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摘要:文中對橋梁維修加固技術要點展開論述,并結合實例,對其維修加固措施及技術流程進行深入探討。
關鍵詞:橋梁維修;橋梁加固;技術分析
0引言
橋梁工程在促進區域間物資、人員流轉,助推地方經濟發展等方面發揮著重要的作用。橋梁工程的長期穩定運行和優越的運載能力,不僅要以可靠的工程質量作為支撐,同時也需要做好維護維修工作。車輛的長期碾壓和風雨侵蝕,使橋面或橋體結構出現一些不可逆轉的缺陷,只有采取相應的技術措施,對這些缺陷進行有效的處理,才能保證橋梁功能的恢復,最大程度地延長其使用年限。開展橋梁維修加固技術研究,能夠為橋梁維護工作提供技術支持。
1橋梁維修加固技術要點
1.1基礎加固技術
在橋梁維修加固施工流程中,首先應做好橋梁基礎結構的分析工作,明確橋梁基礎結構中存在的病害以及引發該病害的原因,制定相應的處理方案,防止橋梁出現承載力不足以及基礎不均勻沉降問題。在橋梁基礎加固技術中,通常采用基礎擴大法來對橋梁基礎結構進行面積擴充[1]。常見的橋梁維修加固處理針對墩臺結構來進行,利用混凝土或其他材料來擴大墩臺面積,以提升橋梁的承載力,有效地延長橋梁的使用壽命。除此之外,還可以使用樁基增補法來對橋梁基礎進行加固,其原理是通過處理樁基承載力下降的相關問題,有效地擴大橋梁承臺的面積,使樁基結構更加穩定。最后,通過混凝土護套對橋梁工程基礎結構進行加固,可以有效地預防橋墩結構產生裂縫問題,大幅度地延長橋梁的使用壽命。如果橋梁出現明顯的傾斜現象,則通過新建擋墻來穩定傾斜趨勢,可起到較好的加固效果。
1.2鋼板加固技術流程
采用鋼板對橋梁工程進行加固是橋梁加固的常見方法。如果橋梁本身出現較為嚴重的結構性損傷,采用鋼板對損傷部位進行維修加固,能夠產生較好的加固效果。鋼板加固是為了應對橋梁結構本身出現的裂縫或剝落問題,在鋼板加固技術應用過程中,針對橋梁不同的病害問題,選擇適合各種病害的鋼板材料有著非常重要的意義,同時還應確定鋼板材料的具體尺寸,以發揮其應有的特性,如鋼板比其他同類材料有更高的強度及韌性,通過采用鋼板材料加固的方法,能夠有效地提升橋梁結構的穩定性。采用鋼板加固,需對鋼板進行黏接,黏合劑有助于受損部位與鋼板進行有效的黏合,同時降低鋼板材料和受損部位分離的概率[2]。通過對鋼板材料的加固方法以及使用結果的分析可以看出,鋼板加固方法具有較好的經濟性以及便捷性,是處理橋梁結構病害的重要技術手段。
1.3截面增加以及配筋加固
在橋梁加固維修方法中,通過增加截面或配筋,也能夠有效實現橋梁結構的加固效果,提升橋梁結構的承載力以及穩定性。同時,通過截面技術和配筋加固技術,能夠有效地治理橋梁裂縫。以增大截面法為例,通常使用該技術需解決新增混凝土與橋梁原有結構的結合問題,其核心思路是保證兩者之間能產生緊密結合的效果,共同承擔橋梁的載荷,防止出現兩種結構受力不均勻而導致無法發揮應有的作用。所以,在增加混凝土結構截面過程中,應根據原有結構的混凝土材料情況,采取有效的配比,使得加固效果能夠得到有效地體現。增加配筋也要考慮到新增鋼筋與原有鋼筋是否能夠有效地結合,共同為橋梁結構提供相應的承載能力[3]。
1.4預應力加固技術要點
預應力加固技術也是針對橋梁結構進行加固維修處理的重要技術,通過該技術能夠為橋梁維修加固提供傳統維修方法無法實現的結構優化效果,特別是考慮到橋梁中常存在部分受彎構件,對這些構件所提供的加固手段要求更高。所以,采用預應力加固技術,能夠有效地對橋梁結構進行優化,使這些結構在預應力加固技術的作用下,為橋梁持續提供有效的承載力,降低橋梁受到外部因素影響而產生的病害。通過對預應力加固技術的加固流程及其特點的分析,其核心內容是,有效處理預應力筋以及預應力技術應用過程中所涉及到的各類材料對預應力技術的影響。預應力加固技術的核心是對預應力張拉力進行控制,應依據橋梁當前的受力狀態,進行相應的科學分析,以確定合理的預應力,通過使用張拉設備,保證完成張拉后的預應力筋能使橋梁體系達到加固效果。
1.5橋梁保養技術
橋梁在使用過程中,受到各類外部因素的影響,而出現不同種類的病害,因此對橋梁進行養護作業,對于橋梁的使用壽命延長及安全性能保障有著非常重要的意義。橋梁的某些部件和結構是病害集中出現的區域,應依據這些區域的結構特點,通過養護技術,避免或減少出現病害的可能性。通常是通過對關鍵部位進行有效的封閉隔絕,使空氣與水無法與結構中的鋼筋發生反應,有效地降低橋梁出現裂縫的概率。同時,在保養過程中,可對裂縫區域進行灌漿處理,以降低病害的危害程度[4]。
