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【摘要】我国公路建设的速度已经难以满足快速增长的交通运输需求,因此有必要在新建公路的基础上加固原有公路,提高原有公路的服务质量,尤其是大部分的公路桥梁年久失修,亟待维修和加固,因此公路桥梁的加固关系到我国公路的运输安全和运输能力提升,对我国经济发展有重要意义。当前公路桥梁的加固主要是通过提前测定桥梁存在现状,并结合理论分析选取适合的方案。本文从公路桥梁现存隐患和公路桥梁加固工艺两个方面入手,探讨我国公路桥梁的加固方法。
【关键词】公路桥梁,隐患,加固,施工工艺,分析
引言:我国经济的快速发展使得区域间的经济、文化沟通日趋频繁,因此交通运输需求不断上涨,这对现有公路系统的服务能力产生了严峻的考验。我国当前的公路大多数处于低质量和维护不完善的状态,虽然新建公路数量在不断增加,但是对原有公路的加固是最直接、最有效的缓解公路运输压力的方法。在公路加固过程中,以公路桥梁的加固工艺最为复杂,对公路运输质量的影响最大,且我国大部分的公路桥梁由于年久失修,使得公路桥梁的安全隐患更为严重,这就使得公路桥梁的加固对维护公路运输安全、提升公路运输能力的作用更为重大。因此有必要对当前公路桥梁存在的安全隐患进行分析,并结合公路桥梁的加固施工工艺分析我国公路桥梁加固的方法和意义。
1 公路桥梁隐患分析
国内大部分的公路桥梁建设于改革开放初期,当时的施工工艺和技术标准都比较落后,而且当初的交通运输需求也并不高,因此公路桥梁的整体质量并不算优秀。随着公路运输需求的增长,公路服务质量也必须进一步提升,以更好的服务经济发展,尤其是公路桥梁的危旧状态早起不能满足当前的运输需求,必须得到加固和升级,这既是增加运输能力的要求,也是确保公路运输安全的客观需要。
公路桥梁进行加固设计之前,必须对桥梁的现存状态进行检测,主要包括桥梁损伤程度、桥梁完整度、桥梁主体结构稳定性、桥梁变形程度等参数,并调查桥梁设计基础资料。对桥梁进行荷载试验检测,比对桥梁设计值和当前值,分析桥梁的隐患存在状态和级别,然后根据现场实际情况计算出桥梁的加固方案。桥梁的加固方案需要考虑到桥自身的承载力、桥面的加宽、施工技术要求和施工成本等,而影响施工方案最主要的因素就是桥梁的主要隐患种类和级别。
2 公路桥梁加固施工工艺
公路桥梁的加固施工工艺有多种方法,每种方法都有自身的优势、劣势,选取工艺前必须对桥梁本身和周边地质环境进行实地勘察,根据实际情况选取最适宜的公路桥梁加固方案,以取得最佳加固效果。
2.1 原桥上部结构的改造
对于原桥上部结构的改造,具体的措施和技术方法有许多,但要采用经济适用又质量上乘的方法,就需要做进一步的探讨
①对于拱桥和粱桥来说,通过加固钢筋结构和增大桥体截面的方式,也就是在梁的侧面或底面来加大桥体的尺寸,从而有效提高梁的强度,并进一步提升桥体的承重能力。
②通过使用粘结剂,来将钢板粘结到混凝土结构的受拉的薄弱或者边缘部分,来替代桥体承受的拉力,从而对桥梁进行加固,并借此提高桥梁的承载能力。
③要对于原来不稳定和相对简单的结构形式,用更加稳定的结构来替代,从而改变桥体结构的受力体系。如果采用连续梁替换简支梁的方式,就要在桥下进行施工。要是碰巧在通航的河道上,就会影响到河道的通航,所以的这些可能涉及因素都要加以考虑与处理。
