橋梁加固工程施工分析

龍新云，陳建平，許祥云

（江西省贛西公路工程監(jiān)理有限公司，江西 宜春 336000）

近三十年來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸取得了一定的發(fā)展，但是在某些方面，還存在著發(fā)展乏力或發(fā)展的方法單一等問(wèn)題。作為交通運(yùn)輸?shù)闹匾獌?nèi)容之一，橋梁的建設(shè)取得了一定的成績(jī)，但是面對(duì)當(dāng)前的新問(wèn)題，如汽車(chē)保有量激增、車(chē)流車(chē)速迅速增大等等，設(shè)計(jì)和施工部門(mén)往往缺乏更好的應(yīng)對(duì)辦法。鑒于此，本文通過(guò)分析當(dāng)前橋梁存在的問(wèn)題，論述了橋梁加固施工方法。

1 橋梁加固的原因

1.1 橋面不平整

我國(guó)雖然有很多新建的橋梁，但是一些20世紀(jì)50、60年代建筑的橋梁在服役的也不在少數(shù)，對(duì)于這些老一些的橋梁，由于當(dāng)時(shí)沒(méi)有考慮到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展會(huì)如此迅速，在設(shè)計(jì)強(qiáng)度和設(shè)計(jì)功能上都是與現(xiàn)代的交通事業(yè)不相匹配的。加之疏于日常的管理，使得橋面出現(xiàn)了破損問(wèn)題。還有的橋梁雖然是新建的，但是由于在建筑的時(shí)候偷工減料或以次充好，雖然橋身沒(méi)有大礙，但是橋面的強(qiáng)度不夠，來(lái)往汽車(chē)的輪胎與橋面相互作用，久而久之就形成了一些坑洼不平的地帶，這不僅會(huì)使車(chē)輛顛簸，嚴(yán)重的時(shí)候還會(huì)造成交通事故。

1.2 欄桿不完整

在國(guó)道上行駛時(shí)，經(jīng)常能夠看到橋面兩側(cè)的護(hù)欄經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的雨水侵蝕或是其他方面的損害，有的已經(jīng)損壞或是缺失。還有的路段臨近村莊或人口聚居區(qū)，橋面欄桿丟失很多，也有一部分是由于大型的貨運(yùn)汽車(chē)在行駛的時(shí)候不慎剮蹭而損壞。

1.3 橋頭產(chǎn)生跳車(chē)

橋頭跳車(chē)多半是由于路與橋的銜接處沒(méi)有對(duì)接好而引發(fā)的。還有的橋頭跳車(chē)是由于路面的土基較軟，而橋面是完全由混凝土構(gòu)成的，路面長(zhǎng)期行車(chē)，造成一定程度的塌陷，產(chǎn)生與橋面的高度差。橋頭跳車(chē)會(huì)嚴(yán)重影響汽車(chē)的使用，有案例表明，汽車(chē)會(huì)因?yàn)闃蝾^跳車(chē)造成懸掛系統(tǒng)的徹底報(bào)廢。

1.4 橋梁構(gòu)件小的損壞未及時(shí)維修

有的橋梁在交付使用的時(shí)候橋面光潔，橋身完好，待幾年之后就會(huì)出現(xiàn)一些小毛病，比如橋身出現(xiàn)裂縫，橋面由于車(chē)輛碾壓和雨水的作用也出現(xiàn)不同程度的破損，這些在養(yǎng)護(hù)工人看來(lái)是小事，一般情況下都會(huì)放任不管，等到裂縫變大或是橋面破損嚴(yán)重時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，認(rèn)為這樣可以把問(wèn)題統(tǒng)一解決，也能夠節(jié)省一部分的人力物力。這種想法是萬(wàn)萬(wàn)要不得的，因?yàn)閾?jù)權(quán)威部門(mén)發(fā)布的調(diào)查結(jié)果顯示，橋梁整體質(zhì)量責(zé)任事故，都是由于在小的環(huán)節(jié)上沒(méi)有處理好，或是忽略突發(fā)的小狀況而產(chǎn)生的。

