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表1和表2分别为我校2005年和2008年课程体系改革后的课程体系构成及学分分配比例。从表中可以看出,2005年教学课程体系由理论教学和集中实践环节构成,其中理论部分包括人文社科、公共基础、专业课程和拓宽部分;实践部分包括基本实验、提高型实验、创新性实验和集中实践环节。根据改革思路,以“宽口径、大土木”为理念,于2008年对教学课程体系进行大幅调动,如表2所列。本专业的学生,第一至第三学年的课程全部相同,第四年分专业教学,即进行专业课程教学。同时,为了解决学生专业知识面窄的问题,在第四学年开设各专业平台课,学生科自主选择课程,以了解道路与铁道工程的相关知识。通识教育选修课程至少完成10学分,其他任选课则要求完成7学分。通过此次课程体系改革,在增加教学内容的同时,总学分比2005年减少了7%。同时,相比2005年,学位课和必修课学分均有所降低,而选修课则增加了17%,让学生根据自己的兴趣选择课程,一定程度上提高了学生学习的自主性。
2新理论和技术的融合
当今社会,科学技术日新月异,将新的技术和理论融入到教学、实习、试验以及毕业设计中,培养学生的创新意识、创新精神,为“大土木”创新型人才服务是高等教育的重要使命。例如,在教学中,教师首先利用多媒体课件向学生讲授基本知识,然后参观铁路线路教学沙盘、道岔模型等,生动地展现桥、涵、隧、路、轨道等内容,让学生对道路与铁道工程有一个初步认识,最后通过现场的认识实习,达到教学目标。又如,在毕业设计环节,增加科研类设计题目,让学生参与到教师的科研课题当中,培养学生提出问题、解决问题的能力,挖掘学生的学习兴趣。同时,通过毕业设计,让学生了解和掌握现阶段应用的新技术和新理论,并锻炼学生发现和解决实际问题的能力。
3三维立体化教学资源的建设
随着科学技术的发展,高等学校教学资源建设正在从传统的纸质和黑板教学方式向数字化、电子化方式转变,形成了以纸质和数字化相结合的三维立体化教学资源。三维立体化教学资源为教学提供了丰富的教学素材,高校教师如何合理利用,使之成为教学过程中的左右臂膀,提高学生的学习兴趣,将是我们研究的方向。首先,建立以国家级教材《高速铁路技术》、《路基路面工程》为核心,以电子教案、电子图书、CAI课件、试题库、资料库为补充的立体化教材,构建教师—学生—企业的无缝连接教学模式,共同完成学生工程素质和创新能力的大幅提升。克服以往教材形式单一的缺陷,满足现代学习者多种学习方式的要求,促进优秀教学资源的有机整合与合理运用;其次,进一步完善省级精品课程《铁道工程》和《路基路面工程》的网络课件,两门省级精品课程的网络课件的进一步完善,使得学生有了更丰富的立体化教学资源,为学生课外自主学习提供了很好的平台。
4加强教学团队建设
以学术带头人引领,教师成员协作的模式开展道路与铁道工程课程群教学团队建设,团队各成员应积极树立以科研促教学的意识,加强定期合作交流,将自己的科研成果、体会、创新思维等渗透到教学、讲座等培养环节。首先,教学团队成员将科研成果进行转化,引入到课堂教学当中,以启发、引导的方式,使学生发现问题、提出问题并最终解决问题,提高学生的学习积极性。其次,团队成员借助论坛、讲座、网络等平台将科研成果传递给学生,拓宽学生的专业知识面,培养学生的发散思维。
5结束语
关键词:道路桥梁;结构病害;加固措施
中图分类号:U448文献标识码: A
引文:随着我国经济的不断发展,城镇化建设的不断进行,道路与桥梁的建设已经成为我国基础建设中重要的一部分,其规模也在不断的扩大中。但是我国道路桥梁建设中存在诸多问题,许多技术问题需要攻克,其中重要的一个问题就是道路桥梁的维护加固问题。由于缺乏足够的认识和正确的态度,道路桥梁病害问题一直被忽略,道路桥梁老化、混凝土结构失效、路面破损等问题急待解决。所以增强道路桥梁维护意识、重视道路桥梁加固技术研究、保护道路桥梁结构安全势在必行。
1 常见的道路桥梁结构病害
1.1钢筋生锈侵蚀
道路桥梁建设中需要大量的钢筋材料作为建设的主体,钢筋材料不仅可以加大路面的承载能力还可以使路面的抗弯能力增加,在道路桥梁结构中承载着重要的力学作用。一旦钢筋生锈侵蚀,对道路桥梁结构危害重大,首先腐蚀部分体积膨胀,挤压混凝土,造成混凝土开裂;其次道路桥梁的力学性能降低;最后腐蚀物外流影响美观。
