公路橋梁抗震加固技術探析
2015-07-29
在世界上主要有兩個地震頻發(fā)的地帶，歐亞地震帶與環(huán)太平洋地震帶，其中環(huán)太平洋地震帶是相對比較活躍的，世界上百分之八十的地震都集中在這。我國大部分地區(qū)是處在歐亞地震帶上，地震發(fā)生的頻率也是比較多。公路交通的安全、穩(wěn)定性是開展抗震救災工作的命脈，橋梁就是公路交通中比較重要的環(huán)節(jié)，是公路交通網中關鍵所在，當發(fā)生地震的時候，橋梁工程遭到損壞，失去了正常使用的功能，阻礙了抗震救災工作的開展，進一步導致財產以及生命安全的損失。所以，一定要對公路橋梁的抗震加固技術進行研究，并且已經成為工程發(fā)展的必然結果。
一、研究抗震加固技術的意義
隨著國民經濟的不斷發(fā)展，交通運輸行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，交通量飛漲，車輛的載重也越來越大。很多橋梁尤其是一些按照舊規(guī)范標準進行建設的老橋，由于設計、施工或者使用過程不當而產生的不同程度的損壞，導致其使用功能無法達到目前交通現狀的需求。如果重建這些老橋，不僅會對目前的交通情況產生不良影響，還會消耗大量的物力、人力。通過實踐可以說明，采取恰當的加固技術也可以提高老橋的使用性能與承載性能，進而延長橋梁的使用年限。進行相應的加固處理，不僅可以節(jié)約大量的成本，還可以利用加固處理解決橋梁使用過程中存在的安全隱患，進而提高公路橋梁的通行能力以及服務性能，達到交通運輸的實際需求。首先，要對公路橋梁的抗震性能進行評估，掌握橋梁的損壞程度，方便進行相應的修復與加固。其次，隨著新規(guī)范標準的推行，以及設計方法的改進，對于一些老舊橋梁進行新的抗震評估，根據相應的評估結果提出有效的加固手段，改進橋梁的使用性能，進而提高公路橋梁的穩(wěn)固性，滿足實際抗震需求。一些老舊的規(guī)范標準中對于橋梁的抗震設計比較單一，沒有相應的細則規(guī)定，導致橋梁的設計中存在著許多的不確定因素，而新頒布的相應規(guī)范標準中提出了預防為主的抗震設計理念，為公路橋梁的抗震設計提供了可靠的依據。因此，為了確保財產以及生命安全，一定要提高公路橋梁的抗震性能。
二、抗震加固技術的現況
自美國Alaska地震之后，就開始研究橋梁抗震性能評估以及加固技術。近幾年來，隨著地震發(fā)生次數越來越頻繁的情況，各個國家都開始重視橋梁抗震加固技術的設計與研究?，F階段抗震評估工作大致包括兩個階段：一是，確定最需要與最危險結構的加固，也可以將其稱之為優(yōu)先研究階段；二是，對需要加固的結構開展詳細的分析工作，也可以將其稱之為調查研究階段。在優(yōu)先研究階段主要重點研究橋梁結構重要性、基礎與場地的特點（砂土液化、場地土類型）、結構自身特點、結構易損性以及橋梁施工的選址等方面。我國現階段對于橋梁抗震評估工作還處在初期階段，還沒有形成統(tǒng)一、科學、系統(tǒng)的規(guī)范標準。在確定需要加固的結構之后，一定要對目前結構的抗震性能開展詳細的評估工作，選擇恰當的加固技術與方法，盡可能的改進公路橋梁的使用性能，滿足實際使用需要。對于我國目前的抗震加固技術水平而言，與一些發(fā)達國家還存在著不小的差距，實施的相應抗震加固技術還處在經驗階段，因此，一定要多多借鑒一些成功經驗，結合自身的特點，開展有效的抗震加固處理，進一步滿足公路橋梁抗震加固方面的規(guī)范標準。
三、抗震加固技術的實施方法
?。ㄒ唬┙Y構連接構件的加固
根據實踐經驗，有關的施工單位只是關注了公路橋梁工程施工過程中的質量環(huán)節(jié)，而養(yǎng)護單位就只是關注公路橋梁的通行舒適情況以及整體線型等方面，忽視了結構連接構件的承載能力，以及支撐質量。當公路橋梁的上部、下部結構之間的連接構件無法承受相應的荷載時，就會產生一定的位移，導致連接構件失效，梁體墜毀的情況。
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對于公路橋梁上部結構構件進行加固的方法主要有三種：一是，增大截面法。為了增強主梁的抗彎性能，在梁板下部加置鋼筋，假如增加的主筋數量過多，防止發(fā)生超筋構件的現象，可以適當加大主梁下部的截面積。比如：梁橋，可以加大馬蹄的寬度與高度，以此來增加構件的截面積。在工程施工的過程中，一定要注意增加的重量不要損壞原截面，并且在新老建筑材料之間一定要進行錨固筋、傳力銷以及剪力鍵等可靠連接。二是，粘貼鋼板法。當梁板橋的主兩部分出現比較嚴重的橫向裂縫時，可以采取此項措施，進行簡單的操作，就可以達到加固的效果。但是對于纖維、鋼筋以及貼鋼板的位置一定要遠離中軸加固區(qū)域，在可以開展錨固的時候，盡可能進行錨固，同時考察橋梁結構的黏結性能。三是，結構體系轉換法。在簡支梁的梁端安裝相應的負彎矩承載鋼筋，讓相鄰的主梁連接起來就可以形成多跨式的連續(xù)梁。根據連續(xù)梁的相應受力情況，減小跨中彎矩，進而達到提升橋梁承載性能的目的。
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下部結構構件的損壞指的主要是橋臺以及橋墩的失效。如果橋臺以及橋墩不能再承受自身的慣性力以及支座傳遞的地震力，就會導致橋梁結構出現開裂甚至是斷裂的情況。鋼筋混凝土的橋墩在發(fā)生地震的時候非常容易受到損壞，究其原因主要為箍筋的間距太大以及相應的數量太少，無法滿足橋梁施工的實際需求，導致鋼筋受力彎曲。對于提高橋墩抗震性能的措施，主要就是利用增加截面積或者黏貼纖維、鋼板等，進行抗震性能的提升，避免出現橋墩破壞性震害的情況?，F階段進行橋墩加固的技術主要有：增加混凝土構件的截面積加固法、碳素纖維加固法、復合材料加固法、鋼纖維加固法以及玻璃纖維加固法等。對于一些早期用石、磚等材料建設的橋梁下部結構構件極易可能出現脆性損壞，需要采取相應的抗震加固措施，通常采取的就是鋼板襯套法以及混凝土襯套法等。
結束語:
總而言之，隨著地震的頻發(fā)，越來越多的公路橋梁建設者意識到了抗震加固技術的重要性。對于公路橋梁的加固工作而言，是一項比較長期開展的工作。因為缺乏一定的橋梁抗震加固標準以及相應的性能評估指標，我國橋梁抗震加固技術還有待改進。所以，一定要充分吸收一些發(fā)達國家的成功經驗，結合本國的實際情況，開展相應的實踐工作，保證公路橋梁具有足夠的抗震性能，實現其使用價值的同時，節(jié)約相應的抗震加固施工成本。
