黃志剛
(南昌市新建區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)院,南昌 330100)
社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,交通運(yùn)輸對(duì)于維持社會(huì)各行各業(yè)良好運(yùn)轉(zhuǎn)有著重要的意義,由于車輛頻繁出現(xiàn)多種超載因素,給城市的交通運(yùn)輸帶來了更大的壓力。在這樣的情況下,需要不斷對(duì)路橋工程設(shè)計(jì)要素進(jìn)行分析,并找到有效的加固措施,在提高路橋工程施工質(zhì)量的同時(shí),增加工程使用的安全性和長久性。
隨著路橋工程投入使用時(shí)間的延伸,以及車輛超載現(xiàn)象頻繁發(fā)生等因素,路橋工程會(huì)逐漸出現(xiàn)裂縫問題,這也是大多數(shù)路橋工程都會(huì)遇到的情況。這些裂縫如不及時(shí)加以處理,任其長期發(fā)展,則會(huì)對(duì)路橋的結(jié)構(gòu)安全造成很大影響,從而影響路橋的使用功能。造成路橋工程裂縫出現(xiàn)的原因有很多,比如:道路和橋梁的不均勻沉降、車輛超載以及施工質(zhì)量等各種原因,并且每一道裂縫都能或多或少讓工程受到損害。當(dāng)路橋工程出現(xiàn)比較嚴(yán)重的裂縫問題時(shí),裂縫會(huì)隨著路橋結(jié)構(gòu)的受損逐步發(fā)展成網(wǎng)狀的裂縫,這樣會(huì)給路橋工程實(shí)際的使用過程帶來嚴(yán)重影響,導(dǎo)致車輛的行駛過程充滿安全隱患,無法保證人們的人身安全。同時(shí),裂縫還會(huì)對(duì)路橋工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋產(chǎn)生破壞,導(dǎo)致工程整體的結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而影響工程使用的壽命【1】。由此可見,如果不能及時(shí)處理路橋工程中出現(xiàn)的裂縫問題,那將會(huì)對(duì)社會(huì)和人們生活帶來嚴(yán)重的危害。
混凝土是路橋工程施工過程中必不可少的組成部分,混凝土澆筑時(shí),如果無法保證均勻攪拌以及振搗密實(shí),就會(huì)在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣體,這些氣體會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變成毛細(xì)管孔隙或者是內(nèi)部的氣泡,從而讓一些空氣和液體更容易往混凝土的內(nèi)部滲透。長此以往,會(huì)給混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可估量的破壞,降低了路橋工程整體的強(qiáng)度。
隨著交通運(yùn)輸工程的不斷發(fā)展,路橋工程的負(fù)載能力增大,在自然侵害和外力作用下,路橋工程的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,很多地基因?yàn)樨?fù)載過重,逐漸出現(xiàn)地基下沉的情況。同時(shí),因?yàn)槁窐蚬こ涕L期受到超載的壓力、汽車的碰撞和雨水的侵蝕等各種外力作用,導(dǎo)致路橋的表面容易出現(xiàn)蜂窩孔、露石等現(xiàn)象,如果不能及時(shí)處理這些問題,那么,發(fā)生剝蝕的部位就會(huì)越來越大,進(jìn)而嚴(yán)重破壞市政路橋工程的結(jié)構(gòu),不僅影響了工程的使用性能,還降低了其使用的壽命【2】。
3.1.1 深層攪拌
采取深層攪拌的方式對(duì)地基進(jìn)行加固處理,通常采用水泥固化劑或者是漿料為原料,攪拌時(shí)還可以對(duì)攪拌裝置進(jìn)行輔助。比如,在對(duì)橋臺(tái)臺(tái)后路基工程進(jìn)行加固改造的過程中,需要利用機(jī)械攪拌機(jī)上的葉片對(duì)原材料進(jìn)行攪拌,同時(shí)仔細(xì)清除掉無關(guān)的物質(zhì),從而讓軟土地基向具有更好性能的復(fù)合型地基進(jìn)行轉(zhuǎn)化,極大地提高了橋頭軟土地基原有的承載能力,最大限度地降低了路面發(fā)生不均勻沉降等問題,有效增強(qiáng)了路邊坡穩(wěn)定性能,避免橋頭出現(xiàn)跳車的情況【3】。
3.1.2 砂樁加固
利用砂樁加固的方法來對(duì)路基的軟土地基進(jìn)行加固處理,適用的場所大多是雜填土和砂土等環(huán)境中??梢圆扇≈脫Q地基土或者是豎向排水等方式來對(duì)地基進(jìn)行有效加固,在實(shí)際的施工操作過程中,后期的沉降量會(huì)逐漸減少。同時(shí),可以與附近作業(yè)的實(shí)際情況相結(jié)合,并采取輔助預(yù)壓或者是超壓等科學(xué)的方法來有效提高地基的強(qiáng)度,從而讓地基的穩(wěn)定性得到更好的保障。
