橋梁上部混凝土結(jié)構(gòu)病害及其維修加固探討

余鴻彬

摘 要：混凝土施工是公路橋梁建設(shè)中的重要部分，其施工質(zhì)量直接決定道橋工程的使用質(zhì)量與壽命，隨著交通運(yùn)輸需求的不斷提升，公路橋梁建設(shè)規(guī)模不斷提升，雖然建設(shè)企業(yè)不斷引進(jìn)全新施工技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行革新，但是在施工作業(yè)中還是存在質(zhì)量問題，尤其是混凝土結(jié)構(gòu)病害問題最為嚴(yán)重。基于此，文章以橋梁施工為切入點(diǎn)，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)病害問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的維修加固技術(shù)措施。希望對(duì)相關(guān)研究人員提供參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;混凝土結(jié)構(gòu);病害問題;維修加固

0 引言

國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，促進(jìn)了對(duì)道路交通的巨大需求。交通橋梁由于設(shè)計(jì)、施工等原因，直接影響和橋梁的安全性，實(shí)用性及耐久性，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的流動(dòng)發(fā)展構(gòu)成阻礙。同時(shí)，當(dāng)前橋梁工程的施工質(zhì)量和管理水平低，橋梁病害較多，例如橋梁裂縫的增加，如果沒有及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，將會(huì)造成無法估量的經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。因此，根據(jù)橋梁施工和維護(hù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)裂縫展開分析，探討維護(hù)加固革新技術(shù)，對(duì)提升橋梁施工質(zhì)量具有重要意義。

1 預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)分析

在橋梁工程上部建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力混凝土施工是主要組成部分，在整體結(jié)構(gòu)體系中，主要包括采用剛性梁與彈簧的T型鋼結(jié)構(gòu)，彎矩構(gòu)件等，根據(jù)混凝土橋梁的適應(yīng)性，對(duì)彎矩結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以提升預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)橫截面較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土固體構(gòu)建過重，這時(shí)會(huì)對(duì)梁體才生一定程度的應(yīng)力，內(nèi)部結(jié)構(gòu)持續(xù)損壞后，會(huì)造成混凝土表面裂縫或梁體斷裂等問題。將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用到橋梁上部施工中，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)力需求，調(diào)整結(jié)構(gòu)應(yīng)力參數(shù)，不僅具有工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，而且施工成本較低，低壓混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)系數(shù)較高，可應(yīng)用橋梁、屋頂以及彈簧T梁中，但是容易產(chǎn)生裂縫，因此需要在施工中密切關(guān)注預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)情況，及時(shí)采取修復(fù)加固措施[1]。

2 橋梁混凝土結(jié)構(gòu)病害問題分析

2.1 裂縫問題

混凝土裂縫是常見的結(jié)構(gòu)病害問題，混凝土梁體投入使用后，長(zhǎng)期處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，在車輛的碾壓下，容易對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成破壞。同時(shí)，在橋梁建設(shè)過程中，如果缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)管制度，也會(huì)留下諸多質(zhì)量隱患，例如模板施工質(zhì)量較低，混凝土養(yǎng)護(hù)工作不到位等，這樣當(dāng)公路橋梁長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，便會(huì)縮短使用壽命，一旦超出臨界點(diǎn)，便會(huì)導(dǎo)致混凝土構(gòu)件內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，并且逐步延伸至混凝土表面，常見的裂縫為荷載裂縫與變形裂縫等，及時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫進(jìn)行修復(fù)，避免不良因素的蔓延，能夠保證橋梁使用質(zhì)量[2]。

2.2 隔板破損問題

隔板破損也是混凝土橋梁結(jié)構(gòu)病害的主要表現(xiàn)，橫隔板的作用維系橋梁的橫向穩(wěn)定性，對(duì)混凝與構(gòu)建進(jìn)行連接，使其成為整體，在使用中還能夠?qū)Ω鳂?gòu)件的結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行調(diào)整。然而，當(dāng)混凝土構(gòu)件之間的隔板斷裂時(shí)，會(huì)導(dǎo)致橋體承載效果失衡，整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重威脅。此外，在混凝土橋梁的建設(shè)過程中，如果操作不當(dāng)，沒有按照隔板設(shè)計(jì)位置進(jìn)行施工，或者搭接質(zhì)量較低，也會(huì)影響到橋體隔板的應(yīng)用效果，導(dǎo)致橋梁隔板受力不均勻，這樣會(huì)使部分混凝土構(gòu)件與梁體承載較大負(fù)荷，長(zhǎng)時(shí)間處于此狀態(tài)，會(huì)使隔板破損與斷裂，由于不同隔板的剛度存在差異性，因此在橋梁不均衡壓力作用下也會(huì)引發(fā)隔板損壞[3]。

