【摘要】我國公路建設(shè)的速度已經(jīng)難以滿足快速增長的交通運(yùn)輸需求,因此有必要在新建公路的基礎(chǔ)上加固原有公路,提高原有公路的服務(wù)質(zhì)量,尤其是大部分的公路橋梁年久失修,亟待維修和加固,因此公路橋梁的加固關(guān)系到我國公路的運(yùn)輸安全和運(yùn)輸能力提升,對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要意義。當(dāng)前公路橋梁的加固主要是通過提前測定橋梁存在現(xiàn)狀,并結(jié)合理論分析選取適合的方案。本文從公路橋梁現(xiàn)存隱患和公路橋梁加固工藝兩個(gè)方面入手,探討我國公路橋梁的加固方法。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁,隱患,加固,施工工藝,分析
引言:我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得區(qū)域間的經(jīng)濟(jì)、文化溝通日趨頻繁,因此交通運(yùn)輸需求不斷上漲,這對現(xiàn)有公路系統(tǒng)的服務(wù)能力產(chǎn)生了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。我國當(dāng)前的公路大多數(shù)處于低質(zhì)量和維護(hù)不完善的狀態(tài),雖然新建公路數(shù)量在不斷增加,但是對原有公路的加固是最直接、最有效的緩解公路運(yùn)輸壓力的方法。在公路加固過程中,以公路橋梁的加固工藝最為復(fù)雜,對公路運(yùn)輸質(zhì)量的影響最大,且我國大部分的公路橋梁由于年久失修,使得公路橋梁的安全隱患更為嚴(yán)重,這就使得公路橋梁的加固對維護(hù)公路運(yùn)輸安全、提升公路運(yùn)輸能力的作用更為重大。因此有必要對當(dāng)前公路橋梁存在的安全隱患進(jìn)行分析,并結(jié)合公路橋梁的加固施工工藝分析我國公路橋梁加固的方法和意義。
1 公路橋梁隱患分析
國內(nèi)大部分的公路橋梁建設(shè)于改革開放初期,當(dāng)時(shí)的施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都比較落后,而且當(dāng)初的交通運(yùn)輸需求也并不高,因此公路橋梁的整體質(zhì)量并不算優(yōu)秀。隨著公路運(yùn)輸需求的增長,公路服務(wù)質(zhì)量也必須進(jìn)一步提升,以更好的服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,尤其是公路橋梁的危舊狀態(tài)早起不能滿足當(dāng)前的運(yùn)輸需求,必須得到加固和升級,這既是增加運(yùn)輸能力的要求,也是確保公路運(yùn)輸安全的客觀需要。
公路橋梁進(jìn)行加固設(shè)計(jì)之前,必須對橋梁的現(xiàn)存狀態(tài)進(jìn)行檢測,主要包括橋梁損傷程度、橋梁完整度、橋梁主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、橋梁變形程度等參數(shù),并調(diào)查橋梁設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料。對橋梁進(jìn)行荷載試驗(yàn)檢測,比對橋梁設(shè)計(jì)值和當(dāng)前值,分析橋梁的隱患存在狀態(tài)和級別,然后根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況計(jì)算出橋梁的加固方案。橋梁的加固方案需要考慮到橋自身的承載力、橋面的加寬、施工技術(shù)要求和施工成本等,而影響施工方案最主要的因素就是橋梁的主要隱患種類和級別。
2 公路橋梁加固施工工藝
公路橋梁的加固施工工藝有多種方法,每種方法都有自身的優(yōu)勢、劣勢,選取工藝前必須對橋梁本身和周邊地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)地勘察,根據(jù)實(shí)際情況選取最適宜的公路橋梁加固方案,以取得最佳加固效果。
2.1 原橋上部結(jié)構(gòu)的改造
對于原橋上部結(jié)構(gòu)的改造,具體的措施和技術(shù)方法有許多,但要采用經(jīng)濟(jì)適用又質(zhì)量上乘的方法,就需要做進(jìn)一步的探討
①對于拱橋和粱橋來說,通過加固鋼筋結(jié)構(gòu)和增大橋體截面的方式,也就是在梁的側(cè)面或底面來加大橋體的尺寸,從而有效提高梁的強(qiáng)度,并進(jìn)一步提升橋體的承重能力。
②通過使用粘結(jié)劑,來將鋼板粘結(jié)到混凝土結(jié)構(gòu)的受拉的薄弱或者邊緣部分,來替代橋體承受的拉力,從而對橋梁進(jìn)行加固,并借此提高橋梁的承載能力。
③要對于原來不穩(wěn)定和相對簡單的結(jié)構(gòu)形式,用更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)來替代,從而改變橋體結(jié)構(gòu)的受力體系。如果采用連續(xù)梁替換簡支梁的方式,就要在橋下進(jìn)行施工。要是碰巧在通航的河道上,就會影響到河道的通航,所以的這些可能涉及因素都要加以考慮與處理。
