淺談市政橋梁結(jié)構(gòu)加固方法
2016-01-25
1引言
市政橋梁的交通運(yùn)輸量大，動力荷載的作用頻繁,由于設(shè)計施工以及維修方面的不足等因素作用下，很容易導(dǎo)致橋梁的損壞。目前城市交通發(fā)展的很快，舊的設(shè)計規(guī)范以不能滿足日益增長的交通量需求，而且現(xiàn)今車輛的軸壓普遍大于以前的車輛軸壓，致使我國的很多市政橋梁處于超負(fù)荷狀態(tài)，這將影響橋梁的穩(wěn)定性的改變，橋梁的壽命也會降低。為了使市政橋梁能夠發(fā)揮正常的功能，需要定期的進(jìn)行橋梁維修加固，這樣才能使橋梁結(jié)構(gòu)滿足使用要求。
2市政橋梁加固與維護(hù)的原則
2.1維持原橋梁結(jié)構(gòu)原則
市政橋梁加固與維護(hù)基本原則是維持原有橋梁的結(jié)構(gòu)，如果改變結(jié)構(gòu)進(jìn)行橋梁的加固與維護(hù)，成本大，風(fēng)險高，而且影響道路的正常運(yùn)行，所以市政橋梁很少更改結(jié)構(gòu)，只有在特殊情況下才對結(jié)構(gòu)進(jìn)行較小的變動。改變結(jié)構(gòu)的加固與維護(hù)常見方式有以下兩種：一是，加固與維護(hù)方案不能滿足橋梁結(jié)構(gòu)的承載力要求，必須更改結(jié)構(gòu)加固橋梁；二是，有新的結(jié)構(gòu)形式，且施工費(fèi)用低又能夠提升橋梁承載力。
2.2靈活處理原則
市政橋梁的發(fā)展很快，其交通流量的變化也不一致，政府區(qū)域性規(guī)劃對市政橋梁的流量影響很大，根據(jù)未來交通流量的變化，選用合適的加固方式，可以滿足加固橋梁的經(jīng)濟(jì)最大化的要求，避免不必要的浪費(fèi)。通過長期的實踐總結(jié)，我國目前的市政橋梁的加固類型有以下五種：其一，對主體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改造，取代薄弱的原有結(jié)構(gòu)；其二，改變結(jié)構(gòu)的截面積，通過改變結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度而達(dá)到加固橋梁結(jié)構(gòu)的目的；其三，通過適當(dāng)?shù)姆绞礁淖冊薪Y(jié)構(gòu)的受力系統(tǒng)；其四，通過局部結(jié)構(gòu)的改變，增強(qiáng)原有結(jié)構(gòu)的整體性；其五，利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，改變結(jié)構(gòu)的受力層次。
3市政橋梁裂縫修復(fù)
裂縫是所有混凝土建筑的通病，長期承受動力荷載的橋梁，裂縫的加固維護(hù)顯得尤為重要。橋梁的裂縫產(chǎn)生以后，不但會使混凝土的中的鋼筋容易受到腐蝕，同時使橋梁的承載力降低，或者產(chǎn)生較大的變形。目前針對橋梁裂縫的修補(bǔ)，一般是應(yīng)該遵守不改變原有結(jié)構(gòu)的原則， 對于細(xì)微裂縫，不對結(jié)構(gòu)的承載力產(chǎn)生影響的，可以不做處理。目前，常用的裂縫加固維護(hù)手段主要有：抹灰處理、噴漿修補(bǔ)、壓力灌漿。抹灰處理法是最為簡單的方法，使用的材料主要是水泥砂漿、環(huán)氧基液和環(huán)氧砂漿，此種方法也是目前應(yīng)用最為廣泛的方法。噴漿修補(bǔ)法具有高效率的特點(diǎn)，其主要的作用原理是是將原有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行封閉處理，以達(dá)到增強(qiáng)原有體系的結(jié)構(gòu)承載力的目的，采用的主要方式有無鋼筋素噴漿和掛網(wǎng)噴漿；壓力灌漿主要是針對深層次裂縫以及貫穿裂縫，主要是利用壓力將膠結(jié)材料壓入結(jié)構(gòu)的裂縫中去，主要的目的就是增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)體系的抗?jié)B性以及結(jié)構(gòu)的剛度。
4市政橋梁結(jié)構(gòu)加固的具體措施
4.1加大截面加固法
加大截面加固法是進(jìn)行市政橋梁結(jié)構(gòu)加固的最基本的方法，其能夠增加結(jié)構(gòu)的剛度。在施工的過程中主要表現(xiàn)為2種形式，其一進(jìn)行橋面板的加厚；其二進(jìn)行主梁的截面加大。此種方法的使用年限較廣，基本已經(jīng)成熟，但是進(jìn)行施工的過程中需要較大的場地，不能夠滿足不間斷交通施工的要求。
