前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇公路桥梁加固工程范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
要在施工中对软土地基进行加固,就必须对软土基的情况进行检测,即做好施工前的准备工作。如:对施工的整体地质情况进行勘察,利用勘测的结果对施工路段的地基状况进行标记,尤其是对软土地基的范围以及深度等进行详细分析与标记,为后续的施工做好准备。同时在施工中应对路段进行挖掘,利用挖掘对地质情况进行进一步检查,利用提醒土坑来观察地基的具体情况。注意的是渗水情况,土质形态等。利用相关检测数据来制定对应的加固措施,并异常指导施工。最后是对地基承载能力的检查,这样做是为了进一步的细化地基的地质情况,将软土基的概况细化,并针对性的选择处理措施,从多种加固工艺中选择适应的措施和方法,保证加固的质量,满足桥梁施工的要求。
2.1表层软土处理
2.1.1垫层处理
工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善处理。
2.1.2浅层排水法
一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。
2.1.3材料铺垫工艺
一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。
2.1.4添加剂加固
这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。
2.2深层加固工艺
2.2.1加载工艺
加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。
2.2.2强夯工艺
强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。
2.2.3粉喷桩工艺
粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。
2.2.4水泥搅拌桩工艺
搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。
2.2.5竖向排水固结工艺
该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。
3结语
关键词:公路桥梁;应急加固;预应力技术;应用
在公路使用的过程中,由于多种因素的影响,需要对处于“差”工作状态的桥梁进行应急加固处理,而由于应急加固处理工程本身的特殊性,在选择加固技术时,不仅需要考虑技术本身的使用性能,还需要考虑到技术的便捷性,要求在不中断交通的情况下,选择能够达到加固效果的技术。
一、预应力高强钢丝绳抗弯加固技术
1、技术简介
预应力高强钢丝绳抗弯加固技术是通过在将锚具安装在梁板两端底部,再在锚具上张拉已安装成功的高度低松弛预应力钢丝绳,从而增强结构抗弯性能,达到加固混凝土结构的加固方法,是一种主动抗弯加固方法。该技术通过对材料的合理应用,能够解决增大截面加固、粘钢加固等常用加固方法的工期长、施工繁琐、增加结构自重等技术缺点,实现对混凝土梁的主动式抗弯加固,大幅度提高混凝土梁开裂荷载和最大承载力,同时延性较好,且对原有结构影响小,二次受力构件加固效果明显,同时施工成本更低,在各类桥梁应急加固中有着广阔的应用前景。
2、技术施工工艺
该技术是利锚固于梁底的钢丝绳的拉力传递到待加固混凝土上,从而提高混凝土梁的抗弯承载力,在施工中必须钢丝绳的锚固必须十分可靠,其施工工艺如下:
制作端部锚具固定端部锚座预应力钢丝绳下料与挤压锚头制作开凿板端部槽口端部槽口灌注端部锚固砂浆张拉与锚固预应力钢丝绳浇注端部锚固砂浆和底部防护砂浆
3、施工技术要点
