王建廠
摘 要:隨著社會經濟的發展,市政道路橋梁在長時間的運行過程中,會出現不同程度的問題和損害,嚴重影響其使用功能。這需要建設單位必須做好道路橋梁的加固工作,確保道路橋梁的正常、高效使用。文章從多方面對市政道路橋梁結構的加固進行了研究,供于同行參考。
關鍵詞:市政道路橋梁;加固
1 市政道路橋梁結構加固的基本原理及加固流程
1.1道路橋梁結構加固的基本原理
市政道路橋梁結構的加固工作一般是不以改變原有橋梁的樣式、形式為主要原則,只能通過修復原有構件或者加大整體的構件的方式來增強橋梁整體或者局部的承載能力。因此在市政道路橋梁加固工作中,對原橋梁某些構件進行更換或者將原橋梁結構體系進行改變,對橋梁部分的結構進行拆除或者重建的時候,若橋梁某些構件損害較為嚴重不能進行修復加固,則必須要進行適當地加固改造。市政橋梁結構加固要遵循以下兩個原理:一是為了提高橋梁的承載能力,將橋梁上原有的部件進行更換或者修復,將橋梁的結構進行改變,以此達成目的。二是分析市政橋梁在建設過程中結構的內力分布,在不改變橋梁原有的建筑形式下對橋梁的構件進行修復或加大來增加橋梁整體或部分承載能力,橋梁結構內力分布的調整,也是可以提高市政橋梁承載力的方法。
1.2市政道路橋梁橋梁加固流程
在橋梁結構發生病害后,需要采取措施進行加固維修或者更換。一般可采用如下的步驟,對舊橋進行加固:檢查橋梁損壞情況及現狀—調查橋梁現有交通狀況及歷史技術資料—進行分析比較并提出改建或加固方案—付諸實施確定的方案,即進行改建或加固施工。
2 市政道路橋梁結構病害成因
在道路橋梁的建設過程中,我們要更加全面的考慮對于橋梁安全存在的各種安全隱患。因為在我們現代社會,橋梁的損壞不僅僅是人為的,還要更多是自然災害而引起的。例如,泥石流、地震、泥石流等。(1)原設計荷載偏低,交通發展后車輛荷載增大,橋梁因承載能力不足而產生病害;(2)橋梁施工質量差,未按設計要求和施工規程實施;(3)結構設計中存在缺陷,如采用橋型結構不當、設計假定不盡合理。(4)不重視橋梁后期養護工作,沒有及時消除已產生的病害;(5)洪水等自然災害使橋梁產生損壞;(6)地質條件差,如滑坡、軟基等導致橋粱產生病害。
3 市政道路橋梁結構加固的方法
3.1上部結構的加固
橋梁的加固相對于橋梁的新建要更復雜,主要是因為橋梁經過長時間的使用以后,其材料和構件的力學性能會大大下降,對其力學性能不能進行準確的判斷。在加固過程中,施工方沒有現成的設計規范,對橋梁的問題產生原因比較難以確定,無法有效地進行加固和改造工作。因此,在市政道路橋梁結構的加固過程中,施工方采用的加固方案和方法顯得尤其重要,比較成熟的上部結構加固方法主要有:增大道路橋梁截面,預應力加固法,粘貼加固法,改變橋梁的結構體系加固法,增設縱梁的加固法等等。
(1)加大截面面積和配筋補強加固法。通常采用加大構件截面面積、提高配筋率等加固方法來解決橋梁剛、強度不足,穩定性及抗裂性較差等問題。這種方法通過增大橋梁側面或底面尺寸,增加梁的有效抗壓和抗彎強度來達到增加橋梁承載力的目的是被廣泛適用于橋梁和拱橋加固的方法。(2)預應力加固法。即在預應力原理的基礎上,在道路橋梁的構件中通過另外添加高強構件來施加初始應力,以此抵消部分的自重應力,對構件起卸載作用,從而提高橋梁構件的承載力。(3)粘貼加固法是利用高分子的粘合材料把鋼筋或者碳纖維布等一些高強度材料粘貼在需要加固的構件表面,通過這些新增加的高強材料來提高橋梁的通行荷載。(4)改變橋梁的結構體系加固法。通過對道路橋梁的結構形式進行改變,以此降低橋梁的拉應力,這種方法能夠減少跨度,若把已經不通航的橋下填實,將其改變成為符合泄水需求的涵洞,在單跨的結構下增設一些新支點使其成為多跨結構,把多跨簡支梁進行連接,使其成為多跨連續的結構,以此提高橋梁的承載力。(5)增設額外的縱梁加固法。當橋墩基礎的安全性能良好,并具有足夠的承載能力時,可以使用一個額外的具有高承載能力的新的縱梁,以便使其與老梁連接成為個整體共同受力。在新的橋梁結構下的主梁原來所承受的負載將進行再次分配,從而加固了橋梁,改進了其荷載能力和剛度。當在主梁一側或兩側增設縱梁時,將同時具有加寬擴大的作用。為確保新老混凝土能夠在-起共同發揮效用,一定要注意舊梁和新梁之間的橫向聯系。
3.2道路橋梁的下部結構加固方法
(1)增補樁基的加固法。在樁基附近周圍進行補加鉆孔樁或者打入混凝土預制樁,擴大橋梁的原承臺,從而提高橋梁基礎的承載力,加強橋梁的穩定性。(2)新建橋梁擋墻的加固法。如果橋臺的臺背水平土壓力較大,這會造成橋臺的傾斜,因此應設法平衡橋臺臺背的壓力,可以在臺背后加設擋墻,以此平衡較大的土壓力。(3)鋼筋混凝土護套或者套箍的加固法。若橋梁墩臺因基礎埋深不夠或者由于施工質量控制不嚴格等因素造成橋梁墩臺開裂時,可以采用鋼筋混凝土圍帶或者鋼箍來進行加固。(4)擴大基礎面積的加固法。擴大基礎面積適用于基礎承載力不足或者埋深較淺,可以通過地基強度的驗算來明確基礎面積的擴大數值。(5)臺拓寬加固法。在舊橋的原基礎上,通過墩臺蓋梁挑出橋梁懸臂的加寬部分,從而便于上部結構加寬的安裝,這種情況只需要加墩臺蓋梁即可,橋梁基礎和墩臺身不需要加固。同時,在采用這種方法的時候,舊橋墩臺基礎必須要穩定和完好,且通過承載力驗算后方能采用。在道路橋梁改造設計過程中,橋梁的加寬和加固在很多情況下是同時進行的,若在加寬寬度不是很大的情況下,應盡量把原橋梁和加寬部分連為一體,促使新舊橋能夠共同工作,便于原橋內力的調整,從而降低原橋梁的負擔,間接起到加固的作用。
4 結語
由于地形因素、環境因素等多種外在條件的影響下,橋梁在施工和使用的過程中會出現很多問題,橋梁的加固就成為了延長橋梁壽命的主要方法。施工人員要采取相應的技術措施,根據橋梁的損壞程度和實際情況進行設計和規劃,這樣才能做到安全的加固橋梁,讓橋梁更加穩固的為城市服務。
參考文獻
[1] 秦磊.橋梁的發展及橋梁加固[J].河南科技.2013(17)
[2] 劉興連.橋梁結構裂縫的維修及加固技術分析[J].交通標準化,2013(13).