盧興盛
摘要:為了加快我國公路建設(shè)的發(fā)展,解決橋梁伸縮裝置易破損的問題,全面推行全無縫橋梁新技術(shù),有效地解決了這一令人頭疼的問題。本文通過對橋梁無縫化新技術(shù)的闡述,窺視無縫橋梁新技術(shù)對社會(huì)發(fā)展的作用及預(yù)測其帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞:全無縫橋梁;伸縮縫;效益
隨著橋梁建設(shè)技術(shù)日益發(fā)展,采用全無縫橋梁技術(shù)取代伸縮裝置技術(shù),解決橋面和梁結(jié)構(gòu)的不平坦,行駛性能好,減少車輛對橋梁的沖擊,抗震性能強(qiáng),降低橋梁養(yǎng)護(hù)、維修等費(fèi)用,有著積極的作用,橋梁建設(shè)的質(zhì)量越來越受到人們的重視。
一、橋梁伸縮縫存在的問題分析
經(jīng)過了多年來的實(shí)踐檢驗(yàn),傳統(tǒng)的橋梁伸縮裝置,曾給社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來了不小的效益,但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,行駛車輛的速度與軸重增長,環(huán)境的變化等因素,使橋梁伸縮裝置的問題凸現(xiàn)出來。具體表現(xiàn)在:第一,交通量的增大,無論是小型車輛還是重型車輛,車輛的顛簸都對橋梁的沖擊荷載明顯加大,橋面的破損率占據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的絕大部分,嚴(yán)重影響了人們行車舒適度、安全感的要求;第二,在橋梁設(shè)計(jì)方面存有缺陷,對橋面的剛度、伸縮度的計(jì)算精確度不足,防水伸縮裝置也在長期使用后出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,使路面含鹽排泄水侵蝕到橋梁的主梁、支座等結(jié)構(gòu),引起有缺陷或失效橋梁,因此,改善伸縮裝置當(dāng)務(wù)之急;第三,還有其他諸如:溫度變化、地震、縱坡等因素,影響橋梁伸縮裝置,產(chǎn)生變位;第四,橋梁伸縮縫的損壞,謹(jǐn)防引發(fā)交通事故,要經(jīng)常養(yǎng)護(hù)和更換橋梁伸縮縫,人力、物力和財(cái)力投入巨大,而且還影響了公路的正常運(yùn)營,給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來損失。
二、全無縫橋梁新技術(shù)的介紹
近年來,世界各國對全無縫橋梁的應(yīng)用日益廣泛,它取代了全部橋面的伸縮縫,通過特殊“加筋”材料—鋼筋、土工織物、土工合成材料,將主梁、橋梁搭板與接線路面通過無縫連接形成一個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)整體,整座橋梁不設(shè)支座,梁與橋臺(tái)連成一體,任何位置也沒有伸縮縫,克服了原來的路橋的接縫所帶來的日常維護(hù)和定期更換問題。梁體的溫度作用產(chǎn)生變形的安全傳遞,采用在聯(lián)結(jié)鋼筋的方法來處理,即在搭板中預(yù)留鋼筋,將主梁與接線路面的鋼筋聯(lián)結(jié)焊接,通過搭板將溫縮、溫升傳遞到接線路面,并且并被接線路面吸收。
三、全無縫橋梁新技術(shù)應(yīng)用的社會(huì)效益分析
隨著全無縫橋梁在世界各國的興建,其特有的橋梁結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與土的共同作用抵御橋梁受力變形的特點(diǎn),受到世界各國橋梁技術(shù)人員的廣泛關(guān)注,并不斷地深入研究,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。我國的橋梁設(shè)計(jì)也進(jìn)入了對無縫橋梁的基礎(chǔ)研究,并取得了一定的成果,如:1999年我國首次成功利用整體式橋臺(tái)原理建成半體式全無縫橋:長沙城南路高架橋、2000年河南省周口市的李貫河橋,2000年在廣東省佛岡成功建成了整體式全無縫橋—四九橋,還有不斷在翻新改造的清遠(yuǎn)市龍?zhí)翗虻冉ㄔO(shè)工程,都預(yù)示著我國的橋梁設(shè)計(jì)水平與國際接軌,和先進(jìn)國家的距離越來越近。
經(jīng)分析和實(shí)驗(yàn)證明,這些橋梁建設(shè)都達(dá)到了國際先進(jìn)水平,取得令人滿意的效果。從全無縫橋梁的經(jīng)濟(jì)效益來看,與伸縮縫橋梁比較,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。其主要表現(xiàn)為節(jié)省了橋梁養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用,減少了施工材料,降低了工程施工成本,橋面連續(xù)平坦,行車舒適平衡度增強(qiáng),解決了橋頭跳車問題,從而延長了橋梁的使用壽命,提高了耐久性。
