谈桥梁工程加固技术应用标准

伴随我国交通运输网的逐步完善，公路基础设施建设力度也越来越大。但现有部分道桥工程已无法满足交通发展需求，尤其是修筑时间长、质量低及病害较为严重的老桥，随着通行运行时间的不断增多，其承载力下降严重，为确保车辆通行安全，必须做好桥梁加固处理。只有做好加固改造施工工作，才能进一步提升桥梁承载能力，才能更好地为人们出行提供服务。本文在调查分析原桥病害情况的前提下，制定了切实可行的加固方案，并对其技术应用标准进行了探讨，以期全面提升工程质量。
1工程概况
某桥梁工程为刚架钢筋混凝土桥，通车时间较长。横向上本桥主要构件为6个刚架片，通过桥面、横隔板进行刚架片连接，在拱脚、跨中位置各个刚架片铰接，构成三铰斜腿刚架桥。在桥台上放置边跨梁一端，则中跨主梁端部牛腿位置放置另一端。21.66m为主桥跨径，26m为全桥长度，7m为桥面净宽。该桥地形地貌及水文地质特征如下：
1.1地形地貌特征
本工程所在地具有较为平坦的地形，6.3到7.5m为地面高程范围，第四系内陆河湖沉积硬可塑状粘土、粉质粘土为该桥位勘察深度范围已揭露的土层，且有一定量淤泥质软土、粉土存于顶部，基岩埋深较大，不良地质未出现于勘察范围内。
1.2水文地质特征
5.0到6.0m为勘察区地下水水位测量埋深，孔隙潜水为地下水类型，季节对水位影响较大。经分析得出，于混凝土结构而言地下水不存在腐蚀影响，而对钢筋、钢结构，地下水存有弱腐蚀性。因多种因素影响，目前桥梁结构存有病害问题，如箍筋锈蚀、铁锈膨胀导致混凝土保护层剥落等。除此之外，因交通量不断增大，为满足车辆运行需求，必须进行桥梁加固施工。
2病害调查分析
加固施工前，应全面、详细地检查原有桥梁各个部位的实际情况，具体如表1所示。整体来讲，本桥梁具有基本完整的桥梁结构，且受力清晰，可实施加固措施。但因通车运行时间较长，所有构件都存在不同程度的破坏现象，其中最为严重的为裂缝、锈胀问题。为此，必须做好加固施工，才能确保车辆通行安全。
3加固方案分析
根据施工设计要求，并与工程现场实际情况相结合，提出以下施工加固方案。
3.1下部结构加固方案
原桥桥台结构为“短桩、承台、重力式桥台”三者结合方式，调查结果显示，桥台不存在变位、表面腐蚀等问题，同时该施工区域具有良好地质情况，且桥台较厚，此次加固施工，无需更改原桥台，仅将混凝土喷洒到表面裂缝位置即可，保证该位置具有良好平整度且密实度符合设计要求，避免裂缝扩大及内部钢筋锈蚀。
3.2上部结构加固方案
加固时，需将跨中铰接进行固接转变，保证单榀刚架片为超静定结构，以此增加主桥承受弯矩的能力，同时需将U形钢板设置到主梁段外。要求将梁的下缘、跨中部位作为加固关键点。由于结构体系转变将大大增加抵抗截面弯矩的能力。斜腿基本等同于拱肋，受轴压为主，且承受相应弯矩，加固可选取外包型钢法，也就是将角钢粘黏到梁截面4角上，随后进行扁钢箍焊接，保证连接4根角钢，并将水泥砂浆涂抹到外侧，厚度为2.5cm左右。以此制约混凝土，达到混凝土材料抗压能力提升的目的。针对边跨主梁，因其与中跨主梁不连接，可构成受力清晰的简支梁，与支点相近位置具有较大主拉应力，为此，可选取碳纤维补强法进行加固。要求将碳纤维贴于跨中受拉侧，如梁体下部侧面、底面，以纵桥向作为纤维向，因支点相近位置具有较大主拉应力，应将碳纤维竖向粘贴到梁肋两侧。
4桥梁工程加固施工工艺
4.1碳纤维施工
