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桥梁加固实施的原则及加固技术

发布时间:2014-10-23 18:32:00    浏览量:[news:i]

0.前言 
  随着我国基础设施建设的飞速发展,交通基础设施建设无论从规模上还是建设标准上都有了一个大跨度的提高。桥梁作为道路交通的一部分,随着经济的发展和公路交通量的增大,桥梁荷载呈现以下特点:交通量不断增大;重型车辆和超载现象严重;超限运输的增加等。由于桥梁的承载能力有限,造成了许多桥梁不同程度的损伤,存在安全隐患。因此,对桥梁的加固与维修非常重要。 
  1.桥梁加固的内容 
  桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通行能力的措施。桥梁加固与改建工作的主要内容包括:对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面结构。桥梁的加固与改建工作应充分利用原有部件,凡能加固的,则不宜改建。桥梁加固的工作程序一般为:检查桥梁现状及损坏情况;调查桥梁历史技术资料及现有交通状况;提出维修加固或改建方案并进行分析比较;确定方案并付诸实施,即进行维修加固或施工。 
  2.桥梁加固的具体工作 
  2.1桥梁病害的成因 
  (1)以前我国修建的桥梁因为受到当时设计、材料、施工等方面的影响和局限,存在一定的先天不足,安全不足。一般会有断面单薄、安全储备低、双曲拱等,这就需要桥梁加固,对原本存在的缺陷进行修补。 
  (2)桥梁的耐久性差或年久失修、老化等问题。很多早年修造的砖拱桥就存在这样的问题。 
  (3)近年修建的桥梁,因施工期短、设计不当、施工质量差等原因,很多的桥梁都出现了多种问题,这也是亟待加固的一部分桥梁。 
  (4)随着经济的发展,交通量再增大,桥梁的载重又面临新的挑战,这就需要对桥梁进行加固,提前预防事故发生。 
  (5)还有部分桥没有自身的先天问题,但是随着使用年份的增加,由于雨水冲刷、风化等自然原因致使存在一些病害,就需要进行修补,以延长桥梁使用年限。 
  2.2桥梁加固实施的原则和难度 
  2.2.1桥梁加固的难度 
  (1)桥梁建成后,基本都已使用通车,那么加固要在保证交通畅顺的同时进行,这就为加固工程带来的一定的难度。 
  (2)很多需要加固的旧桥多是危桥,结构已经很脆弱,这些旧桥因为时间长,很多原有的设计资料和施工记录都不完整了,造成对结构内部不能完全解析,因此存在很多不确定因素,所以这就给旧桥加固带来了很大难度。 
  (3)有很多过渡时期的旧桥,结构设计时参杂了新老结构体系,还有的桥包括了新老桥体,这就为加固桥梁工作增加了施工难度和工序。 
  (4)桥梁都有自身的结构,所有的加固都要在原结构基础上进行,这对加固工作带来了局限性。 
  2.2.2桥梁加固的原则和安全评估 
  桥梁加固原则就是在遵循先加固,加固不能满足需要的就进行改造,完全失去交通行车能力的就重建。旧桥加固实际上是一项经常性的桥梁施工工程,桥梁的加固是以加大和修复桥梁构件来提高局部或整体桥梁的承载力的施工。桥梁加固一般遵循不改变桥梁原结构的原则;若是桥梁加固不能满足和适应实际的交通需要,那么就要对桥梁进行改造。一般旧桥改造是对旧桥的部分构件进行更换或者改变原桥梁的结构体系,再者就是拆除部分构造重建;对于已经完全不能通车的桥梁只能将旧桥进行拆除,重新设计、建造新桥。 
  桥梁加固后,对上部结构要进行静载和动载实验,将试验结果与加固前进行比较,再与所要达到的标准进行比较,看加固是否成功。对下部结构,要运用适当的器械进行频率变化的测评,以此确定桥墩加固效果是否合格。 
