隨著當(dāng)今社會(huì)運(yùn)營(yíng)量的大幅度增加，越來(lái)越多的超重車給高速公路橋梁帶來(lái)了很大的傷害和困擾，隨著超重車數(shù)量及重量的增加，日漸老化的高速公路橋梁已不能滿足大運(yùn)營(yíng)車輛的需求，負(fù)擔(dān)不起厚重的質(zhì)量，越來(lái)越多的橋梁進(jìn)入危險(xiǎn)的行列，隨時(shí)可能對(duì)人們的生活或生命造成威脅。
一、高速公路橋梁加固的原因
1. 橋面不平、不潔
　　由于缺乏經(jīng)常性的維修養(yǎng)護(hù)，在車輛輪胎的不斷作用下，許多橋梁的橋面板易產(chǎn)生破壞，特別對(duì)于已使用數(shù)十年以上的橋梁，或用瀝青材料鋪裝的橋面最易遭到損壞。橋面不平整對(duì)行車的影響，輕則使行車有輕微顛簸，重則產(chǎn)生跳車，以至不得不低速行駛。在簡(jiǎn)支梁的梁端接頭處和掛梁的懸臂掛梁支點(diǎn)處的填縫材料，由于缺乏養(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生脫落，且遭受車輛的磨耗，從而出現(xiàn)較大溝槽，這是引起跳車的主要原因。
　　當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)跳車處時(shí)，即會(huì)引起臨近梁段的嚴(yán)重振動(dòng)，從而增加構(gòu)件的疲勞。若對(duì)此不加以改善，勢(shì)必將縮短橋梁的使用壽命。橋面上因長(zhǎng)期無(wú)人清掃、整理，橋面不清潔，泄水孔堵塞，這一問題在許多中、小型橋梁中普遍存在。橋面上不清潔往往體現(xiàn)在護(hù)輪帶下積存垃圾、泥土污物，形成三角形硬塊，造成泄水孔被堵塞，下雨時(shí)橋面產(chǎn)生積水，車輛過(guò)橋時(shí)泥水飛濺，影響通行能力。
2. 橋面欄桿破損、不完整
　　橋面欄桿損壞后，沒有及時(shí)維修恢復(fù)，在許多失養(yǎng)的高速公路線上都能看到。造成橋面欄桿局部損壞的原因，絕大多數(shù)是機(jī)動(dòng)車交通事故造成的，部分是因?yàn)檐囕v上載有長(zhǎng)大笨重的貨物在橋上行駛時(shí)不慎碰壞的，少數(shù)是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿損壞，如不及時(shí)修整，不但影響美觀，更重要的是使橋上交通缺乏安全感。
3. 橋頭產(chǎn)生跳車
　　由于橋頭引道高填土產(chǎn)生不均勻沉降，致使許多橋梁橋面與引道路面銜接處不夠平整、順適，從而使車輛駛過(guò)橋頭時(shí)，產(chǎn)生輕微或嚴(yán)重跳車。橋頭跳車不但影響車速，降低行車質(zhì)量，而且也會(huì)影響橋梁使用壽命，嚴(yán)重的跳車甚至導(dǎo)致汽車彈簧鋼板折斷。
4. 橋梁構(gòu)件小的損壞未及時(shí)維修
　　橋梁在交付使用后出現(xiàn)的空洞、裂縫、沉陷、變位等毛病在日常維修養(yǎng)護(hù)中缺乏經(jīng)常檢查與及時(shí)修補(bǔ)，致使鋼筋銹蝕，小裂縫發(fā)展成大裂縫，活動(dòng)支座失去活動(dòng)能力，混凝土脫落等。對(duì)橋梁下部的墩臺(tái)、錐坡、護(hù)岸，上部構(gòu)件的背面極少巡視查看，因此問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，汛期抗洪能力極差，易遭到水毀，所以有的橋梁“小病不治釀成大病”。
5. 橋孔通水不暢，通航凈空不足
　　不少中小橋的橋孔水流不暢，橋孔附近河床淤塞。位于城鎮(zhèn)郊區(qū)和工廠附近的橋梁，由于排放大量生活污水和工業(yè)廢水，使橋孔淤塞更為嚴(yán)重。
6 路寬橋窄，形成“瓶頸”，影響通過(guò)能力
　　許多橋梁由于建造年限較長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)較低，橋面窄小。在高速公路的維修改建中，往往路面拓寬，而橋梁沒有相應(yīng)拓寬改建，形成“瓶頸”，既影響通過(guò)能力，又增加行車的危險(xiǎn)性。
二、高速公路橋梁加固方法
1. 增大構(gòu)件截面加固法
　　該法適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的加固。其是當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，在梁底面或側(cè)面加大尺寸，加設(shè)主筋，或是加厚橋面板，以提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。但由于該加固法會(huì)增加混凝土構(gòu)件的自重，施工周期長(zhǎng)，抗腐蝕耐久性差，對(duì)原有結(jié)構(gòu)有一定的損傷，因此，該法對(duì)較小跨徑的 T 梁橋或板橋較為適用，對(duì)于板梁、箱梁不宜實(shí)施。
