桥梁工程中混凝土加固技术
李鹏杰
浙江交工宏途交通建设有限公司 浙江金华 321000
桥梁的施工管理、养护和补强技术是保证工程顺利完成的基础。可以有效提高桥梁的服务质量,促进桥梁的正常运行,有效处理工程的质量安全风险。采取适当的加固和养护措施,可以有效提高桥梁的服务水平,为市民提供良好的交通服务。
1 桥梁加固改造的作用
21.1 加强道路安全
如果桥梁的主要部件老化或损坏,将存在严重的安全隐患。大约 30% 的危险桥梁经历了不同程度的结构变形。加固改造可以有效消除这些隐患,从而保证安全。此外,加固后的桥梁可以将倒塌的风险从原来的 15% 降低到几乎为零。这不仅避免了桥梁倒塌造成的人员伤亡和财产损失,而且提高了道路的安全系数,让人们安心出行。
1.2 延长桥梁使用寿命
加固和改造可以使危险桥梁恢复其原有的承载能力或增强其结构功能。此外,经过合理加固和改造的桥梁,其使用寿命平均可延长 20 至 30年。此外,与拆除和重建相比,建筑成本可节省约 40% 至 50% 。因此,对桥梁进行加固改造,可以使危险的桥梁起死回生,在满足交通需求的同时,实现资源的有效利用,具有非常积极的意义。
1.3 促进经济发展
实施桥梁养护工程对促进区域经济发展具有多方面的积极意义。一方面,危桥改造后,沿线的贸易往来可增加 30% 左右。另一方面,它也可以提高居民出行的安全性,促进经济交流。同时,危桥的改造可以促进周边地区的物资流通和人员交流,使该范围内居民的收入增加 25% 左右,提高人们的生活质量,从而促进区域经济的发展。
2 桥梁工程中混凝土加固技术的应用
2.1 放样及锚点定位
在桥梁维修加固施工前,需要进行精确的布置和锚点定位。在裂纹区域设置滑块作为定位底座。根据设计图纸,将垫块与锚固系统集成进行定位,确定加固锚固点坐标。关键受力节点设置布置装置,并辅以多杆螺栓进行加固连接。同时对承压节点进行优化设计,对角肋连接,实现双向布置,保证了配筋体系在水平和竖向荷载作用下的协同工作性能。锚点的高度根据承载区域精确调整,以确保对角线杆垂直于桥体。然后,在梁的顶部和末端进行双向加固。最终,整个定位过程通过凿岩机钻孔和清洗完成。
2.2 裂缝处理
桥梁在长期使用过程中,由于环境因素、荷载变化和材料老化的影响,可能会出现裂缝。裂缝的处理应考虑到裂缝的宽度、深度、位置及其对建筑物安全构成的危害。对于较小的裂纹(通常不超过0.2 毫米),可采用表面闭合方法进行修补。该技术采用环氧树脂、高分子砂浆等在裂缝处构筑封闭的保护层,防止水、氯等有害物质对钢筋的腐蚀,减缓钢筋生锈的速度。但对于宽度和深度较大的裂缝,特别是贯通裂缝,必须采用高压灌浆的方法进行修补。高压灌浆是利用高压将环氧树脂或水泥浆注入裂缝中,填充并硬化裂缝,以恢复结构完整性和承载性能的过程。
2.3 表面缺陷修复
桥梁混凝土在长期使用过程中,由于冻融循环、碳化、化学侵蚀和荷载应力的影响,容易出现剥落、蜂窝和点蚀等现象。如果出现这种情况,不仅会影响桥梁的整体外观,还会导致其耐久性下降。及时进行保养是必要的。在进行任何修理之前,应彻底清除损坏的部件,以及松散的混凝土和污垢。然后,应采用高压水炮或喷砂,以确保修复材料能与原结构充分融合。对于局部浅层损伤,可采用高强水泥砂浆或高分子砂浆进行修复,以达到修复前的强度和耐久性。对于大面积开裂、蜂窝等病害,一般采用高性能混凝土与界面处理剂配合使用,提高新老混凝土的粘结强度。此外,为防止此类情况再次发生,修补后可喷涂防水防腐涂料,以减少混凝土从外部受到的腐蚀,并应定期进行检查和维护。
2.4 粘贴加固法
粘贴加固法是桥梁结构加固中应用广泛的一种技术,主要用于增强桥梁构件的承载能力和抗裂能力,特别适用于受拉区域的加固。常用的粘贴材料有碳纤维布、钢板等。具有强度高、耐腐蚀、施工方便等特点。加固前应进行全面检查,确定加固位置及使用的粘结材料类型。进行粘贴时,应先对粘贴区域进行打磨、清洗等,以保证粘结剂能充分渗透,从而形成良好的粘贴。然后在混凝土表面涂上专用粘合剂,并用滚轴工具去除气泡,以保证粘接强度。
采用粘贴法对主梁梁板和桥墩进行局部加固,可以在不显著增加桥梁自重的情况下提高桥梁的抗弯抗剪性能。项目完成后,还需要进行超声波探伤、绘图等质量检查,确保符合设计要求。
2.5 增大截面加固法
截面扩大加固法是一种传统的有效的桥梁加固方法。它主要通过增加构件的截面尺寸来提高构件的承载能力和刚度,适用于梁、柱、墩等结构的加固。当桥梁因荷载增加或材料老化导致极限承载力下降时,采用增大截面进行配筋的方法可有效改善其受力状况。施工前,有必要对桥梁受力情况进行分析,确定需要加固的部位、加固材料的厚度和加固方案。在施工过程中,第一步是对原混凝土表面进行粗糙处理,以增强新老混凝土之间的附着力。在此基础上铺设钢网,采用高强混凝土或喷涂将新旧混凝土连接成一个整体。
2.6 预应力加固法
预应力加固法通过施加预应力来改善桥梁结构的受力状态,提高桥梁的承载能力。适用于大跨度桥梁、受拉区损伤严重的桥梁或要求大幅度提高承载能力的桥梁。其理论基础是在荷载发生之前对结构施加预应力,以减小结构在使用期间外部荷载产生的拉应力,降低开裂和变形的概率。预应力加固方法可分为外加预应力和粘接预应力两种。外部预应力加固主要是在桥梁构件的外部添加高强度钢索或钢筋,并对其张拉产生预应力,从而提高结构的整体刚度和抗裂能力。粘接式预应力是指在碳纤维或钢板等粘接材料上施加预应力,使其主动对结构施加压应力,以增强加固效果。预应力加固方法的优点在于其加固效果显著,可以有效降低构件的应力水平,延长桥梁的使用寿命,减少桥梁自重的增加。但其施工工艺要求较高,施工时必须严格控制拉力值。在使用时,必须精确控制抗拉强度,以保证应力的合理性。
综上所述,桥梁工程结构维修加固技术的应用对于保证桥梁安全运行、延长桥梁使用寿命具有重要意义。
参考文献:
[1] 道路桥梁施工管理养护及加固维修研究. 李伟.运输经理世界,2025(15)
[2] 桥梁施工管理养护技术及加固维修. 陈文强; 周丹. 交通世界,2025(30)
[3] 交通道路桥梁施工建设与加固技术讨论. 陈思翰.交通科技与管理,2025(07)