橋梁抗震加固技術(shù)的應(yīng)用分析

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橋梁是交通生命線工程中的重要組成部分，震區(qū)橋梁的破壞不僅直接妨礙了準(zhǔn)時(shí)救災(zāi)行動(dòng)，使得次生災(zāi)難加重，導(dǎo)致生命財(cái)產(chǎn)以及間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，而且給災(zāi)后的恢復(fù)與重建帶來困難。橋梁作為重要的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施，投資大、公個(gè)性強(qiáng)、維護(hù)管理困難。提升橋梁的抗震性能是減輕地震損失、加強(qiáng)區(qū)域平安的基本措施之一。按照以往地震中橋梁的震害狀況，鋼筋混凝土橋梁常見的破壞形式主要分為上部結(jié)構(gòu)破壞、支座破壞、下部結(jié)構(gòu)破壞和基礎(chǔ)破壞等。

一、梁震害的主要形式

1、上部結(jié)構(gòu)墜毀

因?yàn)橹С秀暯蛹Щ蛳虏拷Y(jié)構(gòu)失效等引起的落梁現(xiàn)象，在破壞性地震中常有發(fā)生，其中絕大多數(shù)是在順橋向發(fā)生落梁。

2、支承銜接件破壞

橋梁支座、伸縮縫、剪力鍵、支承銜接件等，被認(rèn)為是橋梁結(jié)構(gòu)體系中抗震性能比較薄弱的環(huán)節(jié)。支座的破壞形式主要表現(xiàn)為:支座移位、錨固螺栓撥出、剪斷、活動(dòng)支座脫落、支座本身構(gòu)造上的破壞。

3、橋臺(tái)橋墩破壞

墩柱彎曲破壞:彎曲破壞是延性的，多表現(xiàn)為開裂、混凝土剝落壓潰、鋼筋暴露和彎曲等，并產(chǎn)生很大的塑性變形;墩柱剪切破壞:剪切破壞是脆性的，往往會(huì)造成墩柱及上部結(jié)構(gòu)的崩塌，震害較為嚴(yán)峻。橋臺(tái)震害:橋臺(tái)的震害在地震中是較為常見的，因?yàn)榈鼗鶈适С休d力等引起的橋臺(tái)滑移、臺(tái)身與上部結(jié)構(gòu)的碰撞破壞和橋臺(tái)傾斜。

4、基礎(chǔ)破壞

擴(kuò)大基礎(chǔ)的震害普通是由地基失效引起，樁基礎(chǔ)的震害，除了地基失效這一主要緣由外，還有上部結(jié)構(gòu)傳下來的慣性力所引起的樁基剪切、彎曲破壞，更有樁基設(shè)計(jì)不當(dāng)所引起的震害。

二、橋梁震害的緣由

目前的橋梁抗震技術(shù)在地震中并不能保證橋梁完好無損,按照過去眾多地震發(fā)生時(shí),橋梁所產(chǎn)生的不同問題和損壞狀況,能夠大致總結(jié)橋梁震害產(chǎn)生的以下五個(gè)緣由:

1、地基震害

地震發(fā)生后,會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的能量波,在地震能量波的推進(jìn)作用下,橋梁地基中的沙土?xí)灰夯?這就導(dǎo)致了橋梁的地基失效,橋梁的地基發(fā)生沉降或不勻稱沉降的狀況,使地面發(fā)生較大的變形,地層也隨之發(fā)生水平滑移、下層、斷裂等現(xiàn)象。假如發(fā)生地基震害,將會(huì)使橋梁坍塌,給震后的橋梁修復(fù)工作帶來極大的困難。

2、支座震害

不是全部的橋梁設(shè)計(jì)和建筑都能根據(jù)高等級(jí)地震的要求來建筑的,某些橋梁的支座設(shè)計(jì),并沒有充分考慮到抗震的需求,所以在某些支座形式和材料上存在著缺陷,在銜接與支擋等構(gòu)造措施上存在不足,導(dǎo)致支座在地震能量的作用下會(huì)發(fā)生較大的變形和位移。

