宋嘉杰 于海洋 吳立之 賈鵬程
[摘要]為配合經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需要,我國(guó)的交通運(yùn)輸能力愈發(fā)增強(qiáng),車輛密度逐漸增加,用于運(yùn)輸?shù)闹匦蛙囕v也越來(lái)越多,然而我國(guó)許多橋梁道路都是在上世紀(jì)七八十年代修建的,到現(xiàn)在也已經(jīng)有三四十年的時(shí)間了。雖然在這些道路和橋梁的使用過(guò)程中也會(huì)不斷對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和維修,但是很多橋梁已經(jīng)出現(xiàn)了較大程度的開(kāi)裂現(xiàn)象,甚至有些已經(jīng)超出了國(guó)家規(guī)范,同時(shí)出現(xiàn)的還有鋼筋銹蝕、撓度增大、重型車輛通過(guò)時(shí)橋梁振動(dòng)增大的現(xiàn)象。以上問(wèn)題嚴(yán)重影響了橋梁的使用安全,因此本文筆者將就如何科學(xué)經(jīng)濟(jì)的對(duì)中小橋梁進(jìn)行修繕提出一些意見(jiàn)和建議。
[關(guān)鍵詞]中小橋梁;加固;維修 文章編號(hào):2095-4085(2017)05-0126-02
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)橋梁保有量在80-90萬(wàn)座之間,其中一半以上的橋梁使用時(shí)間超過(guò)20年,這些橋梁中又有六成以上是中小型橋梁。隨著使用時(shí)間的增加,橋梁出現(xiàn)了越來(lái)越多的問(wèn)題,如何有效解決這些中小橋梁的問(wèn)題,成為當(dāng)今飽受關(guān)注的話題。
1現(xiàn)存問(wèn)題
由于使用壽命相對(duì)較長(zhǎng),并且承載負(fù)荷也越來(lái)越大,因此很多中小型橋梁逐漸出現(xiàn)T型梁裂縫現(xiàn)象。同時(shí)隨著使用時(shí)間的增加,橋梁上的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不同程度出現(xiàn)開(kāi)裂、銹蝕、脫落等問(wèn)題,這些問(wèn)題使得鋼筋混凝土的強(qiáng)度不斷降低,橋梁撓度不斷增大,對(duì)橋梁的正常使用載重造成影響。另一方面,橋梁的一些非主要結(jié)構(gòu)也不同程度出現(xiàn)問(wèn)題,其中較為突出的是排水系統(tǒng)和支座老化脫落問(wèn)題。南方城市雨水天氣較多,橋梁的排水系統(tǒng)需要足夠強(qiáng)大以便保證橋梁的排水順暢。北方天氣四季分明,冬天時(shí)橋梁排水系統(tǒng)需要通過(guò)合理的設(shè)計(jì)保證雪水能夠順利排出并且不至于排水口被冰雪堵住,隨著時(shí)問(wèn)的推移,橋梁的排水系統(tǒng)會(huì)因?yàn)槎氯葐?wèn)題造成排水不暢。還有一個(gè)較為突出的是單板受力問(wèn)題。很多舊的中小橋梁承載需求并不像現(xiàn)在這么大,因此采用單板受力的方式,但隨著橋梁承重能力的要求不斷提高,單板受力顯然已經(jīng)不能保證運(yùn)行安全。
2解決對(duì)策
上節(jié)中提到的問(wèn)題雖然各有不同,但是最終都會(huì)導(dǎo)致橋梁強(qiáng)度降低,使得橋梁出現(xiàn)較大裂縫、撓度較大程度增加等現(xiàn)象。因此在解決以上問(wèn)題時(shí)需要將提高橋梁強(qiáng)度作為著力點(diǎn),從根本上提高解決中小橋梁?jiǎn)栴}。
2.1常用方法一:加筋補(bǔ)強(qiáng)法