④如果桥梁的状况比较良好,可以直接增加它的承载力,从而对增加纵梁进行加固。用原梁和较好的纵梁共同来承载载荷,由于新旧共同交替的作用而能大大加强原梁的载荷能力,并进而保障整个桥梁的强度和力度。
⑤对桥面补强层的加固是个容易操作且简单的方法,这个方法在实际工程中得到了大量而广泛的应用。先凿掉原桥的桥面,并通过在两顶上铺一层钢筋混凝土层,从而保证原桥体和新铺的混凝土层能融合为一个整体。
⑥在钢筋网的受喷面,用喷射机械可以把混凝土混合料进行联系的喷射,在凝结硬化后就成为稳定的钢筋混凝土。通过这个对混凝土进行加固的措施,大力提升桥梁的承载力。
2.2 灌浆和塞缝的方式
公路桥梁的主要损坏形式就是裂缝,裂缝的产生一方面会降低公路桥梁的整体稳定性,另一方面会使混凝土路面内部的钢筋直接暴露在空气中发生氧化反应,降低结构强度,因此裂缝对公路桥梁的服务质量影响非常严重。当前工程上主要采用水泥砂浆、水泥浆和树脂浆三类填充物对裂缝进行充填,这就是工程上最常用的灌浆法。三种方法的优势各不相同,水泥砂浆和水泥浆的成本较低,大面积裂缝的封堵时可以选择上述两种方法,公路桥梁表面的施工质量要求更为严格,因此使用树脂浆填充裂缝。
2.3 原桥下部分构造加固方法和措施
对于公路加固而言,公路桥梁的加固是重点;对于公路桥梁的加固而言,公路桥梁的下部构造加固是重点。公路桥梁的下部主要包括桩基和桥梁,公路桥梁的下部主要负责承载路面传导压力、支撑路面外延部门稳定等,因此下部构造承受的压力更大。在加固过程中,如果桩基存在歪斜的现象,就需要重新修建桩基,以维护桥梁稳定,如果是桩存在裂缝或是破损,就需要进行填缝处理。
2.4 对于原桥表面的结构改造加固的措施和方法
一般剥离和开裂等不良现象,是桥面上容易出现的问题。如果结构是钢筋混凝土的桥,桥面剥离和开裂会严重影响桥体里钢筋的锈蚀程度,大大削弱桥梁的整体稳定性;如果是石拱桥结构的话,雨水会因桥面的开裂而大量渗入,桥体内的填料含水程度剧增,对桥体稳定产生进一步的威胁。另外,凹凸不平的桥面,也对桥上车辆运行产生一定影响,同时桥体本身会因震动而更加难以稳定。这些因素在实际工程中都要加以考虑和解决,尤其要注意结合桥体的实际环境,对状况差且年代久的原桥应当采取比较彻底的拆除修复;对问题较小的原桥,用比较简单的加沥青碎石层就可以了,选择性的采用各类改造和加固的办法,在实际工程应用里非常重要。
结语:根据桥梁加固相关研究理论以及工程实际分析结果可知,通过对桥梁主体结构的加固完全能够实现桥梁安全系数和服务质量的升级,同时也能够延长桥梁的服务年限。我国公路桥梁的加固项目众多,大量的老旧公路桥梁依旧处于服役期间,因此公路桥梁的加固迫在眉睫,而施工工艺是制约公路桥梁加固的主要因素,如何在不影响桥梁主体结构和周边环境的前提下,强化桥梁的稳定性,提升桥梁服务质量,是摆在每一个现场工程技术人员面前的一个难题。公路桥梁加固工艺复杂,且影响因素较多,因此在选取合适的加固方案前,必须对桥梁现状进行检测,根据桥梁的实际状态选取针对性的加固方案。
参考文献:
[1] 肖斌,彭明佶. 某高速公路桥梁加固设计及施工工艺分析[J]. 中国水运(下半月). 2012(01)
[2] 李国元,施峰涛,刘汉拾. 粘贴钢板法桥梁加固技术与施工工艺研究[J]. 商品储运与养护. 2008(03)
[3] 刘晓文,张肖宁. 日本TAF环氧沥青混凝土在桥面铺装中的应用[J]. 筑路机械与施工机械化. 2010(01)
