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摘要:文中對(duì)橋梁維修加固技術(shù)要點(diǎn)展開論述,并結(jié)合實(shí)例,對(duì)其維修加固措施及技術(shù)流程進(jìn)行深入探討。
關(guān)鍵詞:橋梁維修;橋梁加固;技術(shù)分析
0引言
橋梁工程在促進(jìn)區(qū)域間物資、人員流轉(zhuǎn),助推地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要的作用。橋梁工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行和優(yōu)越的運(yùn)載能力,不僅要以可靠的工程質(zhì)量作為支撐,同時(shí)也需要做好維護(hù)維修工作。車輛的長(zhǎng)期碾壓和風(fēng)雨侵蝕,使橋面或橋體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一些不可逆轉(zhuǎn)的缺陷,只有采取相應(yīng)的技術(shù)措施,對(duì)這些缺陷進(jìn)行有效的處理,才能保證橋梁功能的恢復(fù),最大程度地延長(zhǎng)其使用年限。開展橋梁維修加固技術(shù)研究,能夠?yàn)闃蛄壕S護(hù)工作提供技術(shù)支持。
1橋梁維修加固技術(shù)要點(diǎn)
1.1基礎(chǔ)加固技術(shù)
在橋梁維修加固施工流程中,首先應(yīng)做好橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的分析工作,明確橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中存在的病害以及引發(fā)該病害的原因,制定相應(yīng)的處理方案,防止橋梁出現(xiàn)承載力不足以及基礎(chǔ)不均勻沉降問題。在橋梁基礎(chǔ)加固技術(shù)中,通常采用基礎(chǔ)擴(kuò)大法來對(duì)橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行面積擴(kuò)充[1]。常見的橋梁維修加固處理針對(duì)墩臺(tái)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行,利用混凝土或其他材料來擴(kuò)大墩臺(tái)面積,以提升橋梁的承載力,有效地延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。除此之外,還可以使用樁基增補(bǔ)法來對(duì)橋梁基礎(chǔ)進(jìn)行加固,其原理是通過處理樁基承載力下降的相關(guān)問題,有效地?cái)U(kuò)大橋梁承臺(tái)的面積,使樁基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。最后,通過混凝土護(hù)套對(duì)橋梁工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,可以有效地預(yù)防橋墩結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫問題,大幅度地延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。如果橋梁出現(xiàn)明顯的傾斜現(xiàn)象,則通過新建擋墻來穩(wěn)定傾斜趨勢(shì),可起到較好的加固效果。
1.2鋼板加固技術(shù)流程
采用鋼板對(duì)橋梁工程進(jìn)行加固是橋梁加固的常見方法。如果橋梁本身出現(xiàn)較為嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性損傷,采用鋼板對(duì)損傷部位進(jìn)行維修加固,能夠產(chǎn)生較好的加固效果。鋼板加固是為了應(yīng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)本身出現(xiàn)的裂縫或剝落問題,在鋼板加固技術(shù)應(yīng)用過程中,針對(duì)橋梁不同的病害問題,選擇適合各種病害的鋼板材料有著非常重要的意義,同時(shí)還應(yīng)確定鋼板材料的具體尺寸,以發(fā)揮其應(yīng)有的特性,如鋼板比其他同類材料有更高的強(qiáng)度及韌性,通過采用鋼板材料加固的方法,能夠有效地提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。采用鋼板加固,需對(duì)鋼板進(jìn)行黏接,黏合劑有助于受損部位與鋼板進(jìn)行有效的黏合,同時(shí)降低鋼板材料和受損部位分離的概率[2]。通過對(duì)鋼板材料的加固方法以及使用結(jié)果的分析可以看出,鋼板加固方法具有較好的經(jīng)濟(jì)性以及便捷性,是處理橋梁結(jié)構(gòu)病害的重要技術(shù)手段。
1.3截面增加以及配筋加固