1.5 橋孔通水不暢，通航凈空不足

一些跨河流的橋梁，特別是小型橋梁，通常會(huì)由于橋下的橋孔通水能力不足而導(dǎo)致河床淤塞嚴(yán)重，如果一些化工廠的工業(yè)廢水或城市的生活污水排放進(jìn)入這條河流，則在橋的附近就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的污染帶，使橋體周?chē)沫h(huán)境惡化，也使得河流失去了排污的能力。

2 橋梁加固處治方法及施工工藝

2.1 增大構(gòu)件截面加固法

鋼筋混凝土的受彎構(gòu)件是最適用于該種方法的，這種方法的原理是將受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件加固，目的是將梁的穩(wěn)定性及強(qiáng)度提高。當(dāng)設(shè)計(jì)之初沒(méi)有將橋梁的荷載考慮到足夠大時(shí)，可以在施工中增加橋底面的面積以及增加主筋，提高橋的荷載。

2.2 化學(xué)灌漿和鑿槽嵌補(bǔ)法

橋梁的病害最嚴(yán)重也是最常見(jiàn)的形式就是裂縫，而修補(bǔ)裂縫的方法有很多，在諸多方法中，最為常見(jiàn)也是最為常用的是灌漿綜合法。

施工過(guò)程中，裂縫有長(zhǎng)有短，有寬有窄，對(duì)于寬度小于0.3mm的裂縫，如果裂縫的深度不是很深，就可以采用表面封閉的方式來(lái)進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于寬度達(dá)到0.3mm以上的裂縫，則需要采用化學(xué)灌漿法，而灌漿的材料，一般選取的是水泥或環(huán)氧樹(shù)脂。水泥灌漿，主要是針對(duì)橋墩等部分的裂縫；環(huán)氧樹(shù)脂灌漿，針對(duì)的是橋面裂縫。灌漿的時(shí)候，要清理裂縫周?chē)哪嗤辽笆赃_(dá)到灌漿的預(yù)期效果。需要注意的是，由于水泥與環(huán)氧樹(shù)脂的材料性質(zhì)差異，在灌漿時(shí)要注意，使用水泥需要在潮濕的條件下，而使用環(huán)氧樹(shù)脂需要在干燥的條件下。

2.3 粘貼碳纖維布加固法

碳纖維加固法是利用碳纖維材料與其他的專(zhuān)用膠進(jìn)行的。碳纖維原絲被加工成碳纖維板以及碳纖維布，這是在目前來(lái)說(shuō)強(qiáng)度最高的材料，它具有如下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕、強(qiáng)度高、硬度高、質(zhì)量小、施工方便等。它主要用于修補(bǔ)砼結(jié)構(gòu)，也有的工程在施工的過(guò)程中，用碳纖維修補(bǔ)法進(jìn)行高效補(bǔ)強(qiáng)，效果也很的。下文將簡(jiǎn)要介紹碳纖維修補(bǔ)法（粘貼碳纖維布法）的施工流程。

2.3.1 砼表面處理

粘貼碳纖維布或是碳纖維板之前，要對(duì)所作用的砼表面進(jìn)行打磨，要盡量光亮，打磨之后清除浮灰，有必要的話可以用砂輪機(jī)打磨并用酒精清洗，要保證連接面的平整度。

2.3.2 底膠施工

底膠一般用滲透力很強(qiáng)的膠，目的是很好的將碳纖維布與砼的整體結(jié)合在一起。在施工的時(shí)候，要將膠分為兩組，按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)配、攪拌，之后用工具在砼的表面涂刷，可以進(jìn)行多次涂刷，但要根據(jù)具體情況來(lái)分析，以膠體干燥為標(biāo)準(zhǔn)，然后再進(jìn)行下一道工序。

