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摘要:如何加强公路桥梁的日常加固修复工作,将成为公路桥梁部门急需解决的重要课题。只有认真不间断地对公路桥梁进行加固修复,才能保证公路桥梁的各个组成部分始终处于健康状态,确保公路桥梁抵抗自然灾害的能力,最大限度地实现和延长公路桥梁的实际使用寿命。本文主要对公路桥梁缺陷成因及加固修复技术进行了讨论。
关键词:公路桥梁;缺陷成因;加固修复技术
中图分类号:TU997文献标识码: A
引言
公路桥梁加固修复施工技术相对较复杂,要求公路桥梁加固修复工程取长补短,不仅延长了原公路桥梁的使用寿命,同时还增强了原公路桥梁的承载能力。公路桥梁的加固修复技术已经成为世界普遍关注的课题,加强施工技术与质量控制,只有这样才能够达到技术标准、经济合理和结构安全的目的。
一、对公路桥梁进行加固修复的重要性
从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,在降低成本的同时还能提高社会效益。采取各种有效技术对旧桥梁进行加固或改造,能省去因旧桥拆除又重建的大笔工程费用,还能恢复和提高旧桥原有的承载能力以及交通运输能力,延长桥梁的生命周期,为现代运输做出贡献。
桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
二、公路桥梁缺陷成因
虽然,随着经济的发展我国公路桥梁建设的得到了飞速发展,但目前公路管理局及其相关的监管部门将重点放在公路桥梁的建设上而忽略了对公路的管理和加固修复,加固修复工作不到位,就会造成公路桥梁缺陷的形成,具体表现在以下几个方面:
1、桥梁的设计施工等资料缺少详细的存档
对于一些桥梁的建设年代久远,桥梁的数据设计等资料保存的不全,从而导致不能及时对公路桥梁进行养护,在对桥梁进行维护修建时没有相关的桥梁技术数据做指导,很难在对桥梁修复和检查时做到科学合理。
2、公路桥面污染严重,杂物等不能及时清理
公路桥面没有安排专人清扫、管理,当遇到冬天有积水就会结冰,车辆在行驶的过程中易发生安全事故。公路桥面上的石子垃圾等障碍物造成车辆颠簸,车辆在行驶的过程中也会不同程度的对路面和桥面造成损伤,特别是一些重型、大型车辆对其造成的损坏更大。随着破损程度的增加,当车辆通过路面或桥面时,就会造成桥梁的严重振动,无形中增加了桥梁的承重力,直接导致了桥梁使用寿命的降低。
3、缺少专门的公路桥梁管理养护人员,定期进行检查
在很多情况下,当公路桥梁栏杆、桥梁构件损坏时,由于缺少专门的公路桥梁管理养护人员进行定期检查,而使得出现情况不能得到及早的发现,也就不能得到及时的维修。在很多情况下会造成车辆和行人发生交通事故。
4、拱桥
绝大部分石拱桥均为老桥利用,经过了多次拓宽,加宽部分与老桥结合部分连接不够紧密,部分桥梁结合部渗水较为严重,甚至新老桥的矢跨比、交角都不同;大部分石拱桥拱圈、桥墩或桥台侧墙等均有多处渗水,并明显附有青苔;少数石拱桥拱圈石料使用片石,且空洞较多,会对拱桥的质量和安全埋下隐患。
5、梁板桥
部分桥梁出现明显的桥头跳车,对桥梁的冲击力较大,直接影响梁板的使用寿命;桥梁墩、台基础因冲刷而损坏严重,桩基础或承台、横系梁等明显外露,这些现象已成为质量隐患;部分桥梁T梁肋板的竖向裂缝较多,空心板有较多横向裂缝;多数桥梁的伸缩缝均有不同程度的损坏,导致伸缩缝附近的桥面铺装混凝土破损,直接影响行车舒适和梁板的使用质量。
6、其他原因
早期修建的桥梁设计荷载等级明显偏低,大部分为汽-10或汽-13,使用年限偏长,近几年超限、超载车辆明显增多,直接影响桥梁的安全使用。桥梁的日常养护投入不足,且日常养护巡查时对桥梁的检测手段过于简单,无法及时准确地发现桥梁真正存在的病害,这样有可能使病害进一步加剧。早期施工方面留下的质量隐患或缺陷,如台背回填不规范,混凝土立模、浇筑等不规范,原材料控制不严,伸缩缝安装不规范等。早期设计方面存在的缺陷,如所有老石拱桥未设计防水混凝土桥面铺装、泄水孔等防水和排水设施,新、老石拱桥结合部未采取切实有效的处理措施等。
三、公路桥梁加固修复技术
1、增大混凝土截面加固修复技术
增大混凝土截面加固技术是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥梁加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式,一种是加厚桥面板,另一种是加大主梁肋的高度和宽度。加厚桥面板进行补强时,先将原桥面铺装层凿除,在桥面板上浇筑一层新的混凝土补强层,使其与原T梁形成组合断面,用以提高抗弯刚度以达到补强的效果。后者则使梁肋下缘采用钢筋混凝土加宽加高,通常在加大的下缘混凝土截面中加设主筋,用以提高截面的承载力,达到补强加固的效果,该方法仅适用于具有梁肋的桥梁加固,对于板梁、箱梁不宜实施。但是此方法只对较小跨径的T梁桥或板桥较为适用。一般采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。
2、高强复合纤维预应力加固修复技术