3、橋墩震害

當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后,橋墩在地震能量的作用下,會(huì)發(fā)生不同程度的傾斜、沉降、滑移、開裂、剪斷和鋼筋暴露扭曲等問題,這些問題對(duì)在囫圇橋體的平安形成極大的威逼,嚴(yán)峻影響到橋梁的平衡和牢固,若不準(zhǔn)時(shí)修復(fù)和解決,橋梁將面臨隨時(shí)崩塌和傾倒的狀況。

4、梁的震害:這種震害主要是由橋臺(tái)震害、橋墩震害、支座震害等引起的,主要表現(xiàn)為主梁墜落,這是最嚴(yán)峻的震害現(xiàn)象,直接斷開了橋梁的主體橋面,導(dǎo)致道路交通癱瘓,搶修工作困難復(fù)雜。

三、橋梁抗震加固技術(shù)的應(yīng)用

1、裂縫修補(bǔ)技術(shù)

按照裂縫的寬度、深度及分布特點(diǎn)，對(duì)裂縫寬度在0.15mm以下且裂縫深度較淺的細(xì)小裂縫，采納涂刷封閉膠舉行表面封閉。對(duì)寬度大于0.15mm的裂縫，采納高壓化學(xué)灌漿的辦法舉行治理，即將由化學(xué)材料配制的漿液，利用鉆孔埋設(shè)注漿嘴，用壓力將其注入結(jié)構(gòu)裂縫中，使其蔓延、凝固，達(dá)到封閉裂縫的目的。搭設(shè)施工平臺(tái)→裂縫調(diào)查→裂縫清理→鉆孔→安裝注漿嘴→密封注漿嘴及裂縫口→配制膠液→灌注膠液→確認(rèn)注滿→膠液固化后拆除注漿嘴→收尾處理→驗(yàn)收。

2、結(jié)構(gòu)混凝土表面缺陷修補(bǔ)技術(shù)

混凝土表面缺陷調(diào)查→缺陷大小面積測(cè)量→鑿除缺陷混凝土→去除浮漿雜質(zhì)至密室部位→鑿除面清洗整潔→對(duì)鋼筋除銹→配置環(huán)氧樹脂膠液→配置環(huán)氧樹脂砂漿(混凝土)→原混凝土表面涂刷膠液→環(huán)氧砂漿(混凝土)修補(bǔ)→砂輪機(jī)打磨修補(bǔ)表面→驗(yàn)收。

(1)舉行修補(bǔ)應(yīng)對(duì)缺陷舉行處理，將缺陷混凝土鑿除，去除灰塵、浮渣及松散層等污物，并用有機(jī)溶劑將鑿除面處擦洗整潔，保持干燥。

(2)對(duì)于缺陷處的鋼筋，必需舉行除銹。

(3)環(huán)氧樹脂和環(huán)氧砂漿的配置必需嚴(yán)格根據(jù)協(xié)作比舉行配置。

(4)修補(bǔ)環(huán)氧砂漿時(shí)，必需施加一定的壓力，用力涂抹。

3、墩身加固技術(shù)

搭設(shè)支撐支架→頂升梁體→鑿除破壞區(qū)域鋼筋及混凝土→重新焊接橋墩鋼筋→原墩身表面鑿毛、植筋→安裝、焊接鋼套管→灌注混凝土→鋼管外表面防銹處理。

(1)原墩柱表面應(yīng)充分鑿毛，并清除整潔，以保證新老混凝土間的黏結(jié)力。

(2)對(duì)于受損嚴(yán)峻橋墩，橋墩本身已喪失承載力，在加固過程中需要鑿除破壞區(qū)域鋼筋及混凝土，此時(shí)需在橋墩兩側(cè)布置暫時(shí)支承架，將梁體荷載轉(zhuǎn)為兩側(cè)支承架擔(dān)當(dāng)。同時(shí)，需將梁體頂升到設(shè)計(jì)標(biāo)高，采納同步頂升技術(shù)頂升梁體。

