淺析預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)連續(xù)梁橋維修加固

譚波

摘要：結(jié)合工程實(shí)例，介紹了某預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁橋的現(xiàn)狀及采用的加固方法，對(duì)受損的預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)連續(xù)梁橋采取粘貼碳纖維布和橋面植筋補(bǔ)強(qiáng)等加固的方法進(jìn)行維修，結(jié)果表明，采用的加固維修方法切實(shí)可行，維修后的橋梁安全性和適用性都滿足要求。

關(guān)鍵詞：橋梁維修；粘貼碳纖維布加固；植筋補(bǔ)強(qiáng)加固

引言

某高速公路跨線橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)連續(xù)箱梁橋梁全長為5750m，橋面全寬為35.5m，雙向6車道；主橋?yàn)殚L947.66m的預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)連續(xù)梁體系，該連續(xù)梁分為5跨，最大跨徑為210m；其南北引橋均為35m的簡(jiǎn)支T型梁，設(shè)計(jì)荷載為汽-超20、拖-120。

本橋長期承擔(dān)著繁忙的交通任務(wù)，同時(shí)，橋梁建設(shè)時(shí)期的材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度滿足無法滿足目前的承載能力要求。所以該橋梁進(jìn)行加固維修橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)多種病害和缺損，結(jié)構(gòu)承載力和剛度有不同程度的削弱，并影響到其耐久性，對(duì)安全運(yùn)營構(gòu)成嚴(yán)重隱患。根據(jù)橋梁檢查情況，該橋主要承重構(gòu)件缺損嚴(yán)重，病害發(fā)展明顯，按重要部件最差的缺損狀況評(píng)定為“三類”橋梁，結(jié)構(gòu)狀態(tài)較差，需盡早進(jìn)行維修處理，以滿足當(dāng)前和將來的運(yùn)營要求。

1、橋梁概況

1.1橋面部位

由于交通量的增加和材料強(qiáng)度的不足，T型簡(jiǎn)支橋和連續(xù)鋼構(gòu)橋在經(jīng)過大量車輛碾壓后出現(xiàn)裂縫、坑槽、車轍等病害。在這種情況下，橋梁的耐久性得不到保證，車輛運(yùn)行的舒適性和安全性將大打折扣，這將影響交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。

1.2梁體部位

預(yù)應(yīng)力鋼連續(xù)梁下部有裂縫，很明顯，原因在于體內(nèi)的配筋不足，以及材料的強(qiáng)度是不夠的，不能滿足承載能力的要求。T型簡(jiǎn)支引橋梁的梁肋部分有少量細(xì)裂紋和殘缺，主橋和引橋腹板部分出現(xiàn)細(xì)裂紋。同時(shí)，橋墩表面也有少量裂縫。

2、高速公路橋梁加固施工技術(shù)要點(diǎn)研究

2.1上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)要點(diǎn)

（1）增加橋梁鋼筋、截面。在高速公路橋梁的使用性能比較低的時(shí)候，可以采用增加截面或者是增加配筋的方法來增加橋梁底面或者是側(cè)面面積，從而有效的提高橋梁的剛度與承載能力。采用加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)部件的方法，不斷的提高橋梁的承載能力。

（2）高速公路橋面加固的方法。

在高速公路橋面有損傷的時(shí)候，可以在橋面鋪設(shè)一層鋼筋混凝土，之后將舊橋面鑿除，在原本的橋梁基礎(chǔ)之上鋪設(shè)新的橋面，并將加固層和橋梁連接在一起，從而提高橋梁的強(qiáng)度，另外還可以加強(qiáng)橋梁的荷載能力，使橋梁可以適應(yīng)交通壓力。

（3）使用錨噴混凝土的方法加固橋梁。在加固橋梁施工過程中，可以采用利用噴射機(jī)設(shè)備將混凝土噴涂在鋼筋網(wǎng)受噴面上，在混凝土凝結(jié)之后就形成了鋼筋混凝土，采用這種加固方法不僅可以增加橋梁的受力面，還可以有效的提高橋梁的荷載能力。

