道路橋梁施工與加固技術(shù)研究

韓祥波、云飛、唐甜甜

（微山縣交通運(yùn)輸局，山東 濟(jì)寧 277600）

0 引言

近年來，我國道路交通規(guī)劃建設(shè)不斷發(fā)展，對道路橋梁施工的要求也在不斷提高，這給我國道路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展帶來了一定的挑戰(zhàn)。因此，在道路橋梁施工過程中，相關(guān)人員應(yīng)采用科學(xué)的施工技術(shù)，以確保我國道路橋梁建設(shè)越來越完善，更好地滿足民眾的出行需求。然而，當(dāng)前我國道路橋梁施工中，還存在一些需要解決的技術(shù)問題。其中，加固技術(shù)是道路橋梁施工中的一個重要技術(shù)，需要對此類技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

1 道路橋梁主要施工技術(shù)分析

1.1 混凝土施工技術(shù)

混凝土技術(shù)是我國道路橋梁施工中應(yīng)用較為廣泛的一種施工技術(shù)，其包括混凝土拌制、攪拌、運(yùn)輸、澆筑以及養(yǎng)護(hù)等多個環(huán)節(jié)。隨著我國交通領(lǐng)域的不斷發(fā)展，混凝土施工技術(shù)也得到了不斷的創(chuàng)新。

首先，進(jìn)行混凝土施工之前，必須做好混凝土拌制工作。按照一定的配比對混凝土進(jìn)行拌制，以確?；炷恋膹?qiáng)度和質(zhì)量能夠達(dá)到施工要求，從而有效避免橋梁出現(xiàn)裂縫的問題，延長道路橋梁的使用壽命。

其次，在混凝土施工中，對混凝土的運(yùn)輸時間進(jìn)行控制是其中關(guān)鍵的一步。應(yīng)盡可能縮短運(yùn)輸距離，以便于施工，同時對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

再次，在澆筑過程中，應(yīng)提前確定混凝土材料的凝結(jié)速度以及施工人員的澆筑速度，制訂合理的澆筑計劃，確保澆筑過程不間斷，使混凝土能夠保持一定的均勻性，塌落度處于允許范圍內(nèi)。在澆筑混凝土過程中，還應(yīng)按照一定的厚度、順序以及方向進(jìn)行分層澆筑。此外，如果混凝土運(yùn)輸過程中出現(xiàn)離析、泌水等問題，應(yīng)再次進(jìn)行拌制工作。

最后，在混凝土施工中，混凝土養(yǎng)護(hù)工作也非常重要。通過合理養(yǎng)護(hù)可以充分發(fā)揮混凝土性能，從而有效延長道路橋梁的使用壽命。在養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)確保溫度、濕度以及時間等符合相關(guān)要求，并根據(jù)道路橋梁混凝土施工中使用的外加劑、性能、摻合料等確定具體的養(yǎng)護(hù)方案?；炷潦┕と鐖D1所示。

圖1 混凝土施工

1.2 路基排水施工技術(shù)

在道路橋梁施工過程中，排水施工至關(guān)重要。水對橋梁具有較強(qiáng)的沖刷和侵蝕作用，長時間被水浸潤會導(dǎo)致路基出現(xiàn)問題，降低橋梁的整體穩(wěn)定性、縮短其使用年限。因此，在道路橋梁施工中，應(yīng)合理采用路基排水施工技術(shù)，盡可能快地將水排出。

第一，進(jìn)行道路橋梁工程設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)先對施工現(xiàn)場進(jìn)行考察，了解哪些路段容易出現(xiàn)積水問題，并進(jìn)行合理的排水設(shè)計。例如，可以選擇將橋梁的中心線位置設(shè)置得較高，便于雨水通過斜度排出[1]。

第二，選擇路基填料時應(yīng)選擇具有較強(qiáng)防水性或滲透性的材料，有效避免因雨水和積水下滲損壞路面。此外，還可以綜合運(yùn)用集中排水和分散排水的方式，通過合理設(shè)置排水管和排水溝，降低水滲入路基的可能性，大大提高路基的排水能力，保證道路橋梁的質(zhì)量。

1.3 路基填充施工技術(shù)

道路橋梁施工中采用路基填充施工技術(shù)，主要是為了保證道路橋梁的承載力。施工前，相關(guān)工作人員應(yīng)前往施工現(xiàn)場，對實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，并根據(jù)分析結(jié)果，以及橋梁自身的特點(diǎn)，選擇合適的路基填充材料。

第一，路基填充材料的含水量應(yīng)在合理范圍內(nèi)。如果路基填充材料中含有大量水分，水分隨著時間蒸發(fā)會導(dǎo)致填充材料質(zhì)量降低，進(jìn)而使路面內(nèi)部出現(xiàn)縫隙，進(jìn)而出現(xiàn)路面塌陷的情況。在實(shí)際施工中，通常采用石子和砂子等填充材料。

第二，選擇填充物時，應(yīng)選擇具有較強(qiáng)防水性的施工材料，以有效提高路基的強(qiáng)度，確保橋梁基礎(chǔ)和上層路基的穩(wěn)定性。此外，應(yīng)注意路基填充的密實(shí)度，保證填充材料的均勻性和穩(wěn)定性。

