湖南路桥建设集团有限责任公司 湖南长沙 410004
摘要:现阶段,随着我国道路桥梁施工技术的持续稳定发展,我国道路桥梁的质量得到了显著的提升,进一步促进了我国道路交通运输事业的发展。高速公路隧道桥梁是高速公路稳定运行的重要保障,也是高速公路建设过程中所要去关注的重点部分,因此在施工的过程中要秉承着质量至上的原则,使高速公路呈现出最大的经济效益。在下文中笔者将对高速公路隧道桥梁的加固技术进行细致的研究分析。
关键词:高速公路;隧道桥梁;加固技术
引言
目前,我国高速公路的车流量不断增加,对高速公路的交通承载力也提出了更高的要求。从现实状况上来看,许多车辆超载行驶,导致高速公路的荷载变大,同时由于缺乏必要的养护措施,使得许多高速公路在未到使用年限的情况下就出现了裂痕、表层剥落等现象,这些问题在高速公路的隧道桥梁当中表现尤甚。如果不能够对这些问题进行及时处理的话,就会增大安全事故发生的几率,对于我国的道路交通运输事业产生严重的不良影响。若想从根源上解决此类问题,就要从高速公路隧道桥梁的加固技术入手,提升加固水平,进而为交通安全提供基础层面上的保障。
一、高速公路隧道桥梁加固技术的重要意义
1.提升隧道桥梁的质量
高速公路从性质上来说属于消耗性的基础设施,车辆的经过势必会给高速公路带来一定程度上的磨损,如果高速公路隧道桥梁出现问题时,就要通过相应的加固措施来进行修复,这也是保障高速公路桥梁隧道质量的唯一手段。通过科学合理的隧道桥梁加固技术,可以使高速公路始终处于稳定运行的状态,不断提升高速公路的使用效果以及服务质量,为道路交通运输事业提供最根本的保障。
2.推进我国交通事业的可持续发展
通过高速公路隧道桥梁加固技术,可以使我国的交通运输事业长期处于稳定的发展状态下,提升我国交通运输事业的功能性,进而实现道路交通运输事业的可持续发展。我们在提升交通运输能力的同时,也要注重对交通基础设施的保护,从而为交通运输事业日后的发展打下坚实的基础。而高速公路的隧道桥梁施工技术恰好能实现这一点,在保证道路交通运输事业稳定发展的同时,对经济发展、城市规划建设以及环境美化等都起到了一定的促进作用。
3.有效降低运行成本
如果高速公路的隧道桥梁出现大问题的话,对高速公路的日常运行会产生很大程度的影响,甚至会导致高速公路的停运,这其中带来的经济损失是无法预估的。并且高速公路隧道桥梁一旦出现大的问题,就需要耗费大量的人力和物力资源对其进行维修,在一定程度上造成了成本的浪费。而通过对隧道桥梁的定期维护,在发现问题时能够做到及时补救,同时还能够时刻保障高速公路的平稳运行,在很大程度上节约了施工成本,使高速公路的经济效益和社会效益都得到了实质上的提升。
二、高速公路隧道桥梁加固技术的具体类型
1.梁截面拓展以及增多配筋加固技术
这种技术主要是在某些高速公路桥梁的强度和刚度不足情况下所应用的加固技术。在高速公路的实际施工过程当中,由于各种因素的影响,有时就会造成高速公路桥梁的刚度和抗裂性能达不到相关标准。在这种情况下,我们就可以通过加大桥梁截面和提升配筋率的方式来对桥梁进行加固处理。这种技术的基本原理是通过桥梁受拉面的提升以及钢筋混凝土侧截面的提升,从而增加桥梁的抗弯截面面积,继而使桥梁的有效高度得到提升,最终实现桥梁承载力的提升。此方法作为一种基础性的加固法,在许多高速公路桥梁加固工程当中都得到了广泛的应用,主要的应用场合为拱桥拱肋以及梁桥的加固工程。具体的操作示意图如下所示。
图1 梁截面拓展以及增多配筋加固技术示意图
2.粘贴钢板加固技术
粘贴钢板加固技术也是一种应用层面非常广泛的加固技术,这种技术的最大优势就是能够最大限度地保持隧道桥梁原有的结构基础,并且整个操作过程非常便捷,施工周期很短,加固效果也比较好。该加固技术的具体操作如下:首先使用粘合剂将加固用的钢板与混凝土进行粘合,使之作为一个整体,通过这种方式可以使高速公路隧道桥梁的刚性部位得到显著的提升;在加固工作当中要充分考量隧道桥梁的规格,根据实际情况来决定钢板的放置位置。钢板放置的不同位置都会有不同的效果,若想要提升梁的抗弯程度,就需要将钢板放置在梁的正下方,并对剪切强度进行适当的优化;如果想要提升梁的抗剪强度,那么就需要将钢板放置在桥梁的侧面位置。同时为了提升道路桥梁的整体稳定性,在加固的过程中需要保证钢板的位置和隧道桥梁的剪力钢筋方向相同,这样才能够充分提升隧道桥梁结构的稳定程度。
3.增设纵梁加固法
