陳豪
摘要:當前,隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展,公路建設(shè)也日益推進,但是在公路建設(shè)中許多橋梁由于承載力不夠而影響交通運輸,甚至?xí)蔀榻煌ㄊ鹿识喟l(fā)地點。因此,有必要對橋梁進行相應(yīng)的補強加固技術(shù),這也是我國公路橋梁建設(shè)的一個緊迫而重要的任務(wù)。
關(guān)鍵詞:橋梁結(jié)構(gòu);加固設(shè)計;意義
橋梁不僅是交通工程的建筑物,而且還是一個地區(qū)、城市環(huán)境的重要組成部分。隨著世界經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和生活質(zhì)量的提高,對橋梁的環(huán)境和美學(xué)的要求愈加重視。力求橋梁與地區(qū)的整體環(huán)境相協(xié)調(diào),做到功能、技術(shù)和經(jīng)濟的統(tǒng)一,橋梁結(jié)構(gòu)形式和諧,具有純正、清爽、穩(wěn)定的秩序感和韻律感。隨著我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展,將逐步建成全國干線和高速公路網(wǎng)絡(luò),其中原有的公路將發(fā)揮干線到支線、到各地分散物流的重要作用。因此,研究延長既有橋梁使用壽命的方法,力求加以充分利用,使有限的建設(shè)資金用于當前急需的工程,是一項十分重要的工作,應(yīng)當提到各級公路管理部門的議事日程。
一、我國橋梁工程出現(xiàn)病害的主要原因
橋梁工程的結(jié)構(gòu)只有具有足夠剛度,當其承受很大強度的荷載時才不會產(chǎn)生過大的變形和撓曲;橋梁工程的結(jié)構(gòu)的各部分的尺寸還必須有適當?shù)拇笮?,這樣當其受到很大強度的軸向壓力時,各部分的構(gòu)件就不會產(chǎn)生屈服變形,從而喪失穩(wěn)定性;橋梁工程的結(jié)構(gòu)還必須有足夠的強度,這樣它就能夠更好地承受其所受的重力以及附加力;另外,橋梁工程的結(jié)構(gòu)還應(yīng)該具備較高的耐久性。鑒于橋梁結(jié)構(gòu)所受到的荷載是具有隨機性的,橋梁結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和制造是具有分散性的,橋梁結(jié)構(gòu)的材料強度是具有離散性的,橋梁機構(gòu)設(shè)計的計算假定是具有近似性的,所以其在長期使用的過程中就會產(chǎn)生病害,而出現(xiàn)病害主要有以下幾個方面的原因:
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中存在問題,如設(shè)計假定不夠合理,橋型結(jié)構(gòu)的選取不正確;
2、橋梁工程的施工質(zhì)量差,施工的過程中沒有按照施工規(guī)程以及設(shè)計要求進行施工。
3、施工場地的地質(zhì)條件不佳,如滑坡和軟基等現(xiàn)象都會造成橋梁出現(xiàn)病害。
4、橋梁工程的使用過程中沒有進行養(yǎng)護工作,就不能及時的消除病害。
5、橋梁結(jié)構(gòu)的原始設(shè)計的荷載就是較低的,隨著我國交通行業(yè)的快速發(fā)展,車輛荷載增大導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的承載力不足而產(chǎn)生病害。
6、一些如洪水、地震等自然災(zāi)害也會對橋梁造成損害。
二、橋梁加固的重要意義
