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橋梁維修加固技術(shù)及大修工程組織風(fēng)險管理
2015-05-20 
   橋梁維修加固技術(shù)是對有缺陷、病害的橋梁進(jìn)行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋,它是一項技術(shù)性很強(qiáng)的工作,一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結(jié)構(gòu),另一方面要求加固補(bǔ)強(qiáng)的部分與原結(jié)構(gòu)成為整體,共同工作。

   常用的加固改造技術(shù)方案有:減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補(bǔ)充桿件、改善原結(jié)構(gòu)受力體系等方法或加固受力構(gòu)件,達(dá)到增大橋梁承受活載的能力。此外,對下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當(dāng)清潔、改善外觀形狀、對表面進(jìn)行防護(hù)美化、加強(qiáng)安全性設(shè)施(如改善人行道、欄桿柱及扶手)這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使用壽命,也都起著重要作用。

   1橋跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

   1.1橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。

   在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層,一般先鑿除舊橋面,使其與原有主梁形成整體,達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度、改善橋梁荷載橫向分都能力,從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。

   1.2增大截面和配筋加固法

   當(dāng)梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時,通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗彎承載力,從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

   1.3錨噴混凝土加固法

   借助高速噴射機(jī)械,將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上,凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷而和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。

   1.4粘貼受力筋(鋼板、碳纖維、錦綸纖維)加固法

   當(dāng)交通量增加,主梁出現(xiàn)承載力不足,或縱向力筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時.粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫采用粘結(jié)劑及錨栓,將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位.使其與結(jié)構(gòu)形成整體,達(dá)到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是:

  ?。?)不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸;

  ?。?) 施上工藝簡單,施工質(zhì)量較容易控制

  ?。?) 施工工期短。

   1.5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法

   這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系,達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。如:在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩,把簡支梁與簡支梁縱向加以連接,由簡支變連續(xù)梁,或在梁下增設(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等.以減小梁內(nèi)應(yīng)力,達(dá)到提高梁承載力的目的。

   1.6體外預(yù)應(yīng)力加固法

   對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板,采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固,可以抵消部分自重應(yīng)力,起到卸載的作用,從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應(yīng)力加固法優(yōu)點(diǎn)是:

  ?。?)在自重增加很小的情況下,能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能;

  ?。?)由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小,故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很小,可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固;

  ?。?)對橋梁營運(yùn)影響較小,可在不限制通行的條件下加固施工;

  ?。?)預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段,又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。

   1.7增設(shè)縱梁加固法(拓寬改建)

   在墩臺地基安全性能好,并具有足夠承載能力的情況下,可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接,共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布,使原有梁中所受荷載得以減少,由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時,則兼有加寬的作用。

   1.8拱圈增設(shè)套拱加固法

   當(dāng)拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板,且墩臺無病害,基礎(chǔ)沉降滿足加固后的要求,同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設(shè)一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。

   2墩臺基礎(chǔ)加固

   2.1擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

   擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積加固法,稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此方法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深不夠,而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎(chǔ)。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基承載力計算確定。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎(chǔ)不均勻沉降變形過大時,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積加固的方法,主要由地基變形計算來控制加固設(shè)計。

   2.2增補(bǔ)基樁加固法

   橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層,或基礎(chǔ)底面未設(shè)置在堅硬的持力層上時,墩臺發(fā)生沉降;或樁基礎(chǔ)深度不足;或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補(bǔ)基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎(chǔ)周圍補(bǔ)加鉆孔樁,或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁,與原承臺或基礎(chǔ)相連,以此提高基礎(chǔ)承載力、增強(qiáng)基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

   2.3鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法

   當(dāng)橋梁墩臺病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因造成的,導(dǎo)致墩臺開裂破損時,一般在墩臺身上中下分設(shè)三道帶箍,其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10,厚度采用10~20cm。當(dāng)墩臺損壞嚴(yán)重,如墩臺身嚴(yán)重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時,則可采用圍繞整個墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。

   2.4橋臺新建輔助擋土墻加固法

   當(dāng)橋梁橋臺不足以承擔(dān)荷載或土壓力時,可以在設(shè)一橋臺,輔助主臺受力。

   2.5墩臺拓寬加固法

   當(dāng)墩臺不夠?qū)捠?,在?fù)核基礎(chǔ)承載沒問題時,可以利用原墩臺加設(shè)懸臂帽梁進(jìn)行加寬。

   3橋梁大修工程組織風(fēng)險管理

   以城鎮(zhèn)快速道路、橋梁大修工程舉例。工程內(nèi)容包括:橋面瀝青鋪裝層及防水層更新,主梁裂縫封閉,混凝土破損修補(bǔ)等。施工組織:橋梁維修、路面銑刨采用半幅維持交通、半幅施工方式。

   3.1工程風(fēng)險分析及對策

   3.1.1經(jīng)過分析確認(rèn)工程項目存在下列主要風(fēng)險:

   大修工程具有邊施工邊設(shè)計特點(diǎn),其中伸縮縫維修、鋪裝層更新要等到拆除舊鋪裝層才能出施工設(shè)計;不定因素多、變更設(shè)計多,工期風(fēng)險、進(jìn)度壓力大,會造成經(jīng)濟(jì)損失?;炷列扪a(bǔ)會涉及部分拆出問題,不可預(yù)見的因素會導(dǎo)致增加工作量、增加工期風(fēng)險度。采用橡膠瀝青應(yīng)力吸收層及聚脲防水層新技術(shù),沒有現(xiàn)行的驗收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,必須要事先協(xié)調(diào)和統(tǒng)一,否則影響以后的工程驗收和結(jié)算,帶來質(zhì)量風(fēng)險。數(shù)個施工段同時施工,且施工現(xiàn)場車流量很大,交通疏導(dǎo)壓力大,會給正常施工造成影響,同時增加安全風(fēng)險。還有異常天氣會造成工程停工和功效降低,增加工期風(fēng)險。勞動力和主要材料市場價格波動,直接影響工程成本等。

   3.1.2工程組織管理風(fēng)險防范

   針對以上情況,主要要從工期、進(jìn)度風(fēng)險;質(zhì)量風(fēng)險;成本管理幾方面采取具體的風(fēng)險防范措施。

   (1)確定工期進(jìn)度計劃并報業(yè)主與監(jiān)理批準(zhǔn)。如果由于業(yè)主的原因造成工程拖期,該計劃可作為索賠的依據(jù)。計劃應(yīng)做到按關(guān)鍵路線圖安排施工,使實際工程進(jìn)度符合進(jìn)度安排的要求。

  ?。?)質(zhì)量措施:依技術(shù)規(guī)程、施工圖紙做好工程交底。制定詳細(xì)的質(zhì)量計劃、質(zhì)量保證和控制措施。每項工作完成后,經(jīng)質(zhì)監(jiān)部門和業(yè)主代表共同檢查驗收,并做好書面簽證記錄,這是防范風(fēng)險的重要方法之一。

  ?。?)成本管理:項目負(fù)責(zé)人應(yīng)掌握工程的實際支出,隨時與投標(biāo)報價進(jìn)行對比。分析偏差,掌握原因及時糾偏。

   4 結(jié)論

   橋梁加固是一項系統(tǒng)工程,橋梁工作者要深入了解既有橋梁維修加固的方法,對加固工作的技術(shù)、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結(jié)、交流,在工作中靈活運(yùn)用,以使橋梁加固工作不斷進(jìn)步。同時加強(qiáng)大修工程組織風(fēng)險管理,才能使橋梁加固大修工程保證工期、質(zhì)量優(yōu)良、成本合理。
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