桥涵维修加固工作的探讨
2015-07-23
前言
由于使用期限、结构材料以及自然环境等方面的影响，桥涵在其正常使用期限内也会出现各种各样的问题，如果不及时解决，会影响其安全性和耐久性，只有定期对其进行维修加固工程，才能保证桥梁涵洞的正常工作状态。
1.桥涵在施工以及使用过程中遇到的问题
桥涵的施工和使用对于其以后的寿命有很大的影响。如果施工过程中出现质量问题或者缺陷，将会留下很大的工程隐患，在施工过程中遇到的主要问题有：过度的追赶工期造成一些构件或者结构上质量问题。而且近年来，由于公路和桥梁上交通客流量的不断增加，以及越来越多的超重车辆在公路上出现，如果此时公路桥涵年限又比较久远的话，则会对以后的使用造成很大的影响。例如：哈尔滨的阳明滩大桥的坍塌事故，就是由于货车车辆超载，并且车辆同时处于桥面的偏心位置，导致桥梁的承载力不足，从而引起了工程事故。由此可见，合理的设计、规范的施工，以及正确的使用，才能保证桥梁在其设计使用年限内能安全工作。从而节约材料，增加效益。
2.维修加固的意义
桥梁在建造和使用过程中，一定会受到雨雪、或者一些化学物质的侵蚀，并且要承受车辆的重复荷载，以及地震作用的振动作用，车辆超载，风荷载的冲击作用，再加上一些人为的主观因素，从而导致桥梁某些部分出现不同程度的损伤和恶化。再者由于桥涵公路的不断建设和发展，结构物也在不断增多，所以一些粗制滥造的质量问题就容易出现，加上桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，进行维修加固从而提高结构的安全性、适应性和耐久性是非常有必要的。
2.1增加安全性、耐久性及人们的舒适度
桥涵结构的安全性主要指其防止破坏和倒塌的能力，安全性是检验一项工程是否合格的质量指标。土建结构的安全性和耐久性直接关系到结构的使用寿命，是使用期内结构保证正常功能的一种能力，在桥涵出现问题后，或者有预兆危险性的时候，应该及时的维修和加固，来增强安全性和耐久性。
桥梁结构的稳定性和桥面的平整性对人们的舒适度有很大的影响。桥面过大的裂缝或者桥面过大的振动都会引起人们的惊慌和害怕以及心理上的不舒服。此时，进行维修加固就显得非常有必要。
2.2延长结构物的使用寿命
在结构出现较大问题前，及时的维修加固，可以延长建筑结构物的使用寿命。结构某个部分的破坏，如果不加修理的话，就会延伸成为整个结构物的坍塌。所以，应该加强对结构物的检测手段，加强检测力度，及时发现问题，解决问题，才能避免更多的问题出现。
2.3节约材料
桥涵的破坏很大一部分是由于组成结构的材料老化或者破碎，从而退出工作。只有材料出现轻微破碎是及时采取加固措施，可以防止破破损部位的进一步蔓延，从而达到节约材料的目的。对于一些桥面路面来说，交通运输量比较大的路段，采用一些加固改造方法，而不用开挖路面或者更换板梁，节省了造价，避免了需要封闭部分路段来进行大型整修的不便的间接的经济损失。
3.维修加固的一些措施简介
从裂缝发展来看，以下加固方法均能有效地限制裂缝宽度增大,维修加固后正常使用荷载作用下涵板的裂缝宽度符合规范要求。从一些试验表明，采用加固技术能快速修复受损涵板,涵板在补强后可继续正常使用而无需替换。对于交通流量大的高速公路来说,采用一些加固改造的方法而无需开挖路面更换板梁,节省了工程造价,缩短了施工工期,免去了封闭部分交通带来的不便和造成的间接损失。
