袁家崗立交橋加固整治探討
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論文導讀：本文介紹了袁家崗立交橋加固施工工藝，該橋通過設(shè)計方案采用較少的維修經(jīng)費成功處理了橋梁底板上的縱多裂縫，使舊橋繼續(xù)發(fā)揮它的使用功能。
關(guān)鍵詞：橋梁工程，箱梁加固，施工工藝
隨著我國經(jīng)濟實力的不斷增長，公路橋梁負荷不斷增加，相當一部分早期修建的橋梁因施工、老化、破損、設(shè)計荷載標準偏低等原因，通行能力和承載能力不能滿足日益增長的交通要求，影響到通行的安全性，為保證橋梁的正常使用，須對橋梁進行加固處理，外貼碳纖維加固法[1]是近年來廣泛應用于公路舊橋加固的一種新興加固方法，該方法施工簡單、施工速度快、可在舊橋不停止使用的條件下進行加固和修復、構(gòu)件截面尺寸變化小、不影響凈空使用、經(jīng)濟性好，而且可以提高被加固橋梁的抗彎、抗剪能力，限制裂縫的發(fā)展。
1、工程概況
袁家崗立交橋于1988年竣工通車，立交橋橋跨布置為18. 87+3*20+16米，上部結(jié)構(gòu)為普通鋼筋混凝土連隊續(xù)空心板，板高1.0M，橋面寬為11.4M，梁底寬7.2M，橫向布置為0.5M的防撞護欄和10.4M的車行道，下部結(jié)構(gòu)為柱式橋墩，兩側(cè)重力式橋臺，投入使用以來，橋梁的空心板梁腹板、梁底以及翼緣均有裂縫，特別是梁底裂縫眾多，貫穿整個梁底，嚴重影響了橋梁的運營，為保證整個橋梁能夠滿足相應的承載力,對立交橋的梁底作了維修加固處理。
2.病害分析
梁底產(chǎn)生裂縫原因僅從施工技術(shù)作些分析[3],梁橋施工時整體現(xiàn)澆，結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的。混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)，當外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則將在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應力，當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。因此，混凝土澆筑不當最容易引起收縮裂縫；另水泥的收縮性較高，導致混凝土收縮變大。施工質(zhì)量控制差，施工和管理水平低，集料含水量沒有很好的控制，結(jié)果造成混凝土強度不足和其他性能（和易性、密實度）下降，導致結(jié)構(gòu)開裂。另在施工中，對已成型綁扎上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，導致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。使用的混凝土塌落度過低，澆筑過快，容易產(chǎn)生收縮裂縫。已形成裂縫處是結(jié)構(gòu)的薄弱斷面，通車以后裂縫自然會沿已有裂縫向兩端延伸和擴展。
3．處理技術(shù)要求
此橋加固按設(shè)計要求用碳纖維每跨中12M范圍內(nèi)縱橫向粘貼雙向碳纖維，粘貼采用的是含量300G/M2，設(shè)計厚度為0.167MM碳纖維卷材，按間距50CM粘貼一道，同時橫橋向也按一定間距粘貼2道，以防止縱向碳纖維布滑脫，施工前須對砼基層作好清潔，并根據(jù)診斷的病害進行表面裂縫處理如環(huán)氧膠泥封縫或用樹脂膠對裂縫進行灌注，對底層裂縫處理完成后，即可對底層涂敷樹脂，待底膠固化后，并對表面毛刺進行了打磨，基礎(chǔ)工作處理完成后，即可進行碳纖維粘貼工作，施工完成后作好了養(yǎng)護工作；碳纖維在施工過程中，采用了碗扣和鋼管相結(jié)合的操作平臺，確保在對梁底進行碳纖維施工過程中保證了梁底的施工有一個安全的操作面。論文檢測。
3．1 碳纖維布(CFRP)加固機理
碳纖維布加固公路舊橋法一般是用樹脂類粘結(jié)材料將碳纖維布(CFRP)粘貼于混凝土表面，按梁的不同受力特點用粘結(jié)材料將碳纖維布有序地纏繞粘結(jié)于構(gòu)件表面，實現(xiàn)對橋梁變形的約束并因此提高橋梁的極限強度和承載能力。
3．2碳纖維布(CFRP)加固設(shè)計計算要點
