橋梁維護(hù)加固技術(shù)的應(yīng)用分析
2015-06-11
1.公路橋梁加固技術(shù)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(shí)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(shù)，是在公路橋梁的使用過程中，針對(duì)橋梁所出現(xiàn)的問題與病害，對(duì)橋梁進(jìn)行加固與維修的技術(shù)，能夠延長橋梁的使用壽命，確保橋梁的使用安全，對(duì)我國交通運(yùn)輸行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展有著重要的意義。
首先，合理的運(yùn)用公路橋梁加固技術(shù)，對(duì)舊橋進(jìn)行加固與改造，能夠提高舊橋的承載能力和運(yùn)輸能力，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)，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(shè)費(fèi)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(shù)對(duì)橋梁在使用過程中產(chǎn)生的病害進(jìn)行修復(fù)，能夠防止橋梁在使用過程中發(fā)生險(xiǎn)情，有效的保證了公路的正常通車，對(duì)促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速穩(wěn)步發(fā)展維護(hù)我國廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全有著重要的意義。最后，公路橋梁的建設(shè)過程不僅會(huì)消耗大量的資源，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生各種難以加以回收利用的建筑垃圾，從而對(duì)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(shù)對(duì)現(xiàn)有的橋梁進(jìn)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(duì)實(shí)現(xiàn)我國社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。
總的來說，合理的運(yùn)用公路橋梁的加固技術(shù)，對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多個(gè)方面都有著積極的意義，因此，在公路橋梁的管理與維護(hù)工程中，充分發(fā)揮公路橋梁加固技術(shù)的作用，對(duì)提高我國交通行業(yè)的運(yùn)載能力，促進(jìn)我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展有著不可替代的作用。我國的橋梁建設(shè)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(shù)面臨的問題
首先，我國的公路橋梁工程建設(shè)年代不已，部分早期的工程建筑在建設(shè)與施工的過程中未能充分的考慮到社會(huì)的發(fā)展對(duì)橋梁工程帶來的影響，導(dǎo)致工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，使公路橋梁難以承受不斷增長的車流量，導(dǎo)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(shè)計(jì)理念相對(duì)陳舊，未能考慮到橋梁外形對(duì)車輛運(yùn)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(yùn)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(yùn)行對(duì)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(fēng)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(dǎo)致酸雨和沙塵暴等極端天氣頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅著橋梁的使用安全，導(dǎo)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(duì)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(shù)的應(yīng)用
3.1 公路橋梁主梁的加固
公路橋梁的主梁是承擔(dān)公路荷載的重要結(jié)構(gòu)，對(duì)公路橋梁的主梁進(jìn)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(shí)際實(shí)施的過程中，需要預(yù)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(shè)置微彎板，提高主梁對(duì)荷載的承受能力。人行道梁則需要當(dāng)安裝在挑梁的懸臂位置，其長度應(yīng)長于主梁，以便另一端能夠與支墩相連接，從而避免了對(duì)橋臺(tái)的拓寬改造。而對(duì)于一些未能對(duì)橋梁產(chǎn)生明顯危害的表面裂縫，則可以采取化學(xué)灌漿法，或利用環(huán)氧樹脂加以修復(fù)。修復(fù)完成后，需在裂縫的表面加貼碳纖維布，以提高結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，延長公路橋梁的使用壽命。在對(duì)人行道梁的內(nèi)側(cè)的車行道進(jìn)行加固時(shí)，可以通過設(shè)置鋼筋網(wǎng)的方式來保證橋梁的剛度與強(qiáng)度，最終全面的提高橋梁的整體性能，達(dá)到對(duì)橋梁進(jìn)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(huì)經(jīng)受嚴(yán)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(shí)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(jìn)行夯實(shí)，并根據(jù)橋梁的特點(diǎn)，在其上部加鋪標(biāo)號(hào)恰當(dāng)?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(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)之后，方可進(jìn)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(duì)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(shè)瀝青混凝土磨耗層，以提高橋面的耐久性。同時(shí)，為了保證公路橋梁的行車安全，在橋面外側(cè)應(yīng)設(shè)置防撞護(hù)欄，以減少交通事故造成的損失。此外，科學(xué)的調(diào)整橋面的坡度，在橋面設(shè)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(duì)橋面造成的損害，增強(qiáng)橋梁的排水能力，進(jìn)一步延長橋梁的使用壽命。
3.3 橋面的拓寬與加固
對(duì)公路橋梁進(jìn)行拓寬改造，能夠大大提高橋梁的運(yùn)載能力，促進(jìn)交通運(yùn)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(gòu)的橫截面積和配筋數(shù)量，來達(dá)到增強(qiáng)橋面承載力的目的。然而橋面的拓寬勢(shì)必會(huì)增加橋面的質(zhì)量，使橋梁的下部結(jié)構(gòu)承受更高的荷載。為此，在橋面的拓寬過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制橋面質(zhì)量的增加幅度，采取輕型材料以及科學(xué)的工藝，達(dá)到節(jié)省建設(shè)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(shù)
在對(duì)公路橋梁進(jìn)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(kuò)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(jìn)行修復(fù)，再采用掛鋼筋網(wǎng)的方式來進(jìn)一步增加橫系梁的強(qiáng)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(duì)荷載的承受能力，增強(qiáng)橋梁的整體性，并可以對(duì)橋梁的局部受力起到分散作用，降低橋梁受力點(diǎn)所受的壓強(qiáng)。在對(duì)主拱圈進(jìn)行修復(fù)與加固時(shí)，采用灌縫膠對(duì)主拱圈表面的裂縫進(jìn)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(fù)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(hù)公路橋梁的使用安全。
3.5 橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固
橋梁的下部結(jié)構(gòu)是承受橋梁上部荷載、維護(hù)橋梁使用安全關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，在對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的過程中，應(yīng)當(dāng)利用環(huán)氧樹脂、NSF改性砂漿等材料對(duì)結(jié)構(gòu)表面的裂縫進(jìn)行灌注處理，并采用外加護(hù)套、粘貼鋼板或包裹碳纖維布等方法進(jìn)一步提高橋梁下部結(jié)構(gòu)的剛度與強(qiáng)度，增加結(jié)構(gòu)的承重能力，確保公路橋梁的使用安全。以下是橋梁改造時(shí)的加固維護(hù)圖：
【結(jié)束語】
二十一世紀(jì)以來，我國的橋梁建設(shè)事業(yè)發(fā)展越來越好，橋梁的維護(hù)加固越來越受到人們的重視，選用恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)對(duì)公路橋梁進(jìn)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(duì)我國交通運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用。所以，在以后的橋梁建筑中，一定要落實(shí)橋梁的維護(hù)加固措施，運(yùn)用科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，并且不斷改進(jìn)，不斷進(jìn)步，只有這樣，我國的橋梁建設(shè)事業(yè)才會(huì)更好，為我們的生活造福。