制作端部锚具时需综合考虑钢丝绳数、钢丝绳直径、其承载的拉力荷载及焊需要等,锚具外侧为开口形式,开口宽一般较钢丝绳直径宽0.04mm,深度以有效锚固钢丝绳为宜,锚具的厚度、宽度和长度则分别以焊接需要、受拉力所需强度和梁底宽度确定;固定锚座前,根据设计相关要求对梁底板进行测量放线,确定锚具中心线位置,根据中心线位置进行刻槽后,将刻槽位置打磨成粗糙平面,钻孔并植入全螺纹螺杆。使用黏钢胶涂抹在锚固钢板结合面和混凝土表面,在预定位置黏结钢板并固定,确保结构胶达到设计强度、钢板黏贴牢固后可进行下一工序;根据端部锚具间间距和钢丝绳工作应力计算预估预应力钢丝绳下料长度,使用同一规格钢丝绳在无应力状态下进行现场测量后,确定钢丝绳精确下料长度。按照设计规格制作挤压锚头后,将钢丝绳穿入锚头内孔,进行强力挤压,使其与钢丝绳成为一体,挤压锚头示意如下图1所示:
图1 挤压锚头示意图
按照设计要求,测量放线确定端部锚具在梁板上的中心位置后,沿跨度方向凿出端部槽口,深度与混凝土保护层厚度大致相同;对端部槽口进行凿毛、清理,使用高强度、粘结性能耗的高性能砂浆灌注端部槽口,保持砂浆面与加固构件底部相齐平;将预应力钢丝绳一端穿入端部锚具开口,使用张拉器张拉另一端,从中间向两侧对称张拉,张拉长度满足两端端部锚具间距时,将钢丝绳嵌入锚具开口,锚固挤压锚头;使用高强度、高性能环氧砂浆和具有良好延展性的聚合物砂浆在钢丝绳张拉完毕且可靠固定后,分别涂抹端部锚具和锚具间的钢丝绳位置梁底,覆盖锚具和钢丝绳,完成砂浆涂抹后,使用与梁体颜色相近的涂料涂刷在砂浆表面,以达到美观的效果。
二预应力预应力碳纤维板(CFRP)加固技术
1、技术工艺流程
公路桥梁应急加固中采用预应力CFPR技术时,施工工艺和质量与加固的效果有着直接的关系,合理的施工工艺和可靠的施工质量是保证加固效果的重要基础,该技术施工时工艺流程如下所示:
施工前准备损坏部位复原底涂作业补平作业下层粘接树脂作业粘贴碳纤维片贴片表面处理加工。
2、施工技术要点
施工前做好现场勘察、施工设计等,敲除需修补部位的混凝土水泥表面脆弱部分,凿除混凝土表面剥落、空鼓、腐蚀等出现劣化现象的部位,劣质层较大的部位凿除后使用水泥砂浆进行修复,去除需修补部位的表层污垢,对转角粘贴处进行倒角处理,并打磨成圆弧状,保证需修补部位表明的干燥清洁;将主剂、硬化剂按照一定的比例均匀调和后进行底涂作业,自然风干,1~2d后胶固化后进行下一工序施工;对于不平的部位使用胶进行补平作业,确保混凝土表面平整;使用特定的环氧树脂直接均匀涂抹在混凝土下层表面,按照施工设计要求的尺寸和层数剪裁碳纤维布,由上而下、由左而右地粘贴碳纤维布。
三、体外预应力加固技术
1、技术工艺流程
体外预应力加固的方法有水平拉杆法、下撑式拉杆法和组合式拉杆法,以下撑式拉杆法为例,其工艺如下图2所示:
图2 体外预应力下撑拉杆加固法
施工工序流程为:施工前准备定位防线预应力钢筋的制作与安装端部锚板安装张拉预应力钢筋防火防腐处理
2、施工技术要点
施工前对需加固部位进行清洁处理,按照施工设计要求,测量定位放线,确定梁端转向块、拉紧螺栓及钢筋变折点的位置;根据施工设计要求将预应力钢筋调直后弯折成型,安装并锚固固定;对端部模板进行钻孔,并使用高压气流清孔后,使用结构胶灌注,埋入螺栓,安装锚板后拧紧螺母,使用结构胶嵌填锚板和混凝土连接界面;采用分级张拉的方法对预应力钢筋进行张拉,横向张拉前,先向外侧敲紧转折点处的支撑垫板,初步张拉后,再横向施加预应力。纵向张拉时采用量测预应力筋中距的办法控制各跨预应力张力保持一致,应力达到要求后,固定螺栓;张拉完成后,使用涂刷防火防腐涂料的方法对表面进行防火防腐处理,并使用C30强度混凝土进行包裹。
四、结束语
随着科技水平的不断提高,公路桥梁工程应急加固中的预应力技术也得到不断的完善和发展,新型预应力加固技术不仅能够恢复构件的整体性和刚度,保证桥梁的使用性能和耐久性,提高结构承载力,也有利于减少材料使用量,降低加固工程造价。
参考文献:
[1]闫世岗.高速公路桥梁工程应急加固中新型预应力技术研究[J].交通世界(建养机械) ,2013,(10):245-245,246.
