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道路橋梁結(jié)構(gòu)加固技術(shù)解讀
2015-06-11 
   1道路橋梁加固的重要性

   1.1在道路橋梁使用期間內(nèi),任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當(dāng)時人們對鋪裝功能、病害認(rèn)識有限,往往存在配筋偏小,鋼筋直徑過細(xì),鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產(chǎn)品,不僅受自然環(huán)境的影響(如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等),而且還受到使用環(huán)境的影響,難以避免產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。這使橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造已成為必然。

   1.2從經(jīng)濟(jì)上分析,橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施,不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費(fèi)用;而且對現(xiàn)有交通運(yùn)輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成,早期設(shè)計(jì)施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運(yùn)營情況下大部分出現(xiàn)了病害;同時也恢復(fù)和提高了舊橋的承載能力及通行能力,延長橋梁的使用壽命,滿足現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枨蟆?br />
   1.3同時橋梁的改造和加固,不僅可以提高道路橋梁的通行能力和服務(wù)水平,而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。從發(fā)展中分析,舊的道路橋梁加固有利于促進(jìn)橋梁建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力,使經(jīng)濟(jì)、社會、資源和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

   2常見的道路橋梁結(jié)構(gòu)病害

   2.1 路橋地基的不均勻沉降引發(fā)的病害。地基不均勻沉降是引發(fā)路橋病害的最主要原因之一,地基不均勻沉降會使得路橋面各部位受力不均,從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn),嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致橋面的塌陷和橋梁的損毀。因此必須予以高度重視,通常地基出現(xiàn)不規(guī)則沉降主要有三方面的原因。(1)施工前勘探和設(shè)計(jì)的不科學(xué)。通常一個項(xiàng)目施工前都必須進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)勘探,并提出工程地質(zhì)報告真實(shí)反應(yīng)地段的地質(zhì)情況,在此基礎(chǔ)上再有工程設(shè)計(jì)師進(jìn)行工程設(shè)計(jì),作出設(shè)計(jì)圖,這兩項(xiàng)工作是緊密相連,缺一不可的,對于實(shí)際施工起到了基礎(chǔ)性的作用,因此,一旦這兩項(xiàng)工作沒做到位,就很可能導(dǎo)致后期施工地基不穩(wěn),出現(xiàn)不均勻沉降。(2)施工過程中的不規(guī)范,工程施工是工程建設(shè)的主體工序,因此必須在每一環(huán)予以重視,如果在施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)管理不善,偷工減料,甚至偏離工程設(shè)計(jì)初衷,則很大程度上影響了工程質(zhì)量,也就無法保證地基的穩(wěn)固。(3)周圍環(huán)境的影響,由于一個地區(qū)可能有數(shù)個工程在施工,當(dāng)周圍工程打樁深挖不合理時,則很可能影響到本工程地基的穩(wěn)固,從而導(dǎo)致地基的不均勻沉降。

   2.2 橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫。通常橋面鋪裝層出現(xiàn)裂縫有三方面的原因:(1)施工中周圍溫度變化不均導(dǎo)致的裂縫。目前,我國道路橋梁的鋪裝層多采用半剛性結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)雖然能夠提升鋪裝層的強(qiáng)度、密實(shí)度以及壓實(shí)度,但也使得鋪裝層承重面對溫度變化過于敏感,南方溫差比較小影響不明顯,但在北方由于溫差較大,路橋面溫度不均引發(fā)裂縫比較常見。(2)車輛行駛的影響,車輛行駛中往往會有急剎車現(xiàn)象,還有部分汽車存在超載問題,在這兩種情況的持續(xù)作用下,路橋面長期受到磨損和擠壓,最終很可能出現(xiàn)裂縫。(3)施工中混凝土配料的不合理性,因?yàn)槟壳奥窐蛎嬷饕运嗷炷翞樵牧?,混凝土的配比必須根?jù)實(shí)際施工需要進(jìn)行配置,因此一旦施工人員沒有真實(shí)掌握初凝期鋸縫時間,混凝土配比失誤時就很容易在竣工通車后產(chǎn)生裂縫。以上裂縫在長期作用下會逐步加寬加深,并最終導(dǎo)致路橋面出現(xiàn)凹陷和坑槽。

