对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-01-16
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对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究

李彬

兰陵县交通运输局  山东省  临沂市277700

摘要:在一个地区经济发展的过程中,交通建设到了基础性的决定地位,这样人们之间才能更加密切的来往和交流。道路桥梁工程是一项非常复杂的高技术实践工程要想建设优质的精品工程就需要掌握相关的先进技术。本文以交通道路桥梁为研究对象,深入分析了其施工建设和加固技术,特别关注了裂缝修补、桥梁结构加固及锚喷技术。通过详实的技术分析,旨在为交通基础设施建设提供有价值的指导,以确保桥梁结构的安全性、稳定性和持久性。

关键词:交通道路桥梁;施工建设;加固技术;裂缝修补;桥梁结构

引言:随着社会经济的不断发展,交通建设在地区发展中占据着举足轻重的地位。交通道路桥梁作为交通建设的重要组成部分,其结构安全性和稳定性对整个交通系统的运行至关重要。然而,在桥梁的使用过程中,常常面临着各种裂缝、病害等问题,这对桥梁的安全和寿命提出了严峻挑战。为了解决这些问题,本文深入研究了裂缝修补技术、桥梁结构加固技术以及锚喷技术。通过系统的技术分析,旨在为相关从业人员提供实用的建设指南,提高交通道路桥梁的质量和可靠性。

、加强我国交通道路桥梁结构的重要性

在交通建设领域,我们深刻认识到其对地区经济发展的决定性作用。交通基础设施的健全与否直接关系到一个地区的经济繁荣与发展速度。桥梁作为交通建设的基础组成部分,其质量和性能不仅关系到人们出行的便利性,更关系到货物运输的畅通,从而影响着整个地区的物流体系和产业链运作。在这个背景下,如何加强我国交通道路桥梁结构,成为建设高质量、高效率交通网络的当务之急。

构建完善的交通网络,可以促使资源、资金、信息等要素更加顺畅地流动,推动区域产业的协同发展。合理规划和建设道路桥梁,不仅能够缩短城乡间的距离,提高区域间的互联互通,也能够为各类产业的发展提供坚实的基础。道路桥梁是交通建设的核心组成部分,承担着城市交通运输的重要任务。[1]良好的桥梁  结构能够有效连接道路,缩短交通时间,提高通行效率,降低交通拥堵,从而为城市居民提供更加便捷的出行条件。桥梁的设计和施工质量还直接关系到整个城市的形象和品质,对城市的可持续发展有着深远的影响。在交通建设中,我们不仅要求数量,更需要质量。优质工程的建设离不开先进技术的支持。桥梁结构的设计、施工和维护需要运用最新的科技成果,以确保其在使用过程中能够保持高效稳定的性能。先进的技术包括但不限于新型材料的应用、智能化监测系统的建 设、先进的施工工艺等方面。通过科技手段的不断创新,我们能够更好地应对桥梁结构面临的各类挑战,提高其承载能力和抗灾能力,实现交通道路桥梁的长期安全使用。

、道路桥梁结构常见病害分析

(一)桥梁结构的受力环境及容易受到的外部影响

医学领域有一种说法就是“对症下药”,在确定药方和实施治疗之前,必须要清楚地掌握和了解病人的病情,这种原则同样适用于道路桥梁的施工建设。在这个过程中,我们需要深入研究桥梁结构所承受的各种力,以及周围环境可能对桥梁造成的影响。就像医生需要了解病人的身体状况来选择最佳治疗方案一样,我们首先分析桥梁结构在运行过程中面临的受力环境,道路桥梁结构在承受车辆、行人荷载的同时,还要应对温度变化、自然灾害等多种外部因素。这些受力环境的变化对 桥梁结构的影响是复杂而多样的,需要我们充分了解并妥善处理。同样,外部环境对桥梁结构的影响不可忽视,例如,气候变化导致的温度波动、酸雨腐蚀、风力作用等外部因素都可能对桥梁的材料和结构产生一定的影响。在沿海地区,海 水的侵蚀可能导致桥梁结构的腐蚀和疲劳损伤。这些外部影响的长期作用下,桥梁结构可能出现各种病害,从而影响其正常使用和安全性。