④如果橋梁的狀況比較良好,可以直接增加它的承載力,從而對增加縱梁進(jìn)行加固。用原梁和較好的縱梁共同來承載載荷,由于新舊共同交替的作用而能大大加強(qiáng)原梁的載荷能力,并進(jìn)而保障整個(gè)橋梁的強(qiáng)度和力度。
⑤對橋面補(bǔ)強(qiáng)層的加固是個(gè)容易操作且簡單的方法,這個(gè)方法在實(shí)際工程中得到了大量而廣泛的應(yīng)用。先鑿掉原橋的橋面,并通過在兩頂上鋪一層鋼筋混凝土層,從而保證原橋體和新鋪的混凝土層能融合為一個(gè)整體。
⑥在鋼筋網(wǎng)的受噴面,用噴射機(jī)械可以把混凝土混合料進(jìn)行聯(lián)系的噴射,在凝結(jié)硬化后就成為穩(wěn)定的鋼筋混凝土。通過這個(gè)對混凝土進(jìn)行加固的措施,大力提升橋梁的承載力。
2.2 灌漿和塞縫的方式
公路橋梁的主要損壞形式就是裂縫,裂縫的產(chǎn)生一方面會降低公路橋梁的整體穩(wěn)定性,另一方面會使混凝土路面內(nèi)部的鋼筋直接暴露在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng),降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因此裂縫對公路橋梁的服務(wù)質(zhì)量影響非常嚴(yán)重。當(dāng)前工程上主要采用水泥砂漿、水泥漿和樹脂漿三類填充物對裂縫進(jìn)行充填,這就是工程上最常用的灌漿法。三種方法的優(yōu)勢各不相同,水泥砂漿和水泥漿的成本較低,大面積裂縫的封堵時(shí)可以選擇上述兩種方法,公路橋梁表面的施工質(zhì)量要求更為嚴(yán)格,因此使用樹脂漿填充裂縫。
2.3 原橋下部分構(gòu)造加固方法和措施
對于公路加固而言,公路橋梁的加固是重點(diǎn);對于公路橋梁的加固而言,公路橋梁的下部構(gòu)造加固是重點(diǎn)。公路橋梁的下部主要包括樁基和橋梁,公路橋梁的下部主要負(fù)責(zé)承載路面?zhèn)鲗?dǎo)壓力、支撐路面外延部門穩(wěn)定等,因此下部構(gòu)造承受的壓力更大。在加固過程中,如果樁基存在歪斜的現(xiàn)象,就需要重新修建樁基,以維護(hù)橋梁穩(wěn)定,如果是樁存在裂縫或是破損,就需要進(jìn)行填縫處理。
2.4 對于原橋表面的結(jié)構(gòu)改造加固的措施和方法
一般剝離和開裂等不良現(xiàn)象,是橋面上容易出現(xiàn)的問題。如果結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土的橋,橋面剝離和開裂會嚴(yán)重影響橋體里鋼筋的銹蝕程度,大大削弱橋梁的整體穩(wěn)定性;如果是石拱橋結(jié)構(gòu)的話,雨水會因橋面的開裂而大量滲入,橋體內(nèi)的填料含水程度劇增,對橋體穩(wěn)定產(chǎn)生進(jìn)一步的威脅。另外,凹凸不平的橋面,也對橋上車輛運(yùn)行產(chǎn)生一定影響,同時(shí)橋體本身會因震動(dòng)而更加難以穩(wěn)定。這些因素在實(shí)際工程中都要加以考慮和解決,尤其要注意結(jié)合橋體的實(shí)際環(huán)境,對狀況差且年代久的原橋應(yīng)當(dāng)采取比較徹底的拆除修復(fù);對問題較小的原橋,用比較簡單的加瀝青碎石層就可以了,選擇性的采用各類改造和加固的辦法,在實(shí)際工程應(yīng)用里非常重要。
結(jié)語:根據(jù)橋梁加固相關(guān)研究理論以及工程實(shí)際分析結(jié)果可知,通過對橋梁主體結(jié)構(gòu)的加固完全能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁安全系數(shù)和服務(wù)質(zhì)量的升級,同時(shí)也能夠延長橋梁的服務(wù)年限。我國公路橋梁的加固項(xiàng)目眾多,大量的老舊公路橋梁依舊處于服役期間,因此公路橋梁的加固迫在眉睫,而施工工藝是制約公路橋梁加固的主要因素,如何在不影響橋梁主體結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的前提下,強(qiáng)化橋梁的穩(wěn)定性,提升橋梁服務(wù)質(zhì)量,是擺在每一個(gè)現(xiàn)場工程技術(shù)人員面前的一個(gè)難題。公路橋梁加固工藝復(fù)雜,且影響因素較多,因此在選取合適的加固方案前,必須對橋梁現(xiàn)狀進(jìn)行檢測,根據(jù)橋梁的實(shí)際狀態(tài)選取針對性的加固方案。
參考文獻(xiàn):
[1] 肖斌,彭明佶. 某高速公路橋梁加固設(shè)計(jì)及施工工藝分析[J]. 中國水運(yùn)(下半月). 2012(01)
[2] 李國元,施峰濤,劉漢拾. 粘貼鋼板法橋梁加固技術(shù)與施工工藝研究[J]. 商品儲運(yùn)與養(yǎng)護(hù). 2008(03)
[3] 劉曉文,張肖寧. 日本TAF環(huán)氧瀝青混凝土在橋面鋪裝中的應(yīng)用[J]. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2010(01)
[4] 董勁松,劉以團(tuán). 高等級公路橋梁加固處治方案及施工工藝方案分析[J]. 價(jià)值工程. 2010(27)
[5] 孫小艷,莫喜晶. 鋼筋混凝土桁架拱橋病害分析及加固技術(shù)[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(S1)