李運(yùn)燦
(南京東交加固工程有限公司,南京 210000)
公路橋梁是交通體系中的重要一環(huán),在運(yùn)輸、通行等方面起著舉足輕重的作用。但是公路橋梁的服務(wù)水平和通行能力與其他交通基礎(chǔ)設(shè)施之間存在著較大的差異。同時(shí)公路橋梁病害問(wèn)題比較嚴(yán)重,導(dǎo)致當(dāng)?shù)亟煌ú槐?,制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此提高公路橋梁的運(yùn)輸能力,就必須要重視公路橋梁的病害,并運(yùn)用技術(shù)手段,對(duì)有問(wèn)題的橋梁進(jìn)行加固,延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。
公路橋梁中的梁與支座是不可分開(kāi)的,并且在建設(shè)過(guò)程中還要特別加固,保證公路橋梁的承載力,但是在公路橋梁長(zhǎng)期使用過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)梁與支座相分離的問(wèn)題。首先,在(加入“以前”)公路橋梁施工過(guò)程中由于施工技術(shù)比較落后,導(dǎo)致梁與支座連接的不緊密,因此在施工過(guò)程中就很容易出現(xiàn)支座脫空問(wèn)題。其次,錯(cuò)誤的支座安裝方式也會(huì)導(dǎo)致支座脫空,公路橋梁支座在使用過(guò)程中會(huì)承受巨大的壓力,為了避免支座變形,一般安裝支座時(shí)會(huì)對(duì)支座進(jìn)行變形處理和不密貼處理,如果處理不當(dāng),就會(huì)使支座受力不均勻[1]。再加上車(chē)輛的來(lái)回碾壓,與梁板產(chǎn)生共振,梁與座容易分離,進(jìn)而影響公路橋梁的使用壽命。最后,要想解決支座的承載力,必須要從施工技術(shù)著手,提高支座的承載力。
導(dǎo)致公路橋梁出現(xiàn)伸縮縫的原因有很多。首先,公路橋梁多為混凝土結(jié)構(gòu),雖然混凝土結(jié)構(gòu)的承壓能力比較強(qiáng),但是彈性相對(duì)較差,并且混凝土的澆筑工作技術(shù)性較強(qiáng),不僅需要合適的水灰比,而且在澆筑完成后還需要對(duì)其進(jìn)行保養(yǎng)(改成養(yǎng)護(hù)),保持混凝土內(nèi)外溫度的穩(wěn)定,避免因熱脹冷縮出現(xiàn)裂縫。但是在公路橋梁建設(shè)過(guò)程所使用的部分混凝土構(gòu)件本身就存在著裂縫,因此其承載力相對(duì)較差,再加上車(chē)輛通行碾壓,會(huì)進(jìn)一步加深裂縫[2]。其次,公路橋梁在建設(shè)過(guò)程中設(shè)計(jì)不合理也會(huì)產(chǎn)生伸縮縫。在進(jìn)行橋面設(shè)計(jì)時(shí)過(guò)于強(qiáng)調(diào)橋面的平整度,忽略了橋面與橋板的同步伸縮,在車(chē)輛的反復(fù)碾壓下,瀝青橋面會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫,并隨著溫度的變化不斷收縮,橋面的鋪裝層從裂縫處由外而內(nèi)逐漸被侵蝕、破壞,周邊逐漸出現(xiàn)坑槽,不利于日后的加固和修補(bǔ)。
鋼筋銹蝕是公路橋梁中比較常見(jiàn)的病害,鋼筋銹蝕會(huì)破壞公路橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu),并且銹蝕的速度會(huì)越來(lái)越大,一旦出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題,公路橋梁的承載力會(huì)隨著時(shí)間的推移越來(lái)越小,最終誘發(fā)公路橋梁安全事故,因此在對(duì)公路橋梁進(jìn)行檢驗(yàn)和維修時(shí),工作人員特別重視銹蝕問(wèn)題。