2.3.3 找平膠施工

找平膠是底膠之后的下一道工序，主要是對(duì)砼表面的氣孔或是有缺陷的部分進(jìn)行找平，具體做法是將找平膠注入缺陷的部分，用刮刀或是其他工具刮平，或是直接用砂輪機(jī)打磨，如果將找平膠用于轉(zhuǎn)角處，轉(zhuǎn)角處為半弧形或是直角，則也要應(yīng)用砂輪機(jī)去打磨，如果有模板，用模板進(jìn)行處理。在找平膠干燥后，進(jìn)行下一步施工。

2.3.4 粘貼碳纖維布

粘貼碳纖維布是這種方法的核心部分，也是最重要的環(huán)節(jié)。按照施工的具體要求，來(lái)裁剪一定尺寸的碳纖維布，將膠拌和以備使用。之后用毛巾對(duì)將要涂抹膠的部分進(jìn)行擦拭，在拐角處需要多涂抹一些膠。將碳纖維布貼上去，用刮板刮平，刮板的使用是有方法的，即按照一個(gè)方向去刮，直到使膠透過(guò)纖維布這樣才能夠使纖維布充分地粘結(jié)在作用物上。以上的做法是單層粘貼，如果需要多層粘貼，只需要重復(fù)以上的步驟即可。然后在最外層的碳纖維布上刷最后一遍膠。

2.3.5 后期養(yǎng)護(hù)

在施工結(jié)束之后的1d時(shí)間內(nèi)，要避免雨水淋濕，并且一定要有人員進(jìn)行看護(hù)。除了防潮外，還要注意防硬物的磕碰。

2.4 粘貼鋼板加固法

2.4.1 螺栓鉆孔

在預(yù)定的位置進(jìn)行鉆孔，以便放置化學(xué)螺栓。注意孔徑一般為26mm，而孔深一般不小于25mm。

2.4.2 植化學(xué)螺栓

準(zhǔn)備好化學(xué)螺栓，先將一些化學(xué)藥包放入鉆好的孔洞內(nèi)，用電錘或是人工進(jìn)行搗碎、拌均勻，再將準(zhǔn)備好的化學(xué)螺栓放入孔內(nèi)。

2.4.3 表面處理

表面處理分為兩種：即砼表面的處理與鋼板表面的處理，這是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，也是有難度的部分，必須要在處理合格并經(jīng)檢查沒(méi)有異議后，方能進(jìn)行下一步的黏合處理。一般采用最多的是砂輪機(jī)的打磨，這樣有利于均勻地除去表面老化的混凝土面，露出新的混凝土面，用氣泵吹去表面的粉塵等物質(zhì)，之后再用酒精等有機(jī)溶劑去清理金屬鋼板，對(duì)老化的金屬鋼板也可以利用砂輪機(jī)進(jìn)行表面打磨，直至金屬鋼板顯露出金屬光澤為止。

2.4.4 配膠

按照10∶3的比例制備兩種膠體，倒入干凈容器內(nèi)，用抹刀按照同一個(gè)方向進(jìn)行攪拌，待兩種膠完全融合，即可使用。

2.4.5 粘貼鋼板

制備好所用的膠以后，用抹刀將膠體涂抹在已經(jīng)打磨好的鋼板與混凝土的黏合面上，抹膠的方法是中間厚、兩邊薄，這樣有利于更好地黏合。在粘好后，用小的鐵錘敲擊鋼板，觀察是否有空洞的聲音，如果沒(méi)有，就表示粘結(jié)成功。如果有空洞的聲音，則要重新粘結(jié)。

