橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固與改造技術(shù)研究

游勇

在橋梁工程當(dāng)中，運(yùn)用合理的加固與改造技術(shù)，能夠提升橋梁工程結(jié)構(gòu)的可靠性，有效減少橋梁上部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的產(chǎn)生。對于橋梁上部結(jié)構(gòu)工程中的施工人員來講，在實際工作中，要結(jié)合橋梁上部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不斷改進(jìn)原有的加固與改造技術(shù)，進(jìn)一步提高橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。鑒于此，本文主要分析橋梁上部結(jié)構(gòu)加固與改造技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，從而推動我國橋梁工程能夠更好的發(fā)展。

1 分析橋梁上部結(jié)構(gòu)加固與改造技術(shù)的重要意義

通過分析橋梁上部結(jié)構(gòu)加固與改造技術(shù)，能夠幫助工程中的施工人員更好的掌握橋梁上部結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)，提高橋梁工程的總體施工質(zhì)量。伴隨我國橋梁工程數(shù)量的不斷增多，橋梁上部結(jié)構(gòu)的承重越來越大，為了保證橋梁上部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，施工人員要詳細(xì)分析外界環(huán)境因素，采取妥善的解決對策，從根本上減少橋梁上部結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高車輛的通行質(zhì)量。

由于車流量的不斷增多，橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固與改造工作已經(jīng)引起人們的關(guān)注，想要更好的提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載能力，施工人員要根據(jù)車輛運(yùn)行特點(diǎn)，采取合理的加固與改造技術(shù)，進(jìn)一步提升車輛的行駛質(zhì)量。例如，在某橋梁工程當(dāng)中，通過對其上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)加固，不僅能夠減少車輛安全事故的發(fā)生，而且有效提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。由于橋梁工程的施工規(guī)模比較大，橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工難度越來越大，運(yùn)用妥善的加固與改造技術(shù)，能夠簡化橋梁上部結(jié)構(gòu)，降低橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工難度[1]。

2 工程概況

某橋梁工程的橋面寬為12.5m，橋長度為30m，其上部結(jié)構(gòu)為梁式簡支結(jié)構(gòu)，共分為3跨，每跨長度為10m，由于車流量的不斷增多，施工人員需要對該橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的加固與改造，在滿足車輛行駛要求的基礎(chǔ)之上，提高橋梁上部結(jié)構(gòu)的可靠性。在2016年，該橋梁工程中的施工人員對橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)建，重點(diǎn)在原有橋梁的基礎(chǔ)兩端進(jìn)行加寬處理，既在舊橋上部結(jié)構(gòu)兩側(cè)新建兩個平行橋，有效提升該橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載能力。

在該橋梁工程當(dāng)中，路面瀝青厚度大約為6cm左右，路面混凝土板的鋪裝厚度大約為20cm，橋梁混凝土行車道板的厚度為12cm左右，橋拱高度為10cm，主梁采用變截面T梁，長度為10.8m，高度為58cm，地面寬度為20cm，上翼緣寬度為32cm，高度為8cm。由于該橋梁工程的使用時間比較長，再加上橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的承載能力不斷下降，使得橋梁主體結(jié)構(gòu)的破損部位較多，降低橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，對該橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的加固與改造至關(guān)重要。

3 橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固與改造技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 橋面植筋加固法

在該橋梁工程當(dāng)中，通過運(yùn)用橋面植筋加固法，能夠保證該橋梁上部結(jié)構(gòu)的完整性，提高橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載能力。橋面植筋加固法的施工原理如下：施工人員需要在原有的橋梁頂部與橋面部位鋪設(shè)一定厚度的鋼筋混凝土，并在其內(nèi)部植入一定數(shù)量的鋼筋，提升該橋梁上部結(jié)構(gòu)的抗剪能力，保證原有的混凝土結(jié)構(gòu)與新澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)形成良好整體，保證工程主梁的高度得到有效提升，防止主梁出現(xiàn)截面變形[2]。

與傳統(tǒng)的橋梁上部結(jié)構(gòu)加固與改造技術(shù)相比，橋面植筋加固法的施工流程比較簡單，對原有橋梁結(jié)構(gòu)的影響較小，能夠保證原有橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載能力得到有效提升。此外，由于橋面植筋加固法的施工流程比較方便，施工人員在實際施工中，可以將新老混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊密相連，并在連接部位植入一定量的鋼筋，不斷縮短混凝土固化時間，提升混凝土的粘結(jié)力。植筋粘結(jié)劑屬于環(huán)保產(chǎn)品，對生態(tài)環(huán)境污染較小。

為了保證橋面植筋加固法在該橋梁工程中得到更好的應(yīng)用，施工人員在施工過程中，需要注意一下幾個問題：①對原有的舊橋面進(jìn)行鑿毛處理，利用鑿毛電錘鉆將橋面進(jìn)行鑿毛，并將橋面混凝土有效清理，混凝土內(nèi)部的箍筋全部外露。②在鑿毛的混凝土表面涂抹一定量的膠結(jié)劑，進(jìn)一步提升混凝土的澆筑質(zhì)量。③合理控制植筋孔徑與深度，施工人員可以利用鋼筋探測器對鋼筋混凝土保護(hù)層進(jìn)行探測，并結(jié)合鋼筋的安裝位置，采用電錘鉆處理方式，在鉆孔內(nèi)部注入植筋膠，植入適量鋼筋。