4、梁體加固技術(shù)

4.1梁底粘貼鋼板加固技術(shù)

粘貼鋼板位置放線→螺栓位置鉆孔→粘貼鋼板區(qū)域混凝土表面處理→鋼板下料、加工→鋼板粘貼表面處理→配置粘貼膠液→鋼板粘貼→固定與加壓→檢驗(yàn)→膠液固化→完工后表面防腐處理→交付驗(yàn)收。

(1)對(duì)粘貼鋼板區(qū)域混凝土外表面和鋼板表面舉行打磨、清理，以增加表面與粘貼膠間的黏結(jié)力;粘貼鋼板的專用粘鋼膠，嚴(yán)格按比例舉行計(jì)量，并采納機(jī)械攪拌辦法攪拌勻稱，并在規(guī)定的時(shí)光內(nèi)涂抹;采納支撐鋼管與植筋螺栓相結(jié)合的辦法對(duì)粘貼好的鋼板舉行加壓，確保鋼板與混凝土表面間的粘貼膠密實(shí)。

(2)將原鋪裝層鑿除后，在梁體頂面植入直徑為16mm的鋼筋，鉆孔深度為5cm，按梅花形布置;在灌注C50鋼纖維混凝土前，用壓風(fēng)機(jī)將粘貼面清理整潔，并用水潤(rùn)濕。

4.2梁體復(fù)位及支座修復(fù)技術(shù)

解除梁體約束→布置頂升平臺(tái)→安放液壓千斤頂→頂升梁體→支座震害處理→落梁至聚四氟滑板上→橫向、縱向頂推梁體復(fù)位→頂升梁體取出聚四氟滑板→落梁→交付驗(yàn)收、拆除工作平臺(tái)。

(1)在支座調(diào)節(jié)之前，首先舉行頂升前的各項(xiàng)預(yù)備和預(yù)演工作，確保頂升的順當(dāng)舉行，并封閉交通。

(2)必需用砂漿或其它合適的材料確保暫時(shí)加固鋼板的平整密貼。

(3)頂升前，必需實(shí)行一定的措施，以使梁體在一個(gè)橋墩(臺(tái))位置處的整體抬升。

(4)千斤頂頂升時(shí)，施工人員必需遠(yuǎn)離千斤頂，以防發(fā)生意外。

(5)在支座調(diào)節(jié)過程中，必需嚴(yán)格中斷交通。千斤頂頂升時(shí)，必需緩慢頂升，同時(shí)支配人員嚴(yán)密觀測(cè)橋面板的變形和相鄰梁板的狀況，如有異樣，應(yīng)立刻停止。

5、橋面加固技術(shù)

5.1橋面伸縮縫更換技術(shù)

切縫→開鑿原伸縮縫→清理槽口→伸縮縫安裝定位→錨固及焊接→伸縮縫內(nèi)填充泡沫板→清理和沖洗結(jié)合面→澆注鋼纖維混凝土鋪裝層→養(yǎng)生。

5.2橋面鋪裝鋪筑技術(shù)

鑿除橋面鋪裝層→清理橋面→噴灑透油層→瀝青混凝土廠拌和→攤鋪瀝青混凝土→碾壓→涂刷交通標(biāo)線。

結(jié)束語

現(xiàn)代建造中橋梁抗震加固技術(shù)有著重要的作用,如何應(yīng)對(duì)地震時(shí)橋梁將會(huì)發(fā)生的震害,如何提升橋梁抗震技術(shù),是眾多橋梁設(shè)計(jì)者和建設(shè)者需要共同努力的方向。為保證在今后的地震中,橋梁能夠扛過地震傷害,保障道路暢通,國內(nèi)外橋梁建造專家要齊心協(xié)力,共同討論和制定