公路桥梁养护与维修加固技术研究论文_林晓锋

广东省公路建设有限公司南环段分公司 528318

摘要:针对中国通车时间较长的部分道路桥梁存在着一定的安全问题的现状,结合我国道路桥梁目前所存在的问题的实际,论文提出了更加完善及先进的公路桥梁养护与加固技术。为了延长道路与桥梁的使用寿命,有效地保护国家的公共财产,对这些潜在的安全隐患和已经出现的道路问题提出了相应的解决方案并进行管理和保护。

关键词:公路桥梁;养护与维修;加固技术

公路桥梁是运输建设的关键所在,因此,公路桥梁的好坏直接决定了交通运输的安全和效率。为了保证运营过程中物资的顺利运行,重视对公路桥梁的养护与维修是重中之重。然而公路桥梁的任务艰巨,要以预防为中心,以养护维修为重点,采取积极措施,加强管理设施,进一步保证公路桥梁的实施性和服务能力。

一、加强桥梁养护的必要性

桥梁结构的设计有一定的使用寿命。由于各种自然环境因素和人为破坏因素的影响,导致桥梁结构性能衰减不可逆转。

据有关资料介绍,当前我国大约有4000座13万m的危桥,虽然一部分的危桥旧桥改建了,但还有一大部分的危桥仍在使用中;载重荷载标准低的情况也相当严重,全国大中型桥梁,荷载标准为汽—10 级以下大约占8.6 %,有11万m,由于超重车、集装车以及大吨位车的出现导致了增加桥梁的负荷,从而使桥梁的损坏的速度加快;在1999年~2001年车辆调查及车速调查数据显示,干线以上汽车增长230 %,支线以上汽车增长40%,根据数据统计,混合车拥有量平均每一年按大约13 %的速度增长;一大部分的桥梁,特别是是早期修建的桥梁,由于缺少投资资金,较低设计的水平以及施工标准,加上技术管理不够强,施工质量不可以保障这些桥梁使用寿命,从而很快就变成了危桥;由于不能很好的管护桥梁加上大自然风霜雨雪的侵蚀以及日益严重的环境污染,造成桥梁慢慢的损坏,衰老加快,使用寿命减短。较低的公路桥梁技术标准、较差的通行能力,导致了桥梁成为管理交通运输的瓶颈。桥梁一旦建成后通车,桥梁的结构性能会随着使用时间的增加而不断衰减,如果不加强桥梁的养护和定期对桥梁检测,没有采取措施加固维修、提载升级,桥梁的结构性能的衰减可能更加严重。怎样做好养护管理好现有的桥梁以及保持桥梁的完好工作状态,延长桥梁的使用寿命,所以这些问题都要得到各级公路管理等部门的重视。

二、公路桥梁使用过程中存在的突出问题

1.桥面清洁问题

型桥梁出现桥面不清洁、泄水孔堵塞问题,晴天过车尘土飞扬,雨天桥面积水,车辆过桥时泥浆四溅。公路桥梁在管理过程中不够严格,经常无人清扫,再加上雨水较多时容易导致积水,冬季就会出现结冰现象,严重影响了路面的干净整洁,同时影响车辆的安全行驶。

2.桥梁质量问题

由于公路桥梁存在质量问题,有些桥面和路面开始出现不平整现象,使车辆在行驶过程中受到颠簸而影响车辆速度和寿命,而在颠簸过程中加重了桥梁结构的承重负荷,减少桥梁寿命。

3.公路与桥梁衔接问题

某些路面与桥梁衔接处凹凸不平,导致车辆行驶到桥头使发生跳车现象而影响车辆的行驶速度,使后面行车不够顺畅,不仅对交通造成一定影响,也增加桥梁的负担。

4.桥梁部件问题

有些桥梁道路在长期使用过程中常常出现护栏栏杆残缺等现象,增加车辆在行驶过程中出现掉落的发生率,对行人安全也造成一定影响,提高交通安全发生率。

5.桥梁施工问题

由于道路桥梁建筑工程项目对于在施工时出现的裂缝、凹陷等故障现象没有及时解决,而在日后养护中也没有有效地进行修补,造成这些缺陷在桥梁日常使用中不断加大范围,并出现桥面钢筋外漏、钢筋生锈腐蚀等现象,加重了桥梁的负担,减少了桥梁寿命,对交通也造成很大影响。

