關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)損害及加固策略的分析
2015-09-07
橋梁是公路運(yùn)輸?shù)募~帶,在交通運(yùn)輸中起到至關(guān)重要的作用。橋梁結(jié)構(gòu)作為橋梁的支撐部分,主要承載橋梁的負(fù)荷重力,是橋梁工程安全建設(shè)使用的重要支柱。橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備持久性和高強(qiáng)度兩個(gè)特質(zhì),在橋梁結(jié)構(gòu)施工中,物質(zhì)材料的選用以及結(jié)構(gòu)部位尺寸非常重要。優(yōu)質(zhì)的橋梁結(jié)構(gòu)是確保公路運(yùn)輸暢通的關(guān)鍵。
1 橋梁結(jié)構(gòu)受到損害的原因
隨著時(shí)間的推移,橋梁結(jié)構(gòu)會(huì)受到不同程度的損害,造成這些損壞的原因主要有:物質(zhì)材料性能降低、橋梁結(jié)構(gòu)負(fù)荷重力過(guò)大、環(huán)境影響、自然災(zāi)害、人為事故損害、設(shè)計(jì)不合理、施工過(guò)程中的不利因素影響等。
物質(zhì)材料性能降低。橋梁結(jié)構(gòu)使用時(shí)間越長(zhǎng),建設(shè)這些橋梁結(jié)構(gòu)所使用的物質(zhì)材料就會(huì)受到越多的磨損,其性能就會(huì)降低,從而使得橋梁結(jié)構(gòu)受到不同程度的損害,影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用。
橋梁結(jié)構(gòu)負(fù)荷重力過(guò)大。我國(guó)目前的橋梁結(jié)構(gòu)很多是按照80年代左右的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造的,那時(shí)公路運(yùn)輸量較低,所以橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力較低,近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)機(jī)動(dòng)車數(shù)量急劇增加,公路運(yùn)輸量的不斷增大,尤其是工程用重型運(yùn)輸車的頻頻出現(xiàn),使得橋梁結(jié)構(gòu)負(fù)荷重力也不斷增大,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于超載狀態(tài),從而使得沿線道路以及橋梁結(jié)構(gòu)受到不等同程度的損害。
環(huán)境影響。環(huán)境影響主要是指溫度和濕度的影響。溫度和濕度的變化會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)帶來(lái)不同程度的損害。
自然災(zāi)害。自然災(zāi)害主要是指風(fēng)、雨、洪水的侵蝕,雷電的襲擊,地震、滑坡等。自然災(zāi)害會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)受損變形。
人為事故損害。人為事故損害主要是指車輛、船舶等的碰撞等。人為事故會(huì)給橋梁結(jié)構(gòu)帶來(lái)直接性的損害。
設(shè)計(jì)不合理。設(shè)計(jì)不合理主要包括橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、設(shè)計(jì)假定不盡、設(shè)計(jì)論證過(guò)程中缺乏合理的監(jiān)測(cè)等。這些設(shè)計(jì)的不合理都可能成為橋梁結(jié)構(gòu)本身存在的缺陷。
施工過(guò)程中的不利因素影響。施工過(guò)程中的不利因素影響主要包括施工過(guò)程中難以控制的不利因素以及施工不合理產(chǎn)生的不利因素。這些不利因素,都會(huì)對(duì)橋梁造成損害,前者難以控制,但后者卻是可以避免的。
2 橋梁結(jié)構(gòu)加固的現(xiàn)狀
橋梁受損后容易導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)斷裂坍塌等事故,要增加橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力、使用壽命,減少事故發(fā)生,就需要對(duì)受損的橋梁進(jìn)行加固。目前在使用這些方法對(duì)橋梁進(jìn)行加固的過(guò)程中,還存在一些問(wèn)題,如:診斷橋梁結(jié)構(gòu)受損程度環(huán)節(jié)薄弱、負(fù)荷重力評(píng)估不完善、加固設(shè)計(jì)思路較單一、沒(méi)有考慮受損橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。
診斷橋梁結(jié)構(gòu)受損程度環(huán)節(jié)薄弱。在橋梁結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中,診斷橋梁結(jié)構(gòu)受損程度是加固設(shè)計(jì)施工的基礎(chǔ),只有診斷出橋梁結(jié)構(gòu)的受損程度,才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的加固方案。診斷橋梁結(jié)構(gòu)受損程度的重要手段是橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)。目前,我國(guó)橋梁監(jiān)測(cè)技術(shù)落后,診斷橋梁結(jié)構(gòu)受損程度環(huán)節(jié)薄弱。
