道路桥梁和渡河工程中的混凝土加固分析

2020-01-13 00:56
黑龙江交通科技 2020年9期
关键词:渡河桥梁道路

殷 超

(陕西省交通工程咨询有限公司,陕西 西安 710003)

1 道路桥梁和渡河工程中混凝土加固的原则

1.1 可靠性原则

在进行道路桥梁以及渡河工程的施工时,其可靠性主要指的是对应桥梁的具体承载力,而且一旦出现抗力不足的问题,便会导致当前桥梁在使用过程中的安全性与稳定性无法得到保障。而在桥梁的实际应用过程中可以发现,导致其承载力出现问题的原因有很多,并且往往有一些影响因素是难以避免的。为此,在进行桥梁的混凝土加固工作时,需要根据桥梁的具体特点以及使用情况,采取对应的加固措施,使其承载能力以及工程的耐久性得到提升,确保加固工程的安全可靠,实现桥梁使用寿命的延长。

1.2 经济性原则

因为桥梁加固会涉及到多项施工技术,使得在进行桥梁加固的过程中,为了避免经费预算超支,需要根据各个方面的施工细节以及维修规划,来对桥梁加固的成本进行管控。并根据当前的具体施工情况,实现对预算的合理布置,同时将桥梁加固的经济成本以及所带来的社会效益考虑在内,保障桥梁加固的经济性。

1.3 先进性原则

随着国内外相关学者对混凝土加固技术的不断深入研究,使得混凝土加固技术在水平上得到了不断提升。而且随着科技含量的增高,道路桥梁以及渡河工程混凝土加固的质量以及效率也实现了明显保障。比如,粘贴碳纤维布加固技术在其中应用,便在实现了提升桥梁稳定性以及耐久性的同时,降低了加固工程对桥梁原有结构所带来的影响。

2 道路桥梁和渡河工程中的导致混凝土稳定性出现问题的原因

2.1 钙化现象

混凝土的钙化,是导致混凝土稳定性出现问题的一种常见因素。而钙化则是指混凝土中所含有的氢氧化钙与存在于空气中的二氧化碳、二氧化硫接触所采产生的一种综合性化学反应。而虽然通常在碱性混凝土的表层都设有保护膜,能避免空气对混凝土腐蚀。但是随着空气中的酸与表层的碱不断中和,保护层的碱性便会削弱,最终导致混凝土出现钙化现象,使自身的稳固性受到了不良影响。

2.2 温度因素

温度因素会导致桥梁的混凝土部分因冷冻交替的影响,而出现结构性的破坏。并且这种问题,在北方寒冷地区的渡河工程中较为常见,因为在进入到冬季,河流封冻后,其水温会发生变化,使得水对混凝土的侵蚀作用被放大,导致桥梁的混凝土出现脱落等现象,而且随着使用时间的不断推进,桥梁的受损程度会更加严重,并且难以维修。

2.3 侵蚀作用

由于水泥中所含有的碱和骨料在发生反应后会产生碱一硅酸盐凝胶,使得混凝土在吸水作用的影响下出现膨胀的现象,并最终碎裂出现混凝土结构性破坏。而在此过程中,随着酸性物质以及氯化物质对混凝土内部钢筋的侵蚀,还会导致钢筋结构发生严重的变形,使桥梁的安全性无法得到保障。

3 道路桥梁和渡河工程中混凝土加固的优化措施

3.1 加强检测力度

为了确保混凝土加固后的质量,检测力度的提升是其中必不可少的一步。为此,首先应确保混凝土稳固性检测的全面性,在进行检测时采取普遍检查的措施,对道路桥梁以及渡河工程在建设后的整体混凝土稳固情况进行检查,并对检查过程中,桥梁各个部位、支座等细节部位进检测,同时将其对应的尺寸以及状态记录在案,并确保数据足够详细且丰富,以此令检测人员可以对当前道路桥梁以及渡河工程的整体情况有一个具体的了解,并于第一时间获取相应的信息资料。例如,在对某过江大桥进行检查时,相关单位便根据整体检查所获得的当前大桥具体稳固状况,在定期观测与检查的过程中,将桥梁墩身的检查作为了重点目标,并在发现隐患后,及时的进行了加固处理,以此确保了桥梁使用的安全性。而且在进行检测时,也可以通过采集样本进行实验室分析的方式,对桥梁各个部位的材料以及混凝质量进行检测,通过样本来判断道路桥梁与渡河工程是否出现了形变、位移、损伤、风化、剥落、裂缝等情况,而且还可以对这些问题的具体数据以及状态进行明确。此外,在对桥梁常见的钢筋锈蚀等问题进行检测时,还应对其排水装置、伸缩缝、支座以及桥面铺装情况等信息进行确认,并对一些桥梁检测过程中容易出现问题的隐蔽部位进行重点分析,同时避免在检测的过程中,因人力、物力、设备等外界因素的干扰,影响检测结果的准确性。一般来说,在进行检测工作时,需要重点进行分析的部位主要有桥梁的断面突变、控制截面以及桥梁构件的薄弱之处。

