yàn)算確定。當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度滿足要求而缺陷僅僅表現(xiàn)為不均勻沉降變形過(guò)大時(shí)，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積的方法加固，主要由地基變形計(jì)算來(lái)加以選定。
?。?）增補(bǔ)樁基加固法
當(dāng)橋梁墩臺(tái)基底下有軟臥層，墩臺(tái)發(fā)生沉陷，或墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)，而樁的深度不足，或由于水流沖刷等原因使樁發(fā)生傾斜，這些病害都直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的正常使用和服務(wù)年限。對(duì)此，采用增補(bǔ)樁基加固法是一種常用而且有效的方法。這種加固法是在樁式基礎(chǔ)的周?chē)a(bǔ)加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁擴(kuò)大原承臺(tái)，以此提高基礎(chǔ)的承載力，增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
?。?）鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法
當(dāng)橋梁墩臺(tái)由于基礎(chǔ)埋置深度不夠，或因施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因，導(dǎo)致墩臺(tái)開(kāi)裂破損時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)貫通裂縫，可采用鋼筋混凝土圍帶或鋼箍進(jìn)行加固。
5結(jié)論
總之，我國(guó)高速公路建設(shè)到了大規(guī)模的發(fā)展時(shí)期，在新建橋梁的同時(shí)，也不能忽視對(duì)正在使用中的橋梁進(jìn)行檢查維護(hù)和必要的加固，延長(zhǎng)橋梁的使用時(shí)間，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值，并保障我國(guó)道路行駛的安全性和舒適性。