   2.3 粱端頭局部破損。粱端頭破損是路橋結(jié)構(gòu)中組容易出現(xiàn)的破損,且比較難修復(fù),其破損主要表現(xiàn)為梁端頭伸縮縫的損壞和變形。通常導(dǎo)致梁端頭局部破損的原因有以下三個:(1)設(shè)計(jì)之初計(jì)算失誤,工程設(shè)計(jì)師在對路橋進(jìn)行設(shè)計(jì)時對于粱端缺乏嚴(yán)謹(jǐn),對其伸縮量的計(jì)算失誤,在這樣的情況下梁端經(jīng)過車輛反復(fù)碾壓極容易破損,并導(dǎo)致伸縮裝置的失靈。(2)施工人員施工失誤,現(xiàn)實(shí)施工中,施工人員應(yīng)該重點(diǎn)對梁端伸縮縫進(jìn)行施工,稍微出現(xiàn)閃失都容易導(dǎo)致日后問題的出現(xiàn)。(3)養(yǎng)護(hù)工作不足,在養(yǎng)護(hù)缺失的前提下很容易導(dǎo)致伸縮裝置損壞,特別是容易導(dǎo)致“伸縮縫跳車”,不僅降低了行車人員行車過程中的舒適度,還增加了對橋梁的沖擊力,破壞了橋梁整體結(jié)構(gòu),縮短橋梁的使用壽命。

   2.4 剝蝕。剝蝕是自然力和人為因素共同作用的結(jié)果,通常表現(xiàn)為道路橋梁表面出現(xiàn)蜂窩面、起皮甚至整體性剝落。剝蝕不僅影響道路橋梁結(jié)構(gòu)的外觀形態(tài)和整體美觀,還會導(dǎo)致鋼筋裸露,加速道路橋梁鋼筋的銹蝕速率。

   2.5 混凝土的碳化?;炷撂蓟饕亲匀灰蛩卦斐傻模?yàn)榭諝庵卸趸紩c混凝土中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成碳酸鈣,導(dǎo)致混凝土碳化,碳化的混凝土PH值會不斷下降,而包裹在混凝土中的鋼筋一般不做表面防腐處理,PH值過低的混凝土不僅起不到保護(hù)鋼筋的作用,還會對鋼筋造成腐蝕,這不僅大大縮短了橋梁的使用壽命,還可能引發(fā)安全事故。

   3道路橋梁加固的方法

   3.1橋面鋪裝加固法。(1)局部修復(fù)鑿補(bǔ)法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料),最后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi),鋪筑一層1~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。(2)重新澆筑混凝土面板。橋面板的破裂和其他損壞特別嚴(yán)重,混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良,且無適用的修補(bǔ)方法時,就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施,施工時,將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時鋪入適量短鋼筋,配置上1~2層鋼筋網(wǎng),澆筑整體化混凝土。(3)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。即在舊有橋面上,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層,此方法既修補(bǔ)已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。(4)其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土,采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補(bǔ)法,鋼纖維混土修補(bǔ)法,聚合物混凝土罩面法等。

   3.2加大截面加固法。也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式:一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng),具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。

   3.3錨噴技術(shù)。對橋梁上部結(jié)構(gòu)的加固,可以采用錨噴技術(shù)來完成。在實(shí)施過程中,可以采用噴射硅,由于其和普通的現(xiàn)澆硅相比,有很多明顯的優(yōu)勢。噴射硅具有強(qiáng)度高及凝結(jié)速度快等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,噴錨技術(shù)在施工中不需要模版,或者只用側(cè)向模版,可以對多項(xiàng)程序進(jìn)行合并,因此還有設(shè)備簡單、機(jī)械化程度高、占地少以及工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。

   3.4橋下部結(jié)構(gòu)加固法。橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、突起,翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小、水流不大的石拱橋,可采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。

   4結(jié)束語

   由于道路橋梁是基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路橋梁在實(shí)際中的作用越來越大,在道路橋梁施工時,不斷要注重質(zhì)量,在使用過程中還要定期進(jìn)行檢查維護(hù),對產(chǎn)生的病害要及時進(jìn)行處理,使得道路橋梁更好的為人類和社會服務(wù)。
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