石 艷
(甘肅省天水公路總段高等級公路養(yǎng)護管理中心,甘肅 天水 741000)
公路橋梁是跨越溝壑、河流、道路、鐵路暴露在大自然中的構(gòu)造物,存在大自然中就要受到大氣、沙塵暴、地震、洪水等環(huán)境影響,使大氣中的有害物質(zhì)及易腐蝕的物質(zhì),侵蝕混凝土構(gòu)件。又因為近幾年工業(yè)的發(fā)展,車輛急劇增重,且排放高腐蝕廢氣,再加上亂采砂石,使橋梁耐久能力受到更嚴苛的挑戰(zhàn)。造成部分橋梁荷載降低,技術(shù)狀況下降,使用壽命減弱。舊橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。本文根據(jù)天水公路總段目前橋梁存在的問題而采取的一些加固措施。
運營中的橋梁隨著時間的推移,會逐漸陳舊老化,承載能力,特別由于設(shè)計施工等方面的缺陷,可能造成新建橋梁承載變形不符合設(shè)計及規(guī)范要求。因此,橋梁加固工程在工程界廣泛重視?,F(xiàn)在常用的加固補強方法有:焊補鋼筋法、體外力法、粘貼鋼板法、錨栓一鋼板法、纖維加勁塑料(FRP)法粘貼鋼板法就是在(鋼筋)混凝土構(gòu)件表面用特制的結(jié)構(gòu)膠鋼板,以提高構(gòu)件承載能力及耐久性等功能的一種結(jié)構(gòu)加固。
對于主梁承載力不足,或縱向主筋出現(xiàn)嚴重銹蝕,或梁板橋梁出現(xiàn)嚴重橫向裂縫時,可采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼一抗拉強度高的材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或者薄弱部位,使之與原結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力,從而改善原結(jié)構(gòu)鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài),達到提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力,減少裂縫 繼續(xù)發(fā)展的效果。
1.2.1 灌漿裂縫施工工藝
1)混凝土表面處理。2)注入座粘結(jié)。3)密封。4)密封材料固化。5)安裝注入器。6)注入專用裂縫粘結(jié)劑。7)注人材料的凝固。
1.2.2 粘貼鋼板施工順序
1)施工前應(yīng)對粘貼部位混凝土的表層含水率及所處環(huán)境溫度進行測量。若混凝土表層含水率大于4%則應(yīng)采取措施,在達到要求后方可施工。2)應(yīng)清除被加固構(gòu)件表面疏松部分,至露出混凝土結(jié)構(gòu)層粘貼部位的混凝土,若表面堅實,也應(yīng)去除浮漿層和油污等雜質(zhì)并打磨平整,直至露出集料新面,且平整度應(yīng)達到5 mm/m。表面打磨后,應(yīng)用強力吹風器將表面粉塵清除干凈。
3)經(jīng)清理、打磨后的混凝土表面,若有凹陷處,應(yīng)用修補膠找平。
4)粘結(jié)劑的配制,應(yīng)按供應(yīng)商提供的配比和工藝要求進行且應(yīng)有專人負責。
5)粘結(jié)劑使用方法為:(1)材料由主劑及硬化劑兩部分組成,充分混合后即可使用。(2)粘結(jié)劑的主劑與硬化劑的比例為重量比2:1,務(wù)必稱量準確。(3)將主劑和硬化劑倒在容器中,充分攪拌,混合使用。(4)混合后材料便慢慢開始硬化,先必須確認使用時間。
6)修補膠施工方法為:(1)在施工前將結(jié)合面清理干凈,如表面潮濕,則用干燥機等將其吹干,對新混凝土,需要養(yǎng)生14d 以上。(2)接合、密封、填充。在粘合的兩面涂抹修補膠后,立即接合在一起,如果作為填充材料使用時,使用刮子、抹子進行涂抹。(3)養(yǎng)護。在材料尚未完全硬化之前按規(guī)定時間進行自然養(yǎng)護。
7)鋼板外表面防銹防腐工藝:(1)底材表面達到St3 級以上。(2)涂環(huán)氧防 銹漆,厚度125,起陰極防護作用。(3)涂環(huán)氧防銹漆,厚度125,起屏蔽作用,耐化學污染。(4)涂可覆聚氨酯白面漆兩道,每道厚度35,起耐久性作用。
碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)是一項新的應(yīng)用型外粘高性能復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)的技術(shù),碳纖維布它具有高強度、重量輕、高耐久性(防銹性)等特性。粘貼在即有的混凝土構(gòu)造物的梁、柱、梁板等受彎曲受拉面的表面,提高補修構(gòu)造物的強度、耐力。改善構(gòu)造物的耐震性能和耐久性能。
2.1.1 碳纖維布
粘貼單層碳纖維布的單位面積碳纖維質(zhì)量一般為了200g/m2—300g/m2,不宜低于150g/m2,且不宜高于450g/m2。
主要施工工序:
①施工準備。②表面處理。③涂刷底膠。④找平處理。⑤涂刷面膠。⑥粘帖碳纖維布。⑦涂刷面膠。
2.1.2 粘結(jié)材料粘貼用底膠和粘浸膠是粘貼碳纖維布的專用膠,它是一種雙組份、100%固含量、高強度、不流淌、觸變型粘合劑。
灌縫是用一種相對流動好、灌入深、凝結(jié)時間短、粘接好的專用膠對混凝土構(gòu)件進行填充,從而加強混凝土強度的一種施工工藝。它的作用是對混凝土構(gòu)件裂縫進行補強,對混凝土的內(nèi)部進行加固,它可以防止混凝土構(gòu)件內(nèi)部鋼筋的銹蝕及氧化。
2.2.1 主要施工工序:
1)施工準備。2)清理清洗。3)埋設(shè)注膠設(shè)備。4)封堵裂縫。5)注膠。6)養(yǎng)護。7)清除。
2.3.1 主要施工工序1)施工準備。2)表面處理。3)涂刷底膠。4)找平處理。5)涂刷面膠。6)粘帖碳纖維布。7)涂刷面膠。
2.3.2 找平處理采用專用碳纖維找平膠對混凝土表面凹陷部位填補平整,并在找平材料表面指觸干燥后盡快進行下一道工序。
2.3.3 涂刷碳纖維面膠采用特制滾筒刷將面膠均勻涂抹于所要粘貼部位。
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕,減弱橋梁的橫向整體性;對于石拱橋,由于橋面雨水下滲,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等;同時由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時,使橋梁產(chǎn)生震動,對橋梁產(chǎn)生不利影響,同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況,采用不同的加固方法,對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對于病害較輕,使用年限短,且混凝土強度仍符合設(shè)計要求的則先處治病害,在不降低設(shè)計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案
總之,公路危舊橋梁養(yǎng)護維修、加固改造,是一門新型的技術(shù)學科,從我們已實施的橋梁加固方案來看,實現(xiàn)即經(jīng)濟、又合理、節(jié)約費用,效果是明顯的,但在今后的公路危舊橋梁養(yǎng)護維修、加固改造中,仍然還有很多值得我們在研究、在學習、在探討,隨著國內(nèi)橋梁維修加固新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷出現(xiàn),橋梁維修加固改造技術(shù)也將更加完善,方法更加合理,來提高公路危舊橋梁使用壽命,確保橋梁安全暢通,為社會提供安全的通行條件。
[1]中華人民共和國交通運輸部發(fā)布.公路橋梁加固技術(shù)規(guī)范[M].人民交通出版社,2008-8-2.
[2]中華人民共和國交通運輸部發(fā)布.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[M].人民交通出版社,2011-6-7.