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談市政道路橋梁結構加固方法
2015-06-18 
   一、前言:

   經過我國路橋設計施工人員多年的研究探索,結合我國路橋施工技術經驗,在結合西方發達國家路橋設計施工的先進理論和方法的基礎上,開始形成了符合我國路橋施工國情的加固設計施工方法,到目前為止,已經日趨成熟的主要有增大截面與配筋加固法、體外預應力加固法、粘貼鋼板或碳纖維加固法、化學植筋加固法、噴射混凝土加固法。本文針對體外預應力加固法、粘貼碳纖維加固法和化學植筋加固法等多種加固技術產生,這些加固方法各有優劣,做出設計施工時候,必須結合各種設計施工的實際情況,做出科學合理的選擇。

   二、市政道路橋梁結構病害成因和加固流程分析

   1.橋梁病害成因

   橋粱結構應具有足夠的強度,以承受作用于其上的重力和附加力;結構各部必須具有足夠的剛度,以使其在荷載作用下不產生過大的撓曲和變形;結構各部尺寸必須具有適當大小,以使其承受軸向壓力時的構件不發生屈曲,喪失穩定性。同時結構也要具有較高的耐久性。由于作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、制造與施工質量的分散性、計算假定的近似性,致使在長期使用過程中橋梁結構產生病害,其具體原因如下:

   (1)原設計荷載偏低,交通發展后車輛荷載增大,橋梁因承載能力不足而產生病害;(2)橋梁施工質量差,未按設計要求和施工規程實施;(3)結構設計中存在缺陷,如采用橋型結構不當、設計假定不盡合理。(4)不重視橋梁后期養護工作,沒有及時消除己產生的病害;(5)洪水等自然災害使橋梁產生損壞;(6)質條件差,如滑坡、軟基等導致橋粱產生病害。

   2.橋梁加固的一般流程

   在橋梁結構發生病害后,需要采取措施進行加固維修或者更換。一般可采用如下的步驟,對舊橋進行加固:

   檢查橋梁損壞情況及現狀——調查橋梁現有交通狀況及歷史技術資料——進行分析比較并提出改建或加固方案——付諸實施確定的方案,即進行改建或加固施工。

   三、道路橋梁結構施工加固的意義

   1.實施道路橋梁加固是保證運輸安全的客觀要求

   伴隨著運輸業的發展,各種超重型車輛不斷投產使用,跨區域物資運輸,跨區域的經濟文化交流,旅游業的興起等一系列產業的發展都嚴重使得道路橋梁出現了一定超負荷現象,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雨霜凍等各種自然因素的侵蝕,已經出現了一定的損害現象,存在著一定的安全隱患,因此,實施路橋加固,是保證運輸安全的客觀要求。

   2.是保證路橋的功能正常發揮,實現社會經濟效益的必然選擇

   交通運輸業是關系到我國經濟命脈的關鍵領域,不斷實現交通運輸業服務質量的提升,就必須時刻保證道路橋梁等基礎設施的功能正常,可以隨時發揮出這些基礎設施的正常效率,因此,加強對路橋的維護管理,加大路橋的加固護理,是提升整個交通運輸網絡服務水平,提高整個網絡的經濟效益的必然選擇。

   3.市政道路橋梁養護過程中的重要環節

   近些年來,我國的道路為人們的生存發展提供了很多便利,有效的提高了人們的生活節奏和生活質量,但不可否認的是,道路交通網絡中,依然存在著一些細節處容易發生交通事故,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生,都是由于對橋梁的護養不力,負荷過度。因此,加強對道路的護理,是解決我國道路交通中,發生眾多交通事故,消弭安全隱患的重要之一。

   四、道路橋梁加固技術探討

   1.下部結構處加固方法

   (一)擴大基礎底面面積加固法

   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體又是作為構成墩臺的主要成分的情況。應首先計算地基承載力以確定是否擴大基礎底面面積。

   (二)新建輔助檔土墻加固法和墩臺拓寬加固法

   可新建輔助性的擋土墻以抵抗橋臺水平土壓力過大而造成橋臺傾斜現象的發生。利用舊橋基礎,靠墩臺蓋梁挑出懸臂加寬部分,以便于安裝上部結構。此種情況為只加寬墩臺下部的蓋梁、墩臺身和基礎則不需予以加固。

   2.上部結構處加固方法

   (一)橋面補強層加固法

   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。

   (二)加大截面面積和配筋補強加固法

   通常采用加大構件截面面積、提高配筋率等加固方法來解決橋梁剛、強度不足,穩定性及抗裂性較差等問題。這種方法通過增大橋梁側面或底面尺寸,增加梁的有效抗壓和抗彎強度來達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。

   (三)錨噴漿混凝土加固法

   通過高速噴射機器的引入。新的混凝土混合物將被連續噴涂到錨鋼絲網面上,其硬化凝結后的表面將形成一個鋼筋混凝土結構,這將加大橋梁的受力面積,從而使整體結構變得更加完整,進而能夠承受較大的外部負載。

   (四)粘貼鋼板或碳纖維加固法

   當交通流量增加時,梁板的主梁承載能力小于負載壓力或受到嚴重銹蝕時,將極易產生嚴重的橫向裂縫。使用錨桂、粘結鋼板或碳纖維固定于混凝土結構的薄弱部位或受拉邊緣,使其與結構形成整體,以鋼板或碳纖維代替額外的加強型鋼筋,從而實現增加橋梁承載力的目的。這種加固方法的特點是:不需要破壞被加固的原結構;施工工藝簡單,施工質量較容易控制,施工工期短。

   (五)體外預應力加固法

   此法實質是作為施力工具用鋼絞線、高強度鋼絲或粗鋼筋等鋼材,施加體外預應力對橋梁上部結構,抵消部分外荷載產生的內力用預加力產生的反彎矩,從而達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,有較強的適應性, 經濟效益明顯,橋梁加固正在被廣泛的應用。

   3.增設額外的縱梁加固法

   當橋墩基礎的安全性能良好,并具有足夠的承載能力時,可以使用一個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整體共同受力。在新的橋梁結構下的主梁原來所承受的負載將進行再次分配,從而加固了橋梁,改進了其荷載能力和剛度。當在主梁一側或兩側增設縱梁時,將同時具有加寬擴大的作用。為確保新老混凝土能夠在-起共同發揮效用,一定要注意!舊梁和新梁之間的橫向聯系。

   五、結束語

   交通運輸領域是我國關系到經濟發展安全命脈的關鍵領域,交通運輸的安全關系到千萬出行者的生命財產安全,關系到我國經濟文化交流,因此,采取各種措施,將整個運輸系統中的安全隱患消除,我國交通運輸業的發展要求,是保證我國經濟政治安全的必然要求,路橋是我國交通運輸網絡中的重要部分,在設計施工以及維修過程中實施加固技術,實施科學合理,符合實際情況的加固設計,做出嚴密穩妥的技術施工,不斷加強施工設計質量的監督,是保證加固質量,保證路橋功能完整,促進我國道路交通運輸網絡的完善的客觀要求,必須嚴格科學實施,保證運輸的質量與安全。
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