在橋梁加固維修方法中,通過增加截面或配筋,也能夠有效實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的加固效果,提升橋梁結(jié)構(gòu)的承載力以及穩(wěn)定性。同時(shí),通過截面技術(shù)和配筋加固技術(shù),能夠有效地治理橋梁裂縫。以增大截面法為例,通常使用該技術(shù)需解決新增混凝土與橋梁原有結(jié)構(gòu)的結(jié)合問題,其核心思路是保證兩者之間能產(chǎn)生緊密結(jié)合的效果,共同承擔(dān)橋梁的載荷,防止出現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)受力不均勻而導(dǎo)致無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。所以,在增加混凝土結(jié)構(gòu)截面過程中,應(yīng)根據(jù)原有結(jié)構(gòu)的混凝土材料情況,采取有效的配比,使得加固效果能夠得到有效地體現(xiàn)。增加配筋也要考慮到新增鋼筋與原有鋼筋是否能夠有效地結(jié)合,共同為橋梁結(jié)構(gòu)提供相應(yīng)的承載能力[3]。
1.4預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)要點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)也是針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固維修處理的重要技術(shù),通過該技術(shù)能夠?yàn)闃蛄壕S修加固提供傳統(tǒng)維修方法無法實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化效果,特別是考慮到橋梁中常存在部分受彎構(gòu)件,對(duì)這些構(gòu)件所提供的加固手段要求更高。所以,采用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),能夠有效地對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,使這些結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的作用下,為橋梁持續(xù)提供有效的承載力,降低橋梁受到外部因素影響而產(chǎn)生的病害。通過對(duì)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的加固流程及其特點(diǎn)的分析,其核心內(nèi)容是,有效處理預(yù)應(yīng)力筋以及預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中所涉及到的各類材料對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的影響。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的核心是對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉力進(jìn)行控制,應(yīng)依據(jù)橋梁當(dāng)前的受力狀態(tài),進(jìn)行相應(yīng)的科學(xué)分析,以確定合理的預(yù)應(yīng)力,通過使用張拉設(shè)備,保證完成張拉后的預(yù)應(yīng)力筋能使橋梁體系達(dá)到加固效果。
1.5橋梁保養(yǎng)技術(shù)
橋梁在使用過程中,受到各類外部因素的影響,而出現(xiàn)不同種類的病害,因此對(duì)橋梁進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè),對(duì)于橋梁的使用壽命延長(zhǎng)及安全性能保障有著非常重要的意義。橋梁的某些部件和結(jié)構(gòu)是病害集中出現(xiàn)的區(qū)域,應(yīng)依據(jù)這些區(qū)域的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過養(yǎng)護(hù)技術(shù),避免或減少出現(xiàn)病害的可能性。通常是通過對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行有效的封閉隔絕,使空氣與水無法與結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生反應(yīng),有效地降低橋梁出現(xiàn)裂縫的概率。同時(shí),在保養(yǎng)過程中,可對(duì)裂縫區(qū)域進(jìn)行灌漿處理,以降低病害的危害程度[4]。
2橋梁維修加固實(shí)踐
2.1工程概況
某橋梁投入使用時(shí)間約十年,相關(guān)技術(shù)資料已遺失,且無該橋梁的詳細(xì)養(yǎng)護(hù)記錄。該橋梁上部為鋼箱梁,下部為樁柱式橋墩,橋臺(tái)為混凝土材料。該橋長(zhǎng)度為43.2m,橋面寬度為4.9m。通過對(duì)該橋梁進(jìn)行的技術(shù)測(cè)試可知,其橋面系技術(shù)狀況指標(biāo)為92.13分,屬于a級(jí)完好狀態(tài);橋梁上部技術(shù)狀況指數(shù)為47.37分,完好狀態(tài)屬于低級(jí)唯一不合格狀態(tài);下部結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況指標(biāo)為93.13,狀態(tài)為a級(jí)完好狀態(tài);橋梁整體狀況指數(shù)為72.38,屬于合格狀態(tài)。
2.2維修加固措施
依據(jù)橋梁的技術(shù)分析報(bào)告,制定該橋梁維修加固方案。(1)對(duì)全橋面板進(jìn)行拆除并實(shí)施有效的防腐措施,由于橋梁所有的檁條有較明顯的銹蝕現(xiàn)象,在完成該防護(hù)措施后,涂刷油漆,改善其美觀度;(2)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)中的金屬部件鋼構(gòu)件進(jìn)行除銹處理后完成彩色涂裝;(3)對(duì)橋梁的鋼結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了除銹工作,同時(shí)完成了防腐措施。