4.1.1表面处理施工前，需将加固构件表面质量不良的混凝土清理干净，保证混凝土结构层露出，表面可选取修复材料施工。如受力裂缝存于施工中，需做好灌缝处理，必要时可进行封闭施工。要求打磨整平粘贴后的混凝土表面，将附着上面的杂物清理干净，如浮浆等，直到混凝土结构新面露出。选取导角处理法处理转角粘贴位置，进行半径20mm以上圆弧状打磨。4.1.2底层树脂涂刷待清理干净混凝土表面后，应进行底层树脂涂抹。要求严格按照施工现场具体温度进行树脂每次拌和量的确定，且对使用时间加以严控。随后通过滚筒在混凝土表面均匀涂抹底层树脂。待其表面干燥程度满足设计要求后，即可进行下阶段施工。针对凹凸不平位置，可通过找平材料处理修复。4.1.3碳纤维布粘贴碳纤维布粘贴时，需根据设计要求进行碳纤维布剪切，并在粘贴位置均匀涂抹浸渍树脂。通过人工方式向被粘贴位置按压碳纤维布，确保两者粘黏，随后沿着纤维方向选取专用滚筒进行多次滚压，将气泡挤出，保证碳纤维布能够被浸渍树脂浸透，施工中严禁对碳纤维布造成任何破坏。碳纤维布粘贴及浸渍树脂均匀涂抹到表面后，需做好加固结构表面防护工作。要求将砂、素水泥浆等施加到被加固表面，并涂抹厚10mm左右的水泥砂浆。
4.2湿法粘钢施工
4.2.1处理混凝土表面施工前，应将混凝土构件表面污渍、油垢清理干净，并凿除粘结位置粉刷层。同时打磨粘结面，直到混凝土基层露出，打磨作业结束后，需及时将其表面浮渣清理干净，表面可选取丙酮等进行清理。如表面存在空洞、蜂窝等问题，需做好修复处理。4.2.2钢板表面处理将钢板粘结面锈迹等清理干净后，需对其进行打磨直到呈现出金属光泽，尽可能保证表面粗糙，打磨纹路必须垂直于钢板受力方向，随后选取丙酮清理。4.2.3安装钢板根据施工规范规定，准确安装钢板，同时还需安装钢板连接位置、锚栓等，且在1到2mm之间控制钢板、基面的缝隙。4.2.4灌胶粘钢封缝处理钢板附近，并将灌浆孔留出，依照既定灌浆顺序做好灌胶施工。固化阶段，禁止扰动钢板，最后做好钢板防护工作。
4.3加固检测
混凝土结构选取碳纤维片或树脂类粘结材料加固的情况下，需做好各项工序检验工作，如质量不符合施工规定，需及时采取切实可行的措施予以补救。一般情况下，相比设计面积，碳纤维片材具体粘贴面积需控制在设计面积以上，且在10mm以内控制误差值。为检验碳纤维片是否紧密粘结混凝土，可通过手压法检查碳纤维片表面，或利用小锤敲击，保证在95%以上控制整体有效粘结面积。如碳纤维布空鼓面积在10m2以内，修补时可选取针管注胶法施工。如空鼓面积在10m2以上，需及时去除空鼓位置的碳纤维片，再次进行新碳纤维片搭接粘结，且在10cm以上控制搭接长度。特殊情况下，可现场抽取碳纤维片等样品进行检验。粘钢施工中，当临时固定设备去除后，粘结钢板可选取小锤轻敲，通过声音对粘结效果进行判断。当90%以下为锚固区域粘结面积、70%以下为非锚固区域粘结面积时，可认为该粘结件质量不合格，需去除再次进行粘结。
5结束语
综上所述，伴随我国桥梁工程建设规模的不断扩大，施工所面临的环境愈加复杂，必须结合工程实际情况，选取相应的施工技术，确保工程质量及稳定性。加固技术的应用，可有效提升桥梁承载能力，满足交通运行需求。为克服设计、施工弊端，进一步推广碳纤维补强法，必须加大设计理论、施工理论及检测技术等方面的研究力度，这对提高桥梁工程质量意义重大。
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