2 道路橋梁主要加固技術(shù)分析

2.1 上部結(jié)構(gòu)病害的加固方法

我國道路橋梁大多采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土材料修建。這些橋梁在使用多年后會或多或少出現(xiàn)一些病害，尤其是近幾年受到交通流量增大和重車增多的影響，橋梁出現(xiàn)的病害更加明顯。橋梁上部結(jié)構(gòu)最容易出現(xiàn)的病害是裂縫，裂縫的存在會降低混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，降低對鋼筋的保護(hù)作用，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

在進(jìn)行加固時，最常用的方法是采用預(yù)應(yīng)力碳纖維板進(jìn)行加固。預(yù)應(yīng)力碳纖維板是一種主動的加固材料，能夠有效改善梁體的受力狀態(tài)以及充分發(fā)揮碳纖維板的力學(xué)性能。預(yù)應(yīng)力碳板具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗腐蝕性能，并且施工工序簡單，在橋梁加固中的應(yīng)用較為廣泛。

另一種常見的橋梁上部結(jié)構(gòu)病害是伸縮縫的損壞，這會對橋上行駛的舒適性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[2]。如果采用常規(guī)方式進(jìn)行修復(fù)，會延長工期并阻礙交通。為解決此問題，可采用彈性混凝土進(jìn)行修復(fù)，該加固技術(shù)對交通的影響極小。

總之，橋梁上部結(jié)構(gòu)病害的加固技術(shù)有很多，但通常是先加固核心結(jié)構(gòu)，隨后利用混凝土完成后續(xù)操作。

2.2 墩臺裂縫的加固方法

道路橋梁中，墩臺裂縫是一種常見的病害問題，如果不及時處理，會對橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。墩臺出現(xiàn)裂縫時，應(yīng)及時封閉裂縫，并通過增加橋下鋼筋、增加鋼板和打砂漿錨桿等方式進(jìn)行整體加固。許多墩臺出現(xiàn)裂縫是路基本身不均勻沉降所致，因此在控制墩臺裂縫時，必要時需要對地基進(jìn)行加強(qiáng)處理。通?？梢酝ㄟ^注入砂漿或增加鋼板、灌注混凝土等方式對地基進(jìn)行二次加固。

裂縫是道路橋梁工程中的常見問題，墩臺裂縫的加固處理是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。但在設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)嚴(yán)格按照規(guī)定執(zhí)行，并根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化相關(guān)參數(shù)和工藝，便能更大程度地預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。因此，在道路橋梁施工和養(yǎng)護(hù)中，需要加強(qiáng)對墩臺的檢查和維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在問題，以確保道路橋梁的安全性和可靠性。

2.3 橋面鋪裝病害的加固方式

在道路橋梁工程中，橋面鋪裝病害是常見問題，及時處理和解決橋面鋪裝病害，可以為橋面的安全和穩(wěn)定提供良好的保障。通常采用局部挖補(bǔ)的方式進(jìn)行修補(bǔ)。但對于鋪裝層損壞嚴(yán)重的情況，需要改造鋪裝層進(jìn)行處理。具體做法如下：

首先，將原橋面鋪裝層剔除直至梁頂，并清理干凈。

其次，通過加厚水泥混凝土鋪裝層來提高整體厚度。

最后，設(shè)置雙層橋面鋼筋網(wǎng)，并在梁頂植筋將其與鋼筋網(wǎng)焊接，同時增設(shè)橋面防水層。在施工防水層之前，應(yīng)對水泥鋪裝進(jìn)行鑿毛處理，以確保鑿毛的質(zhì)量。

2.4 應(yīng)對水流沖擊的加固技術(shù)

在道路橋梁下部為河流的情況下，強(qiáng)降雨天氣會導(dǎo)致河流水位明顯上漲，從而對橋梁下部結(jié)構(gòu)造成大量水流沖刷損害。因此，進(jìn)行加固處理時，應(yīng)充分考慮水流沖刷對橋梁下部結(jié)構(gòu)的影響，并開展橋梁基礎(chǔ)和橋墩的加固設(shè)計。在加固過程中，應(yīng)由專業(yè)人員評估橋梁工程結(jié)構(gòu)的具體情況，進(jìn)而選擇適合型號的鋼筋和鉛絲，對混凝土柱進(jìn)行綁扎，形成完整的支撐結(jié)構(gòu)，從而有效減小水流對橋梁下部結(jié)構(gòu)的沖刷影響。

對道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理時，為提高加固效果，可選擇細(xì)砂粒和土質(zhì)材料進(jìn)行防護(hù)處理，并根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和加固要求，控制板樁高度，以確保河床高度始終在板樁高度之上。此外，由于某些橋梁結(jié)構(gòu)比較特殊，河床穩(wěn)定性較差，在加固施工時對基礎(chǔ)施工的要求較高。為有效減少水流沖擊對橋梁結(jié)構(gòu)的不良影響，在加固施工過程中，應(yīng)根據(jù)最大水流沖擊面制訂平面防護(hù)方案。

2.5 粘鋼加固技術(shù)

