公路桥梁加固改造施工技术要点探讨.pdf

市政工程 Construction&Decoration124 建筑与装饰2023年8月下公路桥梁加固改造施工技术要点探讨杨祝中冶交通建设集团有限公司 北京 100020摘 要 随着城市化进程的推进，我国的公路建设也在快速发展。公路工程中桥梁作为最重要的组成部分，在公路中发挥着重要作用。当今汽车数量持续增加，公路桥梁承载的车流负荷也在增加。由于长时间车辆通行，后期养护不及时，桥梁处会出现裂缝等问题，如果无法及时处理，会影响到桥梁的正常使用，缩短使用周期。本文主要分析了公路桥梁加固改造施工技术的注意事项，以期提高桥梁的寿命，增加社会效益。关键词 公路桥梁；加固改造；施工要点Discussion on Key Points of Highway Bridge Reinforcement and Reconstruction Construction TechnologyYang ZhuMCC Communication Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 100020,ChinaAbstract Along with the urbanization process advance,the highway construction in China has been developing rapidly.As the most important component of highway engineering,bridge plays an important role in highway.Nowadays,the number of cars continues to increase,and the traffic load carried by highway bridges is also increasing.Due to the long time of vehicle passage and no timely subsequent maintenance,there will be cracks and other problems at the bridge.If it can not be handled in time,it will affect the normal use of the bridge and shorten the service cycle.This paper mainly analyzes the precautions in the construction technology of highway bridge reinforcement and reconstruction,aiming to prolong the service life of the bridge and increase the social benefits.Key words highway bridge;reinforcement and reconstruction;key points of construction引言我国目前的公路桥梁在实际使用中，随着车流量增加，单车重量增大，承载量也在大幅增加，这些都对公路桥梁耐久性提出了更高要求。但在实际使用中，桥梁所用的混凝土会出现开裂以及钢筋锈蚀等情况，使桥梁损害非常严重，要花费大量的资金来进行后期维护。提高耐久性的技术，主要从混凝土性能抓起，提高其抗渗性、抗冻性，以抵抗碳化和抗冷冻；还有就是对桥梁进行加固改造，延长寿命。1 公路桥梁加固处理的重要性由于初期阶段建设路桥工程时，使用的钢筋直径较小，且构件连接稳固性无法达标，同时在受到湿度变化的影响下，使得工程性能逐渐下降，安全性逐渐降低，使用寿命缩短。为了预防该种问题的出现，就要定期对路桥工程实行加固，从源头上提升工程的综合承载、运输性能，如此方可为人们提供高质量、安全可靠的公路桥梁，方可保障交通运输事业的健康发展，减少交通事故的发生概率，促进我国经济实力的不断增强1。2 公路桥梁结构损伤原因分析2.1 桥梁裂缝混凝土裂缝问题比较普遍，这也是造成结构损伤的主要原因。裂缝的表征种类多样，但基本都是材料性能力学机理表现。由于混凝土抗拉强度低，极限抗拉应变也较低。受拉是混凝土最不利的工作状态。一旦荷载主拉应力超过抗拉强度，或拉应力超出极限拉应变时，就会出现受拉裂缝。2.2 冻融破坏在施工中混凝土结构初期潮湿状态下，受外界温度差影响，混凝土的毛细管及孔隙水分遇冷，会结冻体积增大受阻，在内部产生拉应力，遇热时会溶解，周边的混凝土应力松弛，这样会导致应力反复，造成疲劳应力出现降低，或超出疲劳应力，使混凝土由表到里被不断剥蚀，受外界温差影响产生的破坏这种情况就称为冻融破坏。