4.2粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板法是目前在重要的的市政橋梁上應(yīng)用最為廣泛的方法，其主要的施工原理是利用相應(yīng)的膠結(jié)材料將鋼板與原有混凝土粘結(jié)起來，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體的剛度與承載力。此方法具有施工作業(yè)速度快，作業(yè)面小、對交通影響很小的特點(diǎn)。但此種方法的質(zhì)量受到多種因素的限制，且相對于增大截面加固法造價高出很多。
4.3粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法
粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法與上述的粘貼鋼板法相似，通過碳纖維來達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承載力的能力，其是最近剛興起的施工方法，碳纖維具有很好的耐腐蝕性，且施工的施工可以根據(jù)需要進(jìn)行多層次的粘接，具有很好的適應(yīng)性，碳纖維增強(qiáng)塑料加固法最大的好處就是在使用的時候可以不受結(jié)構(gòu)形狀的限制，具有很強(qiáng)的靈活性，在施工的施工噪音污染小，目前正在推廣使用。
4.4體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法是通過施加一個結(jié)構(gòu)以外的預(yù)應(yīng)力，改變原有結(jié)構(gòu)的受力形式，采用的預(yù)應(yīng)力方法是后張法。體外預(yù)應(yīng)力加固法需要具體的構(gòu)件有：預(yù)應(yīng)力管、 漿體、 錨固體、轉(zhuǎn)向體。但是此種方法的成本較大，一般只在大跨度的市政橋梁中使用，采用體外預(yù)應(yīng)力加固法，不能在溫度高的環(huán)境中使用。進(jìn)行體外預(yù)應(yīng)力施工的工程中，交通可以正常的進(jìn)行。但是對于年代較久的橋梁不適合采用這種方法，因為以前的混凝土普遍存在徐變大的特點(diǎn)，若采用體外預(yù)應(yīng)力加固，預(yù)應(yīng)力會在短時間損失掉，達(dá)不到加固的效果。體外預(yù)應(yīng)力加固一般只在橋梁的主梁、墩柱加固上使用。
4.5改變某部分的結(jié)構(gòu)體系
通過改變某部分的結(jié)構(gòu)體系能夠改變原有結(jié)構(gòu)的受力形式，使橋梁的承載力可以滿足變化的車載的要求。此種方法主要使用在設(shè)計缺陷或者設(shè)計考慮荷載過小的橋梁道路上面。主要利用的方式是采用梁的連續(xù)性能或梁、 板組合作用、拱梁組合作用以此來改變橋梁的受力體系。這種方法對交通的影響很大，但是比重新造一座市政橋梁的代價小的多，適用與原有道路的拓寬改造中。
4.6增加橫向聯(lián)系加固法
增加橫向聯(lián)系能夠使橋梁的整體性增強(qiáng)，具體的工程中一般采用在主梁間現(xiàn)澆混凝土來提升橋梁的剛度，此種方法的質(zhì)量保證率高，但是會對原有的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，且必須中斷交通才能施工，且施工時間相對較長，一般在形式簡單的市政橋梁中應(yīng)用較多，對于配筋復(fù)雜的構(gòu)件，不適合采用此種方法。
5結(jié)語
城市的快速發(fā)展，對市政道路帶來了極大的挑戰(zhàn)，原有的市政橋梁出現(xiàn)了不同程度的損害。需要進(jìn)行一定的修復(fù)加固，使橋梁道路能夠滿足城市快速發(fā)展的交通的要求。進(jìn)行市政橋梁加固需要遵守一定的原則：市政橋梁裂縫加固維護(hù)、靈活處理原則。裂縫是所有混凝土建筑的通病，在長期承受動力荷載的橋梁上面，裂縫的加固維護(hù)顯得尤為重要。市政橋梁結(jié)構(gòu)加固的具體措施有以下幾點(diǎn)：加大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法、改變某部分的結(jié)構(gòu)體系、增加橫向聯(lián)系加固法。根據(jù)不同的情況選擇合適的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)加固市政橋梁的經(jīng)濟(jì)最大化。