关键词:公路桥梁;缺陷成因;加固措施
中图分类号: K928 文献标识码: A
引言:桥梁作为公路的重要组成部分,是交通运输的枢纽,随着交通运输量的提高,行车密度以及车辆载重越来越大,桥梁在交通工程中发挥的重要性与日俱增。当它投入使用一定时间后,往往由于设计的局限和施工的欠缺,使其难以适应日益繁重的交通量,而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长,使桥梁常常处于超负荷运行的状态,从而逐步成为交通运输线上的“瓶颈”。为此,本文针对桥梁在处于超负荷运行状态时成为交通运输的“瓶颈”这一难题,剖析桥梁缺陷成因,存在问题的部位和主要解决的问题。
1.公路桥梁加固的重要性
1.1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。
1.2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。
1.3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。
2.混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
2.1蜂窝:形成这一现象的原因主要是由于施工不当而引起的。通常在进行浇筑混凝土过程中,由于振捣不均匀,很容易引起混凝土产生气泡、蜂窝等。另外,还有在分层灌注混凝土时没有按照相关规定进行,模板在安装过程中不严实,水泥砂浆在浇筑中流失等原因都会使混凝土出现蜂窝的现象。
2.2露筋:在施工过程中,在浇筑过程中,钢筋与模板相隔太过密切,施工人员在使用振捣器或者振捣棒过程中就越加小心翼翼,以致于混凝土振捣不够岩石,从而产生露筋的现象,其主要原因是施工人员没有保证施工的质量。
2.3麻面:在施工过程中,模板在安装之前通常是需要对其进行湿润处理的,但是如果安装时,模板的含水量不够,这样就会使建筑物的表面混凝土的水分被模板所吸收,从而产生麻面的现象。
2.4空洞:由于建筑结构中钢筋的分布相对较为密集,在进行浇筑混凝土过程中往往会被钢筋所限制,而施工人员由于不够细致,对混凝土振捣不足,这就会引起漏浆现象,使混凝土产生空洞。
2.5磨损:在拌制混凝土过程中,由于用料成分不合理,细骨料太多,以致于混凝土的强度没有达到设计的要求,此时,当车辆经过长期的碾压或者水流的冲刷,极大程度上造成桥梁的磨损。
2.6锈蚀、老化、剥落:在采用混凝土敷设保护层过程中,由于保护层过薄,以致于桥梁出现裂缝。如果没有对齐进行修护,当雨水浸入到裂缝中式,就会使钢筋因锈蚀而剥落。
3.公路桥梁的加固措施
3.1桥面铺装病害维修加固方法
3.1.1局部挖补:对于桥面铺装层局部的坑槽唧浆,可以采用局部挖补的维修措施。
3.1.2 对于铺装层损坏严重的,采用铺装层改造处理:①剔除原桥面铺装层至梁顶,并清理干净;②加厚水泥混凝土铺装层,一般采用15cm厚C40防水水泥混凝土;③布设双层桥面钢筋网。④植筋。在梁顶植筋,与钢筋网焊接;⑤增设桥面防水层。在放水层施工前对水泥铺装进行凿毛处理,要保证凿毛质量,以水泥混凝土露出粗骨料为准,之后清理干净;⑥摊铺4~5cm厚AC-13改性沥青混凝土。
3.2伸缩缝病害维修加固方法
伸缩缝更换与新建桥梁伸缩缝安装方法基本相同,这里主要介绍不同点:①剔除原有混凝土要彻底,不能有松散的混凝土,锯缝时应注意要把沥青混凝土路面切透,以免开槽时缝处的沥青混凝土有松动;②锚固钢筋的处理。尽量保留原梁体的预埋钢筋,但是维修更换中,能够利用的钢筋较少,这就要通过植筋补齐,植筋一般采用φ16二级钢筋,要保证植筋深度和强度;③增设钢筋网。④桥面钢筋网伸入到伸缩缝混凝土中,并与伸缩缝锚固环焊接。
3.3混凝土梁体裂缝维修加固方法