[4] 董劲松,刘以团. 高等级公路桥梁加固处治方案及施工工艺方案分析[J]. 价值工程. 2010(27)
[5] 孙小艳,莫喜晶. 钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(S1)
【关键词】公路桥梁,隐患,加固,施工工艺,分析
引言:我国经济的快速发展使得区域间的经济、文化沟通日趋频繁,因此交通运输需求不断上涨,这对现有公路系统的服务能力产生了严峻的考验。我国当前的公路大多数处于低质量和维护不完善的状态,虽然新建公路数量在不断增加,但是对原有公路的加固是最直接、最有效的缓解公路运输压力的方法。在公路加固过程中,以公路桥梁的加固工艺最为复杂,对公路运输质量的影响最大,且我国大部分的公路桥梁由于年久失修,使得公路桥梁的安全隐患更为严重,这就使得公路桥梁的加固对维护公路运输安全、提升公路运输能力的作用更为重大。因此有必要对当前公路桥梁存在的安全隐患进行分析,并结合公路桥梁的加固施工工艺分析我国公路桥梁加固的方法和意义。
1 公路桥梁隐患分析
国内大部分的公路桥梁建设于改革开放初期,当时的施工工艺和技术标准都比较落后,而且当初的交通运输需求也并不高,因此公路桥梁的整体质量并不算优秀。随着公路运输需求的增长,公路服务质量也必须进一步提升,以更好的服务经济发展,尤其是公路桥梁的危旧状态早起不能满足当前的运输需求,必须得到加固和升级,这既是增加运输能力的要求,也是确保公路运输安全的客观需要。
公路桥梁进行加固设计之前,必须对桥梁的现存状态进行检测,主要包括桥梁损伤程度、桥梁完整度、桥梁主体结构稳定性、桥梁变形程度等参数,并调查桥梁设计基础资料。对桥梁进行荷载试验检测,比对桥梁设计值和当前值,分析桥梁的隐患存在状态和级别,然后根据现场实际情况计算出桥梁的加固方案。桥梁的加固方案需要考虑到桥自身的承载力、桥面的加宽、施工技术要求和施工成本等,而影响施工方案最主要的因素就是桥梁的主要隐患种类和级别。
2 公路桥梁加固施工工艺
公路桥梁的加固施工工艺有多种方法,每种方法都有自身的优势、劣势,选取工艺前必须对桥梁本身和周边地质环境进行实地勘察,根据实际情况选取最适宜的公路桥梁加固方案,以取得最佳加固效果。
2.1 原桥上部结构的改造
对于原桥上部结构的改造,具体的措施和技术方法有许多,但要采用经济适用又质量上乘的方法,就需要做进一步的探讨
①对于拱桥和粱桥来说,通过加固钢筋结构和增大桥体截面的方式,也就是在梁的侧面或底面来加大桥体的尺寸,从而有效提高梁的强度,并进一步提升桥体的承重能力。
②通过使用粘结剂,来将钢板粘结到混凝土结构的受拉的薄弱或者边缘部分,来替代桥体承受的拉力,从而对桥梁进行加固,并借此提高桥梁的承载能力。
③要对于原来不稳定和相对简单的结构形式,用更加稳定的结构来替代,从而改变桥体结构的受力体系。如果采用连续梁替换简支梁的方式,就要在桥下进行施工。要是碰巧在通航的河道上,就会影响到河道的通航,所以的这些可能涉及因素都要加以考虑与处理。
④如果桥梁的状况比较良好,可以直接增加它的承载力,从而对增加纵梁进行加固。用原梁和较好的纵梁共同来承载载荷,由于新旧共同交替的作用而能大大加强原梁的载荷能力,并进而保障整个桥梁的强度和力度。
⑤对桥面补强层的加固是个容易操作且简单的方法,这个方法在实际工程中得到了大量而广泛的应用。先凿掉原桥的桥面,并通过在两顶上铺一层钢筋混凝土层,从而保证原桥体和新铺的混凝土层能融合为一个整体。