  桥梁的加固应在施工完成后对工程进行加固效果的评价,评价通过后桥梁加固才算完成。桥梁加固维修技术发展时间并不长,为了指导桥梁加固工作,应该有一套完整的实用性桥梁检测、评定加固的技术规范,以保证桥梁加固工作科学合理安全。 
  3.桥梁加固常用技术 
  桥梁加固技术主要有:增大原结构构件截面,提高原结构的强度和刚度;建立新结构保证桥梁的抗力;改变原结构的受力体系,减少原结构受力;对原结构施加预应力,改善原结构的受力能力。 
  3.1增大构件截面的方法 
  ①增加主梁截面。适用于主筋截面不足、桥下净空有限、不允许增加梁高的桥梁。这种加固方式可以不受桥下净空的限制,只需截断并接长箍筋,但这种方法对结构的损伤较大,施工工艺较复杂。②增大梁肋混凝土截面。适用桥下净空较高,允许增加主梁高度的桥梁,这种方法会减小桥下净空,对于桥梁的外观影响较大,城市桥梁多不适用这种方法。③加厚桥面板,增加桥面截面。适用于可中断交通的小跨径桥梁,这种加固法增加了自身结构重量增加产生的弯矩,结构承载力提高不明显。 
  3.2提高桥梁抗力的方法 
  ①粘贴钢板。这种方法中,粘贴钢板加工成形比较困难,需要支护设备,而且在长期使用中维修保养工作量大。②粘贴玻璃钢。适用于通行重型车和大型设备的桥梁进行临时加固。这种方法中玻璃钢的弹性模量较混凝土低,容易发生变形,所以只在临时加固中适用。③粘贴钢筋。这种方法对钢筋进行了防护处理,可以增加梁的抗弯能力。 
  3.3增加辅助构件,减少原结构受力的方法 
  ①增加主梁。适用于主体结构较为完好但承载力不足的桥梁。这种方法施工时需要中断交通,且工艺复杂、工程量大,对桥梁原结构损伤也比较大。②增加横隔梁。适用因横向联系不足而降低承载力的桥梁的上部结构。这种方法是在桥梁上增设横隔梁,主要是固定主梁上贯通全桥宽的钢筋。 
  3.4改变结构的加固法 
  ①八字撑架加固。适用于不通航河道之上的桥梁的上部结构。这种方法对桥下净空影响较大,不常用于城市桥梁的加固。②连续体系加固。适用于抗弯能力不足的桥梁。这种方法对交通有影响。 
  ③还有增设大边梁的方法和截面转换方法。 
  3.5预应力技术 
  现代桥梁逐渐向轻型、大跨度等方向发展,所以在今后的桥梁加固中,现有的加固技术就受到一定限制,所以预应力技术会被普及。预应力技术主要通过体外预应力来实现,体外预应力的预应力钢束设于混凝土构件的外侧,钢束穿过设在构建端部的挡块和中部适当位置的转向块进行张拉,从而使砼构件获得预压应力。预应力技术包括:下撑式预应力拉杆法、预应力钢丝束法。 
  3.6对于桥梁出现裂缝等,不需进行大型技术工程的,可进行局部的修补 
  ①表面抹灰补缝。在混凝土表面用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液、环氧砂浆等材料在裂缝处涂抹。②表面喷浆补缝。根据裂缝的部位、性质,可分别采用无钢筋素喷浆或挂网喷浆等方法修补裂缝。喷浆修补一般先对裂缝表面进行毛处理,之后喷射一层有一定密度的高强度水泥砂浆封闭裂缝。③压力灌浆补缝。施加一定压力,将浆液灌进裂缝内部,提高结构强度、耐久性和抗渗性。压力灌浆的浆液也有多种,水泥灌浆、沥青灌浆、化学灌浆,可根据桥梁裂缝的实际情况进行选择。 
  4.结束语 
  桥梁的病害品种繁多,处理措施也多种多样。在旧桥加固、改造中,要不断创新和探索,采用最先进技术工艺和材料,对旧桥进行修复,使其继续发挥使用功能,以保证公路交通畅通无阻。
 

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