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摘 要:文章从加固设计标准、加固设计方案的选择和桥梁加固设计要点等方面,对公路桥梁加固设计方法进行分析,在此基础上,提出公路桥梁加固施工的建议。期望通过本文的研究能够对公路桥梁使用寿命的延长有所帮助。
关键词:公路桥梁;加固设计;施工
桥梁作为公路工程的重要组成部分之一,其结构稳固与否关系重大。一些早期建成投用的桥梁,在长时间的使用中,受到多方面因素的影响,不可避免地会出现各种病害问题,由此导致桥梁结构的安全性、稳定性降低。针对此类桥梁,应当采取行之有效的方法进行加固处理。
1 公路桥梁加固设计方法
1.1 加固设计标准
在桥梁加固设计中应当对设计标准进行合理选择,一方面要考虑加固设计方案的可行性,另一方面要研究加固的必要性,并依据桥梁的病害情况,对加固方案进行编制,确保加固设计合理可行,为后续加固施工的顺利进行提供有利条件。具体的加固设计标准如下:桥梁加固设计方案的成本应当控制在桥梁新建成本的60%以内,不得超出,如果加固设计方案的成本过高,则会失去加固的意义;经过加固之后的桥梁性能应当与现行规范标准的规定要求相符,确保加固设计达到预期中的效果。
1.2 加固设计方案的选择
桥梁加固设计要选择经济合理的加固方案,将加固工程造价控制在合理范围内;加固设计方案要尽量减少对交通的影响,保证加固后增强桥梁的耐久性,实现加固预期;选用环保型性能优良的材料,减少桥梁养护成本;加固设计方案采用文明施工组织设計,控制加固施工对周围环境带来的粉尘、噪声污染。
1.3 桥梁加固设计要点
(1)桥梁加固设计前收集整理桥梁工程原始资料,熟悉施工设计图,掌握施工方法;深入到桥梁工程现场,勘察检测桥梁缺陷,对比分析原设计要求与桥梁实际状况,为桥梁加固设计提供依据。
(2)检查桥梁基础的破坏程度,分析基础破坏对桥梁承载力的影响,在加固设计中将桥梁承载力提升到1.5倍。
(3)桥梁加固设计要以不损坏桥梁结构与原有构件为原则,保留仍有使用性能的构件,减少不必要的构件拆除与更换,降低桥梁加固成本;要对设计方案进行优化,选用易实施的加固施工技术,必要时设计临时加固措施,避免桥梁造成安全事故。
(4)在采用新构件时,加固设计要对新老构件的连接设计出可行性方案,根据施工技术要求,确保新构件的使用达到预期的加固目标。
(5)桥梁加固设计要按照由下至上的顺序进行设计,主体加固设计后在附属设施设计,设计完成后对桥梁整体加固效果进行验证。
2 公路桥梁加固施工的建议
在公路桥梁进行加固施工的过程中,应当根据桥梁的病害情况,选取适宜的加固技术措施,从而达到预期中的加固效果。具体的加固施工技术的建议如下:
2.1 注浆加固
在桥梁混凝土裂缝进行处理时,可以采取注浆加固的方法,具体的技术要点如下:沿着裂缝的两侧,将5.0 cm范围内的杂物清除干净,并使用吸尘器将裂缝中的堵塞物吸尘,如泥土等,确保裂缝内部干燥、清洁,为后续的注浆加固提供条件;裂缝处理完毕后便可埋设注胶嘴,应当将注胶口设置在裂缝宽度最大的部位;当注胶口设置好以后,便可对裂缝进行封闭处理,封闭后要进行检查,看有无漏气的现象,如果有,则应采取相应的措施进行修补;按照比例对结构胶进行配制,并通过注胶嘴向裂缝内注入胶液,应当反复用胶液对裂缝进行修补,确保加固效果;修复的裂缝应当在注胶24 h将表面的结构胶清除干净。
2.2 植筋加固
(1)依据设计图纸,在植筋的平面位置上,通过墨线弹出纵横线条。随后在采用电锤进行钻孔,确保钻孔表面具有足够的粗糙度,需要注意的是,钻孔施工中,不得使用金刚石钻机。锚固钢筋的间距设置为30 cm,两侧采用错开的方式对锚筋钻孔进行布设,孔径可以设计为12 mm。