1.2主拱圈产生裂缝
主拱圈结构有效的利用了拱形的力学性质,增加了道路桥梁的承载能力,保证了道路桥梁的稳定性。但是在拱顶前后的十米左右范围内,由于受力和环境等原因容易出现拱肋裂缝、纵向裂缝、U 形裂缝、横向裂缝等,这些裂缝是道路桥梁的安全隐患。
1.3主梁裂缝与主梁变形病害
主梁是道路桥梁力学的主要承担着,一般情况下,车辆重量的压迫长期积累就会形成主梁裂缝,严重就会形成主梁变形,在保证道路桥梁使用寿命的前提下,属正常现象。但是裂缝的产生是内部的钢筋与雨水、空气想接触,产生钢筋锈蚀危害,同时使砼强度降低。
2 道路桥梁病害形成的原因
2.1 设计问题
我国道路桥梁建设中存在的一个普遍性问题就是根据经验进行施工,由政府部门或者建设企业划定道路桥梁建设路线,由建筑工程展开施工,从而忽略了桥梁设计的重要性。根据经营性的施工方法进行施工,没有实地考察、根据实际情况,设计出最适合的施工方案,是道路桥梁建设的致命伤。由于每个地区的地理位置不同、地址条件不同、交通需求不同等,道路桥梁建设的设计需求也不同,所以道路桥梁施工之前,要根据当地环境的需要和实际考察的结果,经过科学的、系统的分析,考虑未来环境变换的可能性,制定出合理的施工方案和设计图。在条件允许的情况下,可以在施工之前进行实地试验作为设计验证。总之要注重道路桥梁建设设计研究,避免道路桥梁结构病痛的产生。
2.2 施工质量影响
施工质量是整个道路桥梁建设质量的保证,只有严格按照设计图展开施工,按照施工方案进行工作,按照施工技术要求完成工作,才能保证道路桥梁建设的顺利进行,保证道路桥梁建设达到质量标准,避免道路桥梁结构病害的产生。除此之外,定期的后期保养、科学的加固措施等也是避免道路桥梁结构病害产生的重要手段。
2.3 外界因素的影响
道路桥梁要承担的不仅仅是交通的压力,地质环境的改变、天气条件的改变、认为条件的改变等所带来的压力也是道路桥梁要承担的压力。例如:风吹日晒、雨雪天气、洪水、滑坡等问题都是对道路桥梁质量的挑战,都会导致桥梁病害的出现。
3 道路桥梁加固的流程
为了保证道路桥梁的使用性能,延长道路桥梁的使用寿命,合理的维护至关重要。一旦发现道路桥梁结构危害,就要及时采取科学的保护措施,即对道路桥梁进行加固。首先,对病害结构进行分析,对其危害类型、危害程度等考察,鉴定桥梁结构的可靠性,,以便设计加固方案。其次,根据分析的道路桥梁结构问题,设计出合理的、科学的加固方案。再者,组织施工人员,严格按照加固方案的要求进行施工。最后,对施工的质量情况进行验收,确保加固的质量和安全。这四步是道路桥梁加固的主要步骤,缺一不可,只有这样才能保证加固的有效性与科学性。
4 道路桥梁加固的措施
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是现在道路桥梁加固施工中运用比较成熟的方法,其主要运用在板桥与T 梁桥的加固中。加大截面加固法可以通过加大主梁的高度与宽度、加厚桥面板等方式进行,其主要原理利用外表层混凝土层的加固到达加大截面面积的目的,或者利用配筋达到加固道路强度的目的,所以这种方法也被称为外包混凝土加固法。
4.2 桥面铺装加固法
4.2.1 局部修复凿补法。局部修复凿补法主要适用于局部病害较为严重但是范围不是很大的危害,主要针对表面裂缝或破损的问题。首先,将原来损坏的混凝土路面进行处理,抚平表面凿毛,深度控制到露出骨料为止。其次,保证断面的清洁与湿润度,用清水清洗直到湿润但不会积水为止。之后,使用相同的混合材料对破损出进行修补,并铺平,保证与原路面保存相同高度。最后,对施工质量进行验收,保证施工在桥梁承载能力范围内。
4.2.2 重新浇筑混凝土面板法。重新浇筑混凝土面板法主要使用于桥面板破裂或者损坏等,较为严重的情况。这种情况下,一般的修补方式不能从根本上解决问题或者不能达到很好的修补效果,只能从新浇筑版面。这种情况主要是由混凝土质量不过关或者施工中出现失误或者操作不当等行为造成的。主要修补措施有:第一、拆除全部原有的行车道铺装;第二、清扫行车道表面;第三、重新铺装和浇筑;第四、验收施工质量。其中需要注意的是铺入适量的短钢筋或者钢筋网,可以有效的提高道路桥梁的安全性。
4.2.3 桥面补强层加固法。桥面补强层加固法主要应用于桥面出现裂缝、破损、剥离等情况,针对桥面出现的重点问题,使用的一种强加性的方式。主要就是在保证原道路桥梁路面清洁的前提下,在表面加筑一层混凝土或者钢筋混凝土来直接填铺,达到增加梁板的抗弯能力、增加梁板的高度的效果。这是加强桥梁承载能力的一种有效的方法。