2橋梁維修加固實踐
2.1工程概況
某橋梁投入使用時間約十年,相關技術資料已遺失,且無該橋梁的詳細養護記錄。該橋梁上部為鋼箱梁,下部為樁柱式橋墩,橋臺為混凝土材料。該橋長度為43.2m,橋面寬度為4.9m。通過對該橋梁進行的技術測試可知,其橋面系技術狀況指標為92.13分,屬于a級完好狀態;橋梁上部技術狀況指數為47.37分,完好狀態屬于低級唯一不合格狀態;下部結構的技術狀況指標為93.13,狀態為a級完好狀態;橋梁整體狀況指數為72.38,屬于合格狀態。
2.2維修加固措施
依據橋梁的技術分析報告,制定該橋梁維修加固方案。(1)對全橋面板進行拆除并實施有效的防腐措施,由于橋梁所有的檁條有較明顯的銹蝕現象,在完成該防護措施后,涂刷油漆,改善其美觀度;(2)對橋梁結構中的金屬部件鋼構件進行除銹處理后完成彩色涂裝;(3)對橋梁的鋼結構件進行了除銹工作,同時完成了防腐措施。
2.3維修加固技術
2.3.1涂裝維護。橋梁涂裝依照以下施工流程進行:首先做好涂裝表面的清潔工作,核心內容是有效去除橋梁表面的油污,同時采用噴砂設備進行除銹工作,完成除銹后,進行底層涂裝流程,在完成中間期或封閉劑的施工流程后,進行面漆涂裝最終完成涂裝流程。涂裝流程完成后,保證涂裝表面處于良好的清潔狀態,不存在殘渣或油污。在油污清洗過程中,選擇化學試劑對油污進行清除。在噴砂去銹環節,選擇顆粒度和幾何形狀較好的材料,同時制定相應的清潔度及粗糙度標準。在中間漆和封閉劑的涂刷過程中,利用噴涂設備進行噴漆涂裝,然后進行面漆涂刷工作[5]。2.3.2焊接施工。在橋梁加固維修的焊接施工流程中,熔透焊縫的要求設定為二級焊縫。通過對橋面鋼材、焊接材料及焊接方式等多種因素的綜合考量,制定相應的焊接標準,并通過評測報告,制定并生成焊接工藝卡,使該卡成為焊接過程的指導性文件。通過相關部門的審核認定后,要嚴格依照焊接工藝卡開展焊接施工流程。在焊接的過程中,焊接人員應對焊縫集中以及剛性較強的區域,制定相應的焊接流程、標準,保證焊接區域內應力較小。在焊接前,首先應對焊條進行烘培,完成烘培的焊條應放置在保溫箱中保溫,以免焊條暴露在空氣中出現返潮問題。在焊接過程中,同樣要對相關部件進行烘焙。準備工作完成后,焊接前還要檢查焊接件的接頭質量和待焊區域的表面處理情況,要保證表面處于合格狀態。焊接時,應嚴格依照焊接工藝要求操作,避免在焊接區域外的母材上進行焊接。焊接過程中,應依據板縫焊接在構架角焊縫之前進行焊接的原則,并實現焊接目標的自由收縮能力。焊接由中間向外進行,同時保證焊接過程左右對稱。在焊接流程中,有時會出現不同層次不同看到的連續施工內容,應保證不同層次的焊道完成后,進行必要的檢查,在保證不存在缺陷焊接點位后,才進行后續焊接內容。在埋弧焊接過程中,應設置在焊道兩端設置熄弧板和引弧板,同時保證兩板采用相同的焊接坡口和材料。完成焊接后,要進行必要的打磨修正[6]。在焊接過程中,若出現明顯的裂縫,焊接人員不能賃經驗主觀地進行修復和處理,而應分析裂縫的產因,制定相應的修補方案,完成對裂縫的處理工作。同時,在相同部位不得超過三次返修,在進行第二次返修時,需要相關單位的負責人簽字,才能進行第三次返修。完成焊接后,要對焊縫進行外觀質量檢查,符合焊接標準后,才能在該區域打上鋼印,完成焊接流程。2.3.3鋼梁安裝。在鋼梁組裝過程中,首先要完成鋼梁相關零件的質量檢測,對連接區域的截面和焊縫進行有效的清潔,保證該范圍內不存在油污、鐵銹或其他雜質,同時對接頭進行磨光處理,出現明顯的金屬光澤即為合格。同時,不同區域的焊縫有必要的錯位,通常,縫隙錯位間距不得低于25cm。在弧焊接過程中,應設置引弧板,引弧板和焊接部件屬于同類材質,埋弧焊接完成后,要對焊縫進行必要的打磨處理。
3結語
隨著交通運輸業的發展和家用轎車的普及,車流量越來越密集,因此道路工程質量和運載能力面臨著越來越嚴峻的考驗。橋梁工程是交通道路體系中的重要組成部分,在長期服役過程中,難免會出現病害問題。因此,必須根據病害實際情況,采用相應的維修加固技術,保證橋梁工程的安全性和穩固性。
參考文獻
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作者:冉旭 單位:重慶交通大學工程設計研究院有限公司