（4）粘貼鋼板加固方法。在加固橋梁的過程中，為了不改變橋梁的結(jié)構(gòu)，我們可以采用粘貼鋼板的方法來加固橋梁，此方式有著操作簡(jiǎn)單、施工周期短等的優(yōu)點(diǎn)。其加固原理為在橋梁結(jié)構(gòu)破損或者是較為薄弱的位置使用粘結(jié)劑或者是錨栓等將鋼板固定在這些部位，從而有效的提高橋梁抗彎矩的能力，延長橋梁的使用壽命。

2.2下部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)要點(diǎn)

（1）增加樁基的數(shù)量。假如高速公路橋梁樁基的承載能力較低或者是基礎(chǔ)的埋設(shè)過深，我們?cè)诩庸虡蛄旱臅r(shí)候可以使用增加橋梁底部基礎(chǔ)面積的方式。在加固之前，應(yīng)該詳細(xì)的計(jì)算橋梁強(qiáng)度，同時(shí)要確保地基的強(qiáng)度是符合相關(guān)要求的，尤其要注意橋梁各個(gè)部分的差異沉降。假如橋梁的墩臺(tái)發(fā)生了沉降的情況，就會(huì)影響整個(gè)橋梁的行車安全，這時(shí)就可以在原本的樁基周圍增設(shè)鉆孔樁或者是注入鋼筋混凝土，從而有效的提高橋梁的承載能力。

（2）增加護(hù)套。墩臺(tái)會(huì)出現(xiàn)裂縫的原因就是基礎(chǔ)的埋設(shè)深度較淺、高速公路橋梁施工質(zhì)量較差，因此，我們應(yīng)該將墩身分為三道圍帶，在圍帶間距與橋墩側(cè)面的寬度相同的時(shí)候，其寬度應(yīng)該依據(jù)墩臺(tái)裂縫的大小與嚴(yán)重程度來確定，圍帶的厚度應(yīng)該在15厘米左右，之后在墩臺(tái)的外面增加護(hù)套來進(jìn)行加固。假如墩臺(tái)的裂縫較大、破損也較為嚴(yán)重，就應(yīng)該在整個(gè)墩臺(tái)外面增加護(hù)套，以保證橋梁的通行安全。

（3）加寬墩臺(tái)。在加固橋梁的下部結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)該加寬原本的墩臺(tái)蓋梁，并加寬懸臂部分的上部結(jié)構(gòu)。但是這種方法只有在橋梁原本的墩臺(tái)是完整的，并且承載能力符合要求的時(shí)候才可以使用這種方法，假如有不符合的條件，就應(yīng)該重新澆筑橋梁的墩臺(tái)與基礎(chǔ)。

3、施工方法

3.1植筋補(bǔ)強(qiáng)法施工

（1）準(zhǔn)備工作。橋面的老混凝土鑿出揭鑿開后，露出新的混凝土（約鑿開2cm左右的老混凝土），使混凝土表面粗糙、干凈，避免雜物出現(xiàn)。

（2）鉆孔并植入鋼筋。在計(jì)算植筋位置時(shí)，需要先鉆出植筋位置，同時(shí)還需要提前探測(cè)出原鋼筋位置，以避免鉆孔時(shí)對(duì)主筋造成損傷。然后清孔并柱膠，清孔時(shí)，應(yīng)采用清水或者壓縮空氣逐一清理孔內(nèi)的灰塵，以此保證孔壁無灰塵。注膠時(shí)，應(yīng)保證注膠的連續(xù)性，一次完成，注入孔中2/3即可。最后，將準(zhǔn)備好的鋼筋沿同一方向旋轉(zhuǎn)到孔中，并除去孔中的殘余空氣。為了保證新老混凝土的更好結(jié)合，在加固完成后，應(yīng)清除溢出膠體。