2. 化學(xué)灌漿和鑿槽嵌補(bǔ)法
　　裂縫在橋梁病害中較為普遍，灌漿法是綜合處治的方法之一，用得比較普遍。在施工中，對(duì)縫寬小于0.3 mm 的裂縫或表面裂縫可采用表面封閉；對(duì)0.3～0.5 mm 的裂縫可采用化學(xué)灌漿封閉；對(duì)大于0.5 mm 的裂縫則需采用鑿槽嵌補(bǔ)法修復(fù)。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂砂漿、甲基丙烯酸酯等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。一般，水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫；環(huán)氧樹脂漿用于鋼筋混凝土的裂縫；環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。灌縫時(shí)，應(yīng)先對(duì)混凝土表面進(jìn)行處理，清除松散灰漿、砂粒、油垢，使混凝土表面保持干凈；灌縫過(guò)程中，用水泥砂漿時(shí)，裂縫應(yīng)濕潤(rùn)；采用環(huán)氧砂漿時(shí)，裂縫宜處于干燥狀態(tài)(灌縫有特殊要求的除外)。
3. 粘貼鋼板加固法
　　粘貼鋼板加固法主要用于鋼筋混凝土受拉、受壓、受彎構(gòu)件的加固。其是采用特指的結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，以達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。
　　(1)特點(diǎn)
　　粘貼鋼板加固法的特點(diǎn)：堅(jiān)固耐用；施工快速；施工干凈利落，簡(jiǎn)潔輕巧，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)濕作業(yè)；鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加極微，幾乎不增加結(jié)構(gòu)荷載，不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物；由于施工快，避免或減少工廠停產(chǎn)時(shí)間節(jié)約加固材料，與其他加固方法相比，粘鋼加固的費(fèi)用大為節(jié)省，經(jīng)濟(jì)效益很高。
　　(2)施工工序
　　鉆孔埋植螺桿→混凝土表面處理→鋼板除銹→配膠→粘貼鋼板→固定與加壓→固化結(jié)構(gòu)膠→檢驗(yàn)加固構(gòu)建的粘鋼質(zhì)量→鋼板表面防腐處理。
　　(3)施工工藝要點(diǎn)
　?、僭谡迟N區(qū)域每隔30 cm 鉆孔埋植一根直徑為12 mm、長(zhǎng)度100 mm 的螺桿，其距鋼板端部的距離應(yīng)控制在5～10 cm之間。
　?、诳捎铆h(huán)氧砂漿對(duì)混凝土表面凹陷部位進(jìn)行填補(bǔ)找平；用角磨機(jī)打磨鋼板粘合面，然后用丙酮擦拭干凈，以除銹。
　?、壅{(diào)配好膠粘劑后，用抹刀裝拌制好的膠同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土粘合面和鋼板粘合面；然后將鋼板貼合，加墊片，緊固螺母，交替擰緊各加壓螺桿，使多余的粘鋼膠沿板縫及螺栓孔擠出，然后固化建筑結(jié)構(gòu)膠。
　　④加固后應(yīng)檢查構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量，可先查看其外觀， 檢查鋼板邊緣溢膠色澤、 硬化程度，并以小錘敲擊鋼板檢驗(yàn)鋼板的有效粘結(jié)面積。
　?、荽_認(rèn)粘鋼效果可靠后，應(yīng)清除鋼板外表面污垢和銹斑，以防止鋼板表面銹蝕。
4. 粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固技術(shù)
　　對(duì)于跨徑較大，所受拉應(yīng)力、剪應(yīng)力較大的橋梁，受力部位出現(xiàn)裂縫、混凝土剝落等病害，可采用粘貼碳纖維布進(jìn)行加固。
　　(1)特點(diǎn)
　　其有以下特點(diǎn)：強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度大；超強(qiáng)防水效果，可抑制鋼筋腐蝕生銹重量輕，幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸；施工簡(jiǎn)便，后期無(wú)須養(yǎng)護(hù)，不受施工空間的限制，施工進(jìn)度快；不受形狀限制，不論方形、矩形、六角形及各類不規(guī)則形加固后均可保持物體原狀，不影響表面裝飾。