當(dāng)橋梁工程的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載能力不足或者強(qiáng)度受限的時(shí)候,需要對(duì)路橋工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效加固。在增加截面的過程中,可以適當(dāng)?shù)丶雍駱蛎姘寤蛘咴黾又髁旱膶挾扰c高度,對(duì)截面進(jìn)行加固的方法比較簡單,適用于一些跨度比較小的市政路橋工程。采用截面加固法來對(duì)路橋工程進(jìn)行加固改造,可以很好地提高工程的承載能力與相關(guān)強(qiáng)度【4】。同時(shí),在使用這種方法的過程中,需要綜合考慮單體支撐橋墩能夠承載的作用力相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并了解工程的主梁跨度與厚度。除此之外,與橋梁所設(shè)計(jì)的承載力實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合,從而讓截面的厚度和寬度得到更合理的增加,如果盲目增加,則會(huì)因?yàn)闃蛄汉爿d的增加而使橋梁所具有的承載力強(qiáng)度降低。
在路橋工程營運(yùn)中,如果出現(xiàn)交通流量超過既定限度,就會(huì)導(dǎo)致橋梁工程的主梁承載力不夠。在這種情況下,可以合理利用錨栓或者是黏結(jié)劑,使用鋼板與具有高強(qiáng)復(fù)合能力的碳纖維,對(duì)橋體結(jié)構(gòu)中的一些受力和薄弱部位進(jìn)行有效的粘貼錨固,進(jìn)而可以與橋體進(jìn)行更好的結(jié)合。換句話說,就是用鋼板或碳纖維材料來替代以往的鋼筋材料,在一定程度上可以提高主梁的承載能力。采用這種方法進(jìn)行施工不會(huì)破壞路橋工程的原有結(jié)構(gòu),并且施工簡單、工期較短、質(zhì)量容易得到控制。
所謂的抗震加固技術(shù),主要是在地震發(fā)生之前對(duì)相關(guān)的路橋工程進(jìn)行加固改造處理,能夠有效防止工程構(gòu)造發(fā)生脫落、沖刷以及液化等情況。對(duì)于不同的震害狀況而言,可以有相應(yīng)的加固技術(shù)措施。第一,就路橋工程的上部結(jié)構(gòu)以及橋梁脫落等情況來說,可以采取隔離或消減震害的措施,在支座、橋梁的主體和墩臺(tái)之間連接處增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的柔性與阻尼,從而有效降低橋梁工程對(duì)于地震所產(chǎn)生的反應(yīng),再利用地震所產(chǎn)生的強(qiáng)大作用力,給橋墩的彈塑性帶來形變,可以在一定程度上減少地震能量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低震害的目標(biāo)【5】。同時(shí),在梁端、伸縮縫等上部的接縫部位安裝連梁、拉桿或者是擋塊等裝置,來減少發(fā)生落梁震害的概率。
除此之外,就支座與支撐連接處發(fā)生的震害而言,現(xiàn)如今使用的方法是將支撐面寬度增加,以及在相鄰簡支梁間增添進(jìn)行縱向約束的裝置。對(duì)于下部結(jié)構(gòu)處發(fā)生的震害來說,可以通過進(jìn)行延性的設(shè)計(jì)來有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎延性和抗剪強(qiáng)度,盡可能減少因橋墩彎曲或剪切而造成的震害情況。就目前而言,對(duì)橋墩進(jìn)行加固的技術(shù)包括截面加固、鋼板加固和碳纖維加固等,對(duì)沒有鋼筋的混凝土路橋結(jié)構(gòu)來說,很有可能會(huì)出現(xiàn)脆性破壞的現(xiàn)象,因此,需要在路橋結(jié)構(gòu)上進(jìn)行抗震加固,可以讓混凝土襯套與鋼板襯套的方法得到合理實(shí)施,并把襯套和既有的橋墩組成一個(gè)相對(duì)完整的整體。
綜上所述,隨著社會(huì)科技水平的不斷提高,各種新型的技術(shù)與工藝獲得了更好的發(fā)展,而一些對(duì)路橋工程進(jìn)行加固改造的新技術(shù),因?yàn)榫哂懈咝?、?shí)用的特性而得到了廣泛應(yīng)用。這些技術(shù)不僅能夠保障路橋工程的質(zhì)量,還能夠保持良好的工作效率,提高了工程使用壽命。因此,在進(jìn)行市政路橋工程設(shè)計(jì)的過程中,需要重點(diǎn)對(duì)工程的加固改造要點(diǎn)進(jìn)行分析,從而在一定程度上推動(dòng)市政路橋工程的健康發(fā)展,并促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。