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摘要:我国的经济发展离不开交通运输的功劳,因此现在我国的交通运输量也随着增多,由于对公路桥梁的使用越来越多,加之现在运输超载超限的问题严重,因此导致许多的公路桥梁出现不同程度的损坏、加速了其老化速度,现在的桥梁已经不堪重负不能十分满足现在的运输需求,因此对现在的公路桥梁加固改造工程已经迫在眉睫。公路桥梁一般分为上下两层结构,以下我们就从这两方面的改造加固工程中经常使用的技术与存在的问题进行分析。
关键词:市政隧道;防排水;技术措施
引言
随着我国经济的飞速发展,交通运输量与日俱增,很多公路桥梁不堪重负,出现各种破损、老化现象,难以适应现代交通运输需求,对公路桥梁进行加固改造迫在眉睫。公路桥梁多种多样,混凝土保护层剥落、裂缝、钢筋锈蚀、不均匀沉降等问题频发,其缺陷、病害也具有一定的复杂性。公路桥梁加固改造工程的质量好坏对于桥梁的使用寿命、交通安全影响巨大。因此,对公路桥梁进行加固改造时应针对其具体情况选取恰当的加固方法。
1公路桥梁加固改造的必要性
公路桥梁同其他建筑一样存在一定的使用寿命。在公路桥梁投入使用期间,不仅会遭受各种自然环境因素的影响,还会受到人为因素的影响。随着公路桥梁使用时间的累加,各种缺陷问题也随之产生,当损坏到一定程度时便会影响公路桥梁的正常通行。
1.1节省建设资金
选取恰当的加固技术对公路桥梁进行全面的维修改造能够使其恢复正常运营,从而避免报废重建,能够节省大量的人力物力财力,从而获得良好的经济效益与社会效益。
1.2确保道路安全畅通
公路桥梁出现的损坏位置是其质量最为薄弱的位置,通过相关加固改造技术的应用,能够消除其质量薄弱位置的隐患,保障通行车辆的安全,避免事故的发生,提高其服务质量与通行能力。
1.3推动可持续发展
公路桥梁的可持续发展模式是指在满足现代人们日益增长的交通运输需求的情况下,为子孙后代保留发展空间与生活环境,实现能源、社会、经济及环境的可持续协调发展。在公路桥梁损坏尚不严重的情况下及时地进行修复加固符合可持续发展的理念。当公路桥梁出现严重破损时再进行补救往往需要投入大量的人力、物力、财力,因此应及时发现问题,尽早进行加固,防患于未然,实现长期的经济效益。
2加固改造设计基本原则
公路桥梁出现损坏或是结构出现失效等问题时,可以通过技术手段对损坏位置进行检验,检验评估后再制定出合理的修复加固工程。一般情况下需要根据以下几个基本原则为依据:(1)对需要加固的公路桥梁修复后,确保其达到使用年限;(2)根据实际的施工情况,做出合理调整,确保修复加固后的位置要和原有的桥梁位置相协调,新旧位置修建后连接完整可以正常运行;(3)加固时,要保证原有桥梁的结构完整性,既不能对其原有结构破坏也不能造成新伤,确保其自身价值结构完整;(4)在实施加固工程前,对公路桥梁的实际承载力进行验算,确保新的加固结构与原有的桥梁结构高效结合,并且可以切实可用;(5)在对大型公路桥梁进行加固修复方案设计时,首先要考虑到其加固后的承重结构是否合理,其次也要考虑到所需修复桥梁的经济因素。
3公路桥梁上层结构加固方法
3.1增大桥梁截面与钢筋
在公路桥梁梁的使用性能不足的情况下,工程中通常采取增加配筋量或者增大截面面积的方法。其中为提高梁的稳定性与刚度,往往会采取增配主筋的方式。而增加截面主要是针对桥梁侧面或者底面。通过以上措施能够有效地提高公路桥梁的承载能力,对桥梁荷载横向分布能力进行改善。
3.2桥面加固
针对桥面破损的情况,通常施工时先凿开桥面,然后再公路桥梁桥面增铺一层新的钢筋混凝土。该种加固技术能够保证增铺的钢筋混凝土层与原桥面成为整体,从而改善旧桥的荷载分布情况,增强桥梁抗压性能,从而满足增加的现代交通运输需求。
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3.3锚喷混凝土
锚喷混凝土方法是指利用高速喷射机器,在公路桥梁的钢筋网上喷射适量的混凝土,从而增强整个公路桥梁结构的整体性能,改善其受力面受力情况,增强其荷载能力。
3.4粘贴钢板
