道路橋梁維修與加固施工技術(shù)淺析

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摘要：結(jié)合山西省某道路橋梁維修加固工程實(shí)例，對(duì)道路橋梁維修技術(shù)展開(kāi)了分析。以該項(xiàng)目中道路橋梁的病害誘因作為切入點(diǎn)，繼而從鋼筋銹蝕維護(hù)、路基沉降維修、路面裂隙處理以及其他相關(guān)技術(shù)等層面來(lái)討論提高道路橋梁修復(fù)工作效率的有效措施，希望以此延長(zhǎng)項(xiàng)目的使用壽命。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；維修加固；施工技術(shù)

０前言

道路橋梁是我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的主要命脈，在日常生活中具有非常高的使用頻率。因此，在人為使用和自然侵蝕的雙向作用之下，導(dǎo)致了許多道路橋梁工程或多或少出現(xiàn)了一些質(zhì)量問(wèn)題。為了保證道路橋梁的正常使用，相關(guān)部門(mén)需要針對(duì)其出現(xiàn)的病害問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，否則不僅會(huì)影響正常的交通秩序，而且對(duì)于人們的生命安全也會(huì)產(chǎn)生一些隱患。

１工程概況

隨著近年來(lái)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，山西省某市的某條城市交通干線(xiàn)的荷載強(qiáng)度與日俱增，出現(xiàn)了多種工程病害現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，在相關(guān)部門(mén)的主導(dǎo)下針對(duì)該路段進(jìn)行了維修處理，該項(xiàng)目全長(zhǎng)６９．７ｍ，含高度為１１ｍ混凝土梁橋１座，整個(gè)修復(fù)周期持續(xù)３０ｄ，主要維修項(xiàng)目如表１所示。

２道路橋梁工程的病害誘因

１）鋼筋銹蝕現(xiàn)象。為了確定該路段的實(shí)際損壞程度，在施工環(huán)節(jié)開(kāi)展之前，針對(duì)該路段進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)地考察，發(fā)現(xiàn)由于當(dāng)?shù)卦谶M(jìn)行生態(tài)保護(hù)工作的過(guò)程中處置不當(dāng)，導(dǎo)致該路段混凝土與空氣中的ＣＯ２反應(yīng)頻繁，加速了鋼筋銹蝕速率，造成了該路段的損害現(xiàn)象嚴(yán)重。鋼筋在整個(gè)道路橋梁工程中，起到主要的支撐作用，不僅要受到過(guò)往車(chē)輛施加的巨大荷載，而且要支撐道路橋梁的整體結(jié)構(gòu)，因此鋼筋的穩(wěn)定性直接決定了道路橋梁工程的使用壽命。而在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，為了加強(qiáng)鋼筋自身的負(fù)載能力，需要保證鋼筋的跨徑必須維持在一定程度之上，因此鋼筋材料極易受到外界的影響而銹蝕，受到銹蝕之后的鋼筋材料與混凝土結(jié)構(gòu)脫離，失去了其自身的支撐作用［１］。２）路面塌陷。該工程項(xiàng)目還存在一個(gè)嚴(yán)重病害現(xiàn)象便是路面發(fā)生了大面積塌陷。通常來(lái)說(shuō)路面塌陷現(xiàn)象的誘因主要是由于路基沉降引起的。由于沉降不均，導(dǎo)致了該項(xiàng)目的整體結(jié)構(gòu)荷載失去了平衡，造成了大范圍裂隙與塌陷，對(duì)交通安全產(chǎn)生了一定影響，這也是本次進(jìn)行維修加固工作的重點(diǎn)內(nèi)容之一。而導(dǎo)致路基沉降不勻的主要因素大多集中在施工期間，諸如在施工準(zhǔn)備階段沒(méi)有對(duì)周?chē)刭|(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的試驗(yàn)檢測(cè)，導(dǎo)致地下結(jié)構(gòu)水位過(guò)高，從而引發(fā)了道路橋梁工程在實(shí)際使用階段出現(xiàn)了沉降失衡現(xiàn)象；或由于路基填筑材料的選擇不合理，沒(méi)有充分考慮回填材料的透水性問(wèn)題，從而導(dǎo)致路基土層受到外界環(huán)境因素的影響，造成土壤含水量增加，在這種情況下，一旦受到過(guò)往車(chē)輛的外力作用，便會(huì)使路基填筑材料的密實(shí)度增加，從而影響了路基的支撐作用。最后施工過(guò)程中部分施工單位為了趕工期進(jìn)度，在對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)工序的過(guò)程中常常不按照規(guī)定碾壓次數(shù)進(jìn)行，造成路基回填土的密實(shí)度不足，導(dǎo)致后期路基出現(xiàn)沉降不均現(xiàn)象。３）路面裂隙。除了上述兩方面的問(wèn)題之外，該項(xiàng)目的另一個(gè)主要問(wèn)題便是路面裂隙現(xiàn)象。造成路面裂隙現(xiàn)象的因素比較復(fù)雜，根據(jù)觀察該路段的裂隙形式發(fā)現(xiàn)，主要有溫度裂隙與收縮裂隙兩種，因此，推測(cè)該路段出現(xiàn)裂隙的原因主要集中在以下幾種：首先，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)了解到，該路段屬于城市運(yùn)輸主干線(xiàn)路，平時(shí)路上往來(lái)車(chē)輛繁忙，并且車(chē)輛超載現(xiàn)象極為嚴(yán)重，導(dǎo)致道路橋梁表面受到外力作用較為嚴(yán)重，造成了路面結(jié)構(gòu)的磨損增加出現(xiàn)裂隙現(xiàn)象；其次，施工過(guò)程中的水灰比例控制不勻，或是在進(jìn)行澆筑之前沒(méi)有靜置足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)釋放混凝土中的熱量，使混凝土材料中的水泥出現(xiàn)水化反應(yīng)，在凝固之前產(chǎn)生了過(guò)多熱量，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不均，從而產(chǎn)生裂隙［２］。

