摘 要:隨著中國社會整體經濟水平的不斷發展和提高,各地的道路交通基礎設施正處于建設的黃金時期。在這些工程中,公路橋梁占據了很大的比例。這個比例的增大從另外角度來分析,也帶來了整體病害比例增大的結果。公路橋梁病害的出現,和當前高負載的交通運輸情況帶來的巨大壓力相結合,將大力降低公路橋梁的使用性能和壽命。本文針對這些問題,對于公路橋梁的加固施工工藝,進行了有效的分析和探索。
關鍵詞:加固施工;施工工藝;公路橋梁
1 公路橋梁加固的背景與工藝探析
改革開放以來,我國經濟進入了一個高速發展的時期,而經濟的飛速發展,導致了交通運輸巨大的壓力。在這方面,以前的舊建筑和新建的公路橋梁,都承載了很大的載荷量。由于無法適應不斷增加的載重等級,加上在某個歷史時期國家曾提出了在路橋建設上節省材料的理念和基本原則,出于節約資源的考慮對于施工和設計中進行大力簡化,從而直接造成了橋梁耐久性差和安全性能降低等后果。另外,施工過程控制的欠缺和施工不當,也是造成公路橋梁問題叢生的重要因素。
為實現資源價值的最大化和交通運輸的便捷,就必須針對這些問題而對公路橋梁病害進行有效的加固。加固必須在有設計方案指導并且遵循一定的原則來進行,而不應當是盲目的施工。對于橋梁的加固,最基本的要求應當是考慮原橋的結構特點和造型不能大幅度改變,可以在兩個原則基礎上來進行:①要在加固過程中保證構建表面的光滑,盡量保存原有的凈空,重點是依然要突出橋梁加固后的美觀指數;②對于加固的橋梁,應當考慮到加重物會否對原橋產生相應的影響,位于下部的結構是不是有足夠的潛力來保證加固后能承載更重的載物,而不應只是盲目修復部分潛力,這也是在進行橋梁加固前設計人員應當遵照的起碼原則。
2 當前公路橋梁的病害分析
因為大部分橋梁施工時間比較早,早期的工程設計標準也非常低,當時的標準僅滿足當初歷史條件下的交通運輸要求,而成為當前公路橋梁病害集中的重要來源。當初的標準,放到現在也已經完全無法適應車輛通行和經濟發展的要求。公路橋梁設計的標準雖一再提高,但道路交通需求的增長速度遠遠快過這些標準,因此設計技術有更進一步發展的趨勢。
對公路橋梁的改造加固,首要就是對橋梁現狀進行包括對原橋損傷程度、技術狀況和缺陷程度的嚴重性等相關參數進行有效評估,并以此為基礎展開調查,根據結果正確評估橋梁現狀。同時,對原橋進行新荷載的試驗,這對橋梁本身來說就是一個體檢的過程。荷載測試結果更接近實際情況,從而為準確判斷橋梁狀態提供更準確的依據。
在對原橋現狀進行基本判定之后,就能理論聯系實際推算橋梁的承載能力等具體數值,并適當擯棄一些不利因素。計算原橋加固方式還可以增大橋梁斷面,只是這個方法不能忽略的自重將抵消掉它提供的承載力,并引發新舊斷面結合不良的不適應狀況,這就需要在實際的工程中,綜合整體考慮原橋的實情,從偏重需求出發并綜合分析從而選擇最佳方案。
3 公路橋梁加固施工工藝
對于公路橋梁進行的加固,對照實際情況采取相應的措施才是施工的根本精神。在公路橋梁加固的工程里,比較常見的應用有下列這些:
3.1 對于原橋上部結構的改造,具體的措施和技術方法有許多,但要采用經濟適用又質量上乘的方法,就需要做進一步的探討。①對于拱橋和梁橋來說,通過加固鋼筋結構和增大橋體截面的方式,也就是在梁的側面或底面來加大橋體的尺寸,從而有效提高梁的強度,并進一步提升橋體的承重能力。②通過使用粘結劑,來將鋼板粘結到混凝土結構的受拉的薄弱或者邊緣部分,來替代橋體承受的拉力,從而對橋梁進行加固,并借此提高橋梁的承載能力。③要對于原來不穩定和相對簡單的結構形式,用更加穩定的結構來替代,從而改變橋體結構的受力體系。