(二)常见病害类型与特征

裂缝 :裂缝的形成可能是由于荷载变化、材料性能、施工质量等多种因素引起的。这些裂缝的特征包括宽度、深度、长度等。不同类型的裂缝可能对桥梁的承载能力和结构稳定性产生不同程度的影响。[2]一些细小的裂缝可能只是表面问题,而更深更宽的裂缝则可能威胁到整个结构的安全性。因此,对裂缝的及时发现和修复至关重要,以确保桥梁的正常运行和使用寿命。

锈蚀 :桥梁长时间暴露于外部环境中,受到潮湿、盐雾等因素的侵蚀,容易发生金属锈蚀。锈蚀不仅损害了结构的美观性,更可能降低材料的强度和耐久性,对整个桥梁结构构成潜在威胁。为了预防和控制锈蚀,定期的防护性维护是 必不可少的。这可能包括定期的防腐涂层维护、及时清理污垢和盐分等措施,以延长金属结构桥梁的使用寿命。

混凝土病害 :混凝土作为常用的建筑材料,受到温度、湿度、化学腐蚀等因素的影响,容易发生龟裂、剥落、碳化等问题。这些混凝土病害直接影响桥梁的强度和耐久性,可能导致结构的不稳定和损坏。因此,及时采取修复措施是至关重要的。修复方法可能包括填充裂缝、表面修补、重建损坏部分等,以确保桥梁的结构完整性和稳定性。

(三)病害对交通安全和结构稳定性的影响

桥梁结构病害如果不及时修复,可能导致桥梁的承载能力下降,从而影响到交通安全。裂缝、变形等问题可能使行车道面不平整,增加车辆行驶的风险。除了这些显而易见的问题之外,病害还可能导致桥梁的结构不稳定,进而引发严重的交通事故。在高速公路和繁忙的交叉口等交通要道上,如果桥梁结构存在病害, 可能会引发交通拥堵,影响城市的交通运输效率。同时,由于车辆在桥梁上的高速行驶,任何桥梁结构的问题都可能导致事故的严重性增加,危及驾驶员和乘客 的生命安全。工程技术人员需要采用先进的检测技术,如无损检测和结构健康监测系统,及时发现桥梁结构的问题。一旦发现病害,必须迅速采取修复措施,以确保桥梁的正常使用,减少交通事故的发生概率。

病害如裂缝、变形等可能导致结构的不稳定,进而影响整个桥梁的正常运行。桥梁的稳定性问题不仅仅是在荷载作用下的静态稳定性,还涉及到在动态荷载下的动态稳定性,例如风荷载、地震等外部因素的影响。为了确保桥梁结构的长期 稳定性,我们需要通过科学的手段对病害进行评估和修复,保障桥梁的可靠性和安全性。[3]在评估阶段,工程师需要综合考虑桥梁结构的材料性能、荷载特性、 环境因素等多方面因素,利用计算机模拟和实地测试等手段,全面了解桥梁结构的健康状况。一旦发现桥梁存在结构性病害,就要运用修复措施,应该根据具体的病害类型和程度来制定,就地考虑加固材料的使用、结构的重新设计和维护计划的制定。在修复过程中,需要确保修复后的结构不仅能够满足原有的使用要求,还要具备足够的抗风、抗震等能力,以应对未来可能发生的各种外部挑战。

、交通道路桥梁的加固技术分析

(一) 裂缝修补技术

表面处理法 :表面处理方法就是在微小裂缝表层涂覆填充和防水材料,用来增强它的抗水性和耐用性。当裂缝宽度发生变化时,应选用能够伸缩的材料,以适应裂缝的变动,这种方法的优点在于操作简便,但对于裂缝的深度和宽度有一定的限制。在实际应用中,表面处理法通常采用多层次的修补工艺,以确保裂缝得到充分填充和覆盖。之前需要清理裂缝表面,因为要确保其干净无尘。接下来,将填充料均匀地涂抹在裂缝表面,并使用工具将其压实,以确保填料与裂缝充分结合。 随后,涂抹防水材料,提高裂缝的防水性。[4]这一过程可能需要多次重复,直至达到理想的修补效果。但是表面处理法的局限性在于对裂缝深度和宽度的适应能力有限,对于较深或较宽的裂缝,可能需要结合其他修补方法,以达到更好的修复效果,表面处理法修补的裂缝通常在外观上可见,对于一些要求外观美观的场合可能不太适用。 