作为一种新型的公路桥梁加固技术,粘贴钢板方法在加固改造过程中不改变原有结构尺寸,具有加固效果好、工程工期短、施工操作简单易行等诸多优点。该项技术的具体操作方法为使用粘结剂将混凝土与钢板固定粘合起来,从而使其成为一个坚固的整体,提高桥梁薄弱、缺陷位置的强度,其设计要点是确保钢板到达屈服点之前,混凝土结构不会损坏。在需要提升桥梁的抗弯强度的情况下,改造工程中可针对性地进行剪切强度设计,并采取桥梁下放置钢板的方式来提高抗弯强度。在需要提升桥梁的抗剪强度的情况下,需采取桥梁侧面放置钢板的方式,并且需要确保其与原桥梁结构构件的剪力钢筋受力为同一方向。尽管粘贴钢板的方法存在诸多优点,但其也有一定的弊端。该种方法需要较为严格的粘贴工艺,并且对工人施工作业水平要求很高。
3.5粘结纤维增强复合材料
粘结纤维增强复合材料法是指采用一定配比配置好的浸渍树脂或者粘贴树脂将纤维增强复合材料与公路桥梁混凝土构件粘贴起来,提高其承载能力。当前,实际施工中采用的纤维增强复合材料主要包括芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维三种。其中碳纤维材料最为常用。下面简要对碳纤维增强复合材料的应用进行介绍。碳纤维增强复合材料有两种纤维方向,一种为单向,一种为双向,工程施工中主要采用单向纤维方向的碳纤维增强复合材料。碳纤维增强复合材料具有耐腐蚀、刚度重量比率较高、较好的耐久性、较高的强度重量比、热膨胀系数很低、抗疲劳性优异等诸多优点,非常适用于加固改造工程。
4公路桥梁下层结构加固方法
4.1扩大基础加固法
扩大基础的加固方法更适用于一些公路桥梁的基础承载力不足或是埋深过浅的工程,又或是建筑墩台是砖石、混凝土等实体式基础建筑工程的情况。但是需要扩大基础面积加固是必须要根据地基的强度验算后才可以使用确定。
4.2增补桩基加固法
当公路桥梁的墩台发生下沉、桩基深度达不到使用规格或桩基倾斜时,利用增补桩基加固是一种切实有效的办法。它主要是在塌陷桩基的四周围增加钻孔桩,或是人工制造的钢筋混凝土预制桩,在原有基础上扩大原来的承载面,并且提高其承载力,以此来增强原有基础的稳定性。
4.3钢筋混凝土套箍或护套加固法
公路桥梁的墩台因为基础埋的不够深时,或是在施工时由于质量原因等导致产生的裂缝,或者是贯通的裂缝时,我们就可以使用钢筋混凝土围带、钢箍等修复方法进行修护加固。
4.4桥台新建挡墙加固法
桥梁的桥台台背的水平面压力过大时,可能会引起桥梁的桥台发生倾斜,这样的问题可以采用平衡桥台后壁的土压力方法进行处理,在台背之后增设一面新的挡墙,用来缓解土压力。
4.5墩台拓宽加固
可以在旧桥基础上,靠墩台盖梁部位扩出悬臂并且适当加宽,方便增加上部结构。这种形式下只是为了加宽墩台的盖梁,墩台自身和基础不需要加固。墩台拓宽加固,必须保证旧桥的墩台基础完好无损、稳定性强,而且还需要对承载力进行测验后才能使用。目前,在我国的公路桥梁改造加固设计中,一般情况下是加固和加宽同时进行。在只增加宽度的情况下,需要将加宽位置与原来的桥融为一体,达到共同工作的目的,新加宽的部分可以调整原桥的内力,主要为减轻原来桥梁的承载负担,间接实现加固增强目的。
结束语
公路桥梁加固改造对于保证交通安全,满足日益增长的现代交通运输需求至关重要。公路桥梁进行加固改造时应针对其具体情况选取恰当的加固方法。本文分别从公路桥梁上层结构与下层结构加固改造两个方面对加固改造工程中的常用相关技术进行了分析,并对某一具体公路桥梁进行了病害勘察,针对其实际情况进行了加固方案设计。
参考文献
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[3]吴春雷.公路桥梁加固施工技术与质量控制探讨[J].广东科技,2013,22(12):139-140.
论文作者:朱金毛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/30
标签:桥梁论文; 公路论文; 结构论文; 复合材料论文; 方法论文; 碳纤维论文; 钢板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;