橋梁的加固與養(yǎng)護(hù)探究
2012-06-07 來(lái)源:期刊之家
一、引言

  隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,公路、鐵路橋梁的建設(shè)也發(fā)生著日新月異的變化。由于橋梁的造價(jià)較為昂貴,所以在橋梁的建設(shè)過(guò)程中,人們總是想方設(shè)法采取各種措施來(lái)確保工程的質(zhì)量。但是盡管如此,由于橋梁長(zhǎng)期在使用環(huán)境(結(jié)構(gòu)與材料的疲勞、荷載頻率與作用的增加)和自然環(huán)境(溫度、濕度變化、大氣腐蝕)的作用下,始終會(huì)逐漸地產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的損壞現(xiàn)象。因此,橋梁技術(shù)中的加固措施與養(yǎng)護(hù)措施就成為了橋梁工程中備受關(guān)注的課題。本文針對(duì)橋梁工程的加固與養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了淺要的分析和研究。

  二、橋梁的加固原則

  要對(duì)橋梁進(jìn)行加固,首先必須對(duì)橋梁進(jìn)行科學(xué)的鑒定分析,查閱原始設(shè)計(jì)資料并進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,尤其是上世紀(jì)建造的一些中小型橋梁,由于管理相對(duì)紊亂,許多橋梁未必完全按照設(shè)計(jì)施工,因此,必要的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查尤其是地基勘探顯得尤為重要。其次對(duì)于橋梁加固的方案設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算,并考慮一定的安全系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)1.5的安全系數(shù)還是比較合乎安全和經(jīng)濟(jì)的綜合考慮的。而對(duì)于橋梁改造中的拓寬部分,則應(yīng)嚴(yán)格控制應(yīng)力傳遞,盡量降低其對(duì)原橋梁基礎(chǔ)產(chǎn)生的附加應(yīng)力。

  三、橋梁的加固措施

  1、鋼板粘貼或增設(shè)鋼梁加固法

  該法是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂之類的粘結(jié)劑,將鋼板或型鋼粘貼并錨固在混凝土梁的薄弱部位或受拉緣,使其與主梁形成整體,從而以鋼板來(lái)代替鋼筋作用,并提高梁的承載能力。鋼板粘貼或增設(shè)鋼梁加固法不需要破壞原有橋梁結(jié)構(gòu),且?guī)缀醪辉黾釉Y(jié)構(gòu)的截面尺寸,工期也短,不僅適用于一般的橋梁加固,還特別適用于具有歷史價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值的橋梁加固,但是其對(duì)操作的質(zhì)量要求較高。

  2、粘貼炭纖維布加固法

  該法是通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂之類的粘結(jié)劑,把炭纖維粘貼并錨固在混凝土梁的薄弱部位或受拉緣,使其與主梁形成整體,從而以炭纖維布來(lái)代替鋼筋作用,并提高梁的承載能力。粘貼炭纖維布加固法可有效地應(yīng)用于各種形式的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng),并且可以大大提高結(jié)構(gòu)適應(yīng)惡劣外部環(huán)境的能力,從而延長(zhǎng)構(gòu)件的壽命,同時(shí)還不改變?cè)Y(jié)構(gòu)外形和幾乎不增加原結(jié)構(gòu)的截面尺寸和重量,也特別適用于具有歷史價(jià)值和藝術(shù)價(jià)值的橋梁加固,同時(shí)與鋼板粘貼或增設(shè)鋼梁加固法相比,其工藝要求相對(duì)較低。

  3、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

  該法是通過(guò)一定的結(jié)構(gòu)和工藝措施,通過(guò)在梁頂上鑿除原有橋面鋪裝,并加鋪一層鋼筋混凝土面層,并使其與原主梁形成整體,從而增加梁高和提高梁的抗壓截面,并因此增強(qiáng)橋梁的承載能力。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法的施工簡(jiǎn)便而經(jīng)濟(jì),但是橋梁承載能力的提高并不十分顯著,因此一般只適合在抗壓截面較小的橋梁中使用。同時(shí)由于加鋪鋼筋混凝土面層需要養(yǎng)護(hù),因此必須對(duì)交通進(jìn)行限制。

  4、增大梁截面和配筋加固法

  該法是通過(guò)一定措施在梁側(cè)或梁底增加梁主筋,從而使梁的抗彎截面加大,并提高梁的承載能力。增大梁截面和配筋加固法由于需要對(duì)新舊混凝土的結(jié)合進(jìn)行加強(qiáng),因此需對(duì)舊梁面進(jìn)行鑿毛處理,其操作麻煩且工作量大,并且需要搭設(shè)腳手架,但是其加固效果較為顯著,而且適用性較為廣泛,對(duì)于梁橋及拱橋的加固均能適用。