３道路橋梁工程中的維修加固技術(shù)

１）鋼筋銹蝕的維修加固技術(shù)。在對(duì)該路段的橋梁工程進(jìn)行修復(fù)之前，負(fù)責(zé)整體修復(fù)工作的施工單位首先對(duì)該路段的初始施工設(shè)計(jì)進(jìn)行校對(duì)與核查，并結(jié)合該路段的實(shí)際使用情況來(lái)判斷鋼筋出現(xiàn)銹蝕的主要原因。此外，鋼筋作為整個(gè)橋梁工程的支撐主體，其自身的強(qiáng)度性能也極為關(guān)鍵，因此，在進(jìn)行鋼筋銹蝕處理的過(guò)程中，還需要對(duì)已經(jīng)暴露在自然環(huán)境之下的鋼筋材料進(jìn)行強(qiáng)度系數(shù)檢測(cè)，根據(jù)屈服強(qiáng)度的計(jì)算公式：σ＝Ｆ／Ｓ，判定銹蝕鋼筋的屈服強(qiáng)度是否符合初始的設(shè)計(jì)要求，由此施工單位判定在橋梁建設(shè)過(guò)程中沒(méi)有對(duì)鋼筋材料進(jìn)行防銹處理，從而導(dǎo)致了鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。首先施工單位對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕的鋼筋進(jìn)行了清理，將其表面雜質(zhì)去除，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境特點(diǎn)，選擇了防銹涂層技術(shù)來(lái)對(duì)鋼筋表面進(jìn)行防銹處理，從而避免了鋼筋構(gòu)件遭受進(jìn)一步侵害的可能。除此之外，對(duì)于其中銹蝕現(xiàn)象嚴(yán)重的鋼筋構(gòu)件，還需要進(jìn)行統(tǒng)一更換處理，保證經(jīng)過(guò)修復(fù)加固之后能夠有效延長(zhǎng)該路段的使用壽命［３］。２）路面塌陷修復(fù)加固技術(shù)。經(jīng)過(guò)初步的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)判斷，該路段的路面塌陷現(xiàn)象主要是由于路基沉降不均所引起的，在進(jìn)行實(shí)際修復(fù)的過(guò)程中，施工單位對(duì)于該路段的幾處塌陷現(xiàn)象進(jìn)行了分析，在現(xiàn)有技術(shù)條件的支持下，有效對(duì)其中各處進(jìn)行了修復(fù)加固工作，保證該路段在經(jīng)過(guò)修復(fù)之后能夠正常投入到使用當(dāng)中，并且不會(huì)在此過(guò)程中留下安全隱患。首先是針對(duì)該路段的橋梁部分進(jìn)行加固，在對(duì)其維修的過(guò)程中施工單位采取了改變橋梁橫截面的方式，促使橋梁結(jié)構(gòu)的受力特征發(fā)生轉(zhuǎn)變，橋梁的路基沉降現(xiàn)象得到緩解，并增強(qiáng)了自身的穩(wěn)固性與安全性；其次是針對(duì)兩處路面塌陷進(jìn)行修復(fù)，其中一處路面塌陷現(xiàn)象并非是由于路基沉降所引起的，并且該路段地下結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，多為砂石土層，今后發(fā)生沉降問(wèn)題的幾率不高，故工作人員僅對(duì)其進(jìn)行了簡(jiǎn)單的填補(bǔ)修復(fù)。