当裂缝宽度在超限范围以内时,通常采用裂缝封闭方法进行处理,在这里我重点介绍下当裂缝宽度超限时,裂缝的处理方法。
3.3.1粘贴钢板法:采用环氧树脂或建筑结构胶,将钢板直接粘贴在被加固的钢筋混凝土结构物的受拉区或抗剪薄弱部位,使之与被加固结构物形成整体共同受力,以提高结构的刚度,改善其受力状态,限制裂缝的开展,提高结构的承载力。
粘贴钢板工艺流程如下:钢板制作基底处理卸荷配胶粘贴固定及加压固化检验防腐处理。其中基底处理十分关键,它关系到钢板与被加固混凝土梁体之间的粘结是否牢靠,两者是否能共同工作。
3.3.2粘贴纤维法:它是利用树脂类粘结材料将纤维布(片材)粘贴于混凝土表面,利用其良好的抗拉性能达到结构修补加强的目的。
3.4上部结构横向联系病害维修加固方法
3.4.1 板梁铰缝:对于板梁铰缝损坏、单梁受力的情况,我们通常采取剔除损坏的铰缝混凝土,在铰缝内加设钢筋,同时在相邻板梁间植筋使之彼此连接,然后重新浇注高标号的混凝土。
3.4.2 T梁横隔板:T梁横隔板病害多出现在干接头形式中。
3.4.2.1 干接头改造。我们通常的做法是将干接头改造成湿接头。做法是首先凿除干接头一定范围内的混凝土(视横隔板尺寸而定),然后利用与原横隔板钢筋同规格的钢筋将开焊、断裂的钢筋进行焊接,同时在横隔板下缘再适当增加受力钢筋,然后吊模浇筑水泥混凝土灌浆料(其有免振、快硬、高强的特点)。
3.4.2.2 横向预应力。顾名思义,就是在横隔板处,沿横桥向方向施加一定的预应力,以抵抗过大的弯矩。首先在横隔板处的T梁腹板下缘打孔,穿过螺纹钢筋或钢绞线,设置钢垫板,利用千斤顶等施加设计的预应力,使用锚具进行固定,最后利用环氧砂浆或聚合物砂浆对外露的钢材进行防腐保护,完成对T梁横隔板的加固。
4.结束语
造成桥梁缺陷的成因有很多种,通常都会因为混凝土的施工不当、振捣不足而引起桥梁路基沉降或者变形。随着社会经济的发展,物流运输业也得到相应的发展,此时,大中型运载车辆以及汽车对于桥梁的碾压也就会造成一定的缺陷,长此以往,就会使得桥梁严重变形或沉降。如果政府各部门不及时对其进行养护,就会造成交通堵塞,引起各种各样的问题。本文介绍的修复加固技术,通过多次试验,已经取得非常好的成绩,运用在桥梁当中以作维修之用是可行的。
参考文献:
[1]罗福午.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].北京:清华大学出版社,1996.
【关键词】桥梁;病害及成因;维修与加固
Discussion on Highway Bridge Disease Causes and reinforcement technology
Wang Ming-zheng
(Mianyang City, Sichuan Highway Planning Survey and Design Co., Ltd Mianyang Sichuan 621000)
【Abstract】Through on-site investigation more than a dozen roads and bridges, roads and bridges found common diseases, analyze the causes of the disease bridges, elaborated the idea of integrated bridge strengthening technology, also introduced several highway bridges and reinforcement of detection methods, effective and reasonable solution to the highway bridge disease issues of importance.
