淺談橋梁的防腐及加固設(shè)計

【文章摘要】
一些公路橋梁耐久性差、年久老化，如磚拱橋等；一些公路橋梁由于早年設(shè)計的指導(dǎo)思想注重于節(jié)省材料，致使斷面單薄，安全度低，如雙曲拱等；一些近年修建的橋梁，因設(shè)計失當(dāng)或者施工質(zhì)量差，破損現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。。本文介紹了鋼橋梁不同部位的腐蝕特性，分析了橋梁主要的涂裝體系， 并結(jié)合實例加以說明。
【關(guān)鍵詞】
公路；橋梁；防腐
橋梁是公路的重要組成部分，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，交通量增大，行車密度及車輛載重越來越大，尤其是拖掛運輸、集裝箱運輸、個體戶載重貨物運輸?shù)戎匦蛙囕v日益巨增，特種工程車如礦山運載車、大型平板車亦不時出現(xiàn)，使公路橋梁載重等級發(fā)生了變化。一些公路橋梁耐久性差、年久老化，如磚拱橋等；一些公路橋梁由于早年設(shè)計的指導(dǎo)思想注重于節(jié)省材料，致使斷面單薄，安全度低，如雙曲拱等；一些近年修建的橋梁，因設(shè)計失當(dāng)或者施工質(zhì)量差，破損現(xiàn)象日趨嚴(yán)重。這些橋梁一旦出現(xiàn)結(jié)構(gòu)破壞，將直接造成整條路線的運輸堵塞或中斷，甚至威脅到過往人車的安全，可見，公路橋梁的維修與加固工作已經(jīng)顯得尤為重要。橋梁加固后，可以延長橋梁的使用壽命，用少量的資金投入，使橋梁能滿足交通量的需求，還可以緩和橋梁投資的集中性。
1 橋梁防腐設(shè)計工程實例
和平橋位于海口市中心區(qū)與海甸島之間，橫跨于海甸河上方；是聯(lián)系海口市中心與海甸島的重要通道之一；主跨梁體為連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，引橋體為預(yù)應(yīng)力板梁結(jié)構(gòu)，橋面寬25．0 m，和平橋改造工程不僅需要加長南岸主橋并在其左右兩側(cè)增加匝道，對南北兩岸的人行系統(tǒng)進行完善； 同時對主橋橋面及弓l 道路面重新加鋪瀝青面層，對橋面人行道、欄桿、路燈進行改造；并對全橋進行全面涂裝。其目的一方面能夠使主橋、引橋、人行天橋及附屬工程等的施工質(zhì)量得到保證，另一方面與和平橋景觀工程配套協(xié)調(diào)。
1.1 涂裝范圍及內(nèi)容
由于和平橋主橋和引橋及l(fā)#、2# 天橋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，3#、4#、5#、6}f 人行橋及防撞欄桿、扶手欄桿和裝飾架均為鋼結(jié)構(gòu)。所以和平橋涂裝工程不僅包括混凝土橋梁的上部、下部結(jié)構(gòu)，而且包括鋼結(jié)構(gòu)。上部結(jié)構(gòu)為主橋梁體、引橋梁體、人行梯道橋體及平臺；橋面欄桿包括防撞墻和欄桿柱；下部結(jié)構(gòu)為橋墩、橋臺，橋墩分為表干區(qū)和表濕區(qū)( 水上部分橋墩承臺以上，標(biāo)高5．390 m 以下)。因此和平橋的涂裝是結(jié)構(gòu)較齊全，內(nèi)容較豐富新舊結(jié)合比較復(fù)雜的中型橋梁涂裝工程。設(shè)計針對海口屬于熱豐、水富、光足的地區(qū)，并參考在該地區(qū)海洋氣候的特點和業(yè)主要求的使用年限等條件，經(jīng)過反復(fù)比較優(yōu)化， 選擇了丙烯酸聚氨酯面漆體系作為和平橋混凝土橋墩和鋼結(jié)構(gòu)部分的防護體系。此系列有如下優(yōu)點：
(1) 表濕區(qū)88I-S01 濕固化環(huán)氧封閉漆除了具有良好的滲透、耐堿性能外，還應(yīng)對潮濕的混凝土基面具有良好的潤濕鋪展性和附著性能。同時，881 一S01 濕固化環(huán)氧封閉漆具有較快的干燥速度，短期內(nèi)達到一定的漆膜強度，能夠抵抗潮水的沖擊，并且漆膜在水下固化性能基本上不受影響。
(2)881 一Z01 環(huán)氧云鐵中間漆具有良好的阻止水、濕氧、氧、二氧化碳、氯離子以及硫酸根離子侵入的性能。其中含有片狀云母氧化鐵顏料，有效地屏蔽外來腐蝕介質(zhì)地侵蝕，提供涂層優(yōu)異的力學(xué)性能。
(3)881 一S02 濕固化環(huán)氧厚漿漆具有良好的屏蔽腐蝕性介質(zhì)的能力，還對潮濕基面具有良好潤濕鋪展性和附著性能。同時，881 一S02 濕固化環(huán)氧厚漿漆具有較快的干燥速度，短期內(nèi)達到一定的漆膜強度，能夠抵抗潮水的沖擊，并且漆膜在水下固化性能基本上不受影響。