4.3 灌缝胶灌注法.
灌缝胶灌注法主要适用于梁体出现裂缝或者变形的情况。梁体出现问题存在严重的安全隐患,所以对于梁体结构危害的产生要十分注意。在桥梁的日常维护中,要十分注重桥梁的梁体。一旦发现梁体出现变形和裂缝,要及时报告并进行仔细的检查,制定合理的、科学的加固方案,并及时修筑。这种情况最有效的方法就是灌缝胶灌注法,通过种植或粘贴钢筋等手段修补梁体,以达到提高道路桥梁梁体的抗弯能力的目的。
5 结束语
道路桥梁的建设关系到我国基础设施建设工程的顺利实施,关系到我国国计民生的建设,关系到我国经济的不断发展,关系到我国经济的均衡发展等诸多方面,所以道路桥梁建设在我国建设中起到重要的作用。由于我国道路桥梁建设缺乏道路维护意识,同时又忽略了施工前的设计工作,所以道路桥梁建设中极易出现结构病害。所以加强对道路桥梁建设结构危害的研究,科学的展开道路桥梁建设的施工,注意保养与维护,保证道路桥梁施工的质量至关重要。
参考文献
关键词:道路工程;小构件;质量控制;分析
道路工程的小型预制构件主要分为边坡防护和排水工程两大类别,其制作和施工均有国家颁布的一系列相关规定。但在以往的工程施工过程中发现,施工企业对小型砼及钢筋砼构件质量比较容易忽视,往往认为这些小型砼构件不是主要的承重结构,在制作过程中和材料的使用上没有严格执行国家标准,随意性较大,造成很大部分的小型砼构件达不到验收规范规定的标准。这些不合格构件的使用给工程带来了很大的隐患。
1 小构件出现质量缺陷的主要原因分析
小构件预制过程中所出现的质量缺陷,如原材料原因影响混凝土质量;混凝土搅拌原因影响混凝土质量;作业人员、模板选用的原因影响构件外观质量;施工工艺、构件养护、成品保护等原因影响构件质量。
1.1 混凝土各种原材料质量把关不严
一是水泥质量问题:采购了不合格的水泥或者合格的水泥存放过久导致变质后继续使用,造成混凝土质量下降,强度降低等质量问题。二是砂的规格与做配合比设计的砂的规格不同,含泥量超出规范要求等,造成混凝土的和易性、坍落度不符合要求、强度降低等质量问题。三是粉煤灰的细度、烧失量、需水量比、三氧化硫等指标不符合规范要求,造成混凝土色差大、出现裂纹、强度低等质量问题。
在小构件预制施工过程中原材料相对比较容易出现以下质量问题:一是砂的细度模数与配合比的相比偏大,导致搅拌的混凝土和易性差,轻度离析,预制出来的扭王块下部碎石较多,上部浮浆较多,因此上部产生的裂缝也较多。二是碎石粒径与配合比的偏小,导致搅拌出来的混凝土坍落度小,不好振捣,预制的轨枕板外表气泡多,影响外观质量。
1.2 混凝土搅拌控制不严格
搅拌影响质量问题的原因主要有三方面,分别是计量器未校核标定,导致原料材料计量不准确;材料未定期做含水率等实验,导致搅拌的混凝土与配合比的有偏差;搅拌作业人员随意改变配合比。在小构件预制过程中如果遇到雨天较为容易出现类似问题,雨天砂的含水率过大,搅拌人员未做含水率实验,便按原来的配合比进行搅拌,导致搅拌的混凝土离析,因此要重新调整配合比搅拌的混凝土才达到设计的要求。
1.3 施工人员对小型预制构件质量不够重视
施工人员认为小型预制构件的质量差一些无所谓,不会产生重大质量事故,故在施工操作的过程中缺乏对质量的严格要求。在小构件预制过程中比较容易出现以下问题:一是作业人员在预制小构件过程中省掉用钢板插捣除气泡这一步骤,导致预制小构件时侧部气泡较多。二是作业人员在预制小构件时减少磨面的次数,导致表面不光滑,外观质量较差。
1.4 模板质量问题
模板是决定水泥混凝土构件外形的基础,其强度、刚度和稳定性直接影响成型混凝土的外观。若模板不符合要求,预制的混凝土构件肯定有问题。模板的质量问题主要体现在两个方面:一方面是模板加工不平整。表面不光滑,这就造成混凝土表面粗糙;另一方面是模板设计结构不合理,其刚度和稳定性差,在施工过程中模板变形或走模,造成预制构件的棱角不清、平面翘曲、尺寸误差较大。同时由于模板变形后很容易发生漏浆,形成混凝土表面的蜂窝麻面。另外,由于模板的重复利用率较高,普通的模板很易变形,所以模板的选材很重要,在施工中要尽可能地选择质量较好的模板。在小构件预制过程中相对常见的问题有:由于轨枕板的模板刚度不够,多次使用后,模板变形,导致预制的轨枕板中间大,两边小,与设计形状偏差大;模板泥浆,使混凝土表面的蜂窝麻面。
