道路桥梁结构加固措施与方法探究论文_孙卫江

道路桥梁结构加固措施与方法探究论文_孙卫江

孙卫江

黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司

摘要:在社会经济水平不断提升的基础上,人们出行的方式已经由原来的乘车出行转变为自驾出行,这必定会增加道路桥梁结构的运行压力。尤其是一些大型车辆的通行会对桥梁结构主体造成一定的危害。部分早期建设的道路桥梁,因其自身承重能力存在一定的缺陷,在实际应用中,会产生多种安全问题。但受到经济水平限制,无法实现对全部桥梁的重建。为了改善当前的道桥结构问题,需采取结构加固的施工技术,通过结构加固的方式提升道路桥梁的结构安全,为人们提供更加便捷和安全的出行条件。

关键词:道路桥梁;结构加固;方法

在道桥工程应用的过程中可以发现,部分交通安全问题均是由于道桥结构失稳或者道桥结构老化的问题所引发的,对于交通运输的安全性带来了极大的威胁。要想改变这种发展局面,就必须有针对性地开展结构加固施工,对特定工程的结构进行加固,全面提升道桥结构的安全性与稳定性,使其能够尽量满足当前的交通运输需求。

一、道路桥梁结构常见病害问题

(1)桥梁结构老化问题是当前桥梁加固施工中所面临的重点问题,在使用时限逐渐增加的基础上,桥梁结构的稳定性会有所降低,同时其内部结构的承力性能和刚度也会受到不同程度的影响,从而威胁整体道路桥梁工程的应用性能。

(2)因设计工作所形成的桥梁结构安全问题较为常见,由于设计人员缺乏长远的设计理念,在针对桥梁结构设计时,并未考虑到未来几年的交通运输发展状况。同时,在结构设计方面存在缺陷问题,致使桥梁结构在投入使用之后的短时间内出现多种病害问题,严重影响桥梁结构的使用寿命。

(3)外力因素引起桥梁的损坏。桥梁在运营期间可能会遇见各种不可预期的自然病害,例如泥石流、洪水、船舶冲撞、地震等,或者桥梁基础经过采矿沉陷区,会引起桥梁结构出现局部损伤。

(4)桥梁超负荷运营。在桥梁的设计过程中对于后期可能出现的交通量预估不顾,随着经济的不断发展,道路上行驶的车辆的轴重不断增加,这使得桥梁处于超负荷运营的状态,加速了桥梁的损伤。

(5)桥梁建材质量不好。个别桥梁在建设的过程中,由于管理及施工水平较低,在建设过程中存在偷工减料、以次充好的现象,这对桥梁的正常运营带来极大的隐患。

二、结构加固的施工原则

在针对具体桥梁结构进行加固施工之前,应全面了解桥梁结构的施工资料和基本信息,确定相对完善的加固方案,确保加固施工的开展能够提升桥梁结构的性能和使用寿命。具体而言,就是对已有桥梁结构的性能进行分析,确定是否存在加固施工的必要性。对于该桥梁施工中的相关设计资料进行全面调查,并且勘察桥梁所处位置的地质条件。参照原有的设计文件和设计图纸,对桥梁结构的加固方案进行合理分析。考虑到加固施工的经济性原则,确定经济可行的加固方案。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆需要特别注意的是,进行加固结构设计时,应尽量减少对原桥梁结构的破坏问题,以免对桥梁主体结构形成扰动影响,威胁桥梁主体的稳固性。同时,还应做好加固施工的安全防护措施,以免对施工人员或者桥梁主体造成安全威胁。

三、道路桥梁结构的常用加固措施和方法

1、上部结构的主要加固措施

(1)体外预应力加固方法。体外预应力加固桥梁的基本工作原理是通过在桥梁的下部受拉区域设置预应力材料,从而使桥梁产生偏心预应力,使桥梁发生上拱,抵消由于桥梁上部结构自重产生的应力,从而改善桥梁结构的受力状况,提高桥梁的承载能力。该种方法可以在小幅度增加桥梁结构自重的情况下,大幅度提高桥梁的刚度及抗裂性能。常用的体外预应力加固方法包括下撑式预应力拉杆及体外预应力钢丝束加固。