3 橋梁上部混凝土結(jié)構(gòu)病害維修加固技術(shù)措施

3.1 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

基于上述混凝體結(jié)構(gòu)病害問題，要將多種修復(fù)加固技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建科學(xué)完善的橋梁病害處理措施，首先是應(yīng)用裂縫修補(bǔ)技術(shù)，對(duì)混凝體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)橋面寬度不超過0.2 mm的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，具體方法為在混凝土表面突破環(huán)氧樹脂保護(hù)膜，對(duì)細(xì)微裂縫進(jìn)行填充，同時(shí)能夠在其表面形成保護(hù)膜，避免大面積漏水情況。還可以采用表面涂抹法，對(duì)較細(xì)較淺的裂縫灌入樹脂保護(hù)膜，這樣可以重新對(duì)混凝體結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。需要注意的是，在修補(bǔ)前需要先對(duì)橋梁及公路表面進(jìn)行清理，用鋼絲刷清除表面的附著物，并且用清水沖洗干凈，在保護(hù)膜圖涂抹完畢后，還要定期對(duì)修復(fù)情況進(jìn)行檢查，制定階段性的管養(yǎng)方案，這樣才能降低橋梁混凝體結(jié)構(gòu)病害對(duì)橋梁整體質(zhì)量造成的影響，延長(zhǎng)橋體的使用壽命[4]。

3.2 注漿填充技術(shù)

注漿填充方法主要針對(duì)混凝體結(jié)構(gòu)裂縫較大的區(qū)域，利用鋼絲刷或砂輪機(jī)對(duì)混凝體表面進(jìn)行打磨，沿著裂縫方向逐漸延伸，去除周圍的灰塵與游離石灰，然后對(duì)裂縫周圍進(jìn)行清理，按照比例將環(huán)氧樹脂填充到裂縫中，一定程度上可以緩解混凝土結(jié)構(gòu)的損壞程度。此外，還可以采用噴漿修補(bǔ)法，也就是將噴射技術(shù)與傳統(tǒng)注漿填充相結(jié)合，在對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行處理時(shí)，利用水泥類材料或樹脂，先對(duì)裂縫灌入樹脂材料進(jìn)行修復(fù)，隨后使用水泥材料在裂縫表面進(jìn)行涂抹，如果裂縫較深，還可以利用輸液泵，但是可能無法控制注射材料的容量，因此要采用低壓低速填充模式。當(dāng)橋梁混凝土表面裂縫較大時(shí)，可以采用噴漿修補(bǔ)法，對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行開鑿，對(duì)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，然后再重新填充砂漿保護(hù)膜，最后對(duì)混凝土表面進(jìn)行清理[5]。

3.3 結(jié)構(gòu)破損修復(fù)技術(shù)

在處理混凝土結(jié)構(gòu)破損時(shí)，需要制作吊籃與加工拉桿，利用拉桿支撐破損的隔板，選擇合適區(qū)域安裝吊籃，保證吊籃可以在扶手上隨意移動(dòng)，隨后對(duì)混凝體內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，這里可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果，對(duì)隔板破損位置進(jìn)行判定，隨后將拉桿從模型孔墻穿過兩片梁體，用螺栓對(duì)隔板進(jìn)行緊固處理。由于改造加固施工難度較高，需要工作工人熟練掌握相關(guān)技術(shù)與設(shè)備，而且相互之間還要有良好的合作默契，在施工前提前做好防護(hù)措施，提升橋體混凝土結(jié)構(gòu)病害的處理質(zhì)量。

3.4 外包鋼加固技術(shù)

最后要合理應(yīng)用外包鋼加固技術(shù)，也就是對(duì)混凝土構(gòu)建外部進(jìn)行包鋼處理，與混凝土結(jié)構(gòu)融為一體，提升混凝土構(gòu)建的整體穩(wěn)定性，這種加固方式不僅工作量較少，而且應(yīng)用效果良好，因此在當(dāng)前橋梁工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。但是，該方法的缺點(diǎn)為加固過程中會(huì)涉及到鑿孔作業(yè)，需要在后續(xù)施工中開展全面修復(fù)處理。隨著橋梁施工技術(shù)的不斷革新，以外包鋼加固技術(shù)為基礎(chǔ)，研發(fā)橋梁碳纖維加固法，利用環(huán)氧樹脂系列的纖維貼片連接受拉區(qū)域，以新的受力方式替代原有抗拉力不足部位，改變橋梁應(yīng)力分布的加固方法。由于碳纖維同體積重量比混凝土要少很多，不增加橋梁自重，而且抗拉強(qiáng)度高，可重復(fù)使用，因此也能夠?yàn)闃蛄夯炷两Y(jié)構(gòu)提供有效的加固處理。

4 結(jié)論

綜上所述，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，公路橋梁建設(shè)逐漸朝著高質(zhì)量、高效率的方向前進(jìn)，以應(yīng)對(duì)逐漸提升的交通運(yùn)輸需求，而對(duì)于道橋建設(shè)工作人員來說，要不斷提升技術(shù)水平，掌握新技術(shù)與設(shè)備的操控技巧，這樣才能避免受到不良因素的影響。本文首先對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹，其次指出混凝土結(jié)構(gòu)病害問題，最后提出相應(yīng)的修復(fù)加固技術(shù)，具體為裂縫修補(bǔ)技術(shù)、注漿填充技術(shù)、結(jié)構(gòu)破損修復(fù)技術(shù)、外包鋼加固技術(shù)等，確保橋梁工程建設(shè)的安全性與可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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