談市政道路橋梁結(jié)構(gòu)加固方法
2015-06-18
一、前言:
經(jīng)過我國路橋設(shè)計(jì)施工人員多年的研究探索，結(jié)合我國路橋施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，在結(jié)合西方發(fā)達(dá)國家路橋設(shè)計(jì)施工的先進(jìn)理論和方法的基礎(chǔ)上，開始形成了符合我國路橋施工國情的加固設(shè)計(jì)施工方法，到目前為止，已經(jīng)日趨成熟的主要有增大截面與配筋加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼鋼板或碳纖維加固法、化學(xué)植筋加固法、噴射混凝土加固法。本文針對(duì)體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼碳纖維加固法和化學(xué)植筋加固法等多種加固技術(shù)產(chǎn)生，這些加固方法各有優(yōu)劣，做出設(shè)計(jì)施工時(shí)候，必須結(jié)合各種設(shè)計(jì)施工的實(shí)際情況，做出科學(xué)合理的選擇。
二、市政道路橋梁結(jié)構(gòu)病害成因和加固流程分析
1.橋梁病害成因
橋粱結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，以承受作用于其上的重力和附加力；結(jié)構(gòu)各部必須具有足夠的剛度，以使其在荷載作用下不產(chǎn)生過大的撓曲和變形；結(jié)構(gòu)各部尺寸必須具有適當(dāng)大小，以使其承受軸向壓力時(shí)的構(gòu)件不發(fā)生屈曲，喪失穩(wěn)定性。同時(shí)結(jié)構(gòu)也要具有較高的耐久性。由于作用荷載的隨機(jī)性、材料強(qiáng)度的離散性、制造與施工質(zhì)量的分散性、計(jì)算假定的近似性，致使在長(zhǎng)期使用過程中橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害，其具體原因如下：
(1)原設(shè)計(jì)荷載偏低，交通發(fā)展后車輛荷載增大，橋梁因承載能力不足而產(chǎn)生病害；（2）橋梁施工質(zhì)量差，未按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)程實(shí)施；（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在缺陷，如采用橋型結(jié)構(gòu)不當(dāng)、設(shè)計(jì)假定不盡合理。（4）不重視橋梁后期養(yǎng)護(hù)工作，沒有及時(shí)消除己產(chǎn)生的病害；（5）洪水等自然災(zāi)害使橋梁產(chǎn)生損壞；（6）質(zhì)條件差，如滑坡、軟基等導(dǎo)致橋粱產(chǎn)生病害。
2.橋梁加固的一般流程
在橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生病害后，需要采取措施進(jìn)行加固維修或者更換。一般可采用如下的步驟,對(duì)舊橋進(jìn)行加固:
檢查橋梁損壞情況及現(xiàn)狀——調(diào)查橋梁現(xiàn)有交通狀況及歷史技術(shù)資料——進(jìn)行分析比較并提出改建或加固方案——付諸實(shí)施確定的方案,即進(jìn)行改建或加固施工。
三、道路橋梁結(jié)構(gòu)施工加固的意義
1.實(shí)施道路橋梁加固是保證運(yùn)輸安全的客觀要求
伴隨著運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，各種超重型車輛不斷投產(chǎn)使用，跨區(qū)域物資運(yùn)輸，跨區(qū)域的經(jīng)濟(jì)文化交流，旅游業(yè)的興起等一系列產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都嚴(yán)重使得道路橋梁出現(xiàn)了一定超負(fù)荷現(xiàn)象，使得道路橋梁的承載力不斷得到加重，加上道路橋梁受到風(fēng)雨霜凍等各種自然因素的侵蝕，已經(jīng)出現(xiàn)了一定的損害現(xiàn)象，存在著一定的安全隱患，因此，實(shí)施路橋加固，是保證運(yùn)輸安全的客觀要求。
2.是保證路橋的功能正常發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇
交通運(yùn)輸業(yè)是關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域，不斷實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸業(yè)服務(wù)質(zhì)量的提升，就必須時(shí)刻保證道路橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施的功能正常，可以隨時(shí)發(fā)揮出這些基礎(chǔ)設(shè)施的正常效率，因此，加強(qiáng)對(duì)路橋的維護(hù)管理，加大路橋的加固護(hù)理，是提升整個(gè)交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)效益的必然選擇。
3.市政道路橋梁養(yǎng)護(hù)過程中的重要環(huán)節(jié)
近些年來，我國的道路為人們的生存發(fā)展提供了很多便利，有效的提高了人們的生活節(jié)奏和生活質(zhì)量，但不可否認(rèn)的是，道路交通網(wǎng)絡(luò)中，依然存在著一些細(xì)節(jié)處容易發(fā)生交通事故，比如，橋梁的坍塌，橋面的裂縫，橋欄折斷，甚至是橋上線纜的斷裂，使得道路橋梁隱藏著各種安全隱患，橋頭跳車等各種事故不斷發(fā)生，都是由于對(duì)橋梁的護(hù)養(yǎng)不力，負(fù)荷過度。因此，加強(qiáng)對(duì)道路的護(hù)理，是解決我國道路交通中，發(fā)生眾多交通事故，消弭安全隱患的重要之一。
