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摘要:市政桥梁的施工建设是为了满足公路交通运输需求,随着当前我国社会经济的快速发展,市政桥梁工程的建设数量不断增加,但由于长时间受车辆荷载、环境等因素的影响,导致桥梁出现了破损、裂缝、变形等,给车辆行驶安全和桥梁正常通行造成了极大的安全隐患,无法很好地满足当前我国交通运输的发展需求,因而对桥梁采用合理的加固维修技术措施尤为迫切。本文在此基础上,主要对桥梁维修加固施工技术特点及其应用等进行了分析和研究。
关键词:市政桥梁;加固维修;施工技术
引言:市政桥梁在使用磨损和年久失修的情况下出现老化现象,大量危桥、病桥以及质量问题严重的公路工程,给正常的道路运行带来安全威胁,尤其是一些重型车辆和大荷载车辆在公路危桥上的行驶,加剧了公路危桥的老化程度。因而采用合理的技术方法,对桥梁进行加固维修,及时发现和解决桥梁结构、公路裂缝等问题,对于保证道路交通安全,延长桥梁、公路等基础设施的使用年限等具有重要意义。
1 市政桥梁结构裂缝原因分析
1.1混凝土收缩引起的裂缝问题
就目前而言,在当前桥梁工程施工过程中,会涉及到大量的混凝土施工,由于混凝土施工体积出现缩小问题,从而引起混凝土表现出现不规则的变化,导致裂缝问题。根据施工现场的情况,混凝土收缩的裂缝细小、密集的特点,这对整个工程施工质量产生极为不利的影响。
1.2温度裂缝引起的裂缝
在进行桥梁混凝土施工过程中,由于内外温度温差较大,再加上施工人员没有结合实际情况而采取有针对性的预防措施,在内外温差的作用下,混凝土内部结构就会出现一定的变形,在内部约束力的作用下,在超过混凝土抗拉强度以后,就会出现裂缝问题,从而降低桥梁工程施工的质量。
1.3荷载导致的裂缝问题
在桥梁工程施工过程中,会受到桥梁自身荷载的影响,但是一旦出现荷载较大的情况,就会出现裂缝问题,主要由于以下几个方面造成的:在工程施工前期,设计人员没有结合施工现场情况,对桥梁进行全面合理的设计,导致桥梁设计的稳定性和安全性,满足不了施工现场的技术标准和要求[1];在进行施工过程中,施工人员没有严格按照具体的施工操作流程进行施工,没有认真分析桥梁振动疲劳现象,从而影响了工程建设施工的整体质量。
1.4冻胀因素导致的裂缝问题
由于在混凝土桥梁施工过程中,主要原料具有非均质密实的特点,在低温的施工条件下,由于混凝土内部温度降低,水就会凝固成冰,导致内部体积增大,产生内部膨胀应力,混凝土就会出现裂缝。另外,在低温的气候条件下,混凝土内部还会出现渗透压的问题,也会导致混凝土表面出现裂缝问题。
1.5沉降导致的裂缝问题
由于施工单位没有针对施工现场的水文地质条件进行全面的勘查,在桥梁主体结构完成施工以后,桥梁基础工程不稳定,出现不均匀沉降问题或者位移问题,就会增加桥梁结构内部的应力,在超过桥梁承受范围就会出现裂缝。
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2 桥梁加固维修的内容及原理
桥梁加固维修的原因主要是桥梁的重要结构部位存在严重的质量危害,并且结构病害存在继续扩张趋势且桥梁的关键部位强度已经达到了极限,钢筋的断裂痕迹明显,甚至直接导致了桥梁的混凝土结构变形、变性和失稳。桥梁结构的刚度、强度以及稳定度均受到不同程度的损害,自身的承载力相较于标准设计已经下降 25% 以上,给桥梁通行以及车辆行驶均带来严重的安全隐患。对桥梁进行维修加固需要先对桥梁的危险程度进行检测,了解桥梁的病害程度,并据此进行桥梁评价,制定出合理可行的桥梁维修加固方案。在桥梁加固维修施工的过程中,要对具体的施工技术进行合理选用,坚持安全、高效、便捷的原则,对桥梁上部结构、下部结构以及桥梁主要部位分别进行维修加固,控制好各项技术指标,提升桥梁加固维修施工效果[2]。
3 桥梁加固维修施工流程安排