【Key words】Bridges;Diseases and causes;Repair and reinforcement
1. 引言
随着交通运输事业的发展,交通运输量大度增长,行车密度及车辆载重越来越大,尤其是型车辆EI益增多,再加上许多桥梁超负荷使用,带来严重的安全隐患。而改造又限于资金的紧缺只能采取投资较少,施工期短,又能缓解当前运紧张状态的维修与加固技术措施。因此,桥梁病的检测与病害成因分析就显得尤为重要。笔者近年来参与多座桥梁检测工作,在此与大家对公路桥梁病害成因及加固技术进行探讨。
2. 公路桥梁常见病害及成因
2008年以来我单位参与完成了绵阳下属区县的几十座公路桥梁的检测及维修加固工作,通过现场勘查、病害分析,查找出了病害产生的原因。实地调查后, 发现桥梁病害主要发生在建设年代久、设计荷载较低的一些桥上,以六、七十年代修建的拱类桥居多;也有个别新桥由于施工质量较差出现病害的。超重车辆是造成桥梁病害的一个重要原因,而缺少养护或养护不当又加速了桥梁的损坏。我们按下部结构、上部结构、桥面系等分类把桥梁病害大致归纳如下。
2.1 下部结构。
实体式墩台多由于基础开裂或沉陷而引起的竖向裂缝或倾斜;柱式或框架式墩台由于受力截面小,在荷载增加过大及基础变位双重影响的情况下,易造成盖梁或立柱产生裂缝,使立柱钢筋锈蚀,因而减小了立柱的有效受力截面,减少其承载能力。
2.2 上部结构。
梁式桥除普遍存在支座老化、倾倒、锈蚀等通病外,主梁受力状况一般良好, 少部分梁体跨中挠度偏大并出现裂缝,梁底混凝土保护层出现开裂脱落等现象。 拱类桥病害偏多,其中石拱桥多产生由于基础沉陷而引起的拱圈横向开裂,而位于半填半挖路段的石拱桥则易产生顺桥向裂缝、侧向外倾等;此外,拱上填料填筑不当或因桥面漏水使其产生膨胀,则容易造成拱上建筑中侧墙的外倾,严重威胁桥梁的稳定。
2.3 桥面系。
桥面行车道铺装层是该路段内桥梁病害的共同特征之一,病害表现为铺装的纵横向裂缝,表面局部呈网裂状,表面有车辙痕迹及规则的纵向起伏波浪,并有少量坑槽出现。引起这一病害的主要原因是冲击荷载,而造成冲击荷载偏大的原因包括车辆超速行驶,台后填土沉降,桥梁承重结构变形,桥面不平整等。另一个原因是桥梁结构本身,如装配式板桥 铰缝破坏,T 梁桥横向联系削弱等,使得行车道铺装的横向变形过大,导致行车道铺装的纵向裂缝出现。第三个原因是行车道铺装结构本身。
3. 公路桥梁维修加固方法
3.1 加大截面加固法。
增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式, 一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。对于第一种方式常用于板桥的加固,一般情况下,除个别板块有严重破坏不能继续使用而需更换外,对配筋率偏低或断面尺寸不足、跨中出现裂纹等病害,可通过加固来确保钢筋混凝土板桥的正常使用。桥面板加固常用植筋加固桥面技术,采用此技术对旧桥面的处理比较简单,一般先进行高压水喷、喷砂、凿毛等简易处理,然后平行旧桥面钢筋,按计算深度钻孔,再将钢筋植入孔内,再采用同级别的混凝土填孔,并浇筑新的桥面层。在混凝土桥面加固中,新旧桥面的连接是个薄弱环节,尤其是界面的抗剪强度。采用植筋技术以后,界面的抗剪强度由三部分组成:界面混凝土内部结合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植入钢筋的影响,界面的抗剪强度大大提高,而且植入钢筋对旧桥面也起到了一定的加强作用。适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。
3.2 型钢粘贴锚固法。
型钢粘贴锚固法的基本思想是用环氧树脂粘结剂将钢板(或槽钢)粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替钢筋,提高混凝土桥梁的承载能力。通常以树脂(一般采用粘结力较好的还氧树脂等)粘接钢板与混凝 土的结构加固法。此方法被广泛应用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、现场基本无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对桥面交通及桥下 通航影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。由于施工水平施工工艺的差距,使用此方法加固的桥梁往往加固质量差异较大,加固效果 在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。此方法一般适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
3.3 改变桥梁结构体系加固法。
改变桥梁结构体系加固法通过改变桥梁结构体系来达到提高桥梁承载能力和提高桥梁安全系数的目的。如在简支梁下增设支点或墩台以缩短简支梁的单跨跨径;或将相邻两跨简支梁相连接采用钢筋混凝土联结,使简支梁变成连续梁, 通过减小跨中正弯矩来提高桥梁的承载能力。此外,还可在梁底与墩台间加斜撑来提高桥梁的承载能力。
3.4 粘贴碳纤维增强塑料加固法。
粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时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。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是: 几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或根据要求涂装各种颜料,修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、 抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展,增加结构的延性。
3.5 FRP复合材料加固桥梁技术。
20世纪80年代中期,Maier指出复合材料和混凝土梁、板相结合可以极大提高混凝土梁板的强度。
3.6 体外预应力加固法。
体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响,且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
3.7 喷涂、 置换混凝土加固法。
喷涂混凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土,以恢复对钢筋的保护,提高已剥离或变质的混凝土强度,提供美观表面的功能,是目前常用的维修加固方法。置换混凝土法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点,通常适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
4. 结束语
由于交通量的增大,荷载等级的提高,以及使用年限等因素,病态桥梁不断增加,故对桥梁维修加固具有重要的社会意义和经济价值。
参考文献
[1] 刘真岩,周建斌. 旧桥维修加固施工方法与实例 [M]. 北京:人民交通出版社,2005.