  四、橋梁的養(yǎng)護(hù)原則

  橋梁工程中的大體積混凝土,由于其在施工階段會(huì)產(chǎn)生和釋放水化熱從而引起混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差過(guò)大,從而產(chǎn)生溫度裂縫,該溫度裂縫的不僅會(huì)降低混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力,還會(huì)降低混凝土的耐久性能,從而給橋梁工程帶來(lái)了極大的安全隱患。而為了將溫度裂縫的產(chǎn)生控制在允許的范圍之內(nèi),甚者對(duì)于特別重要的構(gòu)件要杜絕產(chǎn)生溫度裂縫,除了在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中采取科學(xué)合理的措施來(lái)應(yīng)對(duì)之外,橋梁的養(yǎng)護(hù)也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),而且是重中之重。其中包括了在施工階段的蒸汽養(yǎng)護(hù)和運(yùn)營(yíng)階段的日常養(yǎng)護(hù)。

  五、橋梁的養(yǎng)護(hù)措施

  1、施工階段的蒸汽養(yǎng)護(hù)措施

  混凝土澆注完成之后,主梁表面要及時(shí)覆蓋土工布并灑水養(yǎng)生。當(dāng)混凝土澆注后的養(yǎng)護(hù)期間氣溫較低,為了加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),則應(yīng)采用蒸汽管道循環(huán)加熱的方法來(lái)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。即在梁下用鍋爐,在梁上架設(shè)φ400管道,并沿線路方向布設(shè),使蒸汽在梁上的管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)。管道上方再用薄膜或彩條布將梁體進(jìn)行整體覆蓋。從而加熱混凝土周圍的空氣,將熱量傳遞給混凝土。蒸汽管道與梁體混凝土之間及蒸汽管道與覆蓋的彩條布之間均用鋼筋焊好的架子隔開(kāi),避免接觸。蒸汽養(yǎng)護(hù)應(yīng)設(shè)專人負(fù)責(zé),混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14天。梁體同條件養(yǎng)護(hù)試件,要存放在梁頂上與梁體同環(huán)境養(yǎng)護(hù)。

  2、運(yùn)營(yíng)階段的日常養(yǎng)護(hù)措施

  對(duì)于一般評(píng)定劃分的各類橋梁,應(yīng)該針對(duì)橋梁出現(xiàn)損害的不同程度,相應(yīng)地提出養(yǎng)護(hù)和維修措施,保證橋梁的正常服務(wù)功能,在《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》(JTG-H11-2004)中,將出現(xiàn)問(wèn)題的橋梁劃分為五類,按損害的程度由輕到重,應(yīng)該分別采取正常保養(yǎng)、小修、中修、大修或者改造、改建或者重建等措施;如果橋梁不能滿足適應(yīng)性的要求,則應(yīng)該對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)尺寸、設(shè)計(jì)承載能力、橋梁所處的基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),以使其達(dá)到相應(yīng)的要求,在此過(guò)程中,最好能夠提出多種解決方案,最后綜合考慮各種因素,進(jìn)行方案比選和綜合評(píng)定,確定一種最佳的改進(jìn)措施或者方案。

  相關(guān)部門(mén)應(yīng)該從思想意識(shí)上重視橋梁養(yǎng)護(hù)工作,提高對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)管理重要性的認(rèn)識(shí),要在養(yǎng)護(hù)工作中克服“重建輕養(yǎng)”的思想。注重培養(yǎng)專業(yè)養(yǎng)護(hù)人員,提高現(xiàn)有橋梁養(yǎng)護(hù)人員的專業(yè)素養(yǎng),打造專業(yè)化的施工和養(yǎng)護(hù)隊(duì)伍。加大對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)管理的投入,保證橋梁養(yǎng)護(hù)工作維修經(jīng)費(fèi)的正常來(lái)源。加強(qiáng)橋梁相關(guān)資料的收集和整理,爭(zhēng)取做到橋梁相關(guān)資料的一對(duì)一的歸檔,為以后橋梁的養(yǎng)護(hù)、維修、改造提供有據(jù)可查的資料。進(jìn)一步做好橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)及精細(xì)化管理工作。應(yīng)該明確橋梁管理責(zé)任及檢查考核辦法,對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作做到獎(jiǎng)罰分明,提高對(duì)橋梁養(yǎng)護(hù)工作重要性的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)相關(guān)人員的責(zé)任感和工作積極性。在橋梁養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,應(yīng)該注重吸收和引進(jìn)國(guó)內(nèi)外新的養(yǎng)護(hù)手段、方法、設(shè)備,提高養(yǎng)橋梁護(hù)的現(xiàn)代化程度。建立和完善橋梁管理系統(tǒng),提高橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作效率。

  六、結(jié)語(yǔ)

   在我國(guó)交通事業(yè)尤其是高速公路和高速鐵路蓬勃發(fā)展的背景下,許許多多施工難度大、技術(shù)復(fù)雜、科技含量高的橋梁正在建設(shè)過(guò)程中或已經(jīng)建成,隨之而來(lái)的就是對(duì)于橋梁的加固工程與養(yǎng)護(hù)工程提出的要求也越來(lái)越高,因此工程人員和相關(guān)部門(mén)都要進(jìn)一步地增強(qiáng)認(rèn)識(shí),增強(qiáng)安全的意識(shí),切實(shí)采取各種有效的加固和養(yǎng)護(hù)措施,從而確保橋梁在施工和運(yùn)營(yíng)階段的安全。
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