1.5 施工工艺问题
施工人员按常规混凝土施工的方法施工,无法保证小型构件的外观质量,漏浆、气泡等混凝土通病严重。在小构件预制过程中容易出现类似问题,如预制路缘石,由于构件较小,振捣无法消除气泡,只能采取增加用钢模板插捣这一工艺。
1.6 养护不符合要求
施工人员对小型构件养护不重视,认为养护的作用不大,往往养护3天左右就转移到堆放区,不再养护。这样就使小构件可能出现裂纹且强度较标养的低。
1.7 成品保护意识不高,在拆模和转移过程中造成成品缺棱掉角。
2 解决小构件预制出现质量缺陷的有效措施
针对造成混凝土构件质量缺陷的各种原因,可采取以下措施加以解决。
1)加强混凝土各种原材料质量把关。一是水泥进场要检查出厂合格证,并取样送检(500T一批次,不满500T的按一批次送检),检测合格后方可使用。对存放3个月以上的水泥要重新复检,合格后方可使用,不合格的要清退出场。二是砂、碎石料进场后也要按批量检测,按400m3一批次检测,不满400m3的也要按一批次检测。对于砂、碎石规格不符合规范要求的,要及时清退出场,并严禁再次从该料场采购原材料。三是粉煤灰、减水剂等材料进场和水泥一样要检查出厂合格证,进场验收合格后按批次取样进行检测,检测合格后方可投入使用。四是对于原料采购地点,开始定好了料场或厂家后一般是不轻易更换。如现场出现过砂、碎石不合格后,原材料进场都先进行外观检测,再取样送检,不合格的坚决退场处理,后来就没出现过类似问题了。
2)混凝土搅拌控制要严格。一是计量仪器要定期进行标定。二是材料要定时做含水率等实验,为搅拌提供换算数据,确保按配合比进行搅拌混凝土。三是加强对搅拌作业人员的教育,提高作业人员的质量意识,未经实验人员批准,不得随意改变配合比。
3)加强对施工作业人员的质量教育,增强工作责任心,提高质量意识。在开工前加强职工的思想教育,让每个职工牢固树立质量意识,树立全方位的质量概念,不仅包括内在的强度要求,同时也包括外观效果,二者完美结合才能体现出施工企业的管理水平和操作人员的整体素质,通过细节才能透视出整个工程内在质量的可靠性。比如在刚开始小构件预制施工时,便对预制质量勤跟踪,有问题便要求作业人员整改,并进行教育,作业人员的质量意识提高了,预制出来的构件质量比开始预制的好多了。
4)模板选用与加工。一是模板的结构和刚度。模板的结构合理、装拆模板方便,这样拆模时才不易对混凝土构件的边角造成破坏;模板要具有一定的强度和刚度,以防其在浇筑过程中走模、变形,这样才能保证预制混凝土构件的外部尺寸正确。二是模板选料及加工。由于本工程各种构件预制数量多,模板重复使用次数多,因此选用钢模,模板的尺寸要严格按设计要求加工,表面平整打磨光滑。比如在预制过程中轨枕板的模板变形后,对模板进行调整,并在模板外侧加焊钢板,以增加模板的钢度,并在漏浆部位增加止浆条,便解决了出现的质量问题。
5)要改进施工工艺,减少混凝土质量通病。如路缘石预制按照常规预制,侧边气泡非常多,若增加一道工序,用钢板贴着模板插捣便可以将气泡除掉。
6)要重视混凝土的养护工作,改善混凝土的养护条件。混凝土养护工作要安排专人养护,并定好养护时间,要求养护人员定时养护。在成品堆放区安装喷头养护,减轻养护人员的工作量,当构件养护达10天后再将喷头移到其它要养护的区域。
7)加强成品保护工作。从构件拆模至构件转移,就要严格要求工人做好成品保护工作,避免出现构件缺棱掉角现象。
3 结束语
对于小构件预制质量控制是一项持久的工作,要常抓不懈,提高施工人员的素质且掌握正确的施工方法,才能创造出内实外美的工程。今后,道路工程对预制小构件的施工工艺要求越来越严格,对小构件的质量要求也越来越高,按照“工厂化、集约化、专业化”要求建设小型构件预制场是未来的一种发展趋势,这样既控制质量,又保护环境。这有利于提高管理水平、实现工程建设的规范化和标准化,更好确保道路工程的施工质量。以上针对目前道路小型预制混凝土构件存在的问题,结合自身多年来的工作实践,对道路小型预制混凝土构件技术要求及施工工艺做了总结和强调,提出了一些具体的控制措施,并指出了今后的发展趋势。本文仅抛砖引玉,希望可以为更多同行的工作提供一些参考与借鉴。
参考文献:
[1] 李春阳.关于《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300