(2)植筋孔位钻设完毕后,可以采用空压机,对钻孔进行除尘,将孔内的残渣清除干净,或是用高压水进行冲洗,但在植筋施工前,必须确保孔内干燥,以免影响施工质量;使用丙酮或是酒精对孔壁进行清洗,确保无灰尘、油污等杂质。
(3)胶粘剂进行搅拌,使其达到均匀,并根据说明书中给出比例进行配制。搅拌的过程中,如果采用电动搅拌机,则应当将搅拌时间控制在3 min左右。正常情况下,为确保胶粘剂的粘结性能,不宜采用人工的方式进行搅拌,但若是情况特殊,比如搅拌机发生故障等,则可由经验丰富的施工人员进行搅拌,时间不少于5 min,并且要保证搅拌均匀;胶粘剂配制好以后,可使用专用的工具将胶液注入到清洗后的钻孔当中。操作过程中,应当确保胶液的配制、注胶、植筋的插入等工序连续进行,中途不得停歇过长时间,以免影响施工质量。
(4)当胶粘剂注入到钻孔内之后,应当及时向孔内插入植筋。插筋过程中,避免使用蛮力,要对植筋进行旋转,缓慢插入到孔底,这样能够使胶粘剂与植筋、孔壁紧密结合到一起。插入孔内的植筋弯钩应当采用焊接的方法,与桥面板的主筋相连接。同时应当保证每根植筋的抗拔力符合现行规范标准的规定要求。
(5)当植筋施工完毕,应当在定位后采取相应的措施进行保护,避免碰撞造成植筋位移,影响质量。一般72 h后,胶粘剂彻底固化,植筋便可受力,此时可将保护措施撤掉。
2.3 粘贴钢板加固
2.3.1 施工处理
根据设计要求进行施工放样,在螺栓孔位置钻孔。若钻孔时遇到桥梁内部结构钢筋,则要对钻孔位置进行调整。钻孔后清理干净孔内粉尘;将钢板对准原桥混凝土钻孔位置,标注与钻孔位置对应的螺栓孔位置,进行钻孔;对原桥混凝土的粘结面进行凿毛处理,暴露出来土石层,对土石层进行整平,清理干净表层上的浮浆、粉尘和疏松物质,清理时可采用丙酮作为擦拭物。
2.3.2 预安装
安装已打孔的钢板,如果出现安装孔位对应不上的情况,则应及时修整孔位,直到可以顺利完成安装为止;对钢板粘结面进行除锈、除尘处理,采用磨光砂轮机处理钢板上的粗糙部位;在打磨钢板的纹路时,应保证纹路与钢板长度垂直,打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面,增强钢板表面的粘贴力。
2.3.3 钢板粘贴
在固定钢板时,要在混凝土和钢板间放置3 mm厚的垫片,垫片应在注胶前抽出;要求钢板与混凝土表层保持不小于3 mm的缝隙,使结构胶层达到设计要求的厚度;在钢结构封边胶固化后配制结构胶,采用低速搅拌器按照一定比例进行搅拌配制,要求结构胶性能达标;采用注入嘴向钢板孔内注入胶体,在钢板角的边缘部位插入排气管,排气孔之间的距离为35 cm,利用封边胶对钢板边进行封闭;封边胶在注入后12 h彻底固化,再进行通气试压,测量封边头部位置的钢板内部压强,在达到设计要求后注入结构胶。通气试压的压力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入结构胶,同时排出钢板内部的空气,直到排气管有胶液流出为止;检查结构胶灌入的密实度,用橡皮锤敲击钢板听声识别。
3 结论
综上所述,公路桥梁加固设计及施工是一项较为复杂且系统的工作,为确保加固设计的合理性,应当明确设计标准,掌握设计方案的选择原则,了解具体的加固设计要点。同时,在加固施工中,应当控制好施工质量,确保加固效果。
参考文献:
[1]祁信丽.公路桥梁病害及加固设计技术[J].河南建材,2019(3):226-228.
[2]纳小刚.道路桥梁加宽加固设计及施工工艺[J].居业,2020(9):19-20.
[3]许桂生.桥梁病害整治及加固设计探究[J].黑龙江交通科技,2019(11):150-151.
[4]李进泉.道路桥梁维修与加固施工技术研究[J].住宅与房地产,2020(33):211+214.
