淺談預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋加固方法

彭國強

摘要：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通量及運載量的迅猛增加，以及由于地理環(huán)境、自然災(zāi)害、維修養(yǎng)護不及時等因素的影響，國內(nèi)許多橋梁出現(xiàn)各種各樣的問題，例如總體承載力不足、裂縫、混凝土松散剝落、鋼筋外露生銹等。這些危橋不僅影響道路的通行能力，也對人們的生命安全造成威脅。采用適當(dāng)?shù)募庸谭椒▽ξ蜻M(jìn)行修補，可以暫時滿足現(xiàn)代交通運輸?shù)男枨蟆１救烁鶕?jù)實際施工經(jīng)驗，通過本文來探討橋梁加固的常用加固技術(shù)和加固方法。

關(guān)鍵詞：橋梁加固；加固技術(shù)；加固方法

一、橋梁病害出現(xiàn)的原因

我國幅員遼闊，南北氣候差異大，以及橋梁結(jié)構(gòu)種類繁多，使得橋梁病害出現(xiàn)的原因也各式各異，但總體可分為以下原因：

1.橋梁原設(shè)計的荷載是依據(jù)當(dāng)時的社會環(huán)境決定，但社會進(jìn)步后，車輛荷載加大，因車輛的超載、超限導(dǎo)致橋梁長期受壓而產(chǎn)生病害。

2.結(jié)構(gòu)勘察設(shè)計及過程施工中存在缺陷，在設(shè)計橋梁之前，沒有提前做好科學(xué)詳細(xì)的勘察工作，對后期的設(shè)計環(huán)節(jié)造成影響，亦或施工單位在建設(shè)橋梁過程中，出現(xiàn)偷工減料、不按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工等情況，導(dǎo)致橋梁的使用性能不能滿足要求。

3.相關(guān)部門不重視橋梁的養(yǎng)護工作，不及時消除橋梁已產(chǎn)生的病害，導(dǎo)致病害擴大化。例如發(fā)現(xiàn)橋梁產(chǎn)生裂縫之后，不對裂縫及時進(jìn)行修補，導(dǎo)致橋梁鋼筋受到濕潤空氣的腐蝕，加大橋梁的損壞。

4.自然災(zāi)害對橋梁的影響，如溫差、山洪、滑坡、地震等因素均能對橋梁產(chǎn)生重大影響。

二、橋梁加固的重要性

1、提高橋梁使用安全性，對有病害的橋梁進(jìn)行加固后，橋梁的安全性能得到提高，不僅可以減少交通事故的發(fā)生，還可以提高橋梁的承載能力，延長橋梁的使用壽命，提高橋梁的使用性能和經(jīng)濟性能。

2、減少成本支出，加固橋梁的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于新建橋梁，能夠在人力及資金上給予很大程度上的節(jié)約，而且很多加固措施可以在不封閉交通的情況下進(jìn)行，這樣在提高橋梁安全性的同時亦不影響人們的出行。加固橋梁也可以減少建筑垃圾的產(chǎn)生，避免對社會造成環(huán)境污染和資源浪費。

三、橋梁加固的原則

橋梁加固應(yīng)選擇技術(shù)可靠，具有長期加固效果，能滿足結(jié)構(gòu)耐久性要求的加固工藝。加固方法應(yīng)盡可能減少對原結(jié)構(gòu)的損傷，加固所需施工設(shè)備盡量簡單，材料用量少，費用經(jīng)濟合理，加固施工時不中斷或者少中斷交通。

四、橋梁加固技術(shù)的應(yīng)用

1.裂縫修補

橋梁產(chǎn)生裂縫主要有兩方面的因素，一是建設(shè)期因施工不當(dāng)，偷工減料等原因致使新建橋梁本身就有輕微裂縫，后在濕潤空氣腐蝕、混凝土骨料反應(yīng)的外部影響下，裂縫增加；二是運營期因荷載加重、橋梁超負(fù)荷使用等各種原因致使橋梁產(chǎn)生裂縫。裂縫修補可根據(jù)縫的大小，進(jìn)行封縫施工或者灌縫施工。其作用機理都是將膠液注入裂縫內(nèi)，使其擴散、固化，固化后膠體產(chǎn)生較高的粘結(jié)強度，能使裂縫兩側(cè)的混凝土較好粘結(jié)，并杜絕空氣對內(nèi)部鋼筋的腐蝕。

對于裂縫寬較小的裂縫，可采用封縫法修補裂縫。將原箱梁混凝土表面浮渣清除干凈后，用丙酮將裂縫周圍的油污擦洗干凈并保持干燥，然后在裂縫兩側(cè)涂刷改性環(huán)氧底膠，保證裂縫內(nèi)含膠飽滿。待底膠干燥后，混凝土表面缺陷可用改性環(huán)氧膠水泥修補。