冻融破坏产生的必要条件是由混凝土含水量以环境温度影响所致。冻融破坏产生的后果比较严重，这些要引起我们的重视。建筑与装饰 2023年 8月下.indd 1242023/8/23 15:27:45市政工程 Construction&Decoration建筑与装饰2023年8月下 1252.3 钢筋锈蚀在公路桥梁施工中会使用大量的钢筋，这些钢筋长时间处于外界环境中，很容易发生锈蚀。锈蚀是电化学腐蚀过程，是由于铁和电介质的溶液，受到大量微腐蚀电池造成的。当溶液pH值小于4，表现为酸蚀；在4-10时，则为锈蚀。当大于10时，在钢筋表层会生成小的氧化保护膜（钝化膜），这时的腐蚀速度很低；当接近12时，这层保护膜会很密且稳定，阳极反应无法进行，会停止锈蚀。混凝土使用的水泥会使溶液呈高碱性，pH达到12.5-13.5时，钢筋会钝化，如果外包层不被破坏，钢筋不会锈蚀。钢筋处于自然条件下产生锈蚀主要是由于人为破坏、保护层碳化、氯离子渗透等原因2。2.4 地基不匀沉降的破坏桥梁上部结构由于受力模式和设计预想不一致，导致地基不均匀沉降，产生新的应力，会造成上部结构出现开裂等严重影响。这主要是由于基础不均匀沉降，滑移等原因，这些原因还与施工方法以及地质条件等因素有密切关系。3 公路桥梁加固施工要点3.1 体外预应力加固技术3.1.1 放样定位。（1）锚固支座与滑块垫板。在进行公路桥梁项目建设时，放样定位占有重要地位，需采取绘制的方法，准确放样锚固支座和垫板。通常而言，施工人员应当对滑块垫板的跨中、中心以及锚固支座、螺栓安装的位置实行准确标记。（2）上锚固点。为了保障工程施工质量，施工企业应当精准地对上锚固点进行放样。通常情况下，基于斜筋上锚固点和梁两者间的对照关系，可把上锚固点放样定位区分为两类：如果斜筋不是设置在梁段之上，施工人员需以纵轴线作为测量标准，实行锚固点的放样工作；如果斜筋设置在梁端之上，施工人员需要以垂直距离作为测量标准，开展相应的放样工作。3.1.2 上锚固点的布设。施工人员在对上锚固点予以设置时，需要先在梁端的顶部设置好上锚固点，再对斜筋穿出部位加以合理规划，利用斜孔的形式，来对梁顶面或是桥面板加以开凿。结合相关施工规定，施工团队应当先把桥面铺装层全面清理干净。把钢筋由路面表部露出时，施工人员还对锚固垫板上附着的混凝土予以清除，当充分清理干净之后，就可进行斜孔的挖凿，在此环节尽量使用凿岩机辅助施工操作。将清理和开凿作业处理完毕之后，便可进入到养护环节3。3.1.3 转向设备。在进行体外索的加固施工时，转向设备为其中十分关键的构成部分，有着较强的传载能力。当应用转向设备的过程中，必须要在这焦点的高精准度部位增设预应力筋，确保专项设备的设置严谨性、合理性。另外，也要按照相关施工规范和设计图对转向设备进行精细化加工处理。3.1.4 预应力筋的安装与张拉。为保证锚具质量，必须要对预应力筋合理安装。当对模具实行安装处理前，施工单位必须要仔细检查锚具质量。比如，使用逐一试拧的措施核查粗钢筋螺母和螺杆两者的匹配度。通常而言，当对水平筋和斜筋加以处理时，通常会使用两根粗钢筋/斜筋设置为型钢，而对于型钢和水平滑块实行固定时，应当做好斜筋上锚固点的固定工作，还要把两根水平筋上的螺母充分紧固。体外预应力可采取两类张拉方式：顺着水平筋方向在梁底实行张拉；顺着斜筋方向在梁顶实行张拉。而且，由于存在各方面因素的干扰，比如人力成本、张拉机械成本等，可能出现不能同时张拉的情况，此时，工作人员必须要对每一次张拉的时间、力度进行详细的记录，以供之后张拉施工参考。3.1.5 压浆。当张拉作业完毕之后，就要实行压浆。为确保压浆效果足够密实，需在开工前，根据11模型组织试压活动。因为压浆作业具有及时性特征，所以施工人员必须要在张拉施工结束24h以后，立即开展压浆工作。3.2 粘贴钢板法粘贴钢板是将钢板粘贴在构件表面达到加固目的，通过外粘钢板，来增加构件承载力以及构件刚度。这种通过粘贴钢板加固施工时间较快，将粘贴钢板加压加固。相较加大截面法，这种施工方法占用空间小，粘贴钢板时位置较灵活。可以梁底粘贴钢板提高抗弯承载力，还可以在两侧粘贴来提高受剪力。通过粘贴后不仅提高桥梁的承载力，还能封闭裂缝。这种方法的主要缺点是施工技术要求较高，要由专业施工人员完成4。3.3 粘贴复合材料法粘贴复合材料加固法是将纤维复合材料粘在构件表面的一种加固法。这种复合材料早期主要应用于航空等高科技领域。近年来工艺更加成熟，这种材料的应用范围开始扩大。经过调查显示，这种方法的优点主要是：抗拉强度和混凝土黏结强度不会改变，施工过程不要使用大型机械，施工时间短，效率高。