關于橋梁結構損害及加固策略的分析
2015-09-07
橋梁是公路運輸?shù)募~帶,在交通運輸中起到至關重要的作用。橋梁結構作為橋梁的支撐部分,主要承載橋梁的負荷重力,是橋梁工程安全建設使用的重要支柱。橋梁結構應該具備持久性和高強度兩個特質,在橋梁結構施工中,物質材料的選用以及結構部位尺寸非常重要。優(yōu)質的橋梁結構是確保公路運輸暢通的關鍵。
1 橋梁結構受到損害的原因
隨著時間的推移,橋梁結構會受到不同程度的損害,造成這些損壞的原因主要有:物質材料性能降低、橋梁結構負荷重力過大、環(huán)境影響、自然災害、人為事故損害、設計不合理、施工過程中的不利因素影響等。
物質材料性能降低。橋梁結構使用時間越長,建設這些橋梁結構所使用的物質材料就會受到越多的磨損,其性能就會降低,從而使得橋梁結構受到不同程度的損害,影響橋梁結構的使用。
橋梁結構負荷重力過大。我國目前的橋梁結構很多是按照80年代左右的設計標準設計建造的,那時公路運輸量較低,所以橋梁結構的負荷能力較低,近年來隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國機動車數(shù)量急劇增加,公路運輸量的不斷增大,尤其是工程用重型運輸車的頻頻出現(xiàn),使得橋梁結構負荷重力也不斷增大,導致橋梁結構經(jīng)常處于超載狀態(tài),從而使得沿線道路以及橋梁結構受到不等同程度的損害。
環(huán)境影響。環(huán)境影響主要是指溫度和濕度的影響。溫度和濕度的變化會給橋梁結構帶來不同程度的損害。
自然災害。自然災害主要是指風、雨、洪水的侵蝕,雷電的襲擊,地震、滑坡等。自然災害會導致橋梁結構受損變形。
人為事故損害。人為事故損害主要是指車輛、船舶等的碰撞等。人為事故會給橋梁結構帶來直接性的損害。
設計不合理。設計不合理主要包括橋型結構設計不合理、設計假定不盡、設計論證過程中缺乏合理的監(jiān)測等。這些設計的不合理都可能成為橋梁結構本身存在的缺陷。
施工過程中的不利因素影響。施工過程中的不利因素影響主要包括施工過程中難以控制的不利因素以及施工不合理產(chǎn)生的不利因素。這些不利因素,都會對橋梁造成損害,前者難以控制,但后者卻是可以避免的。
2 橋梁結構加固的現(xiàn)狀
橋梁受損后容易導致橋梁結構斷裂坍塌等事故,要增加橋梁結構的負荷能力、使用壽命,減少事故發(fā)生,就需要對受損的橋梁進行加固。目前在使用這些方法對橋梁進行加固的過程中,還存在一些問題,如:診斷橋梁結構受損程度環(huán)節(jié)薄弱、負荷重力評估不完善、加固設計思路較單一、沒有考慮受損橋梁結構的特點。
診斷橋梁結構受損程度環(huán)節(jié)薄弱。在橋梁結構加固過程中,診斷橋梁結構受損程度是加固設計施工的基礎,只有診斷出橋梁結構的受損程度,才能設計出符合實際情況的加固方案。診斷橋梁結構受損程度的重要手段是橋梁監(jiān)測技術。目前,我國橋梁監(jiān)測技術落后,診斷橋梁結構受損程度環(huán)節(jié)薄弱。
負荷重力評估不完善。橋梁結構受到損害之后,會影響其負荷重力,目前我國對橋梁受損后負荷重力的評估方法還不完善。
加固設計思路較單一。在設計加固方案的過程中,設計思路較單一、沒有更深度的設計方案出現(xiàn)、施工中運用的加固技術也較為原始。
沒有考慮受損橋梁結構的特點。因為橋梁結構具有帶載加固分階段受力的特點,所以不同的橋梁結構,需要不同的加固方法。但是目前有些加固方案會直接選擇已經(jīng)使用過的其他橋梁結構的設計思路,而沒有根據(jù)橋梁結構自身的特點去重新設計定位加固方案。
3 橋梁結構的加固策略
在介紹橋梁結構的加固策略之前,我們先介紹一下橋梁結構加固過程中的施工要求。由于引發(fā)橋梁受損的原因不同,所以就需要不同的橋梁加固策略來彌補損害,在加固施工過程中應注意:要對橋梁結構的受損程度進行診斷鑒定,對不能維修的部分進行拆除更換;設計加固方案時要根據(jù)不同橋梁結構自身的特點進行;要嚴格按照設計方案中的施工程序施工;在施工過程中要及時檢測驗收。
壓力灌槳法。壓力灌槳法是通過一些工具手段對橋梁結構施加一定壓力,使得灌漿能夠順利注入裂縫中,橋梁裂縫以此得到填補封閉,從而加強受損橋梁結構的負荷能力和使用壽命。
噴射砂槳法。噴射砂槳法主要用于加固厚度相對較小、受損面積不大的橋梁結構。
加大梁下部截面加固法。隨著橋梁結構使用時間的加長,橋梁的剛度、強度、抗裂性、穩(wěn)定性等性能都會降低,這時可以使用加大梁下部截面加固法對橋梁結構進行加固。該方法主要是采用增加配筋、增大構件截面等方法來提高橋梁結構的負荷能力和使用壽命。
橋面補強層加固法。該方法是在原結構基礎上,新鋪設一層混凝土或歸納鋼筋混凝土補強層。
鋼板粘結法。該方法可以提高橋梁結構的抗彎、抗剪能力。
更換部分或全部主梁法。該方法主要應用于橋梁結構已經(jīng)無法維修的情況下。
外部預應力加固法。該方法是利用外部預應力加固橋梁上部結構。首先在橋梁結構的下緣受拉區(qū)放置預應力鋼絲束或拉桿,鋼絲束或拉桿對橋梁結構產(chǎn)生的預壓力會使橋體發(fā)生上拱,荷載撓度減小,從而起到加固橋梁結構的作用。
錨噴加固技術。錨噴加固技術是指將鋼筋網(wǎng)、噴射砼與錨桿等配合使用,以提高受損橋梁結構負荷能力和使用壽命的技術方法。在運用錨噴加固技術過程中,要選擇適當?shù)闹饕牧虾洼o助材料,尤其是一定要選用優(yōu)質的噴射硅、并保證噴射物體表面要清潔。
