趙堂源
摘 要:目前,我國公路、鐵路交通事業蒸蒸日上,不少高速公路已建成投入運營中,還有不少正在建設的高速公路和其它等級的公路也即將建成投入運營。但是,由于施工質量和橋梁設計等方面的原因,使得橋梁的檢測和加固成為必要,更因為建國以來所修建的不少舊橋,由于受到當時的設計、材料、施工等方面的影響和局限,先天不足,加上不能適應目前交通量的迅猛增長,使得舊橋的檢測和加固技術顯得非常迫切。該文結合個人實際經驗就公路橋梁加固施工技術進行了論述。
關鍵詞:公路橋梁施工 加固技術
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(a)-0064-02
由于我國經濟建設的不斷發展,交通建設也伴隨著不斷的進步,對橋梁的施工的技術也越來越為嚴格,人們對橋梁的質量和壽命也十分重視。我國的橋梁數量十分龐大,技術發展雖然較快,但是對橋梁的維護和維修加固技術卻相對比較滯后,人們也開始對橋梁維修的技術變得更加關注。在對公路橋梁的施工過程中,要確保施工技術的要求,否則很難保證使用加固處理的實際效率和安全質量的保證。本文就要此相關的問題,進行探究和整理,僅供同行們的參考及借鑒。
1 公路橋梁加固的需求
(1)交通的需求量不斷變大,舊式的橋梁需要改良,隨著國民經濟的快速發展,交通量以及車輛的載重在不斷的增大,公路交通的負荷也日趨增大,這樣就導致了部分早期設計和修建的橋梁的損傷不斷的加重,使其老化、破損速度加快。同時,早年設計的主體思想在于節省材料,而不是安全度。一般來說造成斷面單薄、安全儲備低,其中最典型的就是雙曲拱。
(2)橋梁的使用年限長,接近其使用壽命。我國在20世紀60~70年代修建的橋梁,大部分仍服役,由于年久失修、失養,已不適應交通量日益增長的需要。
(3)橋面欄桿破損、不完整。橋面欄桿損壞后,沒有及時維修恢復,在許多失養的高速公路線上都能看到。造成橋面欄桿局部損壞的原因,絕大多數是機動車交通事故造成的,部分是因為車輛上載有長大笨重的貨物在橋上行駛時不慎碰壞的,少數是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿損壞,如不及時修整,不但影響美觀,更重要的是使橋上交通缺乏安全感。
(4)橋梁構件在損壞較小的時候沒有進行及時的維修。橋梁在交付使用后會出現的裂縫、空洞、沉陷甚至變位等毛病,在日常的養護維修中缺乏及時的檢查和修補,,使其鋼筋被銹蝕,小的裂縫就會發展成為大的裂縫,活動支座會失去活動能力,使混凝土脫落等。對橋梁下部的錐坡、墩臺、護岸,上部構件的背面檢查的太少,不能及時的發現此類問題,汛期的抗洪能力就會變差,容易遭成水毀。
2 橋梁加固的任務和形勢
2.1 橋梁加固的難度大
1)已通車的橋梁,有現實的交通需要,因為要在不中斷交通的情況下進行加固,所以加固時有交通干擾。
2)結構形式的限制:加固的原則一般必須利用原有結構進行,只能在原有結構上做文章,所以受到局限。
3)新老結構的結合是一個難題:這里包含新老結構體系的變化和過渡,還包括新老橋體的結合面。
4)風險大:因為凡是要加固的橋梁,多半是危橋,結構已處在不利狀態,有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄,結構內部情況不詳;現有的受力情況不一樣,很難確定其結構極限,這給舊橋的加固帶來了風險。
2.2 加固的技術要求高
1)業主單位一般都希望廢棄舊橋而另修新橋,除非必要的時候才會利用舊橋而對其進行加固的措施。
2)由于對舊橋的加固工作的設計量較大,而收費較低,所以一般大的設計單位不愿意承擔這樣的設計任務。
3)只有具有良好的橋梁理論水平以及力學基礎知識才能進行加固方案的設計。確定加固方案的時候要可以正確的分析和判斷舊橋的安危程度,即其結構狀態和以及其內力大小的程度。這就需要一定的力學試驗以作結構分析的支撐。
4)加固方案實施中存在復雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經驗的專業隊伍。
3 公路橋梁下部結構的加固方法分析
3.1 預應力技術
隨著荷載等級的不斷提高,橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發展,預應力砼結構的應用越來越廣泛,在今后的橋梁加固中,現有的加固技術在很大程度上會受到限制,因此,有必要去開發或者研究預應力的技術應用在舊橋的改造當中。
用預應力技術對橋梁進行加固措施主要是通過后張法中的體外預應力來實現的,它的施工工藝:體外預應力的預應力鋼束設于砼構件的外側,鋼束穿過設在構件端部的擋塊和中部適當位置的轉向塊進行張拉,從而使砼構件獲得預壓應力。這種方法的主要目的是簡化其預應力的工藝,但是結構的受力考特性比常規的粘結預應力要差,鋼材的用量也會很大,當前主要用在較大的跨度橋梁工程和維修加固的工程當中。
3.2 擴大基礎加固法
擴大橋梁的基礎底面積這種方法被稱為擴大基礎加固法。這種方法適合基礎承載力的不足或者基礎埋深的太淺,又是磚石或者混凝土剛性實體式的情況。具體擴大基礎底面積的大小應該由地基強度驗算來確定。當地的基強度可以滿足要求而缺陷僅僅表現為不均勻沉降變形過大時,使用擴大基礎底面積的方法加固法,主要是由地基變形的計算來選定的。
3.3 錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機械,把新的混凝土混合料連續不斷地噴射到以錨固好的鋼筋網上的受噴面上,使之凝結硬化而成鋼筋混凝土,讓橋梁的不搶鋼筋和受力斷面不斷增大,加強其結構的整體性,使之可以承受更大的外部荷載作用,以提高橋梁的最終承載能力。
3.4 下撐式預應力拉桿法
當橋梁能夠滿足通車和通航的要求時,可以采用在橋梁下面設置預應力拉桿的辦法進行加固作業。設計的時候普遍采用粗的鋼筋作為拉桿用,兩端的錨固定在橋梁端,中間的使用單柱或者多柱的支撐,讓橋梁收到預應力的作用。施加預應力的主要方法:①橫向收緊法。把拉桿分兩層布置在梁底的兩側,再靠近梁支座的附近向上使之彎起,把固定在梁端的錨固板進行焊接。②縱向張拉法。把預應力拉桿沿著梁底進行布置,使兩端向上略微彎起,錨固在梁端,再直接的張拉梁底的水平拉桿,讓拉桿產生預拉力,梁體就會受到此預應力的作用。
4 結語
由于公路橋梁的使用過程中,卻通常會因為各種原因而產生公路橋梁缺陷,出現這些缺陷不僅嚴重的制約了公路橋梁的發展,而且還對人們的生活生產造成了嚴重的影響,甚至給公路橋梁埋下極大的安全隱患,從而威脅到人們的生命財產安全。總而言之,在對公路橋梁缺陷進行處理時,首先必須要對造成公路橋梁缺陷的原因進行深入分析,然后采取科學合理的技術手段,從而才能夠對癥下藥水公路橋梁缺陷進行修復加固。而隨著科學技術的日新月異和建筑行業的高速發展,可以預見,在將來的橋梁缺陷處理中,必定會有更加先進的修復加固技術產生,從而使得公路橋梁缺陷加固水平更上一層樓。
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