橋梁維護加固技術的應用分析
2015-06-11
1.公路橋梁加固技術的作用和意義
公路橋梁在使用的過程中需要承受車輛的荷載，同時受到外部環(huán)境的影響，出現(xiàn)多種病害，影響公路的通車安全。公路橋梁的加固技術，是在公路橋梁的使用過程中，針對橋梁所出現(xiàn)的問題與病害，對橋梁進行加固與維修的技術，能夠延長橋梁的使用壽命，確保橋梁的使用安全，對我國交通運輸行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展有著重要的意義。
首先，合理的運用公路橋梁加固技術，對舊橋進行加固與改造，能夠提高舊橋的承載能力和運輸能力，促進地方經(jīng)濟的發(fā)展。同時，公路橋梁加固也節(jié)省了橋梁拆除及重建過程中產(chǎn)生的工程建設費用，為國家與地方節(jié)約了大量的資金。其次，采用公路橋梁加固技術對橋梁在使用過程中產(chǎn)生的病害進行修復，能夠防止橋梁在使用過程中發(fā)生險情，有效的保證了公路的正常通車，對促進我國經(jīng)濟的快速穩(wěn)步發(fā)展維護我國廣大人民的生命財產(chǎn)安全有著重要的意義。最后，公路橋梁的建設過程不僅會消耗大量的資源，同時也會產(chǎn)生各種難以加以回收利用的建筑垃圾，從而對公路橋梁周邊的環(huán)境造成污染。而通過公路橋梁加固技術對現(xiàn)有的橋梁進行維修與加固，能夠延長橋梁的使用壽命，從而避免了環(huán)境污染現(xiàn)象的發(fā)生，對實現(xiàn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展起到了積極的促進作用。
總的來說，合理的運用公路橋梁的加固技術，對社會、經(jīng)濟、環(huán)境等多個方面都有著積極的意義，因此，在公路橋梁的管理與維護工程中，充分發(fā)揮公路橋梁加固技術的作用，對提高我國交通行業(yè)的運載能力，促進我國社會與經(jīng)濟的又好又快發(fā)展有著不可替代的作用。我國的橋梁建設發(fā)展的非常快，橋梁在我國屢見不鮮，已經(jīng)成為交通事業(yè)中不可或缺的重要元素。
2.現(xiàn)階段我國公路橋梁加固技術面臨的問題
首先，我國的公路橋梁工程建設年代不已，部分早期的工程建筑在建設與施工的過程中未能充分的考慮到社會的發(fā)展對橋梁工程帶來的影響，導致工程的設計標準較低，使公路橋梁難以承受不斷增長的車流量，導致橋梁在使用的過程中提早出現(xiàn)病害，影響了公路的通車安全。其次，早期的公路橋梁的設計理念相對陳舊，未能考慮到橋梁外形對車輛運行的影響，造成了平面線形橋梁的大量存在，雖然此類橋梁的施工難度較低，但是卻不利于車輛的通行，并限制了橋梁通車的凈空高度，限制了我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展。最后，公路橋梁在投入使用后，不僅需要承受車輛運行對橋體產(chǎn)生的壓力，還需要經(jīng)歷自然環(huán)境中的雨水的腐蝕、風力的侵蝕、凍融循環(huán)以及碳化作用等多種不利條件的影響。特別是環(huán)境污染現(xiàn)象的不斷加重，導致酸雨和沙塵暴等極端天氣頻繁出現(xiàn)，嚴重威脅著橋梁的使用安全，導致公路橋梁病害的發(fā)展速度不斷加快，病害的種類也有所增加，對公路的正常通行產(chǎn)生了十分不利的影響。
3.公路橋梁加固技術的應用
3.1 公路橋梁主梁的加固
公路橋梁的主梁是承擔公路荷載的重要結(jié)構，對公路橋梁的主梁進行加固，可以起到延長公路橋梁使用壽命的作用。例如，混凝土澆筑法便是提高橋梁主梁耐久度的有效措施之一。在實際實施的過程中，需要預先將出現(xiàn)裂縫等病害的混凝土除去，并充分利用橋墩頂部的空間，于現(xiàn)場澆注懸臂挑梁，在其上部設置微彎板，提高主梁對荷載的承受能力。人行道梁則需要當安裝在挑梁的懸臂位置，其長度應長于主梁，以便另一端能夠與支墩相連接，從而避免了對橋臺的拓寬改造。而對于一些未能對橋梁產(chǎn)生明顯危害的表面裂縫，則可以采取化學灌漿法，或利用環(huán)氧樹脂加以修復。修復完成后，需在裂縫的表面加貼碳纖維布，以提高結(jié)構的整體強度，延長公路橋梁的使用壽命。在對人行道梁的內(nèi)側(cè)的車行道進行加固時，可以通過設置鋼筋網(wǎng)的方式來保證橋梁的剛度與強度，最終全面的提高橋梁的整體性能，達到對橋梁進行加固的目的。