(2)转换桥梁体系加固法。转换桥梁体系加固方法是指通过改造,是桥梁的受力体系发生变化,例如将梁桥转换为梁拱组合体系,简支梁桥转化为连续梁体系,增加辅助桥墩等,从而缩短桥梁的跨径,在原有桥梁的中间增加新的支撑点,从而提高桥梁结构的承载能力。

(3)碳纤维加固法。所谓碳纤维加固法是指将碳纤维通过高性能的粘结剂粘贴到桥梁结构表面,对桥梁结构起到加筋的作用,在车辆荷载或者桥梁自重的作用下,碳纤维与桥梁结构共同受力,碳纤维可分担桥梁所承受部分荷载,从而提高桥梁结构的承载能力,达到补强的目的。桥梁加固用碳纤维应具有耐腐蚀、耐疲劳、强度高等物化特性,采用碳纤维加固方法具有施工速度快,施工操作简单等优点,而且碳纤维施工对桥梁的扰动较小,可以有效提高桥梁结构的承载能力。

(4)钢板加固法。钢板加固法工作原理类似于体外预应力加固法,即通过粘结剂后者锚栓将钢板粘固定到桥梁结构的受拉边缘或者结构承载能力薄弱部位,使钢板与桥梁形成整体,提高桥梁的承载能力。采用粘结剂的方法称为粘贴钢板加固法,采用螺栓固定的方法称为螺栓钢板加固法。由于钢板可以有效提高桥梁的抗拉刚度,从而减小桥梁结构物的挠度,限制桥梁裂缝的进一步发展。该方法施工简单,而且施工工期较短,费用较低,对桥梁荷载增加较少。采用粘结钢板加固法时应选用耐久性良好、粘结质量良好的粘结剂。在桥梁的加固中,针对同一桥梁的不同部位、不同构件、不同损坏原因,可以同时采用不同的加固方法,以有效提高桥梁的承载能力。

2、下部结构的主要加固措施

(1)扩大基础加固法。对于桥梁基础埋深较浅或者承载能力不足的情况,可以通过扩大基础的方法对桥梁进行加固。扩大基础加固法施工较为简单,但是由于需要将新老基础结合成一体共同承受上部结构的荷载,加固效果不易控制,且加固费用较高。

(2)钢筋混凝土套箍加固法。桥梁墩台由于基础埋深较浅,或者由于施工质量等原因出现开裂的情况时,可以采用钢筋混凝土套箍加固的方法对墩台进行加固,增加结构尺寸,提高结构的整体刚度。

(3)注浆加固法。所谓注浆加固法,即通过带有喷嘴的注浆管将水泥浆液以高压的方式将一定比例的拌合料喷射到结构物表面,凝结硬化形成混凝土,该方法具有效果良好,成本较低,施工便捷等优点,在我国桥梁墩台加固中得到了广泛的应用。

结语:工程实践表明,采用适当的桥梁加固措施,可以有效提高旧桥的承载能力,从而延长桥梁的使用寿命,满足交通运输的需要。在桥梁结构加固的设计中应综合利用各种加固方法,减少桥梁负担,减少施工工期,另外兼顾桥梁加固措施的耐久性,保证公路交通的通畅运行。

参考文献:

[1]王中选.论高等级公路桥梁结构加固方法[C]//2013年6月建筑科技与管理学术交流会.2013.

[2]刘桂娟.关于道路桥梁结构加固措施与方法的分析[J].科学技术创新,2017(21):195-196.

论文作者:孙卫江

论文发表刊物:《建筑细部》2019年第2期

论文发表时间:2019/9/5

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