-2001)的问题与建议[J].工程质量.2006(02).
关键词:桥梁结构;病害类型;加固流程;稳定性
引言
针对现阶段国家大力兴起交通事业发展,桥梁结构的稳定性就引起人们的相当重视。其次,要保证桥梁的稳定性结构,就需要我们积极分析其受压原因及事故条件。其次,由于桥梁结构的常见病害包括自然环境、桥梁路面裂缝、顶梁结构破坏、地基不稳下沉等。那么要保证桥梁能够承受较大压力而不会破坏,就需要我们合理的确定设计桥梁结构各个部位的合理尺寸,保证桥梁结构的稳定性。
1、现阶段桥梁结构的常见病害分析
1.1自然环境
一般自然环境因素对桥梁结构的影响包括路面刻蚀、混泥土被碳化。一般情况下,刻蚀的出现不仅影响到桥梁路面外观,会容易暴漏钢筋,容易生锈。其次,桥梁路面的混泥土的成分大多含有Ca(OH)2,然而空气中含有大量的CO2成分,那么空气中的CO2成分就会和混泥土中的Ca(OH)2产生活血反应生成CaCO3,这就直接影响到了钢筋混泥土的PH值,造成PH值下降,从而降低桥梁的稳定性。其次,在很多桥梁结构施工时,用的钢筋都没有采用防腐处理,那么当混泥土受到自然条件的侵蚀后,PH值下降后就会直接加快了钢筋的腐蚀速度,大大缩短桥梁的使用寿命。从而造成工程人力物力的浪费,且阻碍交通。
1.2桥梁的路面裂缝
我们知道,桥梁路面在使用过程中避免不了会出现裂缝,而裂缝一直是影响桥梁稳定结构的主要危害。遭成桥梁路面出现裂隙的原因有;(1)在桥梁路面通过的车辆造成的摩擦和承受的压力以及在行车过程中急刹车摩擦。而且在道路运输过程中,很多车辆都是超载或者超速行驶,这就造成路面受压严重,长期就会加快桥面出现裂缝的速度。(2)我国桥梁结构多数是用一些较大压实度和密度、高强度的半刚性结构,如果温差较大就会使桥面的铺装结构因为热胀冷缩出现裂缝。(3)在施工中,由于很多混泥土的配比不合理,那么就造成了在铺设混泥土后出现初步板结[1],然后车辆在通过后就会对路面造成挤压,从而出现大裂缝。并且随着时间的推移裂缝会越来越大,甚至出现路面坑洼。
1.3桥梁顶端损坏
对整个桥梁结构施工中,桥梁顶端的伸缩裂隙是最容易出现变形,且维修困难。那么造成桥梁顶端出现损坏变形的主要原因就是;在桥梁顶端的施工设计中出现计算错误,从而导致计算数据有误。而且桥梁两端头是车辆通过最容易破损的伸缩装置的部分[2]。在桥梁施工时,由于施工操作不恰当,没有合理在桥梁顶端安装防护措施[2],那么在路面受到较大的冲击力时就会加快伸缩装置的损坏。从而加快缩短桥梁的使用寿命。
1.4桥梁的地基不均匀
一般造成桥梁损害非自然因素中地基不均匀,造成沉降是做主要的因素。一般由于地基的地址条件不同,它们对地面施加的力的承受能力不一样,从而导致地基不同程度的沉降,路面出现裂缝,甚至出现桥梁坍塌的现象。那么造成地基不均匀的原因一般在施工中没有提前对地址条件进行精确的勘测分析,造成方案设计有误。其次,在施工中,操作不合理。最后,地基不均匀有时也受自然地理因素的影响。
2桥梁的加固流程
一般对桥梁的维护流程包括:首先要对桥梁结构进行检测,然后在涉及加固方案,最后在对加固的施工工程进行合格验收。具体步骤就是;一、要检测桥梁的稳定性和可靠性,然后在诊断桥梁结构的危害程度。二、合理确定加固涉及施工方案,要做到方案合理,深化每一步加固方案步骤。三、在安全按照合理的施工方案施工加固后,就要对其进行检测。有时针对大型桥梁工程时,我们就要提前进行施工方案的合理设计和编制。
3 桥梁的加固技术
3.1修补裂缝的技术
由于裂缝是缩短桥梁寿命的重要原因。那么做好裂缝的修复就十分重要。裂缝修复的技术有;表面处理、封闭技术、喷涂、浇注等等。(1)表面处理和喷涂技术就是指桥面出现一些小的裂隙时就要使用一些防水性的耐用材料进行填充修复。如果桥面的裂隙比较大,那么就要利用一些延展性比较好和伸缩性材料进行填充。具体步骤就是洗净路面裂隙,然后湿润基层,最后进行密实度和念度较好的水泥砂浆进行保护涂抹。(2)浇注充填技术就是指在裂隙中将耐用性较好以及防水性较好的树脂材料通过低速、低压的方法浇注。而充填技术就是指对于大裂缝,通过在其基础上挖槽,然后将沥青和水泥等其他化学试剂嵌入沟槽,用来填充大裂隙的技术。(3)针对一些裂隙可以进行钢板粘结,然后用钢钉结合树脂进行固定,最后在使用膨胀螺栓进行加压固定。这样就有利于阻止裂隙进一步增大。
