徐晨
摘 要:本文在城市道路橋梁病害原因分析的基礎(chǔ)上,對(duì)橋梁加固的意義和效益進(jìn)行了分析,提出了常見的加固方法對(duì)橋梁進(jìn)行加固。
關(guān)鍵詞:城市道橋 病害 加固 裂縫
1 城市橋梁病害原因分析
1.1 使用荷載過(guò)大。社會(huì)調(diào)查顯示,相當(dāng)一部分中國(guó)橋梁工程建設(shè)在改革開放早期,國(guó)內(nèi)車輛數(shù)量較少,橋需要承擔(dān)荷載量較少。我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的主要橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)很好,分析其原因我們認(rèn)為是設(shè)計(jì)問(wèn)題。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,很多橋梁載荷超過(guò)的責(zé)任橋梁結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸承超載產(chǎn)生很大的壓力,長(zhǎng)時(shí)間在這種狀態(tài)會(huì)造成對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的損傷。對(duì)橋面板,只要作用的橋上一輪在車輛荷載作用的橋面板的最不利位置,橋面板達(dá)到的最不利荷載,而這樣的不斷重復(fù)的作用。也就是說(shuō),在正常使用荷載橋面板設(shè)計(jì)負(fù)荷是非常不同的提高橋面板疲勞損傷,所以對(duì)橋面板的設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算。
1.2 施工質(zhì)量差。建設(shè)單位在橋梁工程招標(biāo)期間,施工經(jīng)驗(yàn)的單位未能充分評(píng)估。橋梁結(jié)構(gòu)不合理,建筑材料不適宜的正常使用橋后期埋質(zhì)量隱患,更多的一些單位在施工過(guò)程中修改工程方案下。在這個(gè)過(guò)程中施工的施工質(zhì)量,保證濕接頭。混凝土強(qiáng)度、濕接頭緊湊成為薄弱環(huán)節(jié)對(duì)全橋,造成T梁之間的橫向聯(lián)系不強(qiáng),使橋梁在未達(dá)到使用年限已經(jīng)失去功能。和一些建筑單位是完全掌握在關(guān)系到建設(shè)的權(quán)利,在實(shí)際操作中的橋梁施工期間的質(zhì)量較差。鋼筋混凝土保護(hù)層提供了一個(gè)良好的保護(hù)、厚度及均勻分布的重要因素的影響鋼筋耐久性,在考試過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)混凝土保護(hù)層薄厚不均,某些位置甚至出現(xiàn)露筋。
1.3 設(shè)計(jì)方案不當(dāng)。由于缺少經(jīng)驗(yàn)在橋梁施工、設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)這座橋的結(jié)構(gòu)方案未能充分考慮使用性能、投資橋的設(shè)計(jì)方案和施工引起疾病的缺陷。橋梁結(jié)構(gòu)、位置不當(dāng)、設(shè)計(jì)碼頭指數(shù)還不清楚等等,這些都會(huì)給橋梁工程,在一些傷害,同時(shí)也增加了橋梁施工成本費(fèi)用。
1.4 管理不足。當(dāng)橋梁工程施工結(jié)束后,施工單位應(yīng)根據(jù)橋梁檢測(cè)狀況制定科學(xué)的養(yǎng)護(hù)管理措施。目前橋梁養(yǎng)護(hù)管理工作基本上停留在建立技術(shù)檔案,清掃橋面,疏通泄水管,修復(fù)損壞的欄桿和橋面鋪裝,檢查也主要是人力目測(cè),我們每年用于橋梁養(yǎng)護(hù)檢測(cè)上的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于用于道路上的養(yǎng)護(hù)及檢測(cè)費(fèi)用。但不少施工方為了盡早結(jié)束工程而未對(duì)橋梁實(shí)施周密地養(yǎng)護(hù)計(jì)劃,有的盡管養(yǎng)護(hù)也未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)期限要求。
1.5 環(huán)境變化。 自然環(huán)境的變化是影響橋梁結(jié)構(gòu)性能的突然因素,這是一種突發(fā)的自然傷害的行為。地震、洪水、強(qiáng)風(fēng)等能產(chǎn)生巨大影響的橋梁,溫度變化會(huì)引起四季各種溫度裂縫的形成。
2 加固意義和效益分析
2.1 加固意義。 在國(guó)外,特別是在發(fā)達(dá)國(guó)家,分布廣橋數(shù)量大,悠久的歷史、加固舊橋尤其是繁重的任務(wù)。另外,由于中國(guó)的快速發(fā)展的國(guó)家經(jīng)濟(jì)、交通壓力與日俱增,體積的交通和過(guò)載現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,更大的道路和橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疾病,出現(xiàn)缺陷和破壞性的機(jī)會(huì)。在我國(guó),交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展日新月異,國(guó)家增加基礎(chǔ)設(shè)施投資、橋梁面對(duì)日新月異,事業(yè)的發(fā)展橋在我國(guó)也取得了舉世矚目的成就。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,中國(guó)在橋梁建設(shè)、雖然充分考慮當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求的許多方面,技術(shù)及材料在當(dāng)時(shí)更多的先進(jìn)技術(shù)和材料,但由于經(jīng)濟(jì)條件下,視覺的缺乏,也無(wú)法擺脫歷史的局限性。