（3）安裝鋼筋網(wǎng)并澆注混凝土。首先對(duì)原混凝土表面進(jìn)行處理，修補(bǔ)有缺陷的部分，保證新舊混凝土的良好結(jié)合，形成整體。然后，需要安裝加固鋼筋網(wǎng)，后安裝鋼筋和植入鋼筋之間的要保證捆扎牢固。最后，澆筑補(bǔ)強(qiáng)混凝土。為了加強(qiáng)加固效果，使新舊混凝土結(jié)合力更好，應(yīng)采用鋼纖維混凝土澆注。在澆筑前，鋼筋表面應(yīng)進(jìn)行水噴淋濕潤處理。澆注時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制厚度，完成澆注工作。應(yīng)用工具表面平整，表面用水泥砂漿找平。

（4）養(yǎng)護(hù)。新澆筑混凝土后，必須對(duì)其表面進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)小于14h，這樣才不會(huì)因?yàn)檫^早受力影響加固效果。

3.2粘貼碳纖維施工

（1）準(zhǔn)備工作。碳纖維布的粘貼位置以及范圍，應(yīng)標(biāo)注在梁的底部，誤差應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

（2）表面處理。清除橫梁底部的風(fēng)化層，首先需要清理露出的新結(jié)構(gòu)面層的灰塵，做到干凈、無油污。然后對(duì)梁底裂縫切開處理，然后噴射混凝土進(jìn)行灌縫，處理完畢后清理混凝土表面保證平整無油污。表面殘缺部位修補(bǔ)時(shí)需要做到平整光滑。需要注意的是，如果外露鋼筋腐蝕，首先需要進(jìn)行除銹；平整處理可以通過涂刷膩?zhàn)硬⒐纹?，找平材料的表面?yīng)在下一步施工工序之前干燥。

（3）涂刷涂料。表面處理用樹脂均勻涂于梁底需要補(bǔ)強(qiáng)部位。涂刷時(shí)，要注意混凝土表面需要完全覆蓋涂料，不遺漏；當(dāng)表面樹脂不粘手時(shí)，用修平樹脂填平表面凹凸處，使表面光滑。

（4）粘貼碳纖維布。涂層基本固化后，用干輥在浸漬表面涂上浸漬樹脂。然后將碳纖維布展開、拉伸并鋪在樹脂上，用滾筒反復(fù)滾壓排除布與樹脂之間的空氣，使布和樹脂充分結(jié)合，充分浸在浸漬樹脂中，如發(fā)現(xiàn)碳纖維布浸水浸泡。有密封的地方染色和樹脂之間，可用美工刀沿著碳纖維布順纖維方向剪開，然后再涂浸漬樹脂并反復(fù)擠壓輥直到?jīng)]有空氣。在碳纖維布粘貼30min后，用滾筒再次涂刷浸漬樹脂；最后，碳纖維織布自然風(fēng)干。如粘貼第二層碳纖維布，重復(fù)上述步驟。需要注意：最后鋪一層碳纖維布時(shí)，應(yīng)進(jìn)行最后的找平處理和浸漬樹脂處理。在空氣干燥過程中，應(yīng)做好防水、防塵等防護(hù)措施。

（5）養(yǎng)護(hù)。粘貼碳纖維布后，需要7d時(shí)間完全固化，初期固化需要1d時(shí)間，在此之前橋梁不準(zhǔn)通行車輛，以免影響固化效果。

（6）涂裝。在碳纖維布充分干燥、以及樹脂浸漬硬化之前，可以在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，涂刷裝飾涂料漆或防護(hù)漆。

4、結(jié)束語

橋面植筋補(bǔ)強(qiáng)加固以及梁底粘貼碳纖維布的方法可以有效加固橋梁，如今，該預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)梁橋安全性和適用性均滿足要求，說明采取植筋補(bǔ)強(qiáng)和張貼碳纖維布對(duì)該橋進(jìn)行維修加固的方法是切實(shí)可行的。

參考文獻(xiàn)：

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