　　(2)施工工藝
　?、儆脻L筒刷將攪拌均勻的粘貼膠(底膠主劑∶固化劑＝4∶1)均勻涂抹于混凝土表面，不得漏刷或有氣泡；
　　②用粘貼膠加適量礦物填料調(diào)制成膩?zhàn)訉?duì)混凝土表面凹陷部位進(jìn)行填補(bǔ)找平；
　　③粘貼碳纖維布：用滾筒刷均勻地將粘接膠涂在粘貼位置，將按要求尺寸(尺寸長(zhǎng)度在2 m 以內(nèi)最適當(dāng))剪好的碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼位置，然后用滾筒刷和橡皮刮刀順纖維方向多次滾壓和推平，使碳纖維布充分浸漬，形成復(fù)合材料；粘貼后放置30 min，若纖維有浮出或脫線情形發(fā)生時(shí)以滾輪或橡皮刮刀壓平修正；
　?、転槭固祭w維與水泥面板保持顏色一致，最后應(yīng)在碳纖維布的表面均勻涂抹浸漬樹脂。
5. 體外預(yù)應(yīng)力加固法
　　體外預(yù)應(yīng)力加固法是將具有防腐保護(hù)的預(yù)應(yīng)力束布置在梁體的外部(或箱內(nèi))，通過(guò)整體外預(yù)應(yīng)力束的張拉，使結(jié)構(gòu)恢復(fù)原有承載能力。
　　(1)特點(diǎn)
　　體外預(yù)應(yīng)力加固法有以下特點(diǎn)：體外預(yù)應(yīng)力鋼筋可設(shè)計(jì)為可更換或是不可更換，維護(hù)修補(bǔ)方便；在箱梁的壁內(nèi)不存在預(yù)應(yīng)力管道，不需要清鑿混凝土保護(hù)層，加固時(shí)可做到不影響橋下交通；抗疲勞強(qiáng)度高，能有效的控制原結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度；能夠較大幅度的提高舊橋的承載能力，有效改善結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，恢復(fù)橋梁或提高橋梁的荷載等級(jí)；加固舊橋后，可延長(zhǎng)橋梁使用壽命長(zhǎng)達(dá)20 a。
　　(2)設(shè)計(jì)
　　在應(yīng)用此加固法時(shí)，應(yīng)先要進(jìn)行科學(xué)的體外預(yù)應(yīng)力筋設(shè)計(jì)，即體外束的線形布置、體外束的預(yù)應(yīng)力損失、體外預(yù)應(yīng)力束面積的確定、預(yù)應(yīng)力拉桿所必需的張拉力與伸長(zhǎng)量、張拉應(yīng)力控制值等。
　　(3)施工順序
　　錨箱的加工制作→錨箱混凝土澆注→錨固節(jié)點(diǎn)、轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)的加工制作與安裝→預(yù)應(yīng)力筋穿束及張拉→灌漿及封平端部。
　　(4)施工工藝要點(diǎn)
　?、馘^箱采用鋼板和鋼管焊接而成。
　　②錨箱混凝土澆注前，應(yīng)先將錨固塊與定位塊處的梁體做鑿毛處理；在澆注時(shí)，要合理振搗，確保無(wú)漏振或振搗充足；澆注完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并確保模后無(wú)蜂窩麻面、無(wú)空洞現(xiàn)象等。
　?、坼^固節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)均采用鋼板(應(yīng)做好防銹處理，機(jī)械除銹)和鋼管焊接而成，且為滿焊；安裝時(shí)，則采用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)并用錨栓固定。
　?、茴A(yù)應(yīng)力筋穿束應(yīng)先固定端后穿至張拉端；張拉時(shí)，宜采用左右對(duì)稱，分級(jí)加載，兩端同步整束張拉工藝；一般，張拉控制力宜為1 209 MPa，在每個(gè)張拉過(guò)程中，需測(cè)量伸長(zhǎng)值并進(jìn)行校核，實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與計(jì)算值的偏差宜在±6%之內(nèi)。
　　⑤張拉完成后，應(yīng)用壓力水沖洗孔道，然后進(jìn)行壓漿處理；壓漿完成后，將封錨處梁體混凝土沖洗干凈并鑿毛，焊接封錨鋼筋，安裝模板，并用C30 混凝土封閉張拉端并振搗密實(shí)，最后對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)及錨具進(jìn)行耐久性防護(hù)。

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文章來(lái)源： 永年加固公司
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