2.2 效益分析。在資本花費(fèi)相對(duì)較小的情況下,采用科學(xué)合理的加固技術(shù),能夠很好地恢復(fù)和提高地基承載力舊橋危橋和能力,它不但能延長(zhǎng)橋梁的使用壽命,滿足現(xiàn)代的交通運(yùn)輸?shù)男枰?,也?huì)給國(guó)家?guī)?lái)巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)多年的實(shí)踐證明的加固舊橋維護(hù)技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理,搬到中國(guó)的國(guó)情。隨著時(shí)間的流逝,一旦新橋最后是有用的。我國(guó)目前的舊橋金額,主要集中在橋梁結(jié)構(gòu)疾病和橋面鋪裝結(jié)構(gòu)早期疾病、加固和重建是十分必要的。據(jù)國(guó)外相關(guān)信息的報(bào)告,對(duì)老舊的橋梁加固和重建,新橋成本僅為10%~20%。國(guó)內(nèi)也有經(jīng)驗(yàn)表明,拱橋加固重建新橋的成本大約是20%~30%。以及加強(qiáng)梁橋的重建新橋的成本大約是30%~40%。由此可見,分析和加固橋梁病害轉(zhuǎn)型,可以為國(guó)家節(jié)省一大筆錢,其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分可觀。
3 橋梁加固技術(shù)
3.1 應(yīng)力加固法。外部的加固方法主要是以“預(yù)應(yīng)力”的角色完成一個(gè)加強(qiáng)的模式,對(duì)橋梁的組件或原部件增加適當(dāng)?shù)某跏級(jí)毫Γ瑘?jiān)固的橋梁作用。與此同時(shí),也能發(fā)揮出的卸載,防止裂縫的效果,延長(zhǎng)橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。通過(guò)添加預(yù)應(yīng)力橋后可顯著降低自身重力作用,減少幅度的底部結(jié)算。
3.2 粘貼加固法。外部粘貼加固方法適用于各種大、中、小型橋梁加固。結(jié)合鋼鐵、玻璃鋼、碳纖維材料,采用環(huán)氧樹脂粘合劑粘貼在外部結(jié)構(gòu),使顯著提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力,促進(jìn)協(xié)調(diào)不同的結(jié)構(gòu)。通過(guò)使用適當(dāng)?shù)哪z粘劑可促進(jìn)之間的橋梁結(jié)構(gòu)的緊密配合,從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)的可靠性。
3.3 結(jié)構(gòu)加固法。使用額外的支持或?qū)⒑?jiǎn)支梁橋墩在一個(gè)持續(xù)、加入加勁梁的鋼鐵橫梁等,這些都能狹窄的光束控制部分在峰值彎矩提高承載力。從現(xiàn)代橋梁工程理論進(jìn)行了分析,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有早期設(shè)計(jì)上的缺陷,一些橋梁結(jié)構(gòu)可以被忽略掉的。因此,在加強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)可以通過(guò)調(diào)整方式提高性能。
3.4 擴(kuò)大截面法。適當(dāng)擴(kuò)大地區(qū)橋梁施工,可以將需要承擔(dān)甲板的負(fù)荷分配到更多的結(jié)構(gòu),從而降低整體這座橋荷載的大小。通常這加固方法,包括增加截面面積,并且加強(qiáng)了與等方法。前者是擴(kuò)大面積增加的能力,后者是加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。選擇擴(kuò)大部件截面面積根據(jù)大橋的交通流量情況而定。
3.5 縱梁加固法。根據(jù)橋試驗(yàn)表明,與老梁抵消使用使橋梁承載力20%~30%。設(shè)計(jì)承載強(qiáng)、剛度大、結(jié)構(gòu)更少的新縱向,其與原橋梁相互連接橋可以承載負(fù)荷,維護(hù)正常的使用的橋梁??v向的設(shè)置,可以大大提高地基承載力和擴(kuò)大跨度橋梁的橋梁結(jié)構(gòu),降低自身重力的橋梁。
3.6 改變結(jié)構(gòu)體系。 通過(guò)增加改變結(jié)構(gòu)體系支持或橋梁加固方法和簡(jiǎn)支連續(xù)梁。除此之外,如鋼加勁梁或疊合梁下,為了減少小梁網(wǎng)管理部門在彎矩峰值,提高承載能力的一種有效的加固方案。加縱筋方法在橋墩,一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ),并且有足夠的承載能力,可以添加軸承承載力及剛度的高新縱向,這些新梁和老梁在一起是常見的壓力。
結(jié) 語(yǔ)
綜上所述,橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工狀況直接影響其使用性能的發(fā)揮,在分析造成這種疾病的原因的具體因素發(fā)生后,建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、協(xié)調(diào)等必須征詢,建設(shè)單位必須要重視橋梁結(jié)構(gòu)疾病治療、橋梁結(jié)構(gòu)采取有效的加固方法,避免橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損。
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