[2] 杨文渊.徐鼻.桥梁维修与加固.北京:人民交通出版.
[3] 谌润水.胡钊芳等.公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社,2001.
[4] 蒙云. 桥梁加固与改造[R].重庆:重庆大学出版社,1989.
关键词:公路 桥梁 养护 维修加固
中图分类号:U445.72 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)09(c)-0032-02
公路桥梁是运输建设的关键所在,因此,公路桥梁的好坏直接决定了交通运输的安全和效率。为了保证运营过程中物资的顺利运行,重视对公路桥梁的养护与维修是重中之重。然而公路桥梁的任务艰巨,要以预防为中心,以养护维修为重点,采取积极措施,加强管理设施,进一步保证公路桥梁的实施性和服务能力。
1 对公路桥梁的养护及维修的必要性
1.1 保证公路桥梁后期的安全
近几年,随着经济的高速发展,公路建设也飞速发展,因此,我国公路交通的流量也越来越大,并且车辆超载、超速的现象也层出不穷。大吨位的车辆逐渐超出了我国公路桥梁的承受范围,这就使得我国的公路桥梁遭到了严重的伤害,加大了交通事故的出现率,危害了人们的生活。为了保证交通运输过程的通畅性,保护人力物力的安全性,加强公路桥梁的养护及维修是必要的。
1.2 保证公路桥梁长期的使用
我国有很多早期修建的公路桥梁,由于当时的技术落后、质量薄弱、养护维修设施不够先进,再加上材料短缺管理不当等因素,导致了这一批公路桥梁在交通运输中存在安全隐患。因此,为了保证公路桥梁的长期使用,将危险性降到最低,需要定期对公路桥梁进行养护与维修,从而避免交通事故的发生,保证交通运输的通畅性和安全性。
1.3 保证公路桥梁维护措施的进一步完善
如今,我们的生活发展已经离不开交通运输,而经济的发展、需求的提高、运输量的增加以及安全要求的提高,促进了在公路桥梁养护及维修的过程中对自身品质的提升,对技术发展的要求,对措施实施度的提高。需求与建设相互促进,保证了维修工作的进一步完善。
2 公路桥梁维护过程中存在的问题
2.1 公路桥梁的自然灾害
由于自然环境的影响和长期的时间消耗,一些中小型的桥梁出现了混凝土损坏,桥面坑坑洼洼,影响了车辆的正常行驶。还有一些严重的情况如桥梁支撑梁的破碎和一些桥面出现裂痕,抗冲击性大大降低,会有前面断裂的危险,造成桥头跳车的危害。
2.2 居民保护意识低下
由于附近居民的保护意识低下,随处乱倒垃圾,出现了排水堵塞问题,长此以往使得公路桥梁排水效果不佳。雨水堆积,泥浆四溅,长时间的积水腐蚀严重影响了路面整洁,影响车辆正常行驶。再加上管理疏忽,环卫工人长期没有进行清扫,使污染情况直线下降。
2.3 桥梁栏杆残缺不受重视
桥梁栏杆的残缺现象随处可见,没有了栏杆为交通行驶提供的安全保障,危害了交通安全。如果桥梁受损害后没有及时受到恢复,损坏范围愈来愈大,将会产生更严重的问题。
2.4 桥面伸缩缝问题
因为伸缩缝装置设置在桥端比较薄弱的部分,而且伸缩缝装置的性能不够完善以及连接件的老化,在车辆的长期反复压制下,伸缩缝非常容易发生损害。因此,桥梁伸缩缝的整治是非常重要的,要根据实际损害情况采取不同的方法,比如更换连接材料甚至需要更换整个伸缩缝装置。
