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摘要:铁路桥梁工程作为铁路运输的重要组成部分,其施工技术水平的高低直接影响工程质量。在自然环境与行车荷载长期作用下,铁路桥梁会逐步产生不同程度的损坏情况。如拆除重建,不仅会耗费大量资金,还会影响通车运行。为此,做好旧桥加固施工具有重要的现实意义。
关键词:铁路;混凝土桥梁;加固
1引言
随着我国城市化建设进程的不断推进,我国铁路桥梁工程的数量也变得越来越多。并且因为我国国土之中大约有65%以上都是山地面积,同时河流的数量非常多,因此,混凝土桥梁在我国交通运输之中非常多。在交通运输工作中,运输车的数量开始变得越来越多,这导致混凝土桥梁的承重能力开始不断缩减,并且其中开始出现破损问题,这无疑大大缩短了混凝土桥梁的使用寿命。现今我国绝大多数混凝土桥梁已经使用了很多年了,以当前我国社会经济发展状况来看,这些混凝土桥梁都开始无法满足我国交通运输对于桥梁的要求标准。鉴于此,对混凝土桥梁进行检测和加固,借此提升混凝土桥梁的质量,延长其使用寿命就势在必行。
2混凝土桥梁产生损坏的原因
2.1设计以及施工的原因
从设计图纸分析得知,铁路桥梁建筑单位将工作重点集中于桥梁上部的排水上,而忽视了桥梁下部的排水结构建造。多数建筑团队出于方便施工的考虑,将桥梁墩部的承台设计为方形平面,容易产生积水。在定期对铁路桥梁进行质量检查时,出现问题较多的部位也都在承台位置,密度、大小等不规则的裂缝比较常见。在桥梁下部,钢筋混凝土的使用等级和使用比例也不符合建筑要求,这与之前的物料采集以及施工监督存在关联。比较严重的问题是,某些位置出现明显的钢筋裸露现象,这些位置被严重腐蚀。钢筋腐蚀而产生的裂缝,直接影响铁路桥梁本身的承载能力,是比较明显的安全隐患。
2.2裂缝
铁路钢筋混凝土桥梁老化的首要表现即产生裂缝,而按照不同的样式,又可对裂缝进行划分,其一为超越混凝土承受范围而开裂,其二为原始材料劣质或使用不当造成的开裂。无论何种原因,正常桥面一旦出现明显的裂缝,都会影响桥梁的承受能力,而过分严重的裂缝,将会使桥梁面临危险。当然混凝土承受拉力的支点往往都会出现细小的裂痕,这是正常现象,其会降低钢筋混凝土的强度,逐渐会延伸为更大的裂痕,并造成新的损伤,这也是值得关注的。
2.3结构体内部的危害
通常情况下,混凝土桥梁在结构中存在一系列的危害和隐患。例如,麻面是指混凝土表面出现粗糙松散的情况,会使得混凝土结构的钢梁暴露在外面的环境中,加快混凝土结构的腐蚀。其产生原因是施工模具表面不光滑,施工技术不达标,使得构件表面的水分吸收不均匀而造成的。空洞是指混凝土在完成浇筑工作之后,结构体内部存在大量的缝隙,导致局部并没有浇筑完全。产生空洞的原因通常是建筑用的钢筋密度过大,使得在浇筑过程中混凝土被卡住。另外,施工人员如果没有充分的震动和搅拌就开始进行上层混凝土的浇筑,也会引发混凝土结构存在大量的空洞,并且还会出现漏浆等情况。
3铁路混凝土桥梁加固施工技术分析
3.1桥面加固
如果桥面铺装层遭受严重破坏,发生断裂的情况,通常需要重新铺筑桥面,该方法也被称为桥面补强层加固法,但其使用频率较低。而大多数情况,其损伤程度不严重,面积和裂缝都较小,往往只需对部分桥面进行维护,保证桥面的平整,可使用局部维修加固法。除此之外,还可以采取粘结剂修补或者涂抹水泥砂浆等措施进行修补。而针对具体的混凝土铺装层,可通过喷射或者浇灌混凝土的方式进行修复。