3.2加强桥梁的固定技术
一般桥梁结构的固定都是指上部结构的固定。那么具体施工技术就是;增加路面的截面,做好顶端加固,固定粘结外部结构,加设纵梁等等方法。一般在增加路面面积是通过根据载荷以及净空等条件确定,然后分别以增加截面和钢筋加配等方式。而粘贴外结构则是采用具有粘合性质量保证的粘合剂(通常指环氧树脂),就是讲玻璃钢或者刚醒材料粘贴在桥梁的外结构,增大其载荷能力,进而减少桥梁损坏几率。顶端加固一般是指在结构增设构建,或者是在原来的构建上施加外力来实现桥面道路的加固目标,借助外加力来抵消自身重力的作用,进而闭合裂隙和减少裂隙的继续发育。其中假设纵梁就是指在原有的桥梁结构上增设桥墩子或者其他支持物,用来加大桥体结构的支撑力,进而减少破坏。
3.3锚喷技术加固技术
随着锚喷技术的快速发展,其也越来越多的应用到桥梁结构的加固上。在桥梁结构的加固和支护岩体的工程中利用锚喷和混泥土作为加固材料。而锚喷技术设计钢筋网和喷射锚杆的配合使用更加完善了锚喷技术的应用范围。其次针对桥梁道路的上层结构采用锚喷技术有着巨大优势。而且针对桥面施工中,为了较快的使路面材料迅速凝结同时加强强度,那么可以在施工材料中添加一些速凝剂[3]。而且在锚喷技术施工时,一般不需要太多复杂程序,而且在施工中可以将材料运输以及混泥土浇筑等程序有效结合,使桥梁道路设计更加简单化,进而有着提高施工效率和增强强度的优点。
4总结
综上可知,作为交通行业的重要支柱的道路桥梁建设已经成了国家比较重视的项目工程。而要保证桥梁的稳定性,就要保证桥梁结构的抗压、抗剪能力。避免出现一些被压弯曲的结构破坏现象。至此,上述文中分析了桥梁结构病害的原因,和提出针对性的加固技术。希望可以为一线技术施工带来有价值的参考。
参考文献:
[1]郑智平.浅析道路桥梁病害及加固措施[J].中国高新技术企业.2011,(9).
关键词:混泥土桥梁,病害,成因,流程,加固
Abstract: in order to ensure the widely distributed in the road of the safety of the bridge concrete operation, prolong the service life of the concrete bridge, we must pay attention to the bridge diseases research and summarize, take effective repair reinforcement measures. This paper mainly expounds the road bridge diseases cause, common diseases, the importance of the highway bridge reinforcement, and highway bridge reinforcement method.
Keywords: mixes clay bridge, disease, cause, process, and reinforcement
中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:
近年来,随着各种重型车辆、工程用重型运输车的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,不少混凝土桥梁由于耐久性不足最终导致结构失效,有相当数量的混凝土桥梁损坏严重,或处于超期运营状态。若不重视桥梁病害的诊治,不采取有效的修复加固措施,任其发展,必将对桥梁安全性构成威胁。
1桥梁病害成因
桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用于其上的重力和附加力;结构各部必须具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲和变形;结构各部尺寸必须具有适当大小,以使其承受轴向压力时的构件不发生屈曲,丧失稳定性。同时结构也要具有较高的耐久性。由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性、计算假定的近似性,致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害,其具体原因如下:原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害。