現(xiàn)如今橋梁建筑已經(jīng)不能滿足日常交通的需求,在橋梁建筑使用上其所承載的重量已然超過其原本的負荷,不但造成橋梁建筑壽命縮短,且在運行過程中也存在著安全隱患。因此,對橋梁建筑給予應(yīng)有的重視,這對交通承載能力則變得尤為重要??墒牵趯嶋H橋梁運行過程中雖然進行了維護工作,但是其在質(zhì)量以及使用年限上仍存在較大局限性。如果將橋梁推倒重建的話不但工程量較大,且所花費的資金也非常龐大,給國家財政也會造成一定壓力。因此,對現(xiàn)有的橋梁建筑進行結(jié)構(gòu)檢測和加固處理則可以有效改善這種問題,不但可以提高橋梁質(zhì)量,也能夠滿足交通運輸?shù)男枨?,給國家財政也節(jié)省了一大批資金。
三、橋梁結(jié)構(gòu)加固處理辦法
1、關(guān)于鋼筋混凝土套箍加固橋梁墩臺基礎(chǔ)的技術(shù)要領(lǐng)。倘若橋梁墩臺的基礎(chǔ)埋置深度不夠或是施工質(zhì)量控制不嚴格,這些都會不同程度導(dǎo)致墩臺裂損,對于裂損的墩臺,我們可以采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固,也就是沿墩臺身或樁(柱)身外側(cè)布設(shè)或做成圈梁的形式。湖南省某橋即采用鋼筋混凝土圈梁補強加固重力式橋臺。對橋臺采用鋼筋混凝土圈梁進行加固,在臺身上增設(shè)3道鋼筋混凝土圈梁將橋臺箍成整體。每一道圈梁長24m,厚達0.23m,高達1m,在3道圈梁之間再設(shè)置上9道鋼筋混凝土聯(lián)系支撐。經(jīng)過這樣的加固后于1983年檢查,就不會發(fā)生新的裂縫及其它變形現(xiàn)象。
2、關(guān)于采用拉桿加固改造橋臺技術(shù)要領(lǐng)。采用拉桿補強加固雙曲拱橋的腹拱,也就是利用其通過增設(shè)腹拱拉桿,以此來減小主拱圈的變形而改善其受力的原理。同時,這樣的方法也可用來加固已經(jīng)變形或是可能變形的橋臺結(jié)構(gòu)物。當橋臺的側(cè)墻發(fā)生外傾時,就可利用拉桿予以加固,加固所用的拉桿,可以是由鋼筋混凝土制作,也可以采用粗鋼筋。
3、關(guān)于加樁法加固橋梁墩臺基礎(chǔ)技術(shù)要領(lǐng)。倘若橋梁墩臺采用的是樁基礎(chǔ),那么樁的入土深度就要達到一定的程度,不然就會因為水流的沖刷使得樁發(fā)生傾斜,甚至?xí)霈F(xiàn)樁尖外露的現(xiàn)象。要改造橋梁墩臺的基礎(chǔ),我們在實踐中常用的一種方法就是加樁法,對于恢復(fù)和提高原橋的荷載能力是一種非??尚械霓k法,具體加樁施工是隨著原基礎(chǔ)的形式不同而異的,倘若原橋墩臺基礎(chǔ)是樁基礎(chǔ),就可以愛上下游位置進行補樁,進而再進行承臺或者蓋梁的擴大。
通過動測檢驗也時有發(fā)現(xiàn)鉆孔樁由于在鉆孔,澆筑水下混凝土?xí)r施工工藝等控制不嚴而出現(xiàn)的斷樁現(xiàn)象,施工中對與這種斷樁若其發(fā)生的部位在土層以下較淺時,就可采用開挖將斷樁部截除并接長的辦法進行處置。但是對斷樁部位入土較深時,則常采用加樁法處理得辦法。由于鉆孔灌注樁的樁距有一定的要求,通常都沿縱橋向在斷樁兩側(cè)補樁,以系梁相聯(lián),進而再按原設(shè)計要求澆筑承臺或蓋梁。鑒于原樁已經(jīng)發(fā)生斷樁,如還對其部分承載能力進行考慮,雖可以減少補樁的樁徑和樁長,但就可能會導(dǎo)致新舊沉降不一致從而造成系梁開裂等問題。因此,一般情況下,不再考慮斷樁的受力情況,新補的樁按照橋梁實際需要的承載力進行設(shè)計計算就可以了。
總之,橋梁加固是隨著日益增長的交通運輸業(yè)而產(chǎn)生并隨其發(fā)展的新課題,它很好地處理了新工程與舊工程的銜接,是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)保障。因此橋梁加固技術(shù)的發(fā)展意義相當重大。
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