(4)881 一Y01 丙烯酸聚氨酯面漆不僅與環(huán)氧云鐵中間漆的結(jié)合力良好，而且具有良好的耐候性，同時具有極佳的裝飾性能。881 一Y01 丙烯酸聚氨酯面漆具有優(yōu)秀的耐候性能耐鹽霧、耐濕熱，可覆涂性良好；涂層體系配套性能良好：附著力10 MPa( 拉開法) 以上。
2 橋梁加固的原因
2.1 加固目的
2.1.1 增加橋面寬度，提高交通運行能力。
2.1.2 提高技術(shù)等級，增加橋梁的承載能力，滿足現(xiàn)代化運輸?shù)囊�求，特別是大型重型車的與日俱增，對于提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和承載力，在舊橋加固與維修中成為首要考慮的因素。
2.2 加固原因
1) 設(shè)計方面。橋面板板端剛度不足； 伸縮縫裝置本身剛度不足；伸縮裝置錨固構(gòu)件強度不足；過大的伸縮量；后澆筑填料選擇有誤；伸縮量計算有誤等。
2) 施工方面。橋面板間伸縮間距的施工誤差；后澆筑料的管理不良；伸縮裝置安裝不好；橋面板澆筑不良；支承臺沒做好等。
3) 其他因素。車輛荷載及頻率加大； 橋面板老化；后澆筑填料老化；橋頭前后橋面凸凹不平；橋面清掃不徹底；支座、橋墩異常；災(zāi)害事態(tài)發(fā)生。
3 橋梁的一般加固方法
1) 橋面鋪裝層的加固。橋面鋪裝層開裂或剝離等病害，對鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性； 對于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等；同時由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車輛通行時，使橋梁產(chǎn)生振動，對橋梁產(chǎn)生不利影響，同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況，采用不同的加固方法。對于使用年限長、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對于病害較輕、使用年限短，且混凝土強度仍符合設(shè)計要求的則先處治病害， 在不降低設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下采用加鋪瀝青碎石層的鋪裝層方案。
2) 塞縫的灌漿。一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂、砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實際情況而定。通常水泥（砂）漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫， 由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂，采用水泥（砂）漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因為鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿，粘結(jié)性好。環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
3) 上部結(jié)構(gòu)的改建。充分利用原橋進行拼寬，利用橋臺拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法。拼寬原橋，對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后，按實際通過的超限運輸荷載設(shè)計拼寬橋梁，以確保超限運輸安全。利用原橋臺改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)，對于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降，致使拱圈開裂，降低承載能力，可采用此方法。
4) 下部結(jié)構(gòu)加固。橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用， 常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小，水流不大的石拱橋，采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。
【參考文獻】
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