淺談公路橋梁的加固與改造技術(shù)
2015-08-17
1、橋梁常見的缺陷
?。?）承載能力不足。一是橋梁設(shè)計(jì)荷載偏低。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需要，車輛荷載等級(jí)不斷提高，重車、超重車輛增多，顯然許多舊橋已力不從心。二是施工原因，主要表現(xiàn)在：材料質(zhì)量問題、施工質(zhì)量問題、施工中的質(zhì)量事故。三是外界因素，車流量加大、重車增多；交通碰撞事故；地震、洪水的破壞；環(huán)境惡劣、化學(xué)腐蝕造成橋梁基礎(chǔ)破壞，周邊出現(xiàn)不均勻沉降等，都會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生損壞。此外，還有結(jié)構(gòu)不合理、計(jì)算錯(cuò)誤、施工圖不完善等設(shè)計(jì)原因。（2）裂縫。裂縫是橋梁最常見的缺陷和主要病害，而橋梁的病害往往是從裂縫開始；裂縫是橋梁結(jié)構(gòu)變形的結(jié)果，是橋梁狀況的外在表現(xiàn)。一是裂縫產(chǎn)生原因。構(gòu)件在受約束的條件下，自然變形受到一定的阻力，在這種阻力強(qiáng)迫下會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)迫變形。經(jīng)過對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析可以得知，只有當(dāng)強(qiáng)迫變形足夠大時(shí)，才引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。二是裂縫類型。裂縫形式多種多樣，大致歸納為：表面裂縫、貫穿裂縫、深層裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫等。對(duì)于橋梁墩臺(tái)，除了裂縫之外，常見的缺陷及病害還有來自船只、漂流物的碰撞下，或跨線橋墩遭到車輛撞擊，墩臺(tái)會(huì)產(chǎn)生局部破壞，墩臺(tái)混凝土發(fā)生剝離或剝落，受到水、海水、工業(yè)廢水、廢氣、酸、堿等作用，產(chǎn)生剝落、鋼筋銹蝕等病害，磚石橋臺(tái)的勾縫脫落，砌體表面麻面等。天然地基上的淺基礎(chǔ)埋置深度淺，易受沖刷、掏空，基礎(chǔ)置于風(fēng)化石層上，風(fēng)化部分未處理好，經(jīng)流水的沖刷、掏空、懸空等病害。
2、 橋梁加固與技術(shù)改造中的幾個(gè)問題
?。?）整治。對(duì)橋梁(不影響橋梁受力的構(gòu)件部位)常見的缺損和缺陷進(jìn)行整治和處理。例如，橋面鋪裝層、伸縮縫裝置、防水設(shè)施、輕微的結(jié)構(gòu)破損等常規(guī)維護(hù)和修復(fù)工作。橋面鋪裝要抵抗車輛的沖擊而產(chǎn)生磨耗和剪切變形，防止雨水、日照等氣候作用，防止其他重物直接沖擊，保護(hù)橋梁防止老化，延長(zhǎng)使用年限。一旦橋面鋪裝遭到損壞，就會(huì)使車輛在橋上行駛顛簸、跳車，雨天時(shí)橋面積水，下滲，不但影響交通安全，還會(huì)大大加重車輛對(duì)橋梁上部主要承重構(gòu)件的沖擊力和破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)構(gòu)件造成很大損壞，使主梁或拱圈等構(gòu)件直接產(chǎn)生裂縫，因此，公路養(yǎng)護(hù)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)橋面的養(yǎng)護(hù)，及時(shí)疏通泄水孔和鋪補(bǔ)橋面損壞層。（2）維修。對(duì)常見的橋梁進(jìn)行正常的維護(hù)和修繕工作，例如，常規(guī)的排、防水設(shè)施的檢修，橋面異常物處理，破損欄桿的維修，伸縮縫的清理，支座防護(hù)與防銹等。（3）橋梁加固與技術(shù)改造對(duì)橋梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行改善，以達(dá)到提高橋梁承載能力和通行能力，目的在于延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊蟆?br />
3、 橋梁加固改造的技術(shù)途徑
?。?）加強(qiáng)薄弱構(gòu)件。對(duì)于橋梁上有嚴(yán)重缺陷的部位，或者因需要通行重型車輛，對(duì)于不能滿足承載要求的薄弱構(gòu)件，例如，梁式橋的跨中梁段、支座部位、承受負(fù)彎矩的部位；拱橋的拱頂、拱腳、拱跨部位，以及其他變截面處等，應(yīng)采用措施進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。在橋梁結(jié)構(gòu)中的薄弱處，一般處于承受拉力范圍內(nèi)，受壓區(qū)里則比較少。對(duì)于薄弱處的處理方法，往往采用噴射砼，粘貼鋼板或鋼筋，加大主梁或主拱圈的截面，以達(dá)到增加主梁或主拱圈的強(qiáng)度，以及采用高標(biāo)號(hào)砼，或環(huán)氧砼砂漿封填裂縫；增設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋或粘貼附加構(gòu)件的辦法進(jìn)行處理。（2）減輕恒載。減輕橋梁上部構(gòu)件的恒載，可以改善原橋梁的受力狀態(tài)，提高橋梁的承載能力，特別是在橋梁基礎(chǔ)承載力受到限制，不能滿足加固上部結(jié)構(gòu)和提高活載承載能力時(shí)，以減輕橋梁恒載的辦法來提高承載活載的能力是一種經(jīng)濟(jì)有效的措施。例如更換拱上填料的辦法，提高拱橋承載力的效果十分顯著。（3）增加鋪助構(gòu)件。由于橋梁承載力不足，或因?yàn)槟撤N原因致使橋梁遭受破損時(shí)，可以在原有的結(jié)構(gòu)上增加新的受力構(gòu)件。（4）改變結(jié)構(gòu)體
系。主要體現(xiàn)在根據(jù)橋梁的實(shí)際狀況，采用梁式結(jié)構(gòu)改為拱式結(jié)構(gòu)；拱式結(jié)構(gòu)改為梁式結(jié)構(gòu)；簡(jiǎn)支梁改為連續(xù)梁；單跨結(jié)構(gòu)改為多跨結(jié)構(gòu)；增加支點(diǎn)；鉸接支撐改為剛性連接等，通過這些手段達(dá)到改善結(jié)構(gòu)薄弱處的受力狀態(tài)，提高橋梁整體承載能力的目的。（5）加固橋墩、臺(tái)及基礎(chǔ)。有相當(dāng)一批橋梁的缺陷是由橋梁的墩臺(tái)和基礎(chǔ)問題所引起的，因此需要處理。通常采用的辦法是對(duì)橋梁的墩、臺(tái)采用鋼筋砼套箍技術(shù)，用鋼筋砼桿和鋼筋拉桿措施加外部預(yù)應(yīng)力來調(diào)整；還可結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的調(diào)整采用頂推法措施進(jìn)行處理。
總之，公路運(yùn)輸對(duì)橋梁的通過能力和承載能力要求越來越高，原有的公路橋梁負(fù)荷日趨加重，隨之橋梁病害發(fā)展加劇,我們應(yīng)結(jié)合橋梁的技術(shù)狀況，既要重視對(duì)不適應(yīng)的橋梁進(jìn)行加固或改建，提高其承載能力和通行能力，又要加強(qiáng)對(duì)橋梁的日常養(yǎng)護(hù)，使之處于正常使用狀態(tài)，以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧。