三、桥面板的维修与加固

3.1 桥面板的修补措施

桥面板出现表面碎裂、脱落或洞穴现象后,必须采取局部修复的方法进行维修。修复时,将破损部分全部凿除再浇筑新混凝土,并注意加强养护。如果桥面板的碎裂和其他损坏特别显著、混凝土质量或施工状况特别不良,需重新浇筑新的混凝土桥面板。

3.2 桥面补强层加固法

在旧有混凝土或钢筋混凝土桥面板上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,这种方法称为桥面板补强层加固法。此法既能修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效厚度,增加梁板的抗弯能力,改善铰接梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的荷载能力。桥面补强层加固的常用方法有:钢筋网与混凝土、钢筋网与膨胀混凝土、钢纤维混凝土等。

四、主梁的维修与加固

4.1 增大截面和配筋加固法

增大截面与配筋加固法,是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝上梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。

4.2 外包钢加固法

外包钢加固法,即在钢筋混凝土梁、柱四角或两角包以型钢的一种加固方法,有干式外包钢和湿式外包钢两种形式。该方法能够在基本上不改变原构件截面尺寸的情况下,大幅度地提高其承载力,但用钢量较大,加固维修费用较高。

4.3 粘贴加固法

粘贴加固法,即在混凝土构件外部用结构胶粘贴钢板、钢筋或玻璃纤维布,以提高其承载力和满足正常使用的一种加固方法。该方法可以提高被加固构件的抗弯、抗剪能力,限制裂缝的发展。这种加固方法施工简单、快速、材料消耗较少,不影响结构外形,且施工期短,对生产和生活影响小,所以该种加固方法得到广泛应用,但这种方法对施工工艺要求较高。

4.4 体外预应力加固法

体外预应力加固是指运用预应力原理,在梁的下缘受拉区设置用粗钢筋形成的预应力拉杆或预应力钢丝束,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下梁体发生上拱,荷载挠度减小,改善了结构的受力,从而达到提高承载能力的目的。常采用的布筋形式有三种。折线布置(如图1)所示)时,体系受力合理,并能减小梁的上拱度,但设计与施工难度大;直线布筋(如图2)所示)时,设计与施工简单,摩阻损失小,但存在上拱度较大的缺点;若采用钢绞线或钢丝束作为预应力筋时,可采用曲线布筋。

图1折线布置 图2 直线布筋

4.5 T梁桥截面转换加固

简支T梁桥承载力不足时,将出现桥跨挠度过大、受拉区裂缝过多过宽与裂缝发展过高等一系列刚度不足的现象。对于这类T梁桥,可用T梁截面转换法进行加固。这种方法较其他加固方法具有几个特点:能在桥下施工,不影响桥上车辆的正常通行,且加固工作量小,施工方便、快速,工期短,投资省,加固效果显著,可大幅度提高桥梁的承载能力。

4.6 改变结构体系加固法

不同的结构体系受力特点不同,例如简支梁的跨中弯矩较同跨径的连续梁、拱式或刚架式体系要大得多,体系转换法就是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载能力的一种加固方法,这是一种/变被动加固为主动加固0的方法。有四种形式:简支梁变连续梁、加劲梁式叠合梁加固法、改桥为涵加固法、八字撑架加固法。改变结构体系加固法效果好,但往往要在桥下操作,或设置永久设施,因而影响桥下净空,适合在不影响通航及桥梁排洪能力的情况下使用。

五、结语

桥梁维修与加固是一个复杂的问题,需要依据具体的桥梁损害状况来制定相应的措施。本文中所给出的一些维修和加固措施具有一定的代表性。养护人员应不断更新知识,不断学习国内外养护先进技术,采取行之有效、科学合理的养护方法为公路建养。按交通部《公路桥梁养护管理工作制度》对桥梁进行经常性、规范性的养护和定期性检查,用最有效的方式减少桥梁病害,为交通事业的发展做出新的贡献。

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论文作者:林晓锋

论文发表刊物:《防护工程》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/26

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