2.5 管理制度弊端化
由于公路桥梁养护和维修的经费不足,投入的人力物力资源薄弱,长期下去,不管是民众还是相关部门都逐渐放弃了对公路桥梁的养护及维护。正是管理体制的弊端造成了忧患意识的单薄,事不关己的冷漠态度,影响了维护工作的积极性。
3 公路桥梁养护与维修的有关措施
3.1 公路桥梁定期检查
公路桥梁在长期使用中不可避免的会出现各种各样的问题,如果一但放松下来,公路桥梁肯定会产生不良的影响,积小成大,不可忽视。所以遇到问题后要进行及时的处理,做到定期的日常检测。只有不断加强日常的防范检测才能发现问题进而找到合适的解决方法和针对性的方案。
可以通过以下三种方式对桥梁进行检查:经常性检查、定期性检查和特殊性检查。具体使用情况应该根据实际情况交互使用。桥梁的经常性检查是针对具体的各个设施进行检查,用来观察公路桥梁的各个结构部件是否完整。这种方法一般使用简单的测量工具或者目测,比较简单,成本很低;桥梁的定期检查则是采用较为专业的测量仪器进行综合性检查,检查的周期比较长一般最少为两年一次,但检查范围更加详细专业。并且定期性检查是在经常性检查的基础上建立起来的;桥梁的特殊性检查是根据具体的桥梁破损情况而进行的有目的的专业检查,一般情况下会由专业的工作队伍采用专业的策略来进行检查。
3.2 加强桥面铺装
当公路桥梁的路面出现裂缝、污染情况时,要积极采取修复。路面长期受到磨损和挤压后,会出现蜂窝和风化现象。在进行维修时,应选择相应的顶板加以保护,用质量较好的材料填补表面的空洞。如果出现裂缝较大,可以重新浇灌混凝土,巩固加上面板,这样既能修补路面又能加强厚度,增强抗压能力,提高负载能力。常用方法有:钢筋网与混凝土、钢筋网与膨胀混凝土、钢纤维混凝土。除此之外还应注意加强修后的养护。
3.3 巩固公路桥梁负载力
随着交通流量的增加和大型吨位车辆的增多,许多路面和桥梁的承载能力已无法满足需要,为了保证交通运输的正常进行,除了对公路桥梁做定期检查外,还要巩固增强承载力。对于不合格的公路桥梁做彻底整治,重新修正路面桥面,对于不安全的公路桥梁,作用加固技术提升承载力,延长使用寿命。常用的改造加固技术有:增大构件截面改造技术、旧桥加宽技术和粘贴加固改造技术。
3.4 对旧的公路桥面进行维修加固
为了对一些旧的公路桥梁进行休整加固,为了确保两侧桥孔的人行道梁比主梁长和做支撑作用的桥墩,预防桥台在长期使用过程中变宽的情况出现。可以使用混凝土在梁的内侧及面板浇筑,这样不仅拓宽了旧桥面,而且还进一步加宽了人行车道,使得车辆在桥梁行驶更加通畅。对于旧的公路路面,首先应该把长期积累的灰尘除去,然后按照具体情况加入短钢筋,铺设钢筋网,这样提升了公路抗弯能力。
在对危险的旧公路桥梁进行维修加固之前,还要对质量状况和承载能力做出评定,用以确保之后的维修加固工程效果足以让公路桥梁处于正常范围,承受住之后的车辆反复行驶,将使用寿命尽可能放长。另外,在维修加固时,应尽量不要破坏公路桥梁的原有结构体系,这样就降低了工作设施的难度,减少了加工次数,降低了工作成本还在原有的公路桥梁基础上得到了质的飞跃。
3.5 改变原有桥面体系结构
