对桥梁下挠的因素及加固技术的探讨
2010-08-15林可当
林可当
(广东省佛开高速公路有限公司,广东 佛山 528000)
1 导致桥梁下挠的病害因素
随着我国经济的高速发展,以及国内机动车辆数量的迅猛增加,我国交通运输业面临着前所未有的巨大压力。近年来,由于部分桥梁施工、养护、运营管理措施不力,我国桥梁现已普遍出现老化的现象,甚至某些质量极差的桥梁出现了没有达到设计寿命前达到使用寿命的问题,因而我国桥梁的经济与安全形势均不乐观。桥梁作为现代交通线路的枢纽之一,其老化损伤后将直接影响桥梁的使用功能,并对国民经济产生重大的影响。桥梁下挠是桥梁最容易出现的安全问题之一,必须引起政府相关管理部门和人员的高度重视。导致桥梁下挠的病害因素,主要有以下两个方面:
1.1 箱梁底板开裂
国内部分桥梁专业的专家、学者通过对桥梁下挠现象进行系统的分析与研究,基本得出了一个大家都认可的结论:采用单悬臂转连续、挂篮悬臂平衡法施工的连续梁与连续刚构桥梁,在桥梁的施工过程中就极易出现开裂病害,加之正式运营后荷载作用的影响,底板开裂的病害现象就更为普遍了。由此可见,桥梁箱梁底板开裂是导致桥梁下挠的根本病害因素之一,如果不能彻底得到根治与处理,就难以真正杜绝桥梁下挠现象的出现。
1.2 跨中挠度过大
近年来,我国各地区都兴建了一系列的大型桥梁工程,现代桥梁普遍采取大跨度连续体系的新型建筑形式。大跨度连续体系桥梁的优点是有目共睹的,既满足了大批车辆同时通行的需求,又实现了桥梁整体建筑效果美观、大气的要求。但是在长期使用过程中,大跨度连续体系桥梁容易出现局部变形的问题,按照国内现行的桥梁维护规范要求,在此类结构的桥梁中往往需要设置一定的预拱度来降低变形现象出现的几率,从而保证桥梁整体线形的平顺。跨中挠度过大的桥梁在建成正式通车一段时间后,跨中均会出现超过预期的梁体下挠,进而使桥梁整体线形严重扭曲,桥体局部刚度降低,给行车带来极大麻烦,甚至有可能引发严重的安全隐患。因此,跨中挠度过大是导致桥梁下挠的主要病害因素之一。
2 桥梁下挠的状况
近年来,国内各大中城市、交通压力较大的地区,都在积极铺设各类型的桥梁,以实现促使交通通畅的目标。桥梁工程项目施工多是由专业的工程建筑单位来开展和进行,而国内对于桥梁质量的验收和审核,仍然存在一定的漏洞和弊端。桥梁的使用年限和通行质量是考察桥梁建设项目是否成功的两项重要指标,而桥梁下挠现象的出现就必然会影响到桥梁的整体质量参数的合格率。桥梁下挠可能引发的状况是不同的,要根据发生桥梁下挠的位置和具体情况来确定。目前,国内桥梁下挠的状况,主要表现在以下两个方面:
2.1 导致桥梁的使用年限大幅度下降
在桥梁设计阶段,技术人员就会综合桥梁的整体强度和使用后的荷载状况,初步计算出桥梁的使用年限,但是这只是技术人员按照合理情况进行的一种假设。在桥梁的实际使用过程中,有许多情况是难以进行估计和预算的,例如桥梁下挠现象的出现。桥梁下挠的出现会导致桥梁表面或内部出现许多明显的裂缝,即使经过一些加固措施,也在客观上降低了桥梁的整体使用年限,这是客观事实决定的。
2.2 导致桥梁的通行质量降低
一旦桥梁下挠现象的出现,桥梁管理部门必然会采取一定的措施对其进行修复,这就会造成短时间内的桥梁的禁行,如果修复的效果难以达到相关技术标准要求,则要对桥梁的部分路段进行重新铺设,甚至是整体桥梁都要炸毁。修复以后的桥梁也很难达到满意的通行质量,有可能实行限制通行的方式来保证桥梁的通行安全,这就难免造成桥梁通行质量降低等问题。
3 解决桥梁下挠的加固技术
随着城市道路、乡村公路以及各主要高速公路线路通行压力的逐年增大,桥梁在现代交通运输中已逐渐发挥了更为重要的作用,并成为缓解城市交通压力的主要措施之一。现代铺架的桥梁多是作为人们出行和货物运输的主要交通形式,每天都会有大量的车辆和人流在桥梁上通行,如果发现桥梁存在下挠的问题,而没有及时的对其进行有效的加固,必然会埋下引发重大安全事故的隐患。桥梁下挠的加固是一项相对复杂的工作内容,其对于技术性、科学性、全面性的要求也比较高,决不允许存在丝毫的马虎与大意。目前,国内解决桥梁下挠加固的技术,主要有以下两项措施:
3.1 体系转换加固技术的应用
体系转换加固是一项较为传统的桥梁下挠加固技术,是目前国内应用最为广泛的技术形式之一,并且取得了较为理想的效果。体系转换加固技术具有提高桥梁结构承载力、增大结构刚度、减小挠度等诸多优点。体系转换加固技术是指在桥梁原有部件的基础上,增设部分能够承载负载的构件,使桥梁的整体受力体系和受力状况发生一定程度的转变,从能有效降低承重构件的压力,改善桥梁的整体使用性能,进而达到修复桥梁下挠、提高桥梁承载能力的目的。
3.2 SHO-BOND技术的应用
近年来,随着国内公路交通的日渐拥挤,以及机动车辆数量的快速增长,更大的交通流量和载荷涌向各类桥梁,这也就客观促使桥梁下挠现象的加剧和突出。同时,随着国内大部分桥梁逐渐进入重点养护期,桥梁下挠的问题将会显得日益突出。目前,在美国、英国、加拿大、日本、德国等一些发达国家,对桥梁下挠的加固已逐步形成一项专门的行业。在桥梁下挠加固技术应用领域中,日本处于较为先进的地位,日本已经建立了一套相应的技术应用与管理规范流程,并开发出了一系列完善的方法,以及与之相配套的各种修补、补强材料。其中,日本SHO-BOND建设株式会社以其丰富的桥梁下挠加固经验和独到的工艺思想,创立了成套的修补、补强工法。在国内桥梁下挠加固中,SHO-BOND技术已经得到了广泛的应用与发展,并取得了良好的效果。
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