[5]孙雷.桥梁检测与加固技术[D].长安大学,2016.
关键词:公路桥梁;加固设计;施工
桥梁作为公路工程的重要组成部分之一,其结构稳固与否关系重大。一些早期建成投用的桥梁,在长时间的使用中,受到多方面因素的影响,不可避免地会出现各种病害问题,由此导致桥梁结构的安全性、稳定性降低。针对此类桥梁,应当采取行之有效的方法进行加固处理。
1 公路桥梁加固设计方法
1.1 加固设计标准
在桥梁加固设计中应当对设计标准进行合理选择,一方面要考虑加固设计方案的可行性,另一方面要研究加固的必要性,并依据桥梁的病害情况,对加固方案进行编制,确保加固设计合理可行,为后续加固施工的顺利进行提供有利条件。具体的加固设计标准如下:桥梁加固设计方案的成本应当控制在桥梁新建成本的60%以内,不得超出,如果加固设计方案的成本过高,则会失去加固的意义;经过加固之后的桥梁性能应当与现行规范标准的规定要求相符,确保加固设计达到预期中的效果。
1.2 加固设计方案的选择
桥梁加固设计要选择经济合理的加固方案,将加固工程造价控制在合理范围内;加固设计方案要尽量减少对交通的影响,保证加固后增强桥梁的耐久性,实现加固预期;选用环保型性能优良的材料,减少桥梁养护成本;加固设计方案采用文明施工组织设計,控制加固施工对周围环境带来的粉尘、噪声污染。
1.3 桥梁加固设计要点
(1)桥梁加固设计前收集整理桥梁工程原始资料,熟悉施工设计图,掌握施工方法;深入到桥梁工程现场,勘察检测桥梁缺陷,对比分析原设计要求与桥梁实际状况,为桥梁加固设计提供依据。
(2)检查桥梁基础的破坏程度,分析基础破坏对桥梁承载力的影响,在加固设计中将桥梁承载力提升到1.5倍。
(3)桥梁加固设计要以不损坏桥梁结构与原有构件为原则,保留仍有使用性能的构件,减少不必要的构件拆除与更换,降低桥梁加固成本;要对设计方案进行优化,选用易实施的加固施工技术,必要时设计临时加固措施,避免桥梁造成安全事故。
(4)在采用新构件时,加固设计要对新老构件的连接设计出可行性方案,根据施工技术要求,确保新构件的使用达到预期的加固目标。
(5)桥梁加固设计要按照由下至上的顺序进行设计,主体加固设计后在附属设施设计,设计完成后对桥梁整体加固效果进行验证。
2 公路桥梁加固施工的建议
在公路桥梁进行加固施工的过程中,应当根据桥梁的病害情况,选取适宜的加固技术措施,从而达到预期中的加固效果。具体的加固施工技术的建议如下:
2.1 注浆加固
在桥梁混凝土裂缝进行处理时,可以采取注浆加固的方法,具体的技术要点如下:沿着裂缝的两侧,将5.0 cm范围内的杂物清除干净,并使用吸尘器将裂缝中的堵塞物吸尘,如泥土等,确保裂缝内部干燥、清洁,为后续的注浆加固提供条件;裂缝处理完毕后便可埋设注胶嘴,应当将注胶口设置在裂缝宽度最大的部位;当注胶口设置好以后,便可对裂缝进行封闭处理,封闭后要进行检查,看有无漏气的现象,如果有,则应采取相应的措施进行修补;按照比例对结构胶进行配制,并通过注胶嘴向裂缝内注入胶液,应当反复用胶液对裂缝进行修补,确保加固效果;修复的裂缝应当在注胶24 h将表面的结构胶清除干净。
2.2 植筋加固
(1)依据设计图纸,在植筋的平面位置上,通过墨线弹出纵横线条。随后在采用电锤进行钻孔,确保钻孔表面具有足够的粗糙度,需要注意的是,钻孔施工中,不得使用金刚石钻机。锚固钢筋的间距设置为30 cm,两侧采用错开的方式对锚筋钻孔进行布设,孔径可以设计为12 mm。
(2)植筋孔位钻设完毕后,可以采用空压机,对钻孔进行除尘,将孔内的残渣清除干净,或是用高压水进行冲洗,但在植筋施工前,必须确保孔内干燥,以免影响施工质量;使用丙酮或是酒精对孔壁进行清洗,确保无灰尘、油污等杂质。