對于裂縫寬較大的裂縫，可采用灌縫法修補裂縫。先騎縫鑿一條寬度不小于10mm，深度不小于15mm的V型槽，然后沿裂縫用電錘鉆孔，孔位一般布置在裂縫兩端、縫寬和兩條裂縫交叉處，孔間距為30～50cm，每一條縫應(yīng)有一個進(jìn)料孔、排氣孔、出料孔。接著用空氣壓縮機吹除裂縫、V型槽、鉆孔內(nèi)的浮塵，并用丙酮清油去污。待干燥后，在孔位處布置注膠嘴，注膠嘴用丙酮擦洗干凈，底盤周圍應(yīng)均勻涂抹1～2mm厚改性環(huán)氧水泥，并與孔眼對準(zhǔn)埋貼于裂縫上。用封縫膠填充V型槽，待膠液凝固后，檢查裂縫處是否有漏氣的地方，若無漏氣便進(jìn)行灌漿處理。灌漿最佳施工溫度為20～25℃，豎縫應(yīng)自下而上進(jìn)行灌注，平縫先低后高進(jìn)行灌注，灌注過程中要嚴(yán)格控制壓力，保證裂縫可以充填密實。灌漿完畢后，要檢查飽滿程度?？刹捎贸暡ㄌ絺麅x檢測或者取芯檢查。

2.粘貼鋼板

粘貼鋼板就是通過將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力或薄弱部位來增加箱梁結(jié)構(gòu)表面的配筋率，進(jìn)而增加箱梁結(jié)構(gòu)的強度，對箱梁構(gòu)件的裂縫擴大及應(yīng)力發(fā)展產(chǎn)生抑制，大大提高箱梁結(jié)構(gòu)的承載能力。粘貼鋼板具有占地空間小，施工周期短；材料消耗?。还に嚭啽愕葍?yōu)點。

在粘貼鋼板之前，我們要先根據(jù)圖紙在需粘鋼的混凝土表面放出鋼板位置及螺栓孔位，螺栓孔位不應(yīng)破壞原橋預(yù)應(yīng)力筋和主鋼筋。然后鑿除粘鋼位置的混凝土表層砂漿，以粗骨料外露最佳，用電錘鉆出螺栓孔位，鉆孔直徑應(yīng)比螺栓直徑大四毫米。鉆出孔位后用鋼絲刷和空氣壓縮機清除灰塵，用丙酮去除混凝土表面和螺栓油污，然后進(jìn)行植筋操作。鋼板沖孔可依據(jù)現(xiàn)場實際孔位進(jìn)行，并用砂輪機對鋼板粘貼面進(jìn)行除銹及打磨處理，打磨紋路宜與鋼板受力方向成90度，用丙酮清洗混凝土表面和鋼板粘貼面后可進(jìn)行粘鋼。先在鋼板上涂滿粘鋼膠，保證中間厚兩邊薄，然后在混凝土表面涂一層膠，粘貼時用橡皮錘從中間向兩邊輕敲，這樣粘貼后里面不容易產(chǎn)生間隙，待膠液從鋼板兩邊溢出后，粘鋼完成。

3.箱梁腹板加厚及增加預(yù)應(yīng)力鋼束

箱梁腹板加厚和增加預(yù)應(yīng)力鋼束是通過增加腹板截面面積和增加預(yù)應(yīng)力來提高梁體剛度和結(jié)構(gòu)的抗彎抗剪力。但這種加固方法使得梁體自重增加較多，故在選擇這種方法之前要考慮基礎(chǔ)的承載能力。腹板加厚及增加預(yù)應(yīng)力鋼束施工內(nèi)容較多，工程量大，在施工過程中為保證新舊混凝土截面有效結(jié)合，應(yīng)在封閉交通后進(jìn)行施工。

在腹板加厚之前，要先探查腹板上的裂縫，并將裂縫做封閉處理，然后對腹板做打磨及鑿毛處理，用空壓機吹走粉塵。對原箱梁腹板內(nèi)部預(yù)應(yīng)力及鋼筋進(jìn)行探測，在后續(xù)預(yù)應(yīng)力定位孔及植筋孔施工中，應(yīng)避開原鋼絞線，防止對原橋造成破壞，但預(yù)應(yīng)力鋼束定位孔不得變動。用鋼絲刷及空壓機清除孔內(nèi)灰塵后，用膠槍將孔內(nèi)2/3注滿植筋膠，然后插入鋼筋及預(yù)應(yīng)力定位筋。待支模完成后便可澆筑混凝土，在澆筑混凝土之前，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行混凝土配合比、坍落度、坍落擴展度、強度、彈性模量等性能試驗。腹板加厚砼澆注期間監(jiān)測單位應(yīng)實時監(jiān)測梁體應(yīng)力、撓度的變化，如有異常，應(yīng)及時反饋，采取處理措施。待混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的95%后，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束張拉。張拉應(yīng)遵循均勻?qū)ΨQ張拉原則，張拉后應(yīng)及時灌漿。

結(jié)束語：

隨著我國的交通行業(yè)的快速發(fā)展，危橋數(shù)量在日益增加，及時的選擇合適的加固方法不僅可以在投入少量資金的情況下，延長橋梁的使用壽命，也能在滿足我國現(xiàn)階段的交通通行要求下，為我國帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻(xiàn)

[1]JTG/T J23-2008公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S]

[2]郭智剛.增大截面法加固橋梁構(gòu)件的設(shè)計方法研究[D].南京：東南大學(xué).2008

[3]關(guān)翼.連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁底板開裂原因分析和對策研究[D].重慶：重慶交通大學(xué).2010

（作者單位：武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司）