橋梁加固的幾種措施
2016-07-05
目前,在我國經濟發(fā)展的前提下交通運輸事業(yè)飛速發(fā)展,交通運輸量大幅度的不斷增長,使得公路橋梁負荷越來越重, 公路橋梁的修復工作越來越多,公路的通行能力和服務水平進一步提高和改善。作為交通行業(yè),不僅要積極建設新路、新橋,還要對舊路線進行改造,在舊路改造中,突出的問題就是橋梁的加固方式。本文重點分析了橋梁加固的原因以及意義,并總結了幾種較為常見和適用的橋梁加固方法,為公路橋梁的加固提供了寶貴的建議。
1 橋梁加固原因及意義
1.1 橋梁加固原因
在交通線路內,很多橋梁符合當時的設計標準,能夠保證車輛的正常通行,但是仍然存在一定的設計缺陷和應用缺陷。例如:橋梁結構的混凝土及鋼筋腐蝕等。而且,橋梁不能及時修復就會使得橋梁的使用壽命縮短,增加了經濟負擔。同時,新建橋梁由于勘察、設計及施工的問題而無法滿足使用要求以及新橋的使用功能發(fā)生改變,也是橋梁需要加固的重要原因。另外,有些交通橋梁為了延長使用壽命則應該及時加以修復與加固,使得橋梁在設計合理的情況下保證橋梁上正常的車輛行駛。
1.2 橋梁加固意義
橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經濟效益,采用適當的加固技術和措施使得橋梁在不中斷現有交通下可以進行正常運輸,這樣既方便交通運輸又有利于進行相應的橋梁改造加固或拓寬,延長使用壽命,保證交通發(fā)展。其次,早期的橋梁設計其方法技術不夠,需要不斷地加以技術完善,確保消除相關的交通運輸隱患,保證橋梁的應用能夠促進經濟發(fā)展,滿足現代化發(fā)展的交通需求,為經濟、社會、環(huán)境發(fā)展提供協(xié)調的處理措施。
2 公路橋梁加固的方法
2.1 橋面鋪裝加固法
橋面鋪裝加固應該完成相應的混凝土澆筑施工,達到一定強度后,進行橋面的裂縫的修復。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準;用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標號的水泥砂漿(或其他粘結材料),最后在橋梁承載能力容許范圍內,鋪筑一層1cm～5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。另外,橋面輔助設施的修復也十分重要,不僅要滿足橋梁使用功能上的要求,對外觀質量也應有較高的要求。在施工中,除采取應合理的工藝控制方法保證預制塊件的質量外,安裝施工的重點是控制好線形和標高兩個方面,使其協(xié)調一致,平順美觀。而橋面的施工也要重視對鋼筋橋面的設置。鋼筋綁線呈梅花形,線結間距不超過60cm;綁線應埋在墊層里并和鋼筋緊緊連接在一起。拼接的鋼筋直徑不超過25mm,且拼接位置交錯布置,避免在同一部位進行,拼接位置位于結構中受力較小的部位?？傊?鋼筋的設置必須要保證安裝精確,不允許移動有穩(wěn)固表現的原有鋼筋[1]。
2.2 加大截面加固法
碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500MPa以上,是鋼的7～9倍,抗拉彈性模量為23000MPa～43000MPa亦高于鋼。碳纖維布是聚丙烯腈基12K或12K以下的小絲束單向碳纖維織物,用于結構構件的抗彎、抗剪和抗震加固。粘貼纖維復合材施工工藝流程:熟悉圖紙→施工準備→放線→基面處理→卸荷→涂底膠→找平膠→浸漬膠→粘貼纖維片材→養(yǎng)護→防火及表面處理→驗收構件。在具體的施工過程中,需要注意:(1)新增混凝土層的最小厚度,對板不應小于40mm;采用人工澆筑時,不應小于50mm,采用噴射混凝土施工時,不應小于50mm。加固用的鋼筋,應采用熱軋鋼筋。(2)纖維復合材料不像鋼筋那樣具有延性,其脆性性能會限制加固后鋼筋混凝土結構的延性。FRP材料的脆性性能限制了應力重分布。這些因素影響外貼FRP材料的加固設計,不能簡單和鋼筋等強度代換。要深入研究并考慮FRP材料的脆性性能,對現有鋼筋混凝土結構的設計方法進行修正。
2.3 橋下部結構加固法
橋臺受行車荷載和土壓力作用,常見病害也較多,因此應該對橋梁采用橋下部結構加固法。首先應該采用預應力加固法,這種方法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段,又可作為永久性提高提高橋梁荷載等級的措施。預應力加固技術,這是一種改變體系的方法,對簡支架采用下撐式拉桿體外預應力加固,即可視為改簡支梁為上承式桁架梁。通過預加力來抵消超過恒載作用力。在車輛通過時,這些體外拉桿是上部結構的組成部分并與原有梁體共同受力形成超靜定體系,各拉桿的張拉力將自動增加,進一步起到加強作用。例如:鎮(zhèn)江立交橋的下部結構加固案例之中,根據拱肋各部分受力不同,拱腳至拱上第一根立柱間采用上緣加厚30cm～20cm厚補強混凝土;配16ф32鋼筋(單肋)。第一根立柱至拱上墊墻上緣加20cm厚補強混凝土;配16ф25鋼筋(單肋),并延長經墊墻段與拱頂段內主鋼筋焊接。這種下部結構的加固方法使得橋梁更為穩(wěn)固。
2.4 灌縫膠灌注法
灌縫膠有較強粘結性和高彈性,良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗脆裂性,極高的抗水損能力和耐老化性。與傳統(tǒng)灌縫料相比,方便耐用、環(huán)保節(jié)能,能有效延長養(yǎng)護周期,減少養(yǎng)護次數。采用灌縫膠灌注法能夠使得橋梁梁體出現變形后,及時進行橋梁承載能力的修復。而且灌注法加固能夠針對鋼筋混凝土構造物產生的各種龜裂現象和裂縫損壞。在不影響生產營運的條件下,可以達到預期的強度,延長結構物的使用壽命。而具體的施工方法是:先用1∶1水泥砂漿勾縫,勾縫時須預留直徑約6mm～8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6m～1.0m,縫小處孔距為0.4m～0.6m。待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25m2～0.30m2。
綜上所述,從近些年來,我國公路橋梁出現的病害情況來看,應該不斷地加以維修和加固,并在不斷檢查檢測的情況下,對橋梁進行全面調查,保證在橋梁出現嚴重問題之前就加以修復,保證其施工質量。而具體的施工過程中則要根據橋梁的損害情況和具體用途以及經濟情況來宣傳修復加固方法,對灌縫膠灌注法、橋下部結構加固法、加大截面加固法、橋面鋪裝加固法加以合理的選擇,以滿足橋梁承載運輸的需要。
參考文獻
[1] 夏忠民.高速公路橋梁病害分析及加固處理[J].民營科技,2009(2):88～89.
[2] 劉云海.增強公路橋梁的穩(wěn)固性探討[J].科技資訊,2009(1):114～115.