3.1桥梁检测
桥梁加固维修是对桥梁的质量问题进行修复和解决,制定具体的桥梁加固维修施工方案前,要对桥梁病害特点、维修加固内容以及增强荷载的技术方法等进行研究。桥梁检测,要进一步了解桥梁加固中需要使用的装备,根据桥梁病害检测和评定结果,设计施工图纸,确丁加固维修方案。
3.2病害评价
桥梁的病害评价是对桥梁的使用价值、功能特点以及承载力方面进行综合评价。其中,桥梁使用功能评价包括:①分析桥梁的设计指标是否符合工程标准。具体指桥梁的基础埋深、设计荷载、桥面净空以及孔径等方面;②了解桥梁的桥梁结构是否具备使用标准以及桥梁是否受到裂缝、疲劳能力和伸缩缝的影响;③对桥梁不同结构部位进行病害评价,能够使桥梁加固维修方案更加具有经济适用性特点。
3.3加固施工与检测
桥梁加固维修施工,要按照桥梁检测分析结果,对桥梁加固维修方案进行完善和补充,选择适用的施工方案后,合理安排施工流程,控制各项技术指标。在完成桥梁加固维修施工后,要对桥梁进行检测,有关部门在静荷载试验和动荷载试验中综合评定桥梁加固维修效果,并在此基础上对车辆通行方案进行设计优化。
4 市政桥梁结构加固处理技术应用
4.1粘贴钢板法
建造年代较为久远或荷载标准设计偏低的市政桥梁由于年久失修成为危桥,即桥梁结构失稳、老化,存在严重的质量问题。桥梁加固维修施工中运用的粘贴钢板法,是指用建筑结构胶把高强度的钢板粘贴到需要加固处理的部位,使其与原混凝土作为一个整体共同受力,且能发挥钢板的强度,有效提高构件的刚度和承载力[3]。这种加固方法适用于桥梁主筋锈蚀较严重或桥梁承载力不足的情况。其优点是施工简单、快速,占用空间小且加固周期短。缺点是对施工工艺要求较高,钢板本身的防腐养护任务繁重。
4.2粘贴碳纤维法
桥梁加固中使用碳纤维加固法,是指在桥梁混凝土结构的受拉表面通过环氧树脂粘贴碳纤维,碳纤维的抗拉强度高,因而能够和桥梁受损面形成新的受力整体,提高荷载力[4]。粘贴碳纤维法在桥梁加固的应用中具有较好的补强效果,碳纤维片抗拉强度是钢板的10倍以上,具有抗盐、抗酸、抗碱等特性,在恶劣环境下抗腐蚀效果较好。
4.3预应力桥梁加固法
对桥梁进行加固维修施工的过程中施加预应力,但是在预应力桥梁加固中要注意体外预应力钢筋可以选用不同样式,从而可以改善原结构受力状况。根据日后市政桥梁的养护、加固和维修需求,选择可补拉、可更换或不可更换的类型。
4.4桥面补强层加固法
桥面补强层加固法是指桥面板加铺一层钢筋混凝土层,使其与原桥面形成一个整体,从而达到桥面整体刚度要求[5]。同时,该加固方法的施工工艺流程主要为:①交通管制;②拆除原桥面铺装;③种植钢筋;④铺设桥面钢筋网;⑤浇筑桥面铺装混凝土;⑥恢复交通。
结束语
我国交通运输量迅速增长,车辆密度和车辆轴重不断加大,使得市政桥梁不堪重负,桥梁老化程度加剧,桥梁维修加固问题已成为我们普遍关注的问题。
参考文献
[1]龚现太. 市政桥梁裂缝原因及加固处理[J]. 门窗,2014(07):355-356.
[2]王德平. 市政桥梁加固维修技术及其应用探究[J]. 四川水泥,2016(04):37.
[3]洪晓征. 市政桥梁常见病害分析及相应的加固设计要点探讨[J]. 福建建材,2017(03):81-82+97.
[4]黄建辉. 市政桥梁墩柱加固技术要点分析[J]. 科技创新与应用,2017(13):226-227.
[5]王爱霞. 桥梁加固与桥梁拓宽施工技术分析[J]. 工程技术研究, 2017(3):139-139.
论文作者:陶灿
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/22
标签:桥梁论文; 裂缝论文; 荷载论文; 混凝土论文; 桥面论文; 市政论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第22期论文;