高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维(FRP),碳纤维材料在桥梁加固工程中应用非常广泛,技术比较成熟。技术原理为:碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。碳纤维加固技术性能是否能够达到要求的关键是碳纤维材料与混凝土基材的粘结性是否符合要求。为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果,对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法。碳纤维预应力加固的作用原理是利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力,改善加固梁的受力状态,其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。技术特点是施工便捷、高效,具有良好的耐腐蚀性和耐久性,对内部混凝土结构起到保护作用,进而达到高效加固修补的目的。
3、体外预应力加固修复技术
体外预应力加固是利用预应力所产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属于一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,所以对墩台以及基础受力状况影响很小。可以节省对墩台以及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在巨大的集中力、容易受环境影响,需要做防腐处理。其设计要点是:通过在梁体外部设置拉杆或撑杆,并与被加固的梁体锚同连接,然后施加预应力,强迫后加的拉杆或撑杆受力,从而改变原结构的内力分布,并降低原结构的应力水平,使结构总承载力显著提高,且可减少结构的变形,使裂缝宽度缩小甚至完全闭合。该加固法适用于中小跨径的梁式桥。
4、有粘結预应力加固修复技术
采用锚固于梁体上的2股-3股钢绞线或小直径粗钢筋,对梁施加预应力,然后喷注具有一定抗拉性能的复合砂浆,将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体,构成有粘结预应力加固体系。有粘结预应力加固体系,依靠喷注的高性能复合砂浆,将预应力筋与被加固梁体粘结为一体,复合砂浆的高粘结强度是保证两者共同工作的基础,复合砂浆的高抗拉性能是控制结构抗裂性、保护后加预应力钢筋免于锈蚀的前提。
结束语
总之,随着我国经济的迅猛发展,对交通状况也提出了更高的要求,与此同时公路建设也发展的非常迅速,对公路桥梁实施科学的加固修复技术是十分有意义的。只有及时的对公路桥梁进行加固修复,才能确保公路桥梁的使用畅通。
参考文献
[1]李生.浅谈公路桥梁加固施工技术与质量控制[J].中国高新技术企业,2012,(21).
[2]杨锡成.浅谈公路桥梁加固施工质量控制[J].广东科技,2012,(22).
[3]付永坤.关于公路桥梁养护管理的分析探讨[J].黑龙江交通科技,2012(09).
关键词:公路桥梁;缺陷成因;加固修复技术
中图分类号:TU997文献标识码: A
引言
公路桥梁加固修复施工技术相对较复杂,要求公路桥梁加固修复工程取长补短,不仅延长了原公路桥梁的使用寿命,同时还增强了原公路桥梁的承载能力。公路桥梁的加固修复技术已经成为世界普遍关注的课题,加强施工技术与质量控制,只有这样才能够达到技术标准、经济合理和结构安全的目的。
一、对公路桥梁进行加固修复的重要性
从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,在降低成本的同时还能提高社会效益。采取各种有效技术对旧桥梁进行加固或改造,能省去因旧桥拆除又重建的大笔工程费用,还能恢复和提高旧桥原有的承载能力以及交通运输能力,延长桥梁的生命周期,为现代运输做出贡献。
桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。
二、公路桥梁缺陷成因
虽然,随着经济的发展我国公路桥梁建设的得到了飞速发展,但目前公路管理局及其相关的监管部门将重点放在公路桥梁的建设上而忽略了对公路的管理和加固修复,加固修复工作不到位,就会造成公路桥梁缺陷的形成,具体表现在以下几个方面:
1、桥梁的设计施工等资料缺少详细的存档
对于一些桥梁的建设年代久远,桥梁的数据设计等资料保存的不全,从而导致不能及时对公路桥梁进行养护,在对桥梁进行维护修建时没有相关的桥梁技术数据做指导,很难在对桥梁修复和检查时做到科学合理。
2、公路桥面污染严重,杂物等不能及时清理
公路桥面没有安排专人清扫、管理,当遇到冬天有积水就会结冰,车辆在行驶的过程中易发生安全事故。公路桥面上的石子垃圾等障碍物造成车辆颠簸,车辆在行驶的过程中也会不同程度的对路面和桥面造成损伤,特别是一些重型、大型车辆对其造成的损坏更大。随着破损程度的增加,当车辆通过路面或桥面时,就会造成桥梁的严重振动,无形中增加了桥梁的承重力,直接导致了桥梁使用寿命的降低。
3、缺少专门的公路桥梁管理养护人员,定期进行检查
在很多情况下,当公路桥梁栏杆、桥梁构件损坏时,由于缺少专门的公路桥梁管理养护人员进行定期检查,而使得出现情况不能得到及早的发现,也就不能得到及时的维修。在很多情况下会造成车辆和行人发生交通事故。
4、拱桥