負(fù)荷重力評(píng)估不完善。橋梁結(jié)構(gòu)受到損害之后,會(huì)影響其負(fù)荷重力,目前我國(guó)對(duì)橋梁受損后負(fù)荷重力的評(píng)估方法還不完善。
加固設(shè)計(jì)思路較單一。在設(shè)計(jì)加固方案的過(guò)程中,設(shè)計(jì)思路較單一、沒(méi)有更深度的設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)、施工中運(yùn)用的加固技術(shù)也較為原始。
沒(méi)有考慮受損橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)具有帶載加固分階段受力的特點(diǎn),所以不同的橋梁結(jié)構(gòu),需要不同的加固方法。但是目前有些加固方案會(huì)直接選擇已經(jīng)使用過(guò)的其他橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路,而沒(méi)有根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)去重新設(shè)計(jì)定位加固方案。
3 橋梁結(jié)構(gòu)的加固策略
在介紹橋梁結(jié)構(gòu)的加固策略之前,我們先介紹一下橋梁結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中的施工要求。由于引發(fā)橋梁受損的原因不同,所以就需要不同的橋梁加固策略來(lái)彌補(bǔ)損害,在加固施工過(guò)程中應(yīng)注意:要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的受損程度進(jìn)行診斷鑒定,對(duì)不能維修的部分進(jìn)行拆除更換;設(shè)計(jì)加固方案時(shí)要根據(jù)不同橋梁結(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)進(jìn)行;要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中的施工程序施工;在施工過(guò)程中要及時(shí)檢測(cè)驗(yàn)收。
壓力灌槳法。壓力灌槳法是通過(guò)一些工具手段對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)施加一定壓力,使得灌漿能夠順利注入裂縫中,橋梁裂縫以此得到填補(bǔ)封閉,從而加強(qiáng)受損橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力和使用壽命。
噴射砂槳法。噴射砂槳法主要用于加固厚度相對(duì)較小、受損面積不大的橋梁結(jié)構(gòu)。
加大梁下部截面加固法。隨著橋梁結(jié)構(gòu)使用時(shí)間的加長(zhǎng),橋梁的剛度、強(qiáng)度、抗裂性、穩(wěn)定性等性能都會(huì)降低,這時(shí)可以使用加大梁下部截面加固法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。該方法主要是采用增加配筋、增大構(gòu)件截面等方法來(lái)提高橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力和使用壽命。
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。該方法是在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,新鋪設(shè)一層混凝土或歸納鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層。
鋼板粘結(jié)法。該方法可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪能力。
更換部分或全部主梁法。該方法主要應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法維修的情況下。
外部預(yù)應(yīng)力加固法。該方法是利用外部預(yù)應(yīng)力加固橋梁上部結(jié)構(gòu)。首先在橋梁結(jié)構(gòu)的下緣受拉區(qū)放置預(yù)應(yīng)力鋼絲束或拉桿,鋼絲束或拉桿對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的預(yù)壓力會(huì)使橋體發(fā)生上拱,荷載撓度減小,從而起到加固橋梁結(jié)構(gòu)的作用。
錨噴加固技術(shù)。錨噴加固技術(shù)是指將鋼筋網(wǎng)、噴射砼與錨桿等配合使用,以提高受損橋梁結(jié)構(gòu)負(fù)荷能力和使用壽命的技術(shù)方法。在運(yùn)用錨噴加固技術(shù)過(guò)程中,要選擇適當(dāng)?shù)闹饕牧虾洼o助材料,尤其是一定要選用優(yōu)質(zhì)的噴射硅、并保證噴射物體表面要清潔。