3.2钢纤维混凝土
(1)钢纤维分散及拌和。通常情况下,都会通过箱装、袋装钢纤维,体积密实,在拌和施工前,成团钢纤维必须利用相应工具分散,避免出现结团问题,对施工质量造成严重影响。均匀分散钢纤维后,才能掺加到拌和料内,发挥其增强效应。根据设计配合比按量掺加所有混合料材料,按顺序投料,按照既定拌和时间完成钢纤维混凝土拌和施工。根据工程实际情况,可选用强制式搅拌机,按照干拌—湿拌的顺序施工,为避免一次搅拌量过多,需将其一次用量控制在搅拌机额定搅拌量80%左右,保证搅拌质量。(2)振捣压实。与普通水泥混凝土拌和料振捣施工相比,钢纤维混凝土拌和料振捣密实需消耗更大能力,耗费更多时间,同时严禁出现过振现象,如产生此问题,将导致钢纤维不断下沉,从而出现结构上下层钢纤维分布不均等问题,为此必须合理控制振捣力度与时间。施工中,可选用功率较大的平板振动器进行施工,保证钢纤维以二维平面形式分布,保证平面内钢纤维能够均匀受力。如钢纤维、石子浮于表面,可通过金属圆滚筒机械压实,保证桥面平整度。在连续施工区内,需连续浇筑钢纤维混凝土,如出现中断等现象,将达不到增强连续性的功效,且极易出现裂缝。
3.3粘贴钢板加固法
如果桥梁存在承载力不足或出现严重锈、裂缝等问题,就可以考虑采用粘贴钢板加固法。其工作原理利用粘结剂和锚栓,将大跨度结构的受拉缘和薄弱部位进行粘结,使其与钢筋混凝土形成一个固定的整体结构,把钢板补强钢筋进行加固。粘贴钢板加固法拥有工艺简单易操作、性能良好、材料消耗小等优点被广泛应用于受弯及受拉构件。但同时也对胶粘剂的材料性能提出了要求,一般弹性模量高的胶粘剂加固效果更佳。
3.4高压旋喷注浆加固法
高压旋喷注浆加固法工作原理较其他几种方法复杂,首先需要通过钻机把喷嘴注浆管打进事先测算的位置,提高速度并旋转注浆管,再利用喷嘴里迸射的高压浆液和水共同破坏土质,搅碎土层至呈现颗粒状,混合搅拌,待浆液凝固后即成高强、抗渗的固结体,最后达到加固地基的目的。高压旋喷注浆法的用途广泛,主要运用于旧桥墩台的加固,以其质量可靠、效果显著,成本低廉,加固效果明显,施工便捷等优势,在当下已渐渐转变为我国常用的基本加固方法。
3.5钢筋混凝土套箍及护套加固法
如果桥梁的墩台存在基础埋深不足及质量管控放松等情况引起墩台开裂甚至贯通裂缝,可以考虑钢筋混凝土套箍及护套加固法。钢筋混凝土套箍的工作原理是通过将墩台墩身分成上、中、下三个部分,在各个部分上利用钢筋混凝土建立围带和钢箍。该加固方法主要应用范围是桥梁墩台的损坏或者小型裂缝。一旦存在严重、大量的风化、裂缝和损坏时,必须对整个墩台进行护套加固措施,以免桥梁坍塌情况发生。
4结束语
综上所述,随着我国社会经济的飞速发展,铁路混凝土桥梁对于我国的重要性也变得越来越突出,混凝土桥梁的质量不仅直接关系到我国交通运输行业的发展,同时对于我国民众的出行安全也有着直接影响。因此,我国必须要定期对混凝土桥梁进行检测工作,找出其中存在的缺陷并采用加固技术将之解决,借此有效保障混凝土桥梁的总体质量,延长其使用寿命,促进我国社会经济的可持续发展。
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