增设纵梁加固法适用于一些墩台地基的安全性能良好并且承载能力达到一定标准的高速公路隧道桥梁当中。增设纵梁加固法需要满足高水平承载力和刚度强大等要求,通过纵梁将旧梁与新梁进行连接,使它们所承受的力能够进行相互传递,这样就能够改变桥梁结构当中的荷载力,改变旧梁所承受的荷载力过大的情况。通过这种方式的加固能够充分提升桥梁的刚度和桥梁的承载能力。并且纵梁的位置设置在桥梁的一侧或是两侧时,对于桥梁的宽度也有所提升。另外我们需要注意的是,在使用增设纵梁加固法时要保证纵梁与新梁之间的横向连接,进而使新旧混凝土能够共同进行工作。
4.喷射混凝土加固技术
喷射混凝土技术的加固原理是通过增加隧道桥梁的截面积来提升其抗载能力,这种技术的成本较低,但是在使用过程中会使隧道桥梁的整体体积变大,同时加固流程比较繁琐,需要根据隧道桥梁的实际情况进行选择性应用。从喷射混凝土加固技术的种类来看,主要可以分为干式混凝土喷射法和湿式混凝土喷射法。如果使用干式混凝土喷射法的话,就需要在加固工程开始之前将混凝土进行预先拌合,之后再将其输送到喷射设备当中,在喷射的过程中需要通过高速压风将处理过的混凝土运送到输料软管的末端,在进行喷射之前还要在混凝土当中加入适量的水。这个过程中存在一个问题,就是由于设备的体积过大,工作人员的操作空间比较狭窄,另外如果加水量控制不好的话,在喷射过程中会产生大量的粉尘,造成工程现场的环境污染。因此使用该项技术需要工作经验丰富的专业人员进行现场操作,并且要严格控制加水量。如果使用湿式混凝土喷射法的话,混凝土的搅拌过程将会在搅拌站当中进行,在搅拌工作完成之后将混凝土料输送到湿式混凝土喷射设备当中进行喷射加固工作。
5.混凝土裂缝压力注胶修复技术
在高速公路的隧道桥梁当中,混凝土出现裂缝是常见的问题,在发现裂缝时要第一时间进行处理,否则很容易造成隧道桥梁结构性的损伤。压力注胶修复技术能够很好地解决混凝土的裂缝问题,在高速公路隧道桥梁加固工程中有着非常广泛的应用层面。从细化层面来看,修复技术的种类主要有两种,一是表面修复法,表面修复法的修复材料多为碳纤维布,通过碳纤维布的严密包裹性加固裂缝,从而防止裂缝的进一步扩散;二是内部修复法,内部修复法所使用的材料为混凝土结构胶,通过在裂缝中注入混凝土结构胶的形式来填充裂缝,当混凝土结构胶固化的时候,就能够对裂缝进行充分的修补。从目前来看,内部修复法的应用范围更为广泛,通过压力注胶的方式可以提升高速公路隧道桥梁的整体性能,还能够提升隧道桥梁的外部环境抗性,使之能够抵御潮湿、干旱等多种恶劣气候的侵蚀,使高速公路的隧道桥梁长时间保持稳定性。
三、特殊类型高速公路桥梁的加固方法
1.简支空心板桥的加固方法
简支空心板桥是一种结构比较特殊的桥梁,因此在加固工作中需要对其进行特殊处理。在加固工作中,工作人员要将加固重点放在主梁的修复工作上,通过桥面增厚补强法的形式来进行加固。这种技术的原理是将桥梁原结构当中的铰缝构造和整体化层进行重组,进而提升配筋率和桥面钢筋网的承载能力,并提升桥面混凝土的厚度。在加固大型的简支空心板桥时,我们可以采用减梁增肋的方式,根据桥梁的情况拆除一些主梁,并在主梁之间插入新的梁肋,这样就能够将旧的主梁和新的梁肋连接到一起,利用横向刚度增强的方式来提升原有结构的应力状态。这种加固方法能够最大限度地提升桥梁的刚度,进而使桥梁的承载能力得到实质上的提升。
2.工字组合梁的加固方法
工字组合梁在高速公路的桥梁设计当中也比较常见。一般来说,工字组合梁并不会出现结构上的损伤,其损伤多半集中在桥面上,造成这些桥面损伤的根本原因是由于桥面和荷载力过大所造成的。因此在工字组合梁的加固工作中我们要重点对桥面进行加固,可以通过改造桥面板的形式来进行。经过实际的测试笔者发现,通过桥面板改造的方式可以使桥梁的荷载标准得到大幅度的提升。因此,针对于工字组合梁桥,工作人员要经常检查桥面板的强度,一旦发现桥面板出现老化的现象要及时进行更换,避免出现更大的安全事故。
总结:
综上所述,我们可以看出高速公路的隧道桥梁加固技术对于高速公路整体性能的提升有着不可替代的作用,因此相关部门及工作人员要充分重视高速公路隧道桥梁的加固工程,选取合适的技术来进行加固,进而全方位提升高速公路在使用过程中的稳定性。上文中笔者列举了几种常见的隧道桥梁加固技术,望相关部门及工作人员能够结合高速公路的实际情况,进行有效应用。
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论文作者:吴琼
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第10期
论文发表时间:2019/5/22
标签:桥梁论文; 高速公路论文; 隧道论文; 混凝土论文; 技术论文; 桥面论文; 裂缝论文; 《建筑模拟》2019年第10期论文;