經(jīng)過長時間的使用，道路橋梁會出現(xiàn)磨損，加之受到自然因素的影響，表面受損會更為嚴(yán)重，會降低整個受力面和墩柱的承載能力。為提高橋梁的承載能力，常采用粘鋼加固技術(shù)（見圖2）進(jìn)行加固處理。該技術(shù)是一種新興的加固技術(shù)，通過特制的結(jié)構(gòu)粘鋼膠，將鋼板粘貼到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面，以提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。

圖2 粘鋼加固技術(shù)

應(yīng)用粘鋼加固技術(shù)時，首先要清理橋梁受力面，然后在鋼板上涂抹粘鋼膠進(jìn)行粘貼。為確保二者牢固結(jié)合，還可用螺栓等工具進(jìn)行固定并施加一定的壓力。通常需等待3～7 天，待其完全固化再拆除固定構(gòu)件[3]。粘鋼加固技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)，如能有效保護(hù)原有混凝土構(gòu)件，且不會對橋梁穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。工程實(shí)踐證明，采用粘鋼加固技術(shù)加固后的橋梁，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度均能滿足設(shè)計要求。

2.6 碳纖維加固技術(shù)

碳纖維加固技術(shù)是當(dāng)前橋梁加固中的新型技術(shù)，主要應(yīng)用碳纖維材料完成加固工作。碳纖維材料是一種高強(qiáng)、耐腐蝕、質(zhì)輕的新型材料，最初應(yīng)用于航空航天等高科技領(lǐng)域，近年來逐漸應(yīng)用于土木工程中。應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)進(jìn)行道路橋梁加固，主要是將碳纖維布鋪貼在構(gòu)件表面。該技術(shù)不僅能防止構(gòu)件變形程度擴(kuò)大，還能有效改善構(gòu)件的承載能力。

施工前，必須做好準(zhǔn)備工作。由于碳纖維用膠最適宜的溫度在20～25℃，因此在施工之前需測量氣溫，并根據(jù)氣溫情況調(diào)整施工日期。開始施工時，需使用砂輪將混凝土表面打磨平整，對存在凹陷、缺損的地方使用修補(bǔ)膠進(jìn)行補(bǔ)平，對于裂縫處，需注入環(huán)氧樹脂進(jìn)行修補(bǔ)。隨后應(yīng)用無水酒精或丙酮對混凝土表面進(jìn)行沖洗，除去表面粉塵?；炷帘砻娓稍锖螅脻L筒或刷子均勻涂抹粘貼劑，確保粘貼面平整光滑。粘貼面干燥后，可在其上粘貼碳纖維布。粘貼碳纖維布時，需要兩名工作人員共同配合，一人拉緊碳纖維布，一人用刮板從一側(cè)邊刮邊貼，確保粘貼緊密，無氣泡[4]。

2.7 錨噴混凝土加固技術(shù)

錨噴混凝土加固技術(shù)是將錨桿錨入補(bǔ)強(qiáng)部位結(jié)構(gòu)內(nèi)，掛設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng)，再噴射一定厚度的混凝土，構(gòu)成與原結(jié)構(gòu)共同承受外力的組合結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，錨噴混凝土加固技術(shù)的功能和應(yīng)用方法均得到了一定的完善。對道路橋梁進(jìn)行加固時，應(yīng)用錨噴混凝土加固技術(shù)能夠有效加固其上部結(jié)構(gòu)。相較于其他加固方法，這種方法不需要應(yīng)用模板，可以節(jié)省資源、提高施工效率。應(yīng)用錨噴混凝土加固技術(shù)對道路橋梁進(jìn)行加固時，有干式和濕式噴射兩種方法可以選擇。

干式噴射混凝土是指在干燥的情況下將噴射混凝土混合料充分拌和，然后通過送料軟管傳輸?shù)綄ｉT的噴嘴處，并在壓縮空氣的作用下與水進(jìn)行攪拌。噴射混凝土的材料運(yùn)輸、攪拌及振搗等工序都依靠空壓機(jī)產(chǎn)生的壓縮空氣完成[5]。由于混凝土混合物是干拌的，且是在噴射過程中加入水，因此水與灰的比例完全依靠噴射機(jī)操作人員的經(jīng)驗(yàn)。噴射機(jī)操作人員的施工技術(shù)會對干式噴射混凝土加固橋梁的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。

濕式噴射混凝土是指將混凝土混合料放入噴射機(jī)前加入足夠的水進(jìn)行攪拌，再通過送料軟管送至噴嘴噴射到受噴面上。這種方法更便于對水灰比的控制，但所應(yīng)用的設(shè)備比較復(fù)雜。

3 結(jié)語

綜上所述，交通是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，也是改善民生的重要保障。為了保證道路橋梁的整體施工水平，在道路橋梁施工過程中，應(yīng)不斷提高施工及加固技術(shù)水平，以有效保證橋梁施工質(zhì)量、提高橋梁的穩(wěn)固性。在實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)熟練掌握施工要點(diǎn)，并通過合理應(yīng)用加固技術(shù)，有效提高橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，從而延長道路橋梁的使用壽命，為交通道路事業(yè)的發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。