如果采用連續梁替換簡支梁的方式,就要在橋下進行施工。要是碰巧在通航的河道上,就會影響到河道的通航,所以的這些可能涉及因素都要加以考慮與處理。④如果橋梁的狀況比較良好,可以直接增加它的承載力,從而對增加縱梁進行加固。用原梁和較好的縱梁共同來承載載荷,由于新舊共同交替的作用而能大大加強原梁的載荷能力,并進而保障整個橋梁的強度和力度。⑤對橋面補強層的加固是個容易操作且簡單的方法,這個方法在實際工程中得到了大量而廣泛的應用。先鑿掉原橋的橋面,并通過在兩頂上鋪一層鋼筋混凝土層,從而保證原橋體和新鋪的混凝土層能融合為一個整體。⑥在鋼筋網的受噴面,用噴射機械可以把混凝土混合料進行聯系的噴射,在凝結硬化后就成為穩定的鋼筋混凝土。通過這個對混凝土進行加固的措施,大力提升橋梁的承載力。
3.2 灌漿和塞縫的方式。通過一定比例進行配置的水泥漿,并由噴漿機以加壓的方式灌入到原來橋結構的縫隙里去,從而有效填補裂縫,并避免混凝土里面的鋼筋在空氣里氧化生銹而影響橋梁的穩定性能,這就是灌漿和塞縫。這個方法在實際工程中使用也比較普遍,它多用在對橋體縫隙的填補,產生的效果也能達到工程的要求。灌漿常用的類型有水泥漿、環氧樹脂漿和水泥砂漿三種方式,在實際工程施工中則根據實際需要來確定使用哪一種方式。一般而言,水泥砂漿和水泥漿效果好成本低,石砌墩就可以用這兩個形式,而橋面裂縫和鋼筋混凝土結構一般常用的是環氧樹脂漿。普遍使用水泥砂漿來勾縫,當勾縫的強度達到相關要求以后,就可以開始灌漿了,這就是灌漿的具體步驟。
3.3 原橋下部分構造加固方法和措施。對于原橋下部結構進行加固措施和具體的技術方法,是這些措施中的重點。因為下部結構的改造及加固并沒有上部分那樣普遍,但是足以影響橋梁的根基。如果出現基礎的承載力不足、達不到要求和基礎埋深度未達到要求深度等基礎上的不足,就需要對基礎進行擴大來實現加固;如果是外力作用導致的樁基礎傾斜和墩臺基礎深度不夠等情況,就要增補樁基來實現加固;墩臺外部開裂和破損狀況的出現,就必須要對墩臺進行直接加護套或加箍來實現加固,當然也可以在合適處建設擋土墻,以對付外力導致的橋臺傾斜等狀況。
3.4 對于原橋表面的結構改造加固的措施和方法。一般剝離和開裂等不良現象,是橋面上容易出現的問題。如果結構是鋼筋混凝土的橋,橋面剝離和開裂會嚴重影響橋體里鋼筋的銹蝕程度,大大削弱橋梁的整體穩定性;如果是石拱橋結構的話,雨水會因橋面的開裂而大量滲入,橋體內的填料含水程度劇增,對橋體穩定產生進一步的威脅。另外,凹凸不平的橋面,也對橋上車輛運行產生一定影響,同時橋體本身會因震動而更加難以穩定。這些因素在實際工程中都要加以考慮和解決,尤其要注意結合橋體的實際環境,對狀況差且年代久的原橋應當采取比較徹底的拆除修復;對問題較小的原橋,用比較簡單的加瀝青碎石層就可以了,選擇性的采用各類改造和加固的辦法,在實際工程應用里非常重要。
4 結束語
通過實際工程的實例和上述分析可以得出,恢復和提高橋梁承載能力,并借此延長舊有橋梁的壽命,通過對原橋梁進行適當的改造和加固,是完全可以實現的。這個加固技術和改造方案的科學選擇,不但能節約大量的建筑材料,也能減少政府對基礎設施建設的投入,實現和諧環境和工程的關系。不過,原橋的改造加固歸根結底還是個風險高、工藝復雜的工程,尤其不能對設計和施工過程有半點馬虎,必須對橋梁狀況進行正確、嚴謹的評估為前提來展開有效合理的加固技術,通過有效施工完成對原橋的改造加固工程。
參考文獻
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