橋梁加固的幾種措施
2016-07-05
目前,在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提下交通運(yùn)輸事業(yè)飛速發(fā)展,交通運(yùn)輸量大幅度的不斷增長,使得公路橋梁負(fù)荷越來越重, 公路橋梁的修復(fù)工作越來越多,公路的通行能力和服務(wù)水平進(jìn)一步提高和改善。作為交通行業(yè),不僅要積極建設(shè)新路、新橋,還要對舊路線進(jìn)行改造,在舊路改造中,突出的問題就是橋梁的加固方式。本文重點(diǎn)分析了橋梁加固的原因以及意義,并總結(jié)了幾種較為常見和適用的橋梁加固方法,為公路橋梁的加固提供了寶貴的建議。
1 橋梁加固原因及意義
1.1 橋梁加固原因
在交通線路內(nèi),很多橋梁符合當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),能夠保證車輛的正常通行,但是仍然存在一定的設(shè)計(jì)缺陷和應(yīng)用缺陷。例如:橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土及鋼筋腐蝕等。而且,橋梁不能及時(shí)修復(fù)就會使得橋梁的使用壽命縮短,增加了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。同時(shí),新建橋梁由于勘察、設(shè)計(jì)及施工的問題而無法滿足使用要求以及新橋的使用功能發(fā)生改變,也是橋梁需要加固的重要原因。另外,有些交通橋梁為了延長使用壽命則應(yīng)該及時(shí)加以修復(fù)與加固,使得橋梁在設(shè)計(jì)合理的情況下保證橋梁上正常的車輛行駛。
1.2 橋梁加固意義
橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經(jīng)濟(jì)效益,采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和措施使得橋梁在不中斷現(xiàn)有交通下可以進(jìn)行正常運(yùn)輸,這樣既方便交通運(yùn)輸又有利于進(jìn)行相應(yīng)的橋梁改造加固或拓寬,延長使用壽命,保證交通發(fā)展。其次,早期的橋梁設(shè)計(jì)其方法技術(shù)不夠,需要不斷地加以技術(shù)完善,確保消除相關(guān)的交通運(yùn)輸隱患,保證橋梁的應(yīng)用能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,滿足現(xiàn)代化發(fā)展的交通需求,為經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境發(fā)展提供協(xié)調(diào)的處理措施。
2 公路橋梁加固的方法
2.1 橋面鋪裝加固法
橋面鋪裝加固應(yīng)該完成相應(yīng)的混凝土澆筑施工,達(dá)到一定強(qiáng)度后,進(jìn)行橋面的裂縫的修復(fù)。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料),最后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi),鋪筑一層1cm～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。另外,橋面輔助設(shè)施的修復(fù)也十分重要,不僅要滿足橋梁使用功能上的要求,對外觀質(zhì)量也應(yīng)有較高的要求。在施工中,除采取應(yīng)合理的工藝控制方法保證預(yù)制塊件的質(zhì)量外,安裝施工的重點(diǎn)是控制好線形和標(biāo)高兩個(gè)方面,使其協(xié)調(diào)一致,平順美觀。而橋面的施工也要重視對鋼筋橋面的設(shè)置。鋼筋綁線呈梅花形,線結(jié)間距不超過60cm;綁線應(yīng)埋在墊層里并和鋼筋緊緊連接在一起。拼接的鋼筋直徑不超過25mm,且拼接位置交錯(cuò)布置,避免在同一部位進(jìn)行,拼接位置位于結(jié)構(gòu)中受力較小的部位。總之,鋼筋的設(shè)置必須要保證安裝精確,不允許移動有穩(wěn)固表現(xiàn)的原有鋼筋[1]。
2.2 加大截面加固法
碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度一般都在3500MPa以上,是鋼的7～9倍,抗拉彈性模量為23000MPa～43000MPa亦高于鋼。碳纖維布是聚丙烯腈基12K或12K以下的小絲束單向碳纖維織物,用于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪和抗震加固。粘貼纖維復(fù)合材施工工藝流程:熟悉圖紙→施工準(zhǔn)備→放線→基面處理→卸荷→涂底膠→找平膠→浸漬膠→粘貼纖維片材→養(yǎng)護(hù)→防火及表面處理→驗(yàn)收構(gòu)件。在具體的施工過程中,需要注意:(1)新增混凝土層的最小厚度,對板不應(yīng)小于40mm;采用人工澆筑時(shí),不應(yīng)小于50mm,采用噴射混凝土施工時(shí),不應(yīng)小于50mm。加固用的鋼筋,應(yīng)采用熱軋鋼筋。(2)纖維復(fù)合材料不像鋼筋那樣具有延性,其脆性性能會限制加固后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性。FRP材料的脆性性能限制了應(yīng)力重分布。這些因素影響外貼FRP材料的加固設(shè)計(jì),不能簡單和鋼筋等強(qiáng)度代換。要深入研究并考慮FRP材料的脆性性能,對現(xiàn)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行修正。
2.3 橋下部結(jié)構(gòu)加固法
橋臺受行車荷載和土壓力作用,常見病害也較多,因此應(yīng)該對橋梁采用橋下部結(jié)構(gòu)加固法。首先應(yīng)該采用預(yù)應(yīng)力加固法,這種方法既可作為橋梁通過重車的臨時(shí)加固手段,又可作為永久性提高提高橋梁荷載等級的措施。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),這是一種改變體系的方法,對簡支架采用下?lián)问嚼瓧U體外預(yù)應(yīng)力加固,即可視為改簡支梁為上承式桁架梁。通過預(yù)加力來抵消超過恒載作用力。在車輛通過時(shí),這些體外拉桿是上部結(jié)構(gòu)的組成部分并與原有梁體共同受力形成超靜定體系,各拉桿的張拉力將自動增加,進(jìn)一步起到加強(qiáng)作用。例如:鎮(zhèn)江立交橋的下部結(jié)構(gòu)加固案例之中,根據(jù)拱肋各部分受力不同,拱腳至拱上第一根立柱間采用上緣加厚30cm～20cm厚補(bǔ)強(qiáng)混凝土;配16ф32鋼筋(單肋)。第一根立柱至拱上墊墻上緣加20cm厚補(bǔ)強(qiáng)混凝土;配16ф25鋼筋(單肋),并延長經(jīng)墊墻段與拱頂段內(nèi)主鋼筋焊接。這種下部結(jié)構(gòu)的加固方法使得橋梁更為穩(wěn)固。
2.4 灌縫膠灌注法
灌縫膠有較強(qiáng)粘結(jié)性和高彈性,良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗脆裂性,極高的抗水損能力和耐老化性。與傳統(tǒng)灌縫料相比,方便耐用、環(huán)保節(jié)能,能有效延長養(yǎng)護(hù)周期,減少養(yǎng)護(hù)次數(shù)。采用灌縫膠灌注法能夠使得橋梁梁體出現(xiàn)變形后,及時(shí)進(jìn)行橋梁承載能力的修復(fù)。而且灌注法加固能夠針對鋼筋混凝土構(gòu)造物產(chǎn)生的各種龜裂現(xiàn)象和裂縫損壞。在不影響生產(chǎn)營運(yùn)的條件下,可以達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度,延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命。而具體的施工方法是:先用1∶1水泥砂漿勾縫,勾縫時(shí)須預(yù)留直徑約6mm～8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6m～1.0m,縫小處孔距為0.4m～0.6m。待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即可灌漿。凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25m2～0.30m2。
綜上所述,從近些年來,我國公路橋梁出現(xiàn)的病害情況來看,應(yīng)該不斷地加以維修和加固,并在不斷檢查檢測的情況下,對橋梁進(jìn)行全面調(diào)查,保證在橋梁出現(xiàn)嚴(yán)重問題之前就加以修復(fù),保證其施工質(zhì)量。而具體的施工過程中則要根據(jù)橋梁的損害情況和具體用途以及經(jīng)濟(jì)情況來宣傳修復(fù)加固方法,對灌縫膠灌注法、橋下部結(jié)構(gòu)加固法、加大截面加固法、橋面鋪裝加固法加以合理的選擇,以滿足橋梁承載運(yùn)輸?shù)男枰?br />
參考文獻(xiàn)
[1] 夏忠民.高速公路橋梁病害分析及加固處理[J].民營科技,2009(2):88～89.
[2] 劉云海.增強(qiáng)公路橋梁的穩(wěn)固性探討[J].科技資訊,2009(1):114～115.