结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施。不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除己产生的病害。洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。地质条件差,如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。
2公路桥梁存在的常见病害
2.1主拱圈裂缝病害:主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝,肋、波连接处裂缝,各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝,拱肋裂缝,各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内,横系梁裂缝。
2.2钢筋锈蚀病害:钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。
2.3墩台基础病害:桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。
2.4主梁裂缝及主梁变形病害:主梁裂缝多发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。
3公路桥梁加固的重要性
3.1在公路桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。
3.2从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。
3.3同时桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
4公路桥梁加固的方法
4.1桥面铺装加固法
1)局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。
2)重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土。
3)桥面补强层加固法。即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。
4)其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。
4.2加大截面加固法
也称为外包混凝土加固法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。
4.3粘贴碳纤维增强塑料加固法
采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。
4.4桥下部结构加固法
桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、突起,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥,可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
4.5灌缝胶灌注法
当梁体变形及裂缝严重,承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝,应加强桥梁观测及试验检测,分析原因,制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体,首选用灌缝胶灌注处理裂缝,采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行结构补强,提高梁体的抗弯承载力。
参考资料:
[1]张庆芳,张志国 主编,公路桥梁混凝土结构设计原理,天津大学出版社,2010年07月
[2]王燕 主编,公路工程施工员培训教材,中国建材工业出版社,2010年10月