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摘 要:为了保证公路桥梁的安全运营与使用寿命,应对重载交通下桥梁的破坏形态进行研究分析,对桥梁进行必要的加固、以提高其承载能力,使其能够适应实际的通行需求。
关键词:公路桥梁;施工技术;加固
社会经济的发展让人们对自身的生活环境有了更好的要求,而国家城市基础建设主要集中在公路桥梁建设方面,桥梁建设工程的维护与加固成为全社会的关注重点。这不仅是节省成本的好方法,也是提高桥梁施工与使用质量的主要方式之一,值得大力推广。
一、公路桥梁加固的必要性
(1)节省大量建设资金和社会资源。仅从经济层面去看桥梁加固,它能节省一大笔国家建设资金,在降低成本的同时还能提高社会效益。采取各种有效技术对旧桥梁进行加固或改造,能省去因旧桥拆除又重建的大笔工程费用,还能恢复和提高旧桥原有的承载能力以及交通运输能力,延长桥梁的生命周期,为现代运输做出贡献。
(2)确保桥梁的质量。在原有公路桥梁的基础上加固,除了可以稳步提高公路桥梁的建设水平,关键是保证桥梁的施工质量,避免重新修建过程中出现安全隐患。
(3)推动可持续发展。交通运输业成为提升国家经济力量的主要动力,加强交通运输业的发展也被全社会普遍认同,为了满足现代城市建设的需求,为人们提供更好的生活服务设施,但又要以不伤害子孙后代的发展空间为代价,实现可持续发展,公路桥梁的加固工程是值得推广的。
二、桥梁加固技术要点
1.上部结构加固技术
(1)粘贴钢板加固混凝土的施工技术是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。
(2)一旦梁强度、刚度、稳定性以及抗裂性能达不到施工规范要求时,就需要采取加固技术,这种加固技术包含对构件截面的加大,配筋的增加以及配筋率的提高三个方面。
(3)采用高速喷射机械把新混凝土混合料接连不断的喷射到已经锚好的钢筋网受喷面上面,通过凝结硬化将其生成钢筋混凝土,进而使得桥梁受力断面增大,要增加一定量的补强钢筋,使得结构整体性得到加强,进而可以承受住更大荷载力。
2.下部结构加固技术
(1)扩大基础的加固技术。所谓扩大基础的加固法是指将桥梁基础底面积扩大的加固方法。这种方法经常适用在基础承载力不够或者基础埋深特别浅,又为砖石或者混凝土刚性实体式桥梁加固工程中,桥梁基础扩大的底面积经常根据基础强度验算之后才能确定。如果地基的强度可以满足要求但是所存在的缺陷单单是一些不均匀沉降引发的变形过大时,就需要采取把基础底面积扩大的加固方法,这个主要根据地基的变形情况进行计算的。
(2)增补桩基的加固技术。桥梁墩台的基底下面如果有软弱层,就会促使墩台出现沉陷,或者当墩台采用桩基础时,就会由于桩深度不够,加上水流冲刷等诸多原因很容易导致桩出现倾斜,这些病害都是促使桥梁结构难以正常使用甚至导致使用年限受到极大影响的关键性因素。因而说采取增补桩基加固的方法就是比较常用而且施工效果非常好的方法,该加固法一般会在桩式基础附近补加钻孔桩或者打入合适的钢筋混凝土预制桩使得原来的承台得以扩大,进而将基础承载力提高,使得桥梁基础整体上的稳定性得以增强。
3.桥面铺装层的加固技术
桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性。对于石拱桥,由于桥面雨水下渗,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出现渗水现象等。同时由于桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生震动,对桥梁产生不利影响,同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况,应采用不同的加固方法,对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。
三、桥梁加固的基本方法
1.加大截面加固法
这种方法是比较传统的加固方法,采用与原结构相同或者相近的材料增大构件截面尺寸和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求桥梁的下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力,有时候要先对桥梁下部结构尽力预加固。这种方法施工工艺简单,适用性强。经过多年的运用,工程单位都有比较先进的施工经验,特别适合于较小跨径的T梁或者板桥的加固。
2.预应力加固法