采用碳纖維布(CFRP)加固舊橋，目前常用的計算方法是將碳纖維布按照一定的標準(例如強度或允許應力法)近似換算成一定用量的鋼筋，然后按照傳統(tǒng)的鋼筋混凝土受力分析模型進行理論分析[3]。雖然是近似計算方法，但理論分析結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)吻合的很好，因此在一般情況下是適用的。
4．碳纖維布(CFRP)加固施工工藝
加固施工工藝流程為：基層處理——碳纖維布裁剪——涂底膠——在碳纖維布上涂膠——粘貼碳纖維布——擠壓——涂罩面膠——養(yǎng)護
裂縫處理的目的在于防止裂縫內(nèi)的鋼筋繼續(xù)銹蝕，阻止橋面水滲漏，美化外觀。論文檢測。碳纖維布要求有強度高、延性好、耐久性及施工簡單且韌性好等特點，材料的采購進場隨貨附帶有產(chǎn)品出廠合格證和出廠檢驗報告，材料滿足本工程加固工程的品質(zhì)要求，并將碳纖維布及粘膠檢驗合格后投入使用。同時根據(jù)施工現(xiàn)場地形情況，采用了碗扣及鋼管搭設(shè)操作平臺，并在施工中注意了平臺的穩(wěn)固性和安全性。另在施工前認真閱讀了施工設(shè)計圖紙，在需粘貼碳纖維布的混凝土表面放線標出粘貼碳纖維布的位置并進行了標注，對碳纖維布加固施工需要使用的機具主要有砂輪機、攪拌器、稱量器、刮刀、滾筒、油刷均落實到位。用手提砂輪機將混凝土表面劣化層（風化層、污物、脫模劑層、浮漿浮塊）除去，并打磨至粗骨料出現(xiàn)為止。打磨完后采用了高壓氣槍將粉塵及松動物質(zhì)清除，并保證了表面干燥，平整無灰塵，加固施工范圍對有裂縫現(xiàn)象處，根據(jù)裂縫寬度進行裂縫封閉或灌膠處理。斷面面層上有剝落、孔隙、蜂窩或模板高差的部位均進行了打磨或磨平，再用找平樹脂進行了修復。配制找平樹脂：本工程采用了E380找平樹脂分主劑和硬化劑，按1：1質(zhì)量比例充分混合，調(diào)成灰色油灰狀，可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面，以消除所有縫隙和不平整之處。施工中，嚴禁混凝土面結(jié)露或接觸到水，同時，避免陰雨天氣施工。濕氣太大將導致樹脂與水氣產(chǎn)生作用而干擾膠化過程。
底層樹脂E810LS分主劑和硬化劑，按5：2質(zhì)量比例充分混合。底層樹脂用量為0.2㎏/㎡，一次攪拌量為在可操作時間內(nèi)的使用量，超過可操作時間的材料均不再使用。在有效操作時間內(nèi)，用滾動型毛刷將底層樹脂均勻涂布在粘膠面上，使每一個部位均涂有底膠，待指觸干燥后，進入下一步工序。論文檢測。施工時，將碳纖維布按設(shè)計尺寸預先裁好，纖維布在縱向搭接完成后，搭接長度控制在15㎝以上。浸漬樹脂E2500S分為主劑和硬化劑，按2：1配制，配制時由專人負責，一人稱量，一人攪拌至樹脂變?yōu)榘咨珵橹�。標準用量�?.8㎏/㎡，每次配制的量均在可使用時間內(nèi)用完。在整段碳纖維布完全貼合到混凝土表面之后，再用脫泡滾筒反復碾壓，以充分含浸樹脂和除去纖維之間的空氣。對于在施工中出現(xiàn)碳纖維布表面呈現(xiàn)很明顯的扭曲、起皺或隆起現(xiàn)象，均將該纖維布揭起重鋪。碳纖維布浸透刮平后，涂了一層浸漬樹脂，用橡膠刮板、脫泡滾筒重復了以上操作，使碳纖維布含浸完全。如果發(fā)現(xiàn)有浸漬膠未浸透的部分，加強了碾壓。
5．結(jié)論
該橋歷經(jīng)一個月加固處理并經(jīng)驗收通過使用至今，通行一直良好，經(jīng)跟蹤觀察未發(fā)現(xiàn)新的病害，裂縫也未繼續(xù)擴展。承載能力仍然能達原標準，說明此種加固方法是有效的；此種施工加固方法施工期限較短，工程費用較少，節(jié)省了工程經(jīng)費，獲得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益�？梢詫⒋朔椒☉玫酵惖钠胀ㄤ摻铐帕簶蚣庸躺�。外貼碳纖維加固技術(shù)用于修補混凝土橋梁的梁板無疑是一個效果非常好的措施，并對目前橋梁加固處理提供了成功的安例。
【參考文獻】
[1] 四川省建筑科學研究院.混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范〔M〕中國計劃出版社.2005
[2] 建設(shè)部.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范〔M〕.人民交通出版社.2000
[3] 交通部公路規(guī)劃設(shè)計院.公路橋梁設(shè)計規(guī)范〔M〕.人民交通出版社.1989.
