張顯昆
(貴州省交通建設(shè)工程檢測中心有限責任公司)
隨著我國交通量的日益增加,行車密度的增大,重載車輛的增多,尤其拖掛的運輸、集裝箱的運輸和載重貨物的運輸?shù)纫幌盗兄匦蛙囕v的增加,使我國很大一部分公路橋梁,尤其年代久遠等級不高的橋梁,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代對公路運輸承載力的要求。所以,對橋梁進行維修和加固,延長橋梁的使用壽命,滿足車輛運輸發(fā)展的需要,已成為橋梁設(shè)計與建設(shè)人員共同關(guān)注的問題。
橋梁檢測與維修加固是為了保證橋梁安全的需要,完善科學公路運輸?shù)闹匾胧?。要掌握道路橋梁結(jié)構(gòu)的形式、力學的性能、現(xiàn)有的狀態(tài)、安全的儲備和潛在的能力,這些都十分重要。要根據(jù)可以支配的資金進行合理的分配,進行橋梁健康的診斷和治療,也要根據(jù)公路交通流量的增長,進一步安排好后續(xù)的施工程序。對各種突發(fā)事件,例如:火災、地震、洪水、船舶的撞擊等,要做好各種應急措施和解決方案的處理工作。可見,建立完善的橋梁管理系統(tǒng),對橋梁性能進行全面的掌握,是十分有利于現(xiàn)代化管理工作的開展的。
我國的橋梁檢測與維修加固也面臨很多難題,近些年來,我國一直致力于無損檢測技術(shù)和智能檢測裝及橋梁耐久性和承載力評定方法等檢測和加固技術(shù)的研究工作,已取得了一定的成績。
橋梁維修是經(jīng)常性工作,橋梁出現(xiàn)缺陷或者問題就要進行及時的處理,對橋梁做好日常養(yǎng)護,對擴大的缺陷和危害具有重要的作用。橋梁進行加固處理,既可以有效延長使用壽命,還可以進行少量的資金投入,保證交通的正常進行,緩和橋梁的集中投資。橋梁加固對于預防坍塌,防止人身的傷亡的財產(chǎn)的損失具有重要作用。
(1)一般橋梁在以下三種情況下,就不能再滿足正常交通的使用了。
①橋梁年久失修,結(jié)構(gòu)破舊老化,橋梁的破損程度已經(jīng)會影響到橋梁的正常運行,就必須要進行修補,使橋梁恢復到原本的設(shè)計承載力。
②橋梁外表完好,問題發(fā)生在橋梁設(shè)計之初,設(shè)計標準過低,經(jīng)過多年交通的飛速發(fā)展,橋梁的荷載標準已經(jīng)不能滿足目前的使用需要了,就需要對此類橋梁進行加固改進,適應時代發(fā)展的需要。
③橋梁設(shè)計合理,結(jié)構(gòu)也完好,但是由于特殊的原因,橋梁需要承載特殊的需要,使橋梁不能正常的使用,需要進行臨時性的橋梁加固。
(2)橋梁加固的方法
對舊橋加固的范圍可以按以下幾種方法界定。
①當橋梁出現(xiàn)承載能力不足的情況,就需要按規(guī)定檢測計算,為了滿足強度的需要而進行的加固。
②如果橋梁的局部出現(xiàn)破損,破損嚴重,不能滿足運輸?shù)男枰獣r,就要對受損的橋梁構(gòu)件進行加固的工作。
③如果橋梁的橋面受到寬度的影響時,不能使車輛正常的通過,就要對橋梁的路面進行加寬加固的處理。
④如果橋梁的局部或者整體出現(xiàn)剛度不足,要影響到交通運輸?shù)恼J褂?,也要對橋梁進行加固處理,以提高橋梁的剛度。
(3)橋梁加固的原則
①橋梁可以采用不同的加固方式,這要根據(jù)橋梁的實際情況出發(fā),對橋梁的承載力進行計算,選擇合適的加固方法。一般橋梁加固方法有以下幾種。
a 擴大或者增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面的加固方法;
b 為了提高結(jié)構(gòu)強度或剛度而采用新結(jié)構(gòu)代替的方法;
c 對原結(jié)構(gòu)受力體系進行改變的方法;
d 減少原結(jié)構(gòu)受力的方法;
e 通過預應力的施加使原結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)受到改變的方法。
②如果采用了擴大或者增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面的加固方法,一定要注意對新增加的部分和原有部分結(jié)合,結(jié)合為一個整體,為橋梁起到加固的作用。
③任何加固方案,都要考慮少投入成本、見效快、工期短、不能中斷交通,影響橋梁的正常使用,而且要有可行的技術(shù)性,加固后具有較強的耐久性。
橋梁加固之后,需要進行再次的檢測,通過檢測試驗的對比,檢測橋梁能否達到加固的預期,加固是否成功,可以通過檢測的手段來實現(xiàn)。加固后檢測包括靜載的試驗檢測和動載的檢測試驗。
靜載的試驗檢測:靜載試驗是通過對橋梁荷載作用下,對截面應變、位移、裂縫等情況的測試與觀測,對橋梁承載能力、現(xiàn)有工作狀態(tài)進行分析。評價橋梁的加固效果是否滿足預期要求。
動載的試驗檢測:動載的檢測與靜載不同,動載的試驗檢測要通過觀察和分析,對橋梁動載作用下沖擊系數(shù)、振動頻率等進行分析,進一步評價橋梁的加固效果。
橋梁的檢測與維修加固是近些年來我國橋梁養(yǎng)護管理的重點,要增強橋梁的檢測評定工作,對加固技術(shù)進行深入的研究,努力消除橋梁的安全隱患,使橋梁使用壽命延長,既可以節(jié)約橋梁的成本,還能保障我國公路的通暢運行。
[1]姚玲森.橋梁工程[M].北京:人民交通出版社,2012:38-39.
[2]劉來君,趙小星.橋梁加固與施工技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2013:221- 223.
[3]黃福偉,許曉鋒,鄭萬山.橋梁抗震加固技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].公路交通技術(shù),2013,(5):57-593.
[4]王聰慧.植筋技術(shù)在橋梁加寬及加強工程中的應用[J].公路,2012,(9):63-66.
[5]孫曉燕,黃承逵,趙國藩,等. 基于動態(tài)可靠度和經(jīng)濟優(yōu)化相結(jié)合的服役橋梁維修加固風險決策[J].工程力學,2013,5(4).
[6]朱典文,唐小兵,張萬平.橋梁結(jié)構(gòu)的體外預應力加固技術(shù)[J].交通科技,2012,(6):38-418.