这种方法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行性能改造,能大大缩短工期,在加固过程中可以不中断交通。能较大幅度地提高旧桥的承载能力,既可以提高抗弯承载力,也可以提高构件的抗剪能力和刚度,降低旧桥结构的应力水平。预应力筋布置在箱梁体内,对原桥结构损伤小,不影响桥下净空和桥梁美观。
3.改变结构受力体系加固法
这种方法通过改变旧桥结构受力体系,达到提高桥梁承载能力的目的。例如在简支梁下增设支架和桥墩,或把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支变连续梁,或在梁下增设钢架或者结合梁等,以减小梁内应力。这种加固方法一般都是在桥下操作,或设置永久设施,由此带来的结果就是减小了桥下的净空,或者在施工期间影响桥下通航。
4.粘贴FRP加固法
这种方法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料,用粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在旧桥结构的外表面,使之与原桥构件形成整体共同受力。这种方法特点是高强高效,可设计性强,不用改变原桥的外观,对原桥结构的损伤小,使用后的养护维修费用低,几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度。
5.扩大基础加固法
这种方法使用于基础承载力不足或者埋深太浅,而墩台是刚性实体式基础的情况。扩大基础底面积由地基强度检算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的加固,主要由地基变形计算加以选定。这种方法是在桩式基础的周围补加钻孔桩或者打人预制桩,扩大原承台,以此提供基础的承载力,增强基础的稳定性。
四、结束语
公路桥梁的加固是一项系统而又复杂的工作,具有很强的技术性,因而在公路桥梁的加固施工过程中,作为施工企业应坚持经济适用外观美的基本原则。在对桥梁进行加固处理时,必须充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。从技术上采取有效的措施,提高桥梁承载能力,保证交通畅通无阻。
参考文献:
[1]杜景山.公路桥梁加固原因及措施[J].科技传播,2014,05.
[2]徐小卫.公路桥梁加固施工技术分析[J].江西建材,2011,3.
关键词:公路桥梁;施工技术;加固
社会经济的发展让人们对自身的生活环境有了更好的要求,而国家城市基础建设主要集中在公路桥梁建设方面,桥梁建设工程的维护与加固成为全社会的关注重点。这不仅是节省成本的好方法,也是提高桥梁施工与使用质量的主要方式之一,值得大力推广。
一、公路桥梁加固的必要性
(1)节省大量建设资金和社会资源。仅从经济层面去看桥梁加固,它能节省一大笔国家建设资金,在降低成本的同时还能提高社会效益。采取各种有效技术对旧桥梁进行加固或改造,能省去因旧桥拆除又重建的大笔工程费用,还能恢复和提高旧桥原有的承载能力以及交通运输能力,延长桥梁的生命周期,为现代运输做出贡献。
(2)确保桥梁的质量。在原有公路桥梁的基础上加固,除了可以稳步提高公路桥梁的建设水平,关键是保证桥梁的施工质量,避免重新修建过程中出现安全隐患。
(3)推动可持续发展。交通运输业成为提升国家经济力量的主要动力,加强交通运输业的发展也被全社会普遍认同,为了满足现代城市建设的需求,为人们提供更好的生活服务设施,但又要以不伤害子孙后代的发展空间为代价,实现可持续发展,公路桥梁的加固工程是值得推广的。
二、桥梁加固技术要点
1.上部结构加固技术
(1)粘贴钢板加固混凝土的施工技术是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。
(2)一旦梁强度、刚度、稳定性以及抗裂性能达不到施工规范要求时,就需要采取加固技术,这种加固技术包含对构件截面的加大,配筋的增加以及配筋率的提高三个方面。
(3)采用高速喷射机械把新混凝土混合料接连不断的喷射到已经锚好的钢筋网受喷面上面,通过凝结硬化将其生成钢筋混凝土,进而使得桥梁受力断面增大,要增加一定量的补强钢筋,使得结构整体性得到加强,进而可以承受住更大荷载力。
2.下部结构加固技术
(1)扩大基础的加固技术。所谓扩大基础的加固法是指将桥梁基础底面积扩大的加固方法。这种方法经常适用在基础承载力不够或者基础埋深特别浅,又为砖石或者混凝土刚性实体式桥梁加固工程中,桥梁基础扩大的底面积经常根据基础强度验算之后才能确定。如果地基的强度可以满足要求但是所存在的缺陷单单是一些不均匀沉降引发的变形过大时,就需要采取把基础底面积扩大的加固方法,这个主要根据地基的变形情况进行计算的。