四、道路橋梁加固技術(shù)探討
1.下部結(jié)構(gòu)處加固方法
?。ㄒ唬U(kuò)大基礎(chǔ)底面面積加固法
這種方法適合用于承載能力不足或過淺的深度，而磚石或混凝土剛性實(shí)體又是作為構(gòu)成墩臺(tái)的主要成分的情況。應(yīng)首先計(jì)算地基承載力以確定是否擴(kuò)大基礎(chǔ)底面面積。
?。ǘ┬陆ㄝo助檔土墻加固法和墩臺(tái)拓寬加固法
可新建輔助性的擋土墻以抵抗橋臺(tái)水平土壓力過大而造成橋臺(tái)傾斜現(xiàn)象的發(fā)生。利用舊橋基礎(chǔ)，靠墩臺(tái)蓋梁挑出懸臂加寬部分，以便于安裝上部結(jié)構(gòu)。此種情況為只加寬墩臺(tái)下部的蓋梁、墩臺(tái)身和基礎(chǔ)則不需予以加固。
2.上部結(jié)構(gòu)處加固方法
?。ㄒ唬蛎嫜a(bǔ)強(qiáng)層加固法
通常使用先鑿除舊橋面使其與原有主梁合二為一的方法來增大橋梁的有效高度，再在梁項(xiàng)土加鋪一層鋼筋混凝十層，以有效提高橋梁荷載橫向分布的能力;以便提高整體橋梁的承載能力。
?。ǘ┘哟蠼孛婷娣e和配筋補(bǔ)強(qiáng)加固法
通常采用加大構(gòu)件截面面積、提高配筋率等加固方法來解決橋梁剛、強(qiáng)度不足，穩(wěn)定性及抗裂性較差等問題。這種方法通過增大橋梁側(cè)面或底面尺寸，增加梁的有效抗壓和抗彎強(qiáng)度來達(dá)到增加橋梁承載力的目的是被廣泛適用于橋梁和拱橋加固的方法。
?。ㄈ╁^噴漿混凝土加固法
通過高速噴射機(jī)器的引入。新的混凝土混合物將被連續(xù)噴涂到錨鋼絲網(wǎng)面上，其硬化凝結(jié)后的表面將形成一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這將加大橋梁的受力面積，從而使整體結(jié)構(gòu)變得更加完整，進(jìn)而能夠承受較大的外部負(fù)載。
?。ㄋ模┱迟N鋼板或碳纖維加固法
當(dāng)交通流量增加時(shí)，梁板的主梁承載能力小于負(fù)載壓力或受到嚴(yán)重銹蝕時(shí)，將極易產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂縫。使用錨桂、粘結(jié)鋼板或碳纖維固定于混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部位或受拉邊緣，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板或碳纖維代替額外的加強(qiáng)型鋼筋，從而實(shí)現(xiàn)增加橋梁承載力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是:不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu);施工工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量較容易控制，施工工期短。
（五）體外預(yù)應(yīng)力加固法
此法實(shí)質(zhì)是作為施力工具用鋼絞線、高強(qiáng)度鋼絲或粗鋼筋等鋼材,施加體外預(yù)應(yīng)力對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu),抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力用預(yù)加力產(chǎn)生的反彎矩,從而達(dá)到其極限承載力提高并舊橋使用性能改善的目的。該法顯著加固效果,有較強(qiáng)的適應(yīng)性, 經(jīng)濟(jì)效益明顯,橋梁加固正在被廣泛的應(yīng)用。
3.增設(shè)額外的縱梁加固法
當(dāng)橋墩基礎(chǔ)的安全性能良好，并具有足夠的承載能力時(shí)，可以使用一個(gè)額外的具有高承載能力的新的縱梁，以便使其與老梁連接成為個(gè)整體共同受力。在新的橋梁結(jié)構(gòu)下的主梁原來所承受的負(fù)載將進(jìn)行再次分配，從而加固了橋梁，改進(jìn)了其荷載能力和剛度。當(dāng)在主梁一側(cè)或兩側(cè)增設(shè)縱梁時(shí)，將同時(shí)具有加寬擴(kuò)大的作用。為確保新老混凝土能夠在-起共同發(fā)揮效用，一定要注意!舊梁和新梁之間的橫向聯(lián)系。
五、結(jié)束語
交通運(yùn)輸領(lǐng)域是我國關(guān)系到經(jīng)濟(jì)發(fā)展安全命脈的關(guān)鍵領(lǐng)域，交通運(yùn)輸?shù)陌踩P(guān)系到千萬出行者的生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)文化交流，因此，采取各種措施，將整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)中的安全隱患消除，我國交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展要求，是保證我國經(jīng)濟(jì)政治安全的必然要求，路橋是我國交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)中的重要部分，在設(shè)計(jì)施工以及維修過程中實(shí)施加固技術(shù)，實(shí)施科學(xué)合理，符合實(shí)際情況的加固設(shè)計(jì)，做出嚴(yán)密穩(wěn)妥的技術(shù)施工，不斷加強(qiáng)施工設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督，是保證加固質(zhì)量，保證路橋功能完整，促進(jìn)我國道路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的完善的客觀要求，必須嚴(yán)格科學(xué)實(shí)施，保證運(yùn)輸?shù)馁|(zhì)量與安全。