3.1混凝土和钢筋的防腐防锈
不论是钢筋混凝土结构还是预应力混凝土结构，以及钢结构，钢筋都参与其中，但是钢筋的特殊属性，使其在发挥优势的同时，也遇到容易生锈、不耐火、在湿度较大时易生锈等缺点，所以研究钢筋的防腐生锈就显得非常有必要了。
对处于严重腐蚀环境下的混凝土桥梁，其混凝土表面可进行防腐涂料的涂抹。对于防腐涂料的选择，要结合桥梁所处环境的温度、湿度以及养护条件来选择。涂装前应使混凝土表面保持干燥、清洁。在混凝土表面处理合格后 4h 内进行施工。
对于钢筋而言，在施工前应对生锈钢筋进行除锈，缺陷处理后宜在修补范围及周边涂刷渗透型阻锈剂。由于混凝土包裹在钢筋外侧，所以相当于保护层，可以一定程度上阻止钢筋的生锈和腐蚀，但是，由于混凝土保护层厚度较小，所以导致钢筋外露，此时要通过及时加固维修混凝土的保护层厚度或者在外露的钢筋表面涂防腐涂料，才能保证钢筋不会进一步破坏，从而影响整个结构的安全性。
3.2结构裂缝的处理
在反复荷载作用下，结构会出现裂缝。出现裂缝后就得进行封缝（灌缝）。此时封缝（灌缝）的材料质量应满足设计要求且固化时间可以随温度变化调整。各组分配料应准确，搅拌均匀。灌缝材料的质量应满足黏度小，渗透性、可灌性好等设计要求。表面无浮浆、油污等；胶泥涂抹要平整无小孔、气泡。
3.3贴碳纤维带加固法
贴碳纤维带加固法是一种比较简便的进行加固改造的工艺，材料来源方便，并且便于操作。具体工艺就是：在粘贴碳纤维加固过程中,先用波形夹具固定一端碳带,另一端可采用可靠机械方法拉伸碳带,然后再固定此端。锚固过程中碳带引入了提前施加预应力效应, 有利于充分发挥碳带抗拉强度高的优势,使得加固更为有效。
用贴碳纤维带加固后的涵板,在破坏前有碳纤维带的起鼓、剥离、撕裂等较为明显的破坏预兆,呈现延性破坏特征。粘贴钢带的板梁在破坏前出现粘贴面的剥离,并伴有声响,压区混凝土被压碎而破坏,呈现脆性破坏特征。用贴碳纤维带加固后的涵板破坏征兆明显，为后续的加固改造提供了很大的便利。并且可以直观的观察到隐患的存在，其优点是相当明显的。
3.4钢板加固法
用贴碳纤维带加固和贴钢带进行加固，其区别在于加固材料和施工工艺上。都属于加固补强薄弱构件，就是通过采用新材料，如钢板，碳纤维带等,增大构件的截面尺寸。对于粘贴钢带加固而言,钢带可在设计的基础上由工厂预制，缩短了工期，增加了精度,并且有利于现场施工。加固过程中,当固定膨胀螺栓时若遇到钢筋,可斜向钻孔,斜向钻孔并不影响钢带的固定效果。
3.5.植筋技术的应用
在结构出现承载力不够的问题时，可通过后期植入钢筋的方法来进行加固。总的来说，这种方法还是比较经济合理的，但是在植筋的过程中，不得钻穿、损伤原梁预应力钢筋或普通钢筋。植筋技术就是在混凝土表面钻孔，然后通过增设外部预应力钢筋或者化学化学粘贴剂粘贴补强材料等补强措施对因通行重型车辆或有严重缺陷而不能满足承载力要求的薄弱构件进行加固补强,该法就是通过增加截面上的钢筋数量，从而增大刚度该来提高原构件的承载力。总的来说，该方法还是比较简单可行和有效的的。
4.结语
通过正确的加固方法以及工程管理方法，能维持结构的稳定性并延长其使用年限。在高速公路桥涵质量高标准高要求的今天，我们更要力求维修加固完成后结构物的质量。因为需要加固的桥涵不仅针对施工中存在的质量问题，而且包括大量早期修建的桥梁。对不同的部位进行定期检查，并依此维修加固，才能保证桥涵的正常运行。