注浆法 :注浆法就是一种提高裂缝防水性和耐久性的方法,它通过往裂缝里注入树脂或水泥类材料来实现。通常我们选用环氧树脂,并采用低压低速注入,确保裂缝充分填满。这种方法还可以与钢钉结合使用,强化裂缝部分,避免裂缝继续扩大。这种方法的优点在于修复效果持久,但需要专业设备和技术。在注浆法的实施过程中,首先需要对裂缝进行彻底的检测和评估,以确定裂缝的深度和宽度。然后,选择合适的注浆材料,通常是环氧树脂,根据裂缝的特点确定注浆的压力和速度。 在注浆过程中,需要确保树脂充分填充裂缝,以达到加固和密封的效果。对于一些特殊情况,如裂缝较宽或存在多个交叉裂缝的情况,可能需要采用多孔注浆的方法,以确保各个裂缝都得到充分修复。

充填法 :充填法就是先在裂缝上开一个深槽,然后往槽里填入各种黏合材料,比如:水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青,还有一些化学增强剂。这样做的目的是填满裂缝,增加结构的强度和稳定性。通过充填法修复裂缝,可以增加裂缝部位的强度和稳定性,确保结构的安全性。然而,充填法在实际应用中需要对裂缝进行仔细勘测,确定裂缝的形状、深度和宽度。然后,选择适当的充填材料,根据裂缝的特点确定充填的方法和深度。在施工过程中,需要确保槽的 凿削达到规定的深度,并在槽内均匀地填充充填材料。充填后,需要进行充分的养护,以确保充填材料的强度和稳定性。

喷浆修补法 :喷浆修补法是一种在经过表面处理的裂缝上喷射水泥砂浆的方法,这层水泥砂浆保护层既结实又有很强的附着力,可以有效地封住裂缝,避免它继续蔓延。在进行喷浆修补之前,需要先清理掉结构表面上的脱落部分,用水冲洗干净,并确保在开始喷浆之前基层保持湿润,以确保修补效果更好。这种方法的优点在于施工相对简单,但要求施工过程中的配合和操作技术。在实际应用中,喷浆修补法可以进行细致的表面凿毛处理,确保裂缝表面没有任何松动或附着物。随后,采用高压水枪进行清洗,将表面的尘土和污垢清除,为后续的施工创造良好的条件。然后,采用专用工具将喷浆料均匀地涂抹在裂缝表面,确保填料充分填满裂缝。为了增 加修补层的附着力,可以在涂抹过程中适时喷洒附着剂。为了提高喷浆修补法的 耐久性,可以在喷浆料中添加适量的防水剂和耐候剂。这样可以增强修补层的抗水性和抗老化能力,延长修补的使用寿命。在喷浆过程中,还可以根据裂缝的情况选择不同颗粒大小的砂浆料,以适应裂缝的宽度和深度变化。这样可以确保喷浆料充分填充裂缝,提高修补效果的均匀性和一致性。 

粘结钢板封闭法 :粘结钢板的方向应与裂缝方向垂直,以确保修补效果最佳。这种方法适用于对裂缝部 位进行强化,防止其进一步发展的情况。[5]在实施粘结钢板封闭法时,先要对裂缝进行详细的勘测和评估,确定裂缝的性质和程度。然后,选择合适的粘结钢板,根据裂缝的宽度和深度确定加压的力度和螺栓的数量。在施工过程中,需要将粘结钢板牢固地固定在裂缝上,并通过膨胀螺栓进行适度的加压。为了增加粘结的效果,可以在钢板表面涂覆一层特殊的胶粘剂。

(二) 桥梁结构的加固技术

加大截面加固法 :加大截面加固法就是通过增大建筑部件的横截面积来提高建筑结构的承载能力,根据所需承受的重量和可利用的空间条件,可以采用两种主要的方案:一是以加大截面面积为主,通过在原有截面的基础上增加混凝土或其他材料来扩大截面面积;二是以加配钢筋为主,通过在原有截面中加入更多的钢筋来提高截面的抗弯承载能力。这种方法的优点在于简单易行,但需要考虑结构的净空条件和对交通的影响。

外部粘贴加固法 :外部粘贴加固法是一种在建筑外部贴上钢板、玻璃钢等材料,并用粘合剂如环氧树脂来增强建筑结构承载能力的方法。这种做法适用于那些由于尺寸限制,需要大幅度提升结构承载能力的情况。在应用外部粘贴加固法时,需要特别注意粘合剂的质量,以确保加固层与结构表面之间的粘结牢固,从而达到预期的强化效果。