1、用料少,工程量小,造價(jià)成本低。對伸縮縫橋梁的養(yǎng)護(hù)時(shí),維修費(fèi)用周而復(fù)始地支出,為保證車輛通行而不能全封閉施工,造成修復(fù)的伸縮縫混凝土強(qiáng)度不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),維修效果甚不理想。無縫橋梁取消了伸縮裝置,就減少了伸縮裝置的施工成本,而且橋梁建筑高度小,改善了縱坡和減少路堤土石方。以廣東四九橋?yàn)槔?,在橋臺(tái)身與主梁的結(jié)合處只增加聯(lián)結(jié)鋼筋,對搭板進(jìn)行加長處理,同時(shí),為了加固地基,延續(xù)衰老,添置了三層土工格柵。無縫橋梁設(shè)計(jì)增加的建設(shè)成本與伸縮橋梁中伸縮裝置成本相比,節(jié)省了2道伸縮裝置的購置和安裝成本,按每米1400元計(jì)算埋置式伸縮裝置,可以節(jié)約工程造價(jià)兩萬多元;全無縫橋梁的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低,甚至零養(yǎng)護(hù),節(jié)省對橋梁的伸縮裝置養(yǎng)護(hù)費(fèi),約三十萬元;按照廣東省橋梁養(yǎng)護(hù)定額計(jì)算,四九橋的各項(xiàng)節(jié)約費(fèi)用達(dá)五十萬元。
2、全無縫橋梁經(jīng)濟(jì)、行駛性能好。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),我國的伸縮縫橋梁的支座和伸縮縫的造價(jià)費(fèi)用占橋梁總造價(jià)費(fèi)用不到10%,但因設(shè)計(jì)不當(dāng)或缺少良好的保養(yǎng),可導(dǎo)致95%的橋梁都會(huì)過早地進(jìn)入病態(tài)橋梁的行列。因此,應(yīng)運(yùn)而用的全無縫橋梁設(shè)計(jì),取消了主梁與臺(tái)身的伸縮縫,不會(huì)產(chǎn)生因行車過程車輛荷載的作用反過來加劇對伸縮裝置的破壞,避免因破壞帶來車輛、橋梁的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。由于無縫橋梁全橋范圍內(nèi)沒有伸縮縫,減少了重載交通的沖擊作用,對橋梁的路面破壞減輕了許多,使橋面平順性、美觀性得以加強(qiáng),最大化地實(shí)現(xiàn)了行車的舒適度,大幅度地降低了行車產(chǎn)生的震動(dòng)和噪聲,提高了結(jié)構(gòu)的剛性,耐久安全,徹底消除了橋頭跳車的弊端。交通運(yùn)輸業(yè)也由于橋梁的改進(jìn)受益非淺,使得中、小型貨運(yùn)車輛的設(shè)備磨耗減輕,也降低了油耗與材料支出,汽車行駛速度增快,獲到了豐厚的時(shí)間金錢效益,對國民經(jīng)濟(jì)的增收節(jié)支,加快資金周轉(zhuǎn),贏得了可觀的間接經(jīng)濟(jì)效益。
3、防水防雜物,抗震性能強(qiáng),保障了橋梁的結(jié)構(gòu)安全。伸縮縫橋梁由于氣溫的變化,熱脹冷縮,使伸縮縫變形,主梁撓度增大,縫內(nèi)存在雜物堵塞,橡膠止水帶失效脫落,路面雨雪水沉積臺(tái)帽或酸水的侵蝕,加速了橋梁的支座與墩臺(tái)的破壞,影響了橋梁的安全,使橋梁過早的失效或廢除,縮短了橋梁工作壽命,造成不可估量的損失。無縫橋梁不會(huì)受其干擾,因無伸縮縫,不會(huì)產(chǎn)生雜物堵塞現(xiàn)象,橋梁路面積水順著泄水管道流出,保證了橋梁的穩(wěn)固,使橋梁經(jīng)久耐用,延長了橋梁工作壽命,提高橋梁使用價(jià)值。
統(tǒng)計(jì)我國廣東省“十五”期間公路橋梁建筑規(guī)劃,新建高速公路全程達(dá)1350公里,翻新改建高速公路達(dá)5300公里,其中全長在八十米以下的橋梁數(shù)量達(dá)三千多座,倘若都以無縫橋梁建設(shè)為藍(lán)本,在橋梁的使用年限內(nèi)可節(jié)約巨額建設(shè)資金和維護(hù)資金,同時(shí),也奠定了我國的橋梁建設(shè)的地位。
四、結(jié)束語
目前,全無縫橋梁在各國建造中日益普及,諸如:美國現(xiàn)在至少有40個(gè)州共建無縫橋梁一萬三千多座,英國、加拿大、瑞典、日本等國都有建造,我國也不甘其后,對新型的全無縫橋梁技術(shù)進(jìn)行研究,結(jié)合實(shí)際地理環(huán)境情況,無縫接線路面的整體承載能力分析,成功建造了廣東省清遠(yuǎn)市佛岡四九中橋,實(shí)現(xiàn)了跨徑51.48米,橋?qū)?.5米,斜度為15度的鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)無縫橋梁,進(jìn)入了世界橋梁建設(shè)先進(jìn)水平的行列,填補(bǔ)了我國整體式全無縫橋梁領(lǐng)域的空白,也憑著獨(dú)特的設(shè)計(jì)及卓越的成果,成為標(biāo)志著我國的橋梁進(jìn)步的里程碑。
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