崔 婷
(蘇州工業園區職業技術學院 215000)
市政路橋在長期的使用過程中會出現正常的損耗,使其承載能力逐漸降低,因此,相關部門為了保證交通運作的安全性,需要針對市政路橋各部分的破損情況,來展開相應的加固改造工作,維護市政路橋使用性能的穩定,從而進一步保障廣大人民群眾出行的安全和便利。
通常來講,隨著城市交通運輸量的不斷增加,市政路橋的負載也越來越高,在此過程中路橋難免會出現消耗和損傷,因此市政路橋加固改造設計中需要考慮的問題主要體現在以下幾個方面:
第一,裂縫,如果路橋在建設期間使用的材料存在問題或者路橋的使用周期過長,就會使路橋的結構中存在裂縫問題,工作人員在加固改造設計中,要針對裂縫出現的原因,來采取相應的補救措施延長路橋壽命;第二,地基下沉,在長期的使用中,路橋結構會因為日常荷載、自然侵害等原因出現變形,從而出現基礎沉降的現象;第三,剝落,在路橋的使用過程中,由于車輛運行摩擦以及其它自然原因,路橋會出現結構老化,造成混凝土脫落、蜂窩、露石等現象。
在當代社會中國,市政路橋的建設是保證城市日常運作的重要因素,同時,隨著人們生活水平的上升,機動車的數量也越來越多,據統計,2019 年上半年,我國機動車保有量高達3.4 億,也就是說平均4 個人中就會有1 個人擁有機動車,因此當代的市政路橋荷載壓力正在不斷的加重,為了保證群眾出行的方便和安全,相關部門必須做好市政路橋的加固改造設計,確保市政路橋的正常使用。通常情況下,市政路橋加固改造設計,是加固改造工程的主體依據,優質的設計方案能夠保證加固改造工程的質量和可行性,同時還可以有效優化市政路橋的使用性能,延長市政路橋的使用壽命,并確保加固改造工程成本的合理性,從而緩解城市交通的擁堵、安全等問題。
在長期的使用中,市政路橋的結構承載能力會逐漸下降,從而出現裂縫、下沉等問題。預應力加固作為市政路橋加固改造設計的要點之一,能夠改善原結構內部受力分布的狀態,從而達到加固路橋結構的目的。在預應力加固設計中,工作人員要選取預應力鋼拉桿或型鋼撐桿,通過改變路橋的內部結構,來使拉桿或撐桿來承受一部分預應力,減少路橋原有結構的承重,增強路橋的承載能力,從而達到了加固路橋的效果,在此過程中,預應力加固技術增強了路橋的剛度和抗裂能力,在大跨度路橋結構以及受壓墩柱的加固方面得到了廣泛的應用,但是設計人員要注意,此種方式不適用于高濕度條件下的路橋結構加固以及收縮徐變較大的混凝土路橋結構加固中,因此設計人員需要考察市政橋路的具體情況,來進行相應的加固改造設計,從而進一步優化設計效果,延長市政路橋的使用壽命。
路基沉降主要由兩種原因導致,即長期使用和建設不當。通常情況下,沉降現象會發生在新老路橋交接的位置,因此設計人員在路橋加固改造設計中應當針對新老路橋交接的位置進行路基沉降加固改造設計。在加固改造中,設計人員可以在原來路基的基礎上敷設一層土工格柵,將老路基和新路基隔離開來,并在土工格柵的內部填充細砂石,然后在其上再敷設一層木工格柵同時填充砂石,這樣就可以做好老路基和新路基交接部分的重點加固改造處理工作。除此之外,針對其它部位的路基沉降處理設計,設計人員也可以采用土工格柵,在此過程中,由于其具有重量小、耐腐蝕、操作簡單等優勢,在路基沉降處理施工中得到了廣泛的應用。但對于橋頭的基礎結構,設計人員可以采用砂樁的方式,來抑制路基的沉降,達到加固改造目的,從而穩定市政橋路路基,保障橋路的使用性能。
就目前來看,擴大混凝土截面這種加固改造設計通常應用在市政路橋的主梁上,由于路橋在長期使用過程中,主梁的強度和承重能力會逐漸降低,相關部門需要對主梁進行加固改造,來保證路橋的正常使用。在加固改造設計中,一般來講,擴大混凝土截面這種改造加固設計方案比較適用于結構跨度較小的市政橋路,同時,當設計人員采用該種設計方案時,主要有兩種實際施工方式可供選擇,即增加橋面板厚度和增強橋梁高度、寬度,兩種施工操作都比較便捷,能夠有效增強路橋的負載能力,但在此過程中,設計人員收集好相關的數據,比如單個支撐橋墩的承重標準、主梁跨度、主梁寬度等現場數據信息,從而做好增加截面高度、厚度的設計,避免過度依賴主觀經驗,增加市政路橋在使用中的潛在風險。
隨著當代社會節奏的加快,城市交通運輸量不斷攀升,路橋承重超過設計額度時,相關部門可以利用鋼板、復合纖維,來對已建設完工的路橋進行加固改造處理,提高路橋適應交通現狀的能力,例如:2018 年1 月16 日,為了配合電力工程大件運輸,宜昌市部分市政路橋開始實施加固改造,預計2019 年3 月能夠順利運輸電力工程大件。在加固改造設計中,設計人員通常會采用粘合材料或者錨栓,來將鋼板、復合纖維固定在路橋的重點受力部位,或者結構承重能力薄弱的地方,增強市政路橋的承重能力,這種方式未改變路橋的原有結構,施工操作簡潔,非常適用于對加固改造工作工期、效率有要求的工程。除此之外,在鋼板、復合纖維加固改造設計方案的制定中,設計人員一定要注意,由于鋼板、復合纖維的強度往往會受橋梁結構變形的影響,而無法達到原有的設計強度,因此要合理考慮方案的實際操作,不要對鋼板、復合纖維的作用有太高的預測[1]。
橋面加固改造作為市政路橋加固改造設計的要點之一,在實際施工操作上具有很多選擇方案,比如局部修復、設置補強層等,設計人員需要根據路橋的具體磨損情況,來制定合理的加固改造設計方案。通常情況下,如果橋面的破損面積比較小,設計人員可以采用局部修復設計方案,該方案首先需要鑿除路面松動破損的部分,鑿除深度以露出內部鋼筋為準,其次清晰鑿除端面,最后用標號相同的水泥進行填充修補,待水泥養護完成后即可再次投入使用。除此之外,當路橋表面的破損、裂縫、剝落等部位比較多,分布也比較零散的情況下,設計人員可以在原來的橋面上設計敷設一層補強層來進行加固,通常情況下,補強層材料以鋼筋混凝土或混凝土為主,這樣可以有效增強橋面的強度,達到市政路橋加固改造的目的,延長路橋的使用壽命[2]。
綜上所述,做好市政路橋加固改造設計,可以提高市政路橋的耐久性。在市政路橋加固設計中,工作人員通過改變路橋內部受力結構、穩定路基、增加主梁承重能力、提高路橋適應能力、優化橋面強度,能夠保證加固改造工作的效果,增強城市交通運輸的可靠性。