外部预应力加固法 :部预应力加固法是一种在新增的构件或原有构件上施加一定的初始张力,尤其是在拉伸区域施加预先的拉力,以抵消一部分自身的重力影响。这样可以减轻负载,降低梁中的弯曲,减小裂缝的宽度或者封闭已有的裂缝。这种方法适用于需要减小结构变形和提高整体刚度的情况。在应用外部预应力加固法时,需要精确计算预应力的大小和施加位置,以确保加固效果的可控性。 

改变结构体系加固法 :这种方法是通过对桥梁结构体系进行调整,以增加整体的稳定性和承载能力。这包括增设支撑或桥墩,将简支结构变为连续结构,或在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁,以减小梁内控制截面的峰值弯矩,从而提高承载能力。这种加固方法需要综合考虑结构体系的整体稳定性和承载性能。

(三) 锚喷技术

锚喷技术的发展和应用离不开施喷机具的进步,施喷机具是锚喷技术的核心装备之一,其发展主要体现在喷射效率的提高、工作范围的扩大、操作便捷性的增强等方面。新一代的施喷机具能够更高效地进行喷射作业,使锚喷技术更加灵活和适用于不同的工程场景。[6]在实际应用中,人们通过不断改进和创新,推动了施喷机具的性能升级,从而提高了锚喷技术的整体水平。速凝剂在锚喷技术中的应用,既可以加速硅凝结的过程,又能提高早期强度,从而缩短了硅凝结的时间。这不仅提高了工程的施工效率,同时也增加了工程的整体安全性。速凝剂的引入为锚喷技术注入了新的活力,使其更具竞争力,更适用于各类工程项目。

与此同时,人们通过将锚喷技术与锚杆、钢筋网等辅助材料结合起来使用,进一步促进了锚喷技术的完善。锚喷技术的核心在于将硅材料通过压力喷射到结构表面,形成一层坚固的保护层。而锚杆、钢筋网等辅助材料的加入,则可以在硅凝结的过程中提供额外的支撑和强化,增加结构的整体稳定性。这种综合应用的方式使得锚喷技术更加灵活多样,适用范围更为广泛。喷射硅在工艺材料及结构等方面与普通现浇硅相比,具有许多优点,由于是通过压力喷射形成的,喷射硅能够更好地填充结构表面的不规则部分,形成更加紧密的保护层。喷射硅在硬化后形成的结构密度较高,具有更高的抗压强度,从而增强了结构的整体承载能力。喷射硅的施工过程相对简便,不需要侧向模板,将运输、浇注和捣固合并为一道工序,节省了施工时间和人力成本。在锚喷技术的实际应用中,为了更好地发挥其优势,施工中需要特别关注速凝剂的选择和使用。速凝剂的种类、配比和施加时间等因素都将影响到硅的凝结过程和最终性能。因此,在施工前需要进行详细的工程设计和技术分析,确保速凝剂的使用符合实际情况和工程需求。

结论:本文通过对交通道路桥梁施工建设与加固技术的详细研究,提出了有效的解决方案,旨在改善桥梁结构的抗病害性能,延长其使用寿命,确保交通安全和通行的畅通。裂缝修补技术、桥梁结构加固技术以及锚喷技术在不同场景下展现了其独特的应用优势。在实际工程中,我们应充分了解桥梁结构特点,科学合理地选择和组合各类加固技术,以期在交通建设中取得更为显著的效益。通过不断创新和实践,我们将更好地应对交通道路桥梁建设中的各种挑战,为地区经济的可持续发展贡献力量。

参考文献:

[1]何一峰.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].工程技术:文摘版:00245-00245[2023-12-29].

[2]陈光花.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].黑龙江科技信息, 2015(3):1.DOI:10.3969/j.issn.1673-1328.2015.03.141.

[3]刘广申.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2016(11).DOI:10.3969/j.issn.2095-2104.2016.11.506.

[4]黄文明,李帅.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].城市建设理论研究:电子版, 2015.

[5]岳洪伟.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].建筑工程技术与设计, 2017, 000(009):160-160.

[6]赵正峰.对交通道路桥梁的施工建设与加固技术研究[J].建筑工程技术与设计, 2017, 000(017):1580-1580.DOI:10.3969/j.issn.2095-6630.2017.17.521.