首先,為了防止公路橋梁發(fā)生銹蝕問(wèn)題,一般都在鋼筋表面鋪上(改成“涂上”)致密的氧化膜,隨著時(shí)間的推移,周?chē)难趸ぴ馐芷茐模瑢?dǎo)致鋼筋直接暴露在空氣中,進(jìn)而與空氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致鋼筋銹蝕。其次,近年來(lái)環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,空氣中酸性氣體增多,加快了鋼筋表面養(yǎng)護(hù)膜的破損速度。最后,一旦鋼筋出現(xiàn)銹蝕之后,銹蝕的面積就會(huì)迅速擴(kuò)大,一般可以擴(kuò)大原有鋼筋體積的10 倍。因此腐蝕后的鋼筋會(huì)給周?chē)幕炷烈粋€(gè)擠壓力,導(dǎo)致周?chē)幕炷脸霈F(xiàn)開(kāi)裂、表層剝落等問(wèn)題,久而久之混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞,最終混凝土的承壓力逐漸變小,給公路橋梁埋下安全隱患。鋼筋出現(xiàn)銹蝕之后,鋼筋的斷面就會(huì)減小,抗彎能力變?nèi)酢?/p>
橋面補(bǔ)強(qiáng)加固方法主要是為了解決公路橋梁中出現(xiàn)的裂縫、剝離以及抗彎能力差等問(wèn)題。首先,傳統(tǒng)的舊橋面受到施工材料、施工技術(shù)等因素的影響,橋面的整體性較差,在風(fēng)吹日曬以及車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間碾壓之后,很容易出現(xiàn)橋面板斷裂問(wèn)題,橋面板斷裂無(wú)法修復(fù),因此只能通過(guò)重新澆筑混凝土或者運(yùn)用“白改黑”技術(shù)重新加固橋面。首先,橋面補(bǔ)強(qiáng)就是在原有的橋面上重新鋪設(shè)混凝土,提高橋面的整體性和承壓能力[3]。在進(jìn)行修補(bǔ)之前要清理原有橋面上破損的混凝土,如果橋面破損嚴(yán)重,需要鑿除原有的橋面并錨入短鋼筋(改成“并植筋”),或者(“或者”應(yīng)該刪掉吧?)分布鋼筋網(wǎng)讓橋面能夠均勻受力,進(jìn)而提高橋面的整個(gè)承載力。其次,在清理完舊的橋面后再鋪設(shè)混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。
碳纖維布是一種輕便、耐腐、抗拉力強(qiáng)的新型建材,能夠改善公路橋梁的裂縫,并且適用于不同的公路橋梁構(gòu)件,應(yīng)用范圍較為廣泛。首先,碳纖維布加固法相對(duì)簡(jiǎn)單,容易操作,只需要將碳纖維貼在受拉的混凝土表面即可,讓碳纖維與原有的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形成一個(gè)整體,碳纖維與鋼筋共同承受拉力[4]。其次,在使用過(guò)程中要注意控制碳纖維布的量,過(guò)多過(guò)少都會(huì)影響使用效果。
增大截面和配筋補(bǔ)強(qiáng)加固法是應(yīng)用較為普遍的一種方法,主要能夠改善公路橋梁強(qiáng)度不足、剛度不夠、穩(wěn)定性不強(qiáng)等問(wèn)題。這種方法主要在原有公路橋梁結(jié)構(gòu)上再澆筑混凝土,增加構(gòu)建截面,增加配筋,提高橋梁的抗彎強(qiáng)度。但是此種加固法主要適用于T 型和拱式橋梁。
隨著私家車(chē)、貨車(chē)的數(shù)量不斷增加,原有的公路橋梁承載力已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代交通發(fā)展的需要,很多公路橋梁已經(jīng)處于超負(fù)荷的狀態(tài),但是重新修建公路橋梁不僅成本高,同時(shí)很多公路橋梁處于交通要道,重新修建不現(xiàn)實(shí)。因此采用加固措施是比較經(jīng)濟(jì)的方式,節(jié)約成本的同時(shí)延長(zhǎng)公路橋梁的使用壽命。