在進(jìn)行橋梁加固時(shí),可以使用的方法很多,例如將簡(jiǎn)支梁變?yōu)檫B續(xù)梁、在粱下加上托粱支架或者桁架,加大結(jié)構(gòu)界面等。但是現(xiàn)實(shí)施工中最常使用的是加筋補(bǔ)強(qiáng)法。加筋補(bǔ)強(qiáng)法目前為止有兩種操作方式,一種是傳統(tǒng)方式,通過(guò)在原有主筋上增設(shè)新的鋼筋,通過(guò)增大鋼筋率來(lái)提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和承載力;另一種方式是在橋梁底部粘貼鋼板或者碳纖維布等材料,對(duì)橋梁進(jìn)行加固。雖然這種方式橋梁的用筋量沒(méi)有發(fā)生變化,但是碳纖維布有著較強(qiáng)的強(qiáng)度和韌性,能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)上現(xiàn)有裂縫不繼續(xù)擴(kuò)大,起到加筋補(bǔ)強(qiáng)的效果。和傳統(tǒng)方式相比,粘貼碳纖維布或碳纖維板的方式能夠大大縮短工期,最大程度上減少施工過(guò)程中對(duì)交通的影響,施工工藝也更為簡(jiǎn)單便捷,操作性更強(qiáng),受到廣大工程人員的認(rèn)可和青睞。另外從該方法的實(shí)際效果來(lái)看,也有非常大的優(yōu)勢(shì)。粘貼鋼板能夠有效提高梁的抗彎和抗剪能力,在加固后梁能夠承受更大的荷載,強(qiáng)度能夠得到顯著增強(qiáng)。同時(shí),在施工過(guò)程中,會(huì)對(duì)鋼板賦予一定的預(yù)拉應(yīng)力,對(duì)于重復(fù)荷載有較好的承載能力。
2.2常用方法二:體外預(yù)應(yīng)力
預(yù)應(yīng)力加固方法最明顯的有點(diǎn)就是見(jiàn)效快。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較多較大的裂縫以后,其強(qiáng)度不斷降低。隨著預(yù)應(yīng)力的施加,結(jié)構(gòu)會(huì)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上發(fā)生反拱,這樣一來(lái)就能夠馬上縮小裂縫。同時(shí)在增加預(yù)應(yīng)力后,原有鋼筋的應(yīng)力會(huì)隨之變小,屬于主動(dòng)加固法。該方法大大緩解了原有鋼筋的受力水平,讓橋梁結(jié)構(gòu)能夠承載更大的荷載重量。另一方面,該方法還能夠?qū)Τ罱孛孢M(jìn)行加固,減輕超筋問(wèn)題對(duì)于外層混凝土的壓力。在以往的加固過(guò)程中,還經(jīng)常使用被動(dòng)加固法,也就是非預(yù)應(yīng)力加固法。該方法和體外預(yù)應(yīng)力加固法最大的區(qū)別就是,加固后不能馬上起作用,而是需要在橋體裂縫和撓度繼續(xù)增大,即梁體持續(xù)出現(xiàn)變形后,才能逐漸起到增加強(qiáng)度的作用。但是該方法使用的前提是要增加對(duì)橋梁本身的裂縫程度,因此現(xiàn)在加固過(guò)程中不再?gòu)V泛使用,取而代之的是體外預(yù)應(yīng)力法。
2.3其他常用方法
以上兩個(gè)方法是我們?cè)谶M(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固時(shí)通常使用的兩種方式,這兩種方法對(duì)于病害程度較大的結(jié)構(gòu)尤為適用。但如果病害程度較小,或者只是對(duì)橋梁進(jìn)行定期修護(hù)則不需要用以上兩種方式,可以用一些比較有針對(duì)性的修補(bǔ)方式。比如對(duì)于一些較小的裂縫(這里指小于0.15mm),可以用環(huán)氧樹(shù)積液和環(huán)氧樹(shù)膠泥進(jìn)行填充;對(duì)于銹蝕程度不大的鋼筋可以通過(guò)刷阻銹漆防止其進(jìn)一步銹蝕;對(duì)于老舊的橋梁支座及時(shí)進(jìn)行更換;在排水管道出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)需要及時(shí)疏通排水管道,并且定期對(duì)排水管道進(jìn)行維護(hù)等。這些方法共同維護(hù)了橋梁的使用安全。
3結(jié)語(yǔ)
在橋梁加固維護(hù)過(guò)程中,監(jiān)理和施工部門要積極聯(lián)手,嚴(yán)格把握質(zhì)量,保證每一次加固和維護(hù)都是有效的,并且能夠在未來(lái)的使用過(guò)程中起到積極效果。在橋梁加固維護(hù)后,相關(guān)部門應(yīng)該在入口位置嚴(yán)格限制上橋車輛的載重和自重,交通部門也需要介入,各司其職,共同維護(hù)好橋梁的安全。