绝大部分石拱桥均为老桥利用,经过了多次拓宽,加宽部分与老桥结合部分连接不够紧密,部分桥梁结合部渗水较为严重,甚至新老桥的矢跨比、交角都不同;大部分石拱桥拱圈、桥墩或桥台侧墙等均有多处渗水,并明显附有青苔;少数石拱桥拱圈石料使用片石,且空洞较多,会对拱桥的质量和安全埋下隐患。
5、梁板桥
部分桥梁出现明显的桥头跳车,对桥梁的冲击力较大,直接影响梁板的使用寿命;桥梁墩、台基础因冲刷而损坏严重,桩基础或承台、横系梁等明显外露,这些现象已成为质量隐患;部分桥梁T梁肋板的竖向裂缝较多,空心板有较多横向裂缝;多数桥梁的伸缩缝均有不同程度的损坏,导致伸缩缝附近的桥面铺装混凝土破损,直接影响行车舒适和梁板的使用质量。
6、其他原因
早期修建的桥梁设计荷载等级明显偏低,大部分为汽-10或汽-13,使用年限偏长,近几年超限、超载车辆明显增多,直接影响桥梁的安全使用。桥梁的日常养护投入不足,且日常养护巡查时对桥梁的检测手段过于简单,无法及时准确地发现桥梁真正存在的病害,这样有可能使病害进一步加剧。早期施工方面留下的质量隐患或缺陷,如台背回填不规范,混凝土立模、浇筑等不规范,原材料控制不严,伸缩缝安装不规范等。早期设计方面存在的缺陷,如所有老石拱桥未设计防水混凝土桥面铺装、泄水孔等防水和排水设施,新、老石拱桥结合部未采取切实有效的处理措施等。
三、公路桥梁加固修复技术
1、增大混凝土截面加固修复技术
增大混凝土截面加固技术是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥梁加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式,一种是加厚桥面板,另一种是加大主梁肋的高度和宽度。加厚桥面板进行补强时,先将原桥面铺装层凿除,在桥面板上浇筑一层新的混凝土补强层,使其与原T梁形成组合断面,用以提高抗弯刚度以达到补强的效果。后者则使梁肋下缘采用钢筋混凝土加宽加高,通常在加大的下缘混凝土截面中加设主筋,用以提高截面的承载力,达到补强加固的效果,该方法仅适用于具有梁肋的桥梁加固,对于板梁、箱梁不宜实施。但是此方法只对较小跨径的T梁桥或板桥较为适用。一般采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。
2、高强复合纤维预应力加固修复技术
高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维(FRP),碳纤维材料在桥梁加固工程中应用非常广泛,技术比较成熟。技术原理为:碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。碳纤维加固技术性能是否能够达到要求的关键是碳纤维材料与混凝土基材的粘结性是否符合要求。为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果,对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法。碳纤维预应力加固的作用原理是利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力,改善加固梁的受力状态,其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。技术特点是施工便捷、高效,具有良好的耐腐蚀性和耐久性,对内部混凝土结构起到保护作用,进而达到高效加固修补的目的。
3、体外预应力加固修复技术
体外预应力加固是利用预应力所产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属于一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,所以对墩台以及基础受力状况影响很小。可以节省对墩台以及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在巨大的集中力、容易受环境影响,需要做防腐处理。其设计要点是:通过在梁体外部设置拉杆或撑杆,并与被加固的梁体锚同连接,然后施加预应力,强迫后加的拉杆或撑杆受力,从而改变原结构的内力分布,并降低原结构的应力水平,使结构总承载力显著提高,且可减少结构的变形,使裂缝宽度缩小甚至完全闭合。该加固法适用于中小跨径的梁式桥。
4、有粘結预应力加固修复技术
采用锚固于梁体上的2股-3股钢绞线或小直径粗钢筋,对梁施加预应力,然后喷注具有一定抗拉性能的复合砂浆,将预应力钢筋与被加固梁体粘结为一体,构成有粘结预应力加固体系。有粘结预应力加固体系,依靠喷注的高性能复合砂浆,将预应力筋与被加固梁体粘结为一体,复合砂浆的高粘结强度是保证两者共同工作的基础,复合砂浆的高抗拉性能是控制结构抗裂性、保护后加预应力钢筋免于锈蚀的前提。
结束语
总之,随着我国经济的迅猛发展,对交通状况也提出了更高的要求,与此同时公路建设也发展的非常迅速,对公路桥梁实施科学的加固修复技术是十分有意义的。只有及时的对公路桥梁进行加固修复,才能确保公路桥梁的使用畅通。
参考文献
[1]李生.浅谈公路桥梁加固施工技术与质量控制[J].中国高新技术企业,2012,(21).
[2]杨锡成.浅谈公路桥梁加固施工质量控制[J].广东科技,2012,(22).
[3]付永坤.关于公路桥梁养护管理的分析探讨[J].黑龙江交通科技,2012(09).