2.4.6 固定與加壓

粘好之后，擰緊化學(xué)螺栓，一般以膠體溢出螺絲帽一部分為宜。

2.4.7 鋼板表面防腐處理

對(duì)粘貼好的鋼板，表面要進(jìn)行防腐的處理（一般為防銹常規(guī)處理）。

3 相關(guān)施工工藝分析

3.1 灌漿處理

對(duì)于寬度大于0.15mm的裂縫，在采取灌漿處理時(shí)，應(yīng)該選用A級(jí)優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧樹(shù)脂材料，因?yàn)榱芽p較大，如果用水泥去填充，很可能起不到預(yù)想的效果。在選用膠的尺度上，也要結(jié)合具體情況進(jìn)行具體分析。確保在灌注膠之后沒(méi)有縫隙，還要注意在灌注的過(guò)程中不使空隙內(nèi)成為空鼓。施工開(kāi)始之前，要檢驗(yàn)所用的膠是否合格，是否符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁為了節(jié)約成本而使用不合格膠的情況發(fā)生，并且對(duì)使用的材料進(jìn)行備案，以便日后明確責(zé)任。

3.2 植筋

對(duì)于材料的選擇，應(yīng)該采用A級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行連接，植筋膠結(jié)構(gòu)應(yīng)該具有良好的延展性及耐久性。還要注意的是，植筋錨固定膠必須是在專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)室或工廠配置好之后，運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行該種該料的調(diào)配。施工工藝方面，首先是鉆孔。由于鉆孔的工作量比較大，且直接關(guān)系到工程質(zhì)量的優(yōu)劣，所以，鉆孔是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。鉆孔時(shí)要注意，孔深應(yīng)該與錨筋埋設(shè)的深度大致相同，而孔的直徑應(yīng)該比錨筋的直徑大3mm左右。鉆孔的時(shí)候要注意孔的位置盡量遠(yuǎn)離構(gòu)造鋼筋，以免出現(xiàn)構(gòu)造鋼筋損傷?？椎涝瓌t上應(yīng)該是豎直的。鉆孔結(jié)束之后，應(yīng)該用氣泵或其他的工具進(jìn)行孔道的清理，在確保無(wú)灰塵無(wú)泥土后，保持干燥，進(jìn)行灌膠作業(yè)。灌膠的過(guò)程中，植筋膠要深入到孔道的2／3深度開(kāi)始灌膠，這樣一來(lái)，在錨筋深入孔道之后，膠體就可以布滿整個(gè)孔道。灌膠結(jié)束之后，就是錨筋的插入，在插入之前，確保錨筋的干凈，有必要的話可以用酒精或是其他的有機(jī)溶液進(jìn)行擦拭。插入后，應(yīng)要保證孔洞周?chē)鸁o(wú)明水，并在1d之內(nèi)，防止雨水的侵蝕。

4 工藝的質(zhì)量控制

植筋的焊接工藝需注意以下幾個(gè)方面：首先，焊點(diǎn)與腳面的距離要大0.1m。其次，焊接時(shí)要用冰水或其他的降溫設(shè)備進(jìn)行降溫，這樣能夠保證焊接的質(zhì)量。最后，不能對(duì)同一根鋼筋進(jìn)行連續(xù)的焊接，這樣會(huì)增加鋼筋的脆性，而導(dǎo)致一些質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

橋梁的加固工作是一個(gè)歷久彌新的話題，在每個(gè)時(shí)期都有不同的方法。進(jìn)入新世紀(jì)新階段后，更應(yīng)該在施工中重視對(duì)新工藝新材料的使用，這樣才能夠使橋梁的安全系數(shù)提高。

[1]鄭繼光，王興，劉忠固，等.公路橋梁常用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)及其特點(diǎn)[J].吉林交通科技，2011，（4）：35-37.

[2]王金旗.既有線橋梁加固工程施工探討[J].西鐵科技，2012，（4）：9-10.

[3]吳金翔.橋梁加固技術(shù)研究[J].山西建筑，2010，（4）：328-330.

[4]桑春平.橋梁加固維修中的植筋技術(shù)[J].山東交通科技，2010，（4）：32-33.