(2)增补桩基的加固技术。桥梁墩台的基底下面如果有软弱层,就会促使墩台出现沉陷,或者当墩台采用桩基础时,就会由于桩深度不够,加上水流冲刷等诸多原因很容易导致桩出现倾斜,这些病害都是促使桥梁结构难以正常使用甚至导致使用年限受到极大影响的关键性因素。因而说采取增补桩基加固的方法就是比较常用而且施工效果非常好的方法,该加固法一般会在桩式基础附近补加钻孔桩或者打入合适的钢筋混凝土预制桩使得原来的承台得以扩大,进而将基础承载力提高,使得桥梁基础整体上的稳定性得以增强。
3.桥面铺装层的加固技术
桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性。对于石拱桥,由于桥面雨水下渗,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出现渗水现象等。同时由于桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生震动,对桥梁产生不利影响,同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况,应采用不同的加固方法,对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。
三、桥梁加固的基本方法
1.加大截面加固法
这种方法是比较传统的加固方法,采用与原结构相同或者相近的材料增大构件截面尺寸和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求桥梁的下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力,有时候要先对桥梁下部结构尽力预加固。这种方法施工工艺简单,适用性强。经过多年的运用,工程单位都有比较先进的施工经验,特别适合于较小跨径的T梁或者板桥的加固。
2.预应力加固法
这种方法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行性能改造,能大大缩短工期,在加固过程中可以不中断交通。能较大幅度地提高旧桥的承载能力,既可以提高抗弯承载力,也可以提高构件的抗剪能力和刚度,降低旧桥结构的应力水平。预应力筋布置在箱梁体内,对原桥结构损伤小,不影响桥下净空和桥梁美观。
3.改变结构受力体系加固法
这种方法通过改变旧桥结构受力体系,达到提高桥梁承载能力的目的。例如在简支梁下增设支架和桥墩,或把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支变连续梁,或在梁下增设钢架或者结合梁等,以减小梁内应力。这种加固方法一般都是在桥下操作,或设置永久设施,由此带来的结果就是减小了桥下的净空,或者在施工期间影响桥下通航。
4.粘贴FRP加固法
这种方法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料,用粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在旧桥结构的外表面,使之与原桥构件形成整体共同受力。这种方法特点是高强高效,可设计性强,不用改变原桥的外观,对原桥结构的损伤小,使用后的养护维修费用低,几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度。
5.扩大基础加固法
这种方法使用于基础承载力不足或者埋深太浅,而墩台是刚性实体式基础的情况。扩大基础底面积由地基强度检算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的加固,主要由地基变形计算加以选定。这种方法是在桩式基础的周围补加钻孔桩或者打人预制桩,扩大原承台,以此提供基础的承载力,增强基础的稳定性。
四、结束语
公路桥梁的加固是一项系统而又复杂的工作,具有很强的技术性,因而在公路桥梁的加固施工过程中,作为施工企业应坚持经济适用外观美的基本原则。在对桥梁进行加固处理时,必须充分考虑到加固措施的可行性、经济性和实用性。从技术上采取有效的措施,提高桥梁承载能力,保证交通畅通无阻。
参考文献:
[1]杜景山.公路桥梁加固原因及措施[J].科技传播,2014,05.
[2]徐小卫.公路桥梁加固施工技术分析[J].江西建材,2011,3.