王玉忠
(濟南城建集團有限公司,山東 濟南 250000)
伴隨我國道路交通量的不斷增大,對橋梁下部結構的承載能力要求較高,長時間的作用之下,橋梁下部結構很容易出現坍塌,嚴重影響橋梁整體結構的可靠性。由于橋梁設計人員選用的設計標準不合理,會嚴重影響橋梁下部結構的穩定性,降低下部結構施工質量。
橋梁結構設計是非常關鍵,它主要通過當地狀況進行設計,但是橋梁載荷一旦沒有足夠大,就會產生結構性裂縫,為了避免產生這些問題,需要在施工過程當中增加預拱形式,一旦出現載荷較大還會產生裂縫,這種裂縫主要是橋梁設計之初不合理導致,同時也可能橋梁施工出現不合理現象,由于施工人員自身文化素質水平較低,針對設計圖紙不能及時理解,而設計圖紙在橋梁結構當中無法體現,就會產生裂縫,而這種載荷主要分為直接和間接,直接應力主要外部載荷導致,間接應力主要由于材料和溫度導致。
地基基礎變形主要由于橋梁地基出現不均勻沉降,最終增加橋梁結構當中附加應力,容易對結構產生開裂,這種沉降原因在于橋梁施工之前對地質勘探力度不夠,資料不全;或者是在進行橋梁施工過程當中結構載荷存在較大差異,無法承受不均勻沉降,在同一個橋梁當中使用不同基礎也會導致裂縫產生。
為了不斷減少橋梁下部結構事故的發生,有關設計人員不斷提升設計標準,并根據現場水文地質條件,結合橋梁整體結構特點,對原有的設計方案進行完善。在制定橋梁下部結構設計方案時,設計人員要注意以下問題:第一,適當提升橋梁下部結構設計標準,了解施工現場的實際情況,掌握該地區的水文地質勘察資料,并經過專家論證之后確定設計方案。第二,做好相應的驗算工作,由于橋梁下部結構具有一定的復雜性,設計人員需要對工程中的各項數據進行有效驗算,保證設計方案得到有效實施[2]。除此之外,設計人員還要明確橋梁下部結構施工流程,并根據橋梁下部結構施工過程中時常出現的問題,進行有效解決,在提高結構安全性能與可靠性的同時,減少橋梁下部結構出現失穩現象。
在現階段,由于鋼筋混凝土規范是基于特定的條件和功能來定的,鋼筋對銹蝕具有高度敏感性,需要充分考慮裂縫控制等級。荷載裂縫控制分為三個不同層次:①嚴禁構件開裂。任何開裂構件的使用都會導致混凝土裂縫的擴大。②保證部件不會有壓力集中。對于組件的選擇要考慮不開裂性能,適用標準拉應力條件的構件強度不得超過標準。③可使用有裂紋的零件,但應在最大壓力范圍內使用。
直接加固主要有三個。首先是外包裹型材加固法,這種加固的方式實質上就是將鋼板直接用包裹或可粘結的工具等措施進行加固,這種加固法對周圍的環境有一定的影響,因為在加固橋梁之前需要將周圍的構件進行加固處理。例如在混凝土結構件加固時,大多的施工團隊都會采用濕式外包加固,這種方式選擇的型鋼一般會運用環氧樹脂灌漿的方法,通過這種方法將橋梁和周圍的環境連成一個整體,以實現加固的目標。其次是外包裹纖維塑料加固法,這種辦法與第一種方法有很多相同的地方,但是不同點在于它將加固的材料做了一些調整,它選取的是增強復合型材料,包裹黏貼在需要加固的地方,以此來增加構件的承受能力,這種加固方法不僅具備型材加工技術的特點,還有抗潮、抗腐蝕、成本低等優點。后就是混凝土置換加固法,這種加固的辦法就是針對強度低和質量不好的柱的構件進行加固,這種加固的方法在完成作業后對建筑周圍的凈化空氣不會產生影響,但是大的缺點就是施工時間過長。
間接加固主要是指增加支撐點加固法、輔助結構件加固法和預應力加固法。增加支撐點加固法可以大限度的減少支點之間的構件跨度距離,減少加固構件本應承擔的壓力,進一步的提高構件的承載能力。輔助結構件加固法主要就是利用輔助構件的結構件,全部或者局部被加固構件的壓力,簡而言之,就是分散壓力。橋梁經過這種加固方法加固后橋梁附近的截面積會較原來的面積有所增加,同時橋梁整體的承載性也得到了提高。預應力加固法主要針對的對象是混凝土的受彎構件,這一部分在橋梁的預應力和新增加的外部載荷作用下產生一種生產軸向力,隨著拉桿的錨固偏心轉移到構件,進而構件形成了偏心壓力。在偏心壓力的作用下,構件受影響的作用就會有所降低,進而承受能力增加,構件的整體性能也得到了提升。
總之,在我國交通壓力不斷增加的今天,道路橋梁結構發生病害的幾率也在不斷增大,針對道路橋梁進行病害加固能夠提升市政橋梁結構的穩定性,當前較常用的加固措施有注漿法、填充法以及表面噴涂等技術,在道路橋梁建設與使用中要根據實際情況對其病害進行分析與加固手段優化,才能真正幫助交通建筑結構提升運行安全性。