3.2 橋面的維修與改造
橋面的直接經(jīng)受車輛碾壓的表面，因此不僅需要承車輛帶來的載荷，也會經(jīng)受嚴重的磨損，從而出現(xiàn)病害，縮短橋梁的使用壽命，降低橋梁使用安全。為了確保橋梁的加固工作能夠有效的去除橋面存在的病害，在實施公路橋梁加固作業(yè)的過程中，需要徹底清除出現(xiàn)病害的原有橋面以及上部的砂礫墊層，重新更換質(zhì)量更好的砂礫層進行夯實，并根據(jù)橋梁的特點，在其上部加鋪標號恰當?shù)乃嘁苑€(wěn)定橋面的性質(zhì)。在保證橋面的砂礫層的施工質(zhì)量達到要求的標準之后，方可進行橋面的澆筑工作，從而在根本上確保橋面的質(zhì)量，提高橋面對荷載的承受能力。除以上方法外，也可選用鋼筋混凝土行車道板代替原本的橋面，并在行車道板的表面鋪設瀝青混凝土磨耗層，以提高橋面的耐久性。同時，為了保證公路橋梁的行車安全，在橋面外側(cè)應設置防撞護欄，以減少交通事故造成的損失。此外，科學的調(diào)整橋面的坡度，在橋面設置1.2%的雙向橫坡，并輔助以功能完備的排水管道，能夠防止雨水在橋面淤積，減輕雨水下滲對橋面造成的損害，增強橋梁的排水能力，進一步延長橋梁的使用壽命。
3.3 橋面的拓寬與加固
對公路橋梁進行拓寬改造，能夠大大提高橋梁的運載能力，促進交通運輸行業(yè)的發(fā)展。外包混凝土加固法是最為常見的橋面拓寬加固法之一，該方法是通過在提升混凝土結(jié)構的橫截面積和配筋數(shù)量，來達到增強橋面承載力的目的。然而橋面的拓寬勢必會增加橋面的質(zhì)量，使橋梁的下部結(jié)構承受更高的荷載。為此，在橋面的拓寬過程中，應當嚴格控制橋面質(zhì)量的增加幅度，采取輕型材料以及科學的工藝，達到節(jié)省建設材料，降低橋體總質(zhì)量的目的，從而保證橋梁的使用安全。
3.4 橫系梁與主拱圈的加固技術
在對公路橋梁進行拓寬加固改造后，原有的橫系梁尺寸已經(jīng)難以滿足橋梁正常通車的需要，為此，需要采用擴大橫截面的方法來加大橫系梁的尺寸，以提高橋梁的通車能力。首先，需要通過灌漿法將橫系梁開裂的部分進行修復，再采用掛鋼筋網(wǎng)的方式來進一步增加橫系梁的強度，其次，將部分薄弱環(huán)節(jié)的橫系梁改為橫系板，以提高公路橋梁對荷載的承受能力，增強橋梁的整體性，并可以對橋梁的局部受力起到分散作用，降低橋梁受力點所受的壓強。在對主拱圈進行修復與加固時，采用灌縫膠對主拱圈表面的裂縫進行灌注，或在主拱圈外部加貼碳纖維布等方式，能夠有效的修復主拱圈表面的裂縫，提高主拱圈的剛度、承載力和抗剪能力，另橋身更加穩(wěn)固，維護公路橋梁的使用安全。
3.5 橋梁下部結(jié)構的加固
橋梁的下部結(jié)構是承受橋梁上部荷載、維護橋梁使用安全關鍵結(jié)構，在對橋梁下部結(jié)構進行加固的過程中，應當利用環(huán)氧樹脂、NSF改性砂漿等材料對結(jié)構表面的裂縫進行灌注處理，并采用外加護套、粘貼鋼板或包裹碳纖維布等方法進一步提高橋梁下部結(jié)構的剛度與強度，增加結(jié)構的承重能力，確保公路橋梁的使用安全。以下是橋梁改造時的加固維護圖：
【結(jié)束語】
二十一世紀以來，我國的橋梁建設事業(yè)發(fā)展越來越好，橋梁的維護加固越來越受到人們的重視，選用恰當?shù)募庸碳夹g對公路橋梁進行維修與改造，能夠起到減輕橋梁病害、提高橋梁整體性能、延長橋梁使用壽命的作用，對我國交通運輸行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用。所以，在以后的橋梁建筑中，一定要落實橋梁的維護加固措施，運用科學的設計方法，并且不斷改進，不斷進步，只有這樣，我國的橋梁建設事業(yè)才會更好，為我們的生活造福。