2.3維修加固技術(shù)
2.3.1涂裝維護(hù)。橋梁涂裝依照以下施工流程進(jìn)行:首先做好涂裝表面的清潔工作,核心內(nèi)容是有效去除橋梁表面的油污,同時(shí)采用噴砂設(shè)備進(jìn)行除銹工作,完成除銹后,進(jìn)行底層涂裝流程,在完成中間期或封閉劑的施工流程后,進(jìn)行面漆涂裝最終完成涂裝流程。涂裝流程完成后,保證涂裝表面處于良好的清潔狀態(tài),不存在殘?jiān)蛴臀?。在油污清洗過程中,選擇化學(xué)試劑對(duì)油污進(jìn)行清除。在噴砂去銹環(huán)節(jié),選擇顆粒度和幾何形狀較好的材料,同時(shí)制定相應(yīng)的清潔度及粗糙度標(biāo)準(zhǔn)。在中間漆和封閉劑的涂刷過程中,利用噴涂設(shè)備進(jìn)行噴漆涂裝,然后進(jìn)行面漆涂刷工作[5]。2.3.2焊接施工。在橋梁加固維修的焊接施工流程中,熔透焊縫的要求設(shè)定為二級(jí)焊縫。通過對(duì)橋面鋼材、焊接材料及焊接方式等多種因素的綜合考量,制定相應(yīng)的焊接標(biāo)準(zhǔn),并通過評(píng)測(cè)報(bào)告,制定并生成焊接工藝卡,使該卡成為焊接過程的指導(dǎo)性文件。通過相關(guān)部門的審核認(rèn)定后,要嚴(yán)格依照焊接工藝卡開展焊接施工流程。在焊接的過程中,焊接人員應(yīng)對(duì)焊縫集中以及剛性較強(qiáng)的區(qū)域,制定相應(yīng)的焊接流程、標(biāo)準(zhǔn),保證焊接區(qū)域內(nèi)應(yīng)力較小。在焊接前,首先應(yīng)對(duì)焊條進(jìn)行烘培,完成烘培的焊條應(yīng)放置在保溫箱中保溫,以免焊條暴露在空氣中出現(xiàn)返潮問題。在焊接過程中,同樣要對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行烘焙。準(zhǔn)備工作完成后,焊接前還要檢查焊接件的接頭質(zhì)量和待焊區(qū)域的表面處理情況,要保證表面處于合格狀態(tài)。焊接時(shí),應(yīng)嚴(yán)格依照焊接工藝要求操作,避免在焊接區(qū)域外的母材上進(jìn)行焊接。焊接過程中,應(yīng)依據(jù)板縫焊接在構(gòu)架角焊縫之前進(jìn)行焊接的原則,并實(shí)現(xiàn)焊接目標(biāo)的自由收縮能力。焊接由中間向外進(jìn)行,同時(shí)保證焊接過程左右對(duì)稱。在焊接流程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同層次不同看到的連續(xù)施工內(nèi)容,應(yīng)保證不同層次的焊道完成后,進(jìn)行必要的檢查,在保證不存在缺陷焊接點(diǎn)位后,才進(jìn)行后續(xù)焊接內(nèi)容。在埋弧焊接過程中,應(yīng)設(shè)置在焊道兩端設(shè)置熄弧板和引弧板,同時(shí)保證兩板采用相同的焊接坡口和材料。完成焊接后,要進(jìn)行必要的打磨修正[6]。在焊接過程中,若出現(xiàn)明顯的裂縫,焊接人員不能賃經(jīng)驗(yàn)主觀地進(jìn)行修復(fù)和處理,而應(yīng)分析裂縫的產(chǎn)因,制定相應(yīng)的修補(bǔ)方案,完成對(duì)裂縫的處理工作。同時(shí),在相同部位不得超過三次返修,在進(jìn)行第二次返修時(shí),需要相關(guān)單位的負(fù)責(zé)人簽字,才能進(jìn)行第三次返修。完成焊接后,要對(duì)焊縫進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查,符合焊接標(biāo)準(zhǔn)后,才能在該區(qū)域打上鋼印,完成焊接流程。2.3.3鋼梁安裝。在鋼梁組裝過程中,首先要完成鋼梁相關(guān)零件的質(zhì)量檢測(cè),對(duì)連接區(qū)域的截面和焊縫進(jìn)行有效的清潔,保證該范圍內(nèi)不存在油污、鐵銹或其他雜質(zhì),同時(shí)對(duì)接頭進(jìn)行磨光處理,出現(xiàn)明顯的金屬光澤即為合格。同時(shí),不同區(qū)域的焊縫有必要的錯(cuò)位,通常,縫隙錯(cuò)位間距不得低于25cm。在弧焊接過程中,應(yīng)設(shè)置引弧板,引弧板和焊接部件屬于同類材質(zhì),埋弧焊接完成后,要對(duì)焊縫進(jìn)行必要的打磨處理。
3結(jié)語
隨著交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展和家用轎車的普及,車流量越來越密集,因此道路工程質(zhì)量和運(yùn)載能力面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)。橋梁工程是交通道路體系中的重要組成部分,在長(zhǎng)期服役過程中,難免會(huì)出現(xiàn)病害問題。因此,必須根據(jù)病害實(shí)際情況,采用相應(yīng)的維修加固技術(shù),保證橋梁工程的安全性和穩(wěn)固性。
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作者:冉旭 單位:重慶交通大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司
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