史宏國 許秀姝
摘要:道路橋梁在實際施工過程中都可能出現(xiàn)不同程度的結構病害,而這些病害如果不能及時得到妥善處理,可能為整個工程帶來較大的安全隱患。道路橋梁在實際施工過程中都可能出現(xiàn)不同程度的結構病害,而這些病害如果不能及時得到妥善處理,可能為整個工程帶來較大的安全隱患。
關鍵詞:道路橋梁;結構病害;加固方案
1、道路橋梁加固的重要性
1.1首先,在橋梁使用時,任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當時人們對鋪裝功能、病害認識有限,往往存在配筋偏小,鋼筋直徑過細,鋪裝與承載構件的界面連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產品,不僅受自然環(huán)境的影響(例如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等),而且還受到使用環(huán)境的影響,難以避免產生損壞現(xiàn)象。
1.2從經濟上分析,橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經濟效益。早期設計施工的高速公路橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大部分出現(xiàn)了病害。采用適當?shù)募庸碳夹g和拓寬措施,不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費用,而且對現(xiàn)有交通運輸影響也較小,有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成;同時也恢復和提高了舊橋的承載能力及通行能力,延長橋梁的使用壽命,滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枨蟆?/p>
1.3橋梁的改造和加固,不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務水平,而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。從發(fā)展中分析,舊的公路橋梁加固有利于促進橋梁建設的可持續(xù)發(fā)展。既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力,又使經濟、社會、資源和環(huán)境保護協(xié)調發(fā)展。
2、道路橋梁常見病害
2.1 基礎設置不合理
橋梁基礎的設計不合理,通常在設計道路橋梁的基礎時,所采用的方式都是明挖擴大式基礎,同時使用漿砌石或者是強度等級較低的混凝土,作為基礎結構組成,這就為病害的發(fā)生埋下了不良隱患。
2.2 基礎埋置深度不夠
橋梁的基礎埋放的深度不夠深,而且修建的地基可能是在經過多年冬天的凍土上,或者是在最大凍土層的深度土層以上,上述這些土層一旦施工受到攪動以后,它的承載能力就會迅速下降,它和沒有受到施工攪動的凍土相比較會有很大的改變。隨著季節(jié)的變化,地基就會隨之發(fā)生凍起和下沉的變化,經過幾個這樣的凍融循環(huán)之后,就會對橋梁造成巨大危害,病患也會隨之而來。
2.3路面和橋面的鋪裝層易產生裂縫
在道路橋梁工程建設中,路面和橋面鋪裝層往往采用的是半剛性結構,這種結構雖然在某一程度上增強了鋪裝層的的強度和承受能力,但這種結構易受溫度的影響,溫度差異越大,鋪裝層產生裂縫的可能性越大。尤其是北方寒冷地區(qū),路面或橋面鋪裝層常常會產生裂縫。由于早晚溫度差異過大,導致半剛性結構路面的受壓性降低,最終在日常使用中出現(xiàn)裂縫,甚至導致崩塌。
2.4 載荷分布不均
在橋梁的設計中,經常會出現(xiàn)一些特殊狀況,與實際的載荷分布有較大的差別,特別是溫度較高的時候,橋板的陰面角處會出現(xiàn)收縮變形等情況,這時候最容易出現(xiàn)裂縫。如果在橋梁的設計過程中,沒有另外配置加強鋼筋,而是指按照軟件計算配筋,這樣板面的陰角處很可能出現(xiàn)裂縫。
3、道路橋梁加固技術
3.1加固舊橋主梁技術
舊橋主梁加固技術主要包含四個方面:第一,要充分利用墩頂上方的兩孔梁端多余空間來設置挑梁。設置的挑梁為現(xiàn)澆橫向式懸臂挑梁,在挑梁上安全預制微彎板;第二,在懸臂部分,設置“π”形人行道上梁。確保橋梁兩側的人行道梁要超過主梁,將人行道梁支承點設置在路堤和邊墩挑梁的特設支墩上,以減少加寬橋臺的工程量;第三,施工過程中,對橋面的拓寬部分和鋪裝層之間需要加入鋼筋網(wǎng),便于提高橋梁的整體性。第四,預應力加固法,這種方法是采用外加預應力的鋼拉桿對結構進行性能改造,能大大縮短工期,在加固過程中可以不中斷交通。能較大幅度地提高舊橋的承載能力,既可以提高抗彎承載力,也可以提高構件的抗剪能力和剛度,降低舊橋結構的應力水平。
3.2拓寬加固技術
為避免對正常通車造成影響,需要采取交通管制措施,可以采取一邊通車另一邊施工的形式進行拓寬加固。進行拓寬加固時,可以利用原有的舊橋墩臺,在橋梁上部完成擴寬加固施工。這種施工方法可以節(jié)省更多建設資金,但也存在一定局限性,施工設計方案如果考慮不夠周全,無法滿足設計荷載要求的需要。
3.3橋面層補強加固法
橋面補強層加固法是通過在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恒載,常將原有橋面鋪裝層鑿除,而且能使新老結合良好,共同受力。
3.4加大截面加固施工技術
加大截面加固法也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式:一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁的高度和寬度。該法工藝簡單、適應性強,具有成熟的設計和施工經驗,適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。
3.5維修伸縮縫
維修鋼板伸縮縫鋼板出現(xiàn)變形、螺栓脫落或不能正常運行時,需要及時拆除并更換新型伸縮縫。如果鋼板和角鋼的焊接破裂時,需要消除污垢后并重新焊接牢固。維修U 型鋅鐵皮伸縮縫鋅鐵皮出現(xiàn)老化、斷裂或開裂時,需要及時拆除并更換為新型伸縮縫;鋅鐵皮軟性填料老化脫落時,需要將縫隙泥土清除干凈并注入新填縫材料。鋪裝層受到破壞時,對破損位置進行劃線切割并鑿除,舊料清除后進行新面層的澆筑;橡膠伸縮縫出現(xiàn)老化、脫落或角鋼松動、變形時,需要及時拆除并更換新型伸縮縫;橋面伸縮縫維修時,在確保質量的基礎上,要盡量縮短施工工期,避免對公路交通造成影響。
4、結語
道路橋梁結構的加固是一項復雜而又系統(tǒng)的工作,在實際的工作當中,還需要相關工作人員對其進行不斷地總結和反省,將加固措施進行完善。隨著科學技術的進步,路橋施工會遇到更多新的施工加固問題,運用先進的科學技術和防護措施,盡可能地延長道路橋梁的使用年限,提高其結構的穩(wěn)定性,從而提升道路橋梁的承載力也就顯得尤為重要。
參考文獻:
[1]尚占占.試分析道路橋梁工程常見的病害及其處理技術[J].企業(yè)科技與發(fā)展月刊,2015(8).