(3)胶粘剂进行搅拌,使其达到均匀,并根据说明书中给出比例进行配制。搅拌的过程中,如果采用电动搅拌机,则应当将搅拌时间控制在3 min左右。正常情况下,为确保胶粘剂的粘结性能,不宜采用人工的方式进行搅拌,但若是情况特殊,比如搅拌机发生故障等,则可由经验丰富的施工人员进行搅拌,时间不少于5 min,并且要保证搅拌均匀;胶粘剂配制好以后,可使用专用的工具将胶液注入到清洗后的钻孔当中。操作过程中,应当确保胶液的配制、注胶、植筋的插入等工序连续进行,中途不得停歇过长时间,以免影响施工质量。
(4)当胶粘剂注入到钻孔内之后,应当及时向孔内插入植筋。插筋过程中,避免使用蛮力,要对植筋进行旋转,缓慢插入到孔底,这样能够使胶粘剂与植筋、孔壁紧密结合到一起。插入孔内的植筋弯钩应当采用焊接的方法,与桥面板的主筋相连接。同时应当保证每根植筋的抗拔力符合现行规范标准的规定要求。
(5)当植筋施工完毕,应当在定位后采取相应的措施进行保护,避免碰撞造成植筋位移,影响质量。一般72 h后,胶粘剂彻底固化,植筋便可受力,此时可将保护措施撤掉。
2.3 粘贴钢板加固
2.3.1 施工处理
根据设计要求进行施工放样,在螺栓孔位置钻孔。若钻孔时遇到桥梁内部结构钢筋,则要对钻孔位置进行调整。钻孔后清理干净孔内粉尘;将钢板对准原桥混凝土钻孔位置,标注与钻孔位置对应的螺栓孔位置,进行钻孔;对原桥混凝土的粘结面进行凿毛处理,暴露出来土石层,对土石层进行整平,清理干净表层上的浮浆、粉尘和疏松物质,清理时可采用丙酮作为擦拭物。
2.3.2 预安装
安装已打孔的钢板,如果出现安装孔位对应不上的情况,则应及时修整孔位,直到可以顺利完成安装为止;对钢板粘结面进行除锈、除尘处理,采用磨光砂轮机处理钢板上的粗糙部位;在打磨钢板的纹路时,应保证纹路与钢板长度垂直,打磨后用碎布蘸取丙酮擦拭表面,增强钢板表面的粘贴力。
2.3.3 钢板粘贴
在固定钢板时,要在混凝土和钢板间放置3 mm厚的垫片,垫片应在注胶前抽出;要求钢板与混凝土表层保持不小于3 mm的缝隙,使结构胶层达到设计要求的厚度;在钢结构封边胶固化后配制结构胶,采用低速搅拌器按照一定比例进行搅拌配制,要求结构胶性能达标;采用注入嘴向钢板孔内注入胶体,在钢板角的边缘部位插入排气管,排气孔之间的距离为35 cm,利用封边胶对钢板边进行封闭;封边胶在注入后12 h彻底固化,再进行通气试压,测量封边头部位置的钢板内部压强,在达到设计要求后注入结构胶。通气试压的压力值不得小于0.1 MPa;采用泵送方式注入结构胶,同时排出钢板内部的空气,直到排气管有胶液流出为止;检查结构胶灌入的密实度,用橡皮锤敲击钢板听声识别。
3 结论
综上所述,公路桥梁加固设计及施工是一项较为复杂且系统的工作,为确保加固设计的合理性,应当明确设计标准,掌握设计方案的选择原则,了解具体的加固设计要点。同时,在加固施工中,应当控制好施工质量,确保加固效果。
参考文献:
[1]祁信丽.公路桥梁病害及加固设计技术[J].河南建材,2019(3):226-228.
[2]纳小刚.道路桥梁加宽加固设计及施工工艺[J].居业,2020(9):19-20.
[3]许桂生.桥梁病害整治及加固设计探究[J].黑龙江交通科技,2019(11):150-151.
[4]李进泉.道路桥梁维修与加固施工技术研究[J].住宅与房地产,2020(33):211+214.
[5]孙雷.桥梁检测与加固技术[D].长安大学,2016.