浅谈公路桥梁病害的维修与加固

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  摘 要:由于早期建设的旧桥标准低,承载力出现不足的现象,旧桥很大程度被认为是公路中间的一颗定时炸弹,如不重视将产生严重的后果,本文以向阳桥为例就早期建设的桥梁出现的病害,浅谈应如何采取可行的维修加固措施,从而延长桥梁的使用时间和提高承载力。
  关键词:桥梁;病害;维修
  0引言
  现在的旧桥病害较严重的桥梁大多数建造于上世纪六、七十年代,现在已进入二十一世纪,由于车辆增速的发展,早期建设的旧桥出现标准低、承载力不足等问题已迅速显现,影响到当地社会经济的发展。在没有计划对旧桥进行重新改造之前,如何对正在使用中的旧桥进行维修加固,改善旧桥的使用功能,成为面对的一大难题。依据本人曾在养护单位多年的工作实践经验,现以实例向阳桥为例就旧桥常见病害,谈谈旧桥的维修加固方法。
  1旧桥检测方法
  在对旧桥进行维修加固前,必须先要全面掌握旧桥梁结构现状,尽可能收集完整基础资料。由于大多数现有的旧桥建造年限较长,技术资料不全,因此,资料收集需采用内业调查和外业调查相结合的方法,内业主要采集基本数据、文档数据、维修历史数据、特殊检查数据、重车过桥数据、桥上事故数据等内容;外业主要调查病害数据、维修建议数据、病害照片等三项内容;采集设备只要有高倍望远镜、放大镜、检查专用梯、小船、鋼尺、皮尺等常规检测设备及砼保护层测定仪、钢筋锈蚀仪、红外测距仪等特种测试设备,有关必要的资料收集后建立和完善必要的档案资料库。然后按照《公路养护技术规范》的评定标准和评定方法 ,计算出每个桥梁的技术状况评分,并评出技术等级;对确定为一、二类的桥梁进行正常的小修保养,三、四类桥梁则要根据实施情况进行大、中修,五类桥必须要进行改造。向阳桥位于白云区钟落潭镇,该桥建于上世纪七十年代,由于没有建造时的图纸资料,对该桥的检测就是按上述方法进行综合检测,最后该桥被评定为三类桥梁,从而为维修方案提供可靠的根据。
  2、旧桥病害处理措施
  在对旧桥梁养护管理过程中,应针对不同的病害,采取不同的处理措施,现以向阳桥为例应如何对旧桥病害进行加固。向阳桥在检测时发现:
  上部结构
  左幅: T梁混凝土局部剥落、露筋且钢筋被锈蚀,主要发生在1-13#、2-13#、3-13#T梁腹板左侧面梁端头附近。 右幅:(1)第3孔板梁右腹板跨中,用锤头敲击即有脱落趋势,面积2.1m*0.6m。超声回弹结果显示该梁底板混凝土推定强度满足设计强度(250号混凝土)。(2)第1、2、3孔板梁底面产生多条纵向裂缝,局部裂缝内渗水并析出白色钙化物,裂缝长2.5~7.5m,宽0.01~1.20mm。用超声波检测仪测得裂缝深度为44~78 mm,裂缝的存在对梁体使用耐久性造成一定影响。
  下部结构
  右幅: 主要病害发生在1#墩,裂缝出现在墩身两侧相对位置,疑为二裂缝已贯通。裂缝长3.4m,最宽处1.50mm。
  桥面系
  左幅:
  1#、2#桥墩处产生横向裂缝且局部铺装层坑槽,面积0.5m*0.5m,深3cm共3处。1#、2#伸缩缝橡胶条内被泥沙填塞,桥头搭板破损严重。
  针对不同的部位采用不同的方法,最后决定该桥采用有贴碳纤维布加固、注浆压密加固、局部裂缝修复等多种方法对该桥进行维修和加固措施。
  2.1贴碳纤维布加固
  碳纤维片材主要用于混凝土桥梁的基本构件和节点 的加固补强,其加固的效果主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载力;提高构件的刚度以及延性。除此之外,许多室内及现场试验证明,碳纤维片材加固的混凝土构件裂缝宽度发展可以得到控制。由于碳纤维片材,特别是碳纤维布质量轻且厚度薄,具有一定柔度,在混凝土桥的有关部位加固较灵活。碳纤维片材因碳纤维排列方向不同而使各方向拉伸强度不相同,碳纤维片材的纤维向与受力向相同时,其拉伸强度最高,反之,纤维方向与受力方向垂直时,其强度最低。因此 ,在采用碳纤维 片材进行加固设计中,必须正确掌握纤维的布置方向。根据混凝土构件加固计算,可以采用连续式粘贴或条带间隔粘贴碳纤维片材的方式。
  2.2注浆压密加固
  此法主要是用于基础的加固。施工工艺:对压浆所用机械设备进行安装调试→手工麻花钻钻孔→插入内径3cm的压浆管→ 连接压浆机→压入一定稠度的水泥浆。注意事项 :①在条件允许时,压浆管应尽可能加大倾斜角度,使压浆管口尽量接近桥台基础底面位置。②水泥浆用 525号普通硅酸盐水泥拌制,应具备初凝时间长、和易性好、早强、不收缩的特点。拌和时应兼顾流动性和强度两个方面,不宜太稠也不宜太稀。此外应根据气温及早强剂的性能加入适量的早强剂。施工采用的配合比为:水泥:粉煤灰:水:JK一24早强剂:铝粉=1:1:0.5 :0.16:0.001。③每一个孔的压浆应不间断地进行采用冲程式压浆机,压力表的压力以不大于1Mpa为宜,直到有纯水泥浆从出气孔溢出来,维持1分钟左右用粘性土封孔。
  2.3局部裂缝修复
  裂缝处理原则:由于裂缝的产生、发展及长期存在 ,使得潮湿空气进入砼结构内部,从而引起结构内部钢筋锈蚀,导致结构的承载力降低,影响到结构的正常营运甚至安全营运。因此对结构存在的裂缝进行相应的处理及控制非常必要 ,但鉴于裂缝宽度的不同对结构的影响也有所不同。
  2.4 铺装层的维修
  凿除原桥面铺装层重新铺设。针对不少桥梁原桥面铺装层破损严重,起不到应有的功能,采取凿除破损的桥面铺装层,进行重新铺装。新铺混凝土强度等级应不低于C30,桥面铺装层钢筋横向和纵向一般均采用Φ12,纵横向联合向间距为15mm。铺装层钢筋布置方法的目的是增加铺装层混凝土与梁的整体性,使铺装层砼参与共同受力作用。新老混凝土的结合面处,应将老混凝土表面凿毛,清洗干净,并通过植筋加强新老砼的结合。新铺装层也可浇筑C40补偿收缩钢纤维混凝土,每立方混凝土加入钢纤维40kg。
  结语
  通过上述方法对向阳桥加固维修,收到了比较明显的效果,对类似桥梁病害的维修的方式起了示范作用。旧桥的维修与加固主要是在养护技术标准评定为三、四类的桥梁进行,三、四类桥由于资金和其它问题的考虑,很大程度都没有改造的需要,对旧桥的维修加固是提高桥梁的承载能力和使用时间的有效手段。实践中证明主要对不同的旧桥、不同的病害采用不同的维修加固方法就能收到事半功倍的效果。
  参考文献:
  《公路工程技术标准》(JTJ B01-2003)
  《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)
  《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2004)
  《钢筋焊接及验收规范》(JGJ018-96)
  《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)
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