复合纤维材料，这种材料本身重量很轻，基本不影响构件自重，应用于桥梁、梁柱等加固。相较普通钢材，这种碳纤维的强度要达到10倍以上。能极大降低材料费用。粘贴纤维材料加固法也存在一定的缺点：这种材料不能提高结构刚度，有些控制结构挠度的结构，这种方法效果并不好；在施工中复合材建筑与装饰 2023年 8月下.indd 1252023/8/23 15:27:45市政工程 Construction&Decoration126 建筑与装饰2023年8月下料表面要涂上保护漆，要进行防火保护，后期还要花费大量费用。复合材料延性不好，容易发生脆性破坏，这种方法不能完全代替钢筋，缺乏钢筋的延性。3.4 加大截面法加大截面这种方法，是传统的加固方法，应用于各类混凝土的梁、板、柱等处的加固。这种加固方法优点主要是施工难度小，对施工条件以及施工人员要求不高，常规的施工技术就可以满足。在施工中得到广泛应用，在混凝土结构允许前提下，加大截面法，能大幅提高构件承载力，能满足工程设计要求。加大截面法的缺点主要是会增加构件的重量，特别是在加固梁过程中，自重增加对梁影响很大。加大截面法施工中的工作量也很大，施工周期较长，施工中需进行温作业，增加了后期养护成本。加固过程中空间也有要求，加固后会影响到外观。3.5 桥梁下部结构加固法公路桥梁中承重力主要在桥墩上，桥墩下部也较易出现问题，主要是桥墩以及桥台处会出现裂缝、锈蚀以及变形、移位情况。桥墩基础会受到外界因素影响，导致不均匀下沉、倾斜，还有些滑移等现象。一旦桥墩基底局部发生冲空情况时，会导致基础处开裂。针对这些问题，可以采取局部加固、增补桩基方法进行加固修复，能取得良好的效果。这种方法的技术要点是要掌握病害形成原因并制定改造加固方案。3.6 桥面加固技术桥梁由于长时间使用，在桥面会出现各种裂缝和损坏现象，这时需要局部进行处理，但难对原有路面再浇混凝土，这种采取补强层加固法，先在原桥面铺筑一层补强层或混凝土，有利于大面积裂缝等修补，也能增加桥面强度和承载力。这些方法在施工时要考虑路面实际承载力，以确定合适的补强厚度和施工材料。4 公路桥梁加固施工质量控制策略4.1 科学选择加固技术路桥加固技术种类较多，但是不同的加固技术各有优点与不足。为确保公路桥梁加固处理效果，技术人员应当前往工程现场展开全面调研，掌握工程项目的病害原因、加固部位等，选择合适的加固技术，不可死板套用其他项目的加固方案。而且，桥梁结构本身具有较强的复杂性，各构成部分采取的施工方法、材料类型各有不同，所以，在加固操作中，应根据不同部位的实际状况制定对应的加固方案。4.2 引入先进设备与技术公路桥梁需承担重大的交通运输任务，若是自身质量存在问题，就可能对人们的日常出行带来影响，引起严重的交通事故。所以，在开展加固工作时，必须要积极引入先进的机械设备、技术、工艺与材料，将落后的机械设备与工艺技术淘汰，全面提高加固效果与效率。而且，也要积极参考发达国家所掌握的先进加固经验，推动我国路桥加固能力的不断提升，让道路交通安全更加可靠。4.3 加大对设备以及材料的管理力度要想有效管控好公路桥梁工程的施工质量，就要安排专业负责人对建材、机械设备的质量予以控制，根据规范标准实行材料的抽检，对于质量不合格的材料，严格禁止使用到施工之中。还要定期对各种机械设备进行检查，如果其无法保持正常运行状态，就要暂停使用，将其充分修理恢复正常之后方可继续使用，在发现问题之后需要迅速采取措施处理。为了从根源上防止材料质量不过关的问题，则需要采购人员在挑选材料过程中，对市场进行深入的调研，多加对比不同价格、性能的材料之后，挑选性价比最高的材料，还要对所有施工材料进行严格精准的质量检测，有效防止质量低劣的材料流入施工作业中5。5 结束语综上所述，公路桥梁加固改造施工技术近年来得到广泛应用，能达到延长公路桥梁使用寿命的目的。公路桥梁加固改造的方法种类很多，在施工中要结合具体情况选择适当的加固改造方法。我们要对公路桥梁产生问题的环节加以重视，并分析形成这些问题的原因，以便制定合理、经济的改造加固方案，最大限度提高公路桥梁的使用期限。参考文献1 王斌,李力科.公路工程中的旧桥加固J.黑龙江科技信息,2009(17):232.2 张学智.浅谈公路桥梁养护J.科技信息,2009(11):285.3 徐小卫.公路桥汾加固施工技术分析J.江西建材,2011(3):156-157.4 盛运顺.高速公司桥梁加固施工技术要点探析J.交通标准化,2013(17):74-76.5 李海洲.浅谈路桥施工中体外预应力加固法的工程应用J.科学之友,2010(6):16-17.建筑与装饰 2023年 8月下.indd 1262023/8/23 15:27:45