⑥在钢筋网的受喷面,用喷射机械可以把混凝土混合料进行联系的喷射,在凝结硬化后就成为稳定的钢筋混凝土。通过这个对混凝土进行加固的措施,大力提升桥梁的承载力。
2.2 灌浆和塞缝的方式
公路桥梁的主要损坏形式就是裂缝,裂缝的产生一方面会降低公路桥梁的整体稳定性,另一方面会使混凝土路面内部的钢筋直接暴露在空气中发生氧化反应,降低结构强度,因此裂缝对公路桥梁的服务质量影响非常严重。当前工程上主要采用水泥砂浆、水泥浆和树脂浆三类填充物对裂缝进行充填,这就是工程上最常用的灌浆法。三种方法的优势各不相同,水泥砂浆和水泥浆的成本较低,大面积裂缝的封堵时可以选择上述两种方法,公路桥梁表面的施工质量要求更为严格,因此使用树脂浆填充裂缝。
2.3 原桥下部分构造加固方法和措施
对于公路加固而言,公路桥梁的加固是重点;对于公路桥梁的加固而言,公路桥梁的下部构造加固是重点。公路桥梁的下部主要包括桩基和桥梁,公路桥梁的下部主要负责承载路面传导压力、支撑路面外延部门稳定等,因此下部构造承受的压力更大。在加固过程中,如果桩基存在歪斜的现象,就需要重新修建桩基,以维护桥梁稳定,如果是桩存在裂缝或是破损,就需要进行填缝处理。
2.4 对于原桥表面的结构改造加固的措施和方法
一般剥离和开裂等不良现象,是桥面上容易出现的问题。如果结构是钢筋混凝土的桥,桥面剥离和开裂会严重影响桥体里钢筋的锈蚀程度,大大削弱桥梁的整体稳定性;如果是石拱桥结构的话,雨水会因桥面的开裂而大量渗入,桥体内的填料含水程度剧增,对桥体稳定产生进一步的威胁。另外,凹凸不平的桥面,也对桥上车辆运行产生一定影响,同时桥体本身会因震动而更加难以稳定。这些因素在实际工程中都要加以考虑和解决,尤其要注意结合桥体的实际环境,对状况差且年代久的原桥应当采取比较彻底的拆除修复;对问题较小的原桥,用比较简单的加沥青碎石层就可以了,选择性的采用各类改造和加固的办法,在实际工程应用里非常重要。
结语:根据桥梁加固相关研究理论以及工程实际分析结果可知,通过对桥梁主体结构的加固完全能够实现桥梁安全系数和服务质量的升级,同时也能够延长桥梁的服务年限。我国公路桥梁的加固项目众多,大量的老旧公路桥梁依旧处于服役期间,因此公路桥梁的加固迫在眉睫,而施工工艺是制约公路桥梁加固的主要因素,如何在不影响桥梁主体结构和周边环境的前提下,强化桥梁的稳定性,提升桥梁服务质量,是摆在每一个现场工程技术人员面前的一个难题。公路桥梁加固工艺复杂,且影响因素较多,因此在选取合适的加固方案前,必须对桥梁现状进行检测,根据桥梁的实际状态选取针对性的加固方案。
参考文献:
[1] 肖斌,彭明佶. 某高速公路桥梁加固设计及施工工艺分析[J]. 中国水运(下半月). 2012(01)
[2] 李国元,施峰涛,刘汉拾. 粘贴钢板法桥梁加固技术与施工工艺研究[J]. 商品储运与养护. 2008(03)
[3] 刘晓文,张肖宁. 日本TAF环氧沥青混凝土在桥面铺装中的应用[J]. 筑路机械与施工机械化. 2010(01)
[4] 董劲松,刘以团. 高等级公路桥梁加固处治方案及施工工艺方案分析[J]. 价值工程. 2010(27)
[5] 孙小艳,莫喜晶. 钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2008(S1)