3.2 合理选用技术

目前,我国在进行道路桥梁以及渡河工程的建设时,较为常用的加固技术主要为外部粘贴技术、加大横截面技术以及外包钢技术。同时,想要保障加固后的质量,除了在施工时需要遵守对应的施工技术标准以及规范外,也要确保加固技术的选用符合当前桥梁的加固需求以及具体状态。为此,便需要对这些常用技术的具体特点进行分析,以实现对加固技术的合理选择。而这些技术的特点分别为:

(1)外部粘贴技术。在应用外部粘贴技术时,需要根据加固施工的具体需求,来利用粘接剂将对应的纤维复合材料、钢板等加固材料粘贴到桥梁需要进行加固的位置上,使其刚度与承载力恢复设计状态,保障桥梁的使用安全。在应用这种技术的过程中,当使用的加固材料为钢板时,其所使用的粘接剂应为建筑结构胶。而加固所使用的材料主要为阿拉米德纤维、碳纤维、玻璃纤维等纤维复合材料时,则需要将通过环氧树脂材料的应用,使其胶合凝固。

(2)加大截面技术。这种技术的应用,可以实现桥梁各个部位抗力的均衡提升,并且还可以在施工的过程中,实现对破损地面的有效修复,使桥梁在整体上得到了加固。

(3)外包钢技术。外包钢技术的应用,可以使桥梁构件的抗弯性与抗压性均得到提升。而且在进行外包钢技术的施工时,其具有空间小、施工短等方面的特点,从而令外包钢技术更适合于较易受到弯曲影响的桥梁结构加固当中,并使对应桥梁的整体质量得到提高。

3.3 应用新型材料

对于道路桥梁以及渡河工程中的混凝土加固来说,新材料、新技术、新工艺的应用是其应当遵守的主要原则之一。而想要保障其应效果,维护混凝土加固的效用,就要使这些材料、技术、工艺的先进性、科学性、可行性在实际应用的过程中得到体现。而且,在实践过程中可以发现,一些桥梁的加固工程,往往需要更长的施工周期,同时对资源的消耗也更大,使其虽然可以满足施工所需的安全、质量等方面需求,但是在效率以及成本上难以得到保障。而在选用新型材料以及新型工艺时,其加固方案选择需要根据当前工程的具体特点来进行展开,并保障其在质量比、性能比、加固比、效率、质量等方面上的优势,以此来对自身进行推广,从而实现对加固技术的发展。

目前在混凝加固工艺中,使用较为广泛的材料主要有HPC材料、耐久性改善剂以及引气剂。其中HPC材料又被成为高性能混凝土材料,在实际应用的过程中,HPC材料在应用时的凝结度以及强度都要远高于传统的混凝土材料。而且因为其在内部加入了胶凝材料,使其骨料的强度更高,而水灰比也可以得到控制,并且凝胶材料与骨料之间空隙也实现了大幅降低,改善了混凝土的渗透性。耐久性改善剂,在混凝土加固工程中的应用可以实现整体加固质量的提升。以河北省某桥梁加固工程为例,因为其在混凝土加固工程中应用了这种新型材料,使得混凝土在抗渗性、耐酸性、抗冻性等方面均得到了提升,而且在提升混凝土密实度的同时,降低了混凝土干缩现象的发生几率。此外,引气剂也同样可以起到提升混凝土密实度、抗冻性等性能的作用,但因为其具有提升混凝土抗冻融循环能力的特点,因此可以在海洋以及较为寒冷的盐冻地区进行应用。

4 结 论

综上所述,在道路桥梁以及渡河工程中进行混凝土加固时,需要确保其符合可靠性、经济性、先进性等方面的原则,并根据导致混凝土结构稳定性出现问题的因素,结合工程的具体需求,从加强检测力度、合理选用技术、应用新型材料等方面进行混凝土加固工程的优化,以此来保障对应工程安全性与稳定性。

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