不同的桥面体系结构拥有不同的特点,比如简支梁的跨中弯矩更大,而拱式耐压能力更强。由于个别桥梁设计不合理,比如尺寸偏小、配筋不足,导致结构出现裂痕等破损;个别桥梁钢筋层过于薄弱,桥面积水的不断渗入,导致钢筋膨胀腐蚀,混凝土裂开。可以通过改变桥梁的结构体系增强承受能力、减轻内应力。改变桥梁结构体系是一个重大的工程,需要设施建设的支持。常用方法有:八字支撑加固法、简支梁变连续梁和改桥为涵加固法。
3.6 培养专业的公路桥梁养护队伍
在公路交通的高速发展下,加强组织管理,强化专业培训机构是必然要求。为了公路桥梁的养护维修巩固工作的顺利进行,培养专门的公路桥梁养护队伍也是必然工作措施。养护队伍应该全面负责公路桥梁的定期检查,负责组织活动进行突击检查工作,并提出相应的检查报告,通过观察公路桥梁的损害情况,对桥梁的养护维修巩固工作负起责任。保证公路桥梁日常保护,收集整理各个部门和管辖区的档案,进一步监督、分析、落实巩固改造计划。
这是为了公路桥梁养护维修巩固工程而培养的精英专业养护队伍,应该注重强调的是公路桥梁养护队伍的专业性和可实施性,做到专业人士采用专业技术通过专业测量工具,灵活运用专业知识采取专业措施,以保证公路桥梁维修巩固工程的落实部署。还应做到随时随地掌握公路桥梁的使用情况和维修状况,为处理突发事件打下坚实基础。另外,不仅要分成日常养护队伍还要有专业技能强大的队伍,做到从小到大两手抓准备。保证了工作的严谨性和专业性。
4 公路桥梁养护维修应注意的问题
对公路桥梁的养护及维修加固与新建工程不同,对于不同的公路与桥梁应采取不同的维修加固标准,这正是后期B护加固工作的难度所在。在养护维修加固过程中有时会产生很多新的工艺,而新的工艺需要的投入就会更多,不管是精力还是物资一点也不亚于新建工程。公路桥梁的养护维修加固工程中还有大量繁琐的任务与不安的因素,应充分利用已有资源,在工程运作中保证安全性与实施性。
管理者也要积极配合公路桥梁的养护维修加固工程,只有提高了工程的积极性才能保证安全性。要实时掌握公路桥梁的车流量,加强安全监控,确保车辆通行的畅通性。这是每一个管理人员的职责也是每一个公民的义务。个体做到规范行为,不做污染公路桥梁的行为,遇到不规范的行为也要举报劝阻,共同维护交通和谐。管理者还要向国内外典范学习,不断更新技术,采取科学有效合理的方法来服务公路桥梁建设。为交通运输发展做贡献,减少交通事故的发生。
5 结语
公路桥梁的质量会随着时间的推移而不断降低,会出现不同程度的损坏,给人民生活带来严重影响。因此,对公路桥梁的养护与维修巩固是不可低估的工程,肩负着重大的使命感。为了发挥更大的经济与社会效益,克服众多因素的制约,从业技术人员应该更高地理解掌握公路桥梁维护巩固过程中的选择特点,加大管理力度,采取有效措施,将这项工作最大化地发挥出现实意义。
参考文献
[1] 赵常清.公路桥梁养护精细化管理探析[J].黑龙江科学,2014(11):68.
[2] 王丰平.刍议市政桥梁质量检测技术[J].城市建设理论研究:电子版,2014(22):253.
[3] 李宇鹏.浅谈市政桥梁质量检测技术[J].城市建设理论研究:电子版,2011(19):44.
[4] 杨会兵.市政桥梁工程施工质量管理问题研究[J].城市建设理论研究:电子版,2014(16):12.