而另一處塌陷位置的沉降現(xiàn)象則比較嚴(yán)重，為了避免其今后進(jìn)一步惡化，施工單位首先清除了其表面的混凝土層，對(duì)路基回填層做了壓實(shí)處理，隨后灌入環(huán)氧樹(shù)脂材料進(jìn)行二次填充，徹底杜絕該路段再次出現(xiàn)路基沉降的可能性。３）路面裂縫的維修加固技術(shù)。該路段產(chǎn)生裂隙的原因以及損壞程度存在著很大的不同之處，因此，在進(jìn)行裂隙修補(bǔ)時(shí)施工單位根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，分成兩個(gè)階段對(duì)路面裂隙進(jìn)行修補(bǔ)。首先對(duì)并不嚴(yán)重的裂隙進(jìn)行統(tǒng)一修復(fù)，由于對(duì)道路橋梁的使用并不會(huì)產(chǎn)生實(shí)際影響，因此，工作人員首先對(duì)裂隙部位進(jìn)行鑿毛處理，隨后使用水泥混凝土材料進(jìn)行填補(bǔ)修復(fù)。由于水泥混凝土在凝固之后能夠形成堅(jiān)固的防護(hù)層，因此，不但可以避免裂隙的進(jìn)一步惡化，而且能夠恢復(fù)道路橋梁工程的美觀性，并且這種施工技術(shù)較為節(jié)省時(shí)間，可以有效縮短修復(fù)周期［４］。其次，對(duì)于路面裂隙較為嚴(yán)重的部位，該施工單位選擇了從深層與表層兩個(gè)不同位置共同修復(fù)。在路面裂隙位置鑿開(kāi)一道施工槽之后，將加熱成液態(tài)的瀝青材料灌注其中，以此來(lái)避免該裂隙的進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)為了提高道路表面的強(qiáng)度，該施工單位還選擇了利用鋼釘來(lái)加固路面，并在其表面灌注環(huán)氧樹(shù)脂材料，從而不但確保道路橋梁工程能夠盡快恢復(fù)使用，而且可以有效地延長(zhǎng)道路橋梁工程的使用壽命

4結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合山西省某市某道路橋梁修復(fù)加固工程實(shí)例，根據(jù)該項(xiàng)目在修復(fù)過(guò)程中呈現(xiàn)出來(lái)的具體受損部位，分析導(dǎo)致構(gòu)件受損的相關(guān)誘因，討論在實(shí)際修復(fù)施工過(guò)程中運(yùn)用的主要技術(shù)，希望以此促進(jìn)我國(guó)道路橋梁修復(fù)加固技術(shù)的進(jìn)步，保證道路橋梁的正常運(yùn)輸功能和使用耐久性

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作者:劉明星 單位:臨汾市迅捷交通工程質(zhì)量試驗(yàn)檢測(cè)有限公司