3.2 碳素纖維加固法

碳素纖維加固法主要分為兩種，分別是碳纖維布加固與碳纖維板加固方法，將碳素纖維加固法應(yīng)用到橋梁上部結(jié)構(gòu)加固中，能夠有效提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生。與傳統(tǒng)的加大混凝土截面或粘鋼混凝土加固技術(shù)相比，碳素纖維加固法具有節(jié)省施工空間，施工流程簡便，不需要現(xiàn)場固定設(shè)施，施工質(zhì)量易保證等特點(diǎn)。另外，采用該工法，可大大提高建筑物的使用壽命，降低加固成本。應(yīng)用完碳素纖維加固法后，施工人員需要對橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗，具體檢驗項目見表1。

表1 橋梁上部結(jié)構(gòu)檢驗項目及要求

將碳素纖維加固法應(yīng)用到橋梁上部結(jié)構(gòu)加固工程中，能夠有效提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的使用壽命。碳素纖維加固法的施工流程如下：①施工人員要將混凝土表面進(jìn)行綜合處理，并在混凝土表面涂抹一定量的底膠，將構(gòu)件表面殘缺面修補(bǔ)；②粘貼碳纖維，做好表面養(yǎng)護(hù)工作，科學(xué)配置找平材料；③配制底層樹脂，提升工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.3 改變結(jié)構(gòu)體系加固法

由于該橋梁工程上部結(jié)構(gòu)梁為簡支梁，施工人員可以采用改變結(jié)構(gòu)體系加固法，在橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)置臨時支撐，將原來的簡支梁轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫绲倪B續(xù)梁，進(jìn)一步提升橋梁上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證該橋梁上部結(jié)構(gòu)體系得到更好的改進(jìn)。將原有的簡支體系轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)受力體系，能夠保證該橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的承載能力得到更好的提升，改進(jìn)原有橋梁結(jié)構(gòu)的受力體系，減小外界荷載對原有橋梁結(jié)構(gòu)的影響。

除此之外，該橋梁工程中的施工人員也可以在上部結(jié)構(gòu)部位設(shè)置加勁梁，有效提升主梁的承載力，保證原有橋梁上部結(jié)構(gòu)更加可靠。在設(shè)置加勁梁的過程中，施工人員要結(jié)合原有加固體系的受力情況，進(jìn)行合理的簡化，保證橋梁上部結(jié)構(gòu)更加可靠[4]。由于該橋梁上部結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，各個結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系比較緊密，施工人員要結(jié)合上部結(jié)構(gòu)的承載現(xiàn)狀，將上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的分解，并準(zhǔn)確計算橋梁上部結(jié)構(gòu)的剛度與內(nèi)力，結(jié)合主梁、次梁與跨強(qiáng)度，優(yōu)化原有的橋梁上部結(jié)構(gòu)。

將改變結(jié)構(gòu)體系加固法應(yīng)用到該橋梁工程中，能夠有效防止橋梁上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大裂縫。由于該橋梁上部結(jié)構(gòu)的承載能力有限，一旦外界荷載較大，橋梁上部結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)裂縫，降低結(jié)構(gòu)的耐久性[5]。通常情況下，橋梁上部結(jié)構(gòu)的裂縫長度為50cm左右，通過運(yùn)用改變結(jié)構(gòu)體系加固法，能夠有效減少橋梁上部結(jié)構(gòu)斜裂縫的產(chǎn)生，防止新舊橋梁交接處出現(xiàn)大面積滲漏。

3.4 梁板橋粘鋼加固法

由于該橋梁工程的底板開裂比較嚴(yán)重，橋梁上部結(jié)構(gòu)中的縱筋與橫筋會出現(xiàn)大面積腐蝕，通過運(yùn)用梁板橋粘鋼加固法，能夠提高橋梁混凝土結(jié)構(gòu)薄弱部位的施工強(qiáng)度，保證新舊混凝土結(jié)構(gòu)更好的結(jié)合，形成一個更加穩(wěn)定的整體。當(dāng)該橋梁工程上部結(jié)構(gòu)的蜂窩較多時，運(yùn)用梁板橋粘鋼加固法，能夠有效提升上部結(jié)構(gòu)混凝土澆筑質(zhì)量[6]。

在應(yīng)用梁板橋粘鋼加固法的過程中，施工人員要結(jié)合該橋梁上部結(jié)構(gòu)的尺寸，將化學(xué)錨栓全部伸入到舊橋梁高度較高部位，并在鋼板粘結(jié)處進(jìn)行合理的固定。為了保證梁板橋粘鋼加固法在橋梁上部結(jié)構(gòu)加固與改造中得到更好的應(yīng)用，施工人員要做好J梁配筋工作，J梁配筋圖見圖1。

圖1 J梁配筋圖

4 結(jié)束語

綜上，通過詳細(xì)介紹橋面植筋加固法、主拱圈、拱肋增配筋加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法、梁板橋粘鋼加固法，能夠保證橋梁上部結(jié)構(gòu)更加可靠，提升橋梁工程的總體效益。

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