公路路桥加固改造施工技术要点探析
2015-10-21陈丙年
陈丙年
摘要:随着我国城市化现象的迅速发展,我国公路路桥建设的速度也在不断提升,现如今,随着汽车拥有量不断的增长,交通行业面临的压力也是日益严重,公路的承载量在逐渐增大,在公路的使用寿命内,由于诸多因素造成的路桥问题也较为显著。本文就公路路桥的几种问题以及路桥病害产生的原因进行了分析,并在此基础上提出了一些施工技术的要点。
关键词:公路路桥;加固改造施工技术;要点探析
随着我国经济的迅速发展,通车桥梁的使用频率也越来越高,由于过去的工程施工质量受到客观技术的限制和长时间的桥梁使用,再加上经济的迅速发展,车辆超载情况非常严重,使桥梁的损坏程度越来越深,严重影响了桥梁的正常使用。
几种路桥问题
1.1、剥蚀桥体
结构、表面等部位长时间经过超负载压力或汽车碰撞、刮碰及雨水浸蚀等,表面混凝土容易被剥蚀。主要表现在桥体表面发生的蜂窝孔、露石、脱落等。如果不及时对表面进行修补,剥蚀部位将会越来越大,造成结构损坏。
1.2、混凝土碳化及钢筋锈蚀
混凝土的碳化和钢筋的锈蚀也是路桥中常出现的一种危害。当这两种危害发展的比较严重时,会产生比较多的顺着钢筋方向的裂缝。如果这种情况发展的比较严重,将给桥梁的安全性带来致命危险。
1.3裂缝
在公路路桥中最长出现的一种病害就是裂缝。随着时间的推移,几乎所有的钢筋混凝土桥梁都会出现裂缝。引起路桥出现裂缝的因素有很多,对于市政路桥产生的危害也大不相同。 严重的甚至可以危害到整个路桥的通行。同样也会有钢筋腐蚀、混凝土破坏等问题的出现。这些病害与裂缝间相互影响,对路桥的正常通行及使用寿命起到了较大的影响。
公路路桥病害产生的原因
2.1、外部原因
由于外部力量超过桥梁负载引起桥体结构疲劳、裂缝、破坏等,以及施工时方法不正确引起的结构裂缝、混凝土结构损伤等。
2.2、内部原因
由于混凝土自身具有凝固性,在其凝固时容易产生气孔、微细管道、起泡等现象出现。自然界中的雨水及一些具有腐蚀作用的物质,通过起泡等因素导致渗透现象的出现,使路桥结构中的钢筋出现腐蚀,混凝土出现裂缝,导致桥体的强度及耐久性有所降低。
2.3、裂缝原因
通过大量的试验检测可以得出,除了外力作用其外,混凝土出现其他病害的因素都是由混凝土裂缝引起的。在对混凝土结构的损伤进行调查时,首先要对混凝土的结构进行了解。引起混凝土出现裂缝的因素有很多,其主要原因主要有两种。
2.3.1、由变形引起的裂缝非结构裂缝
非结构性裂缝是由桥体结构变形引起,如外界温差较大:混凝土收缩等引起的桥体自身结构发生变形时,在桥体结构内部会产生内应力,当内应力达到一定程度时,就会引起混凝土出现裂缝,但随着裂纹的出现,内应力也就得到释放。
2.3.2、由于外载荷引起的裂缝
结构性裂缝主要是指由外载荷引起的裂缝,这种裂缝出现的原因与分布及雷锋宽度等都与路桥承受的外部负载有关。此类裂缝的主线主要说明路桥结构的承载力度不足以支撑其桥面的负重,需要尽早得到解决。
这两种裂缝所产生的危害大不相同,所以在检测时一定要找出其裂缝产生的原因,方便对加固方案的合理设计。 若不经过认真分析就对裂缝进行处理,不仅无法使裂缝现象得到有效的控制,还对于路桥自身存在着突发性安全隐患。
公路路桥加固的要点
3.1、加大截面加固法
当桥的主梁承力不足或强度不够等情况时,可采用增加路桥主体混凝土的截面和加入配筋进行加固。增加截面时可通过加厚桥面板或加大主梁的高度和宽度来实施。加大截面加固法施工比较简单,主要用于跨度较小的市政路桥加固,并已经有成熟的经验和实例供参考。采用这种方法加固改造后的桥梁,强度明显提高,承载能力也增加。
设计要点分析:设计时,要考虑到单体支撑桥墩的承力设计标准,了解主梁跨度、厚度等数据,并根据实际设计承力范围相应增加截面宽度、厚度,不可盲目增加,以免主梁自重增加,支撑桥墩承力强度不够。
3.2、桥面加固改造方法
3.2.1、重新浇筑混凝土
此方法适用于桥面的破裂和损坏的面积比较大,并且破损程度特别严重,以及混凝土质量不好或施工不良等引起的危害。如果用其它方法不能有效修补时,就必须重新浇筑混凝土。修复施工时,将破坏或存在危害的部位桥面全部拆除,清除干净后,可铺入适量的钢筋网,重新浇筑混凝土。
设计要点分析:此方案设计时要了解原有桥面设计强度,使用相同强度的钢筋和水泥标号,以使修补后桥面的强度和承受力达到原桥面设计时的标准。
3.2.2、桥面局部修复方法
局部修复法主要针对桥面局部出现的破损,通过将混凝土表层松动部分的清除,深度需达到露出钢筋为宜,然后用清水对断面进行清洁,然后需采用相同标号的水泥对桥面进行修补,待路桥凝固后方可重新投入使用。
这种设计方案的运用,要结合局部破损的实际状况,如果破损程度较深,应对其破损处的松脱结构进行处理,至露出钢筋方可。若破损深度较浅,可直接对其进行简单的修补即可。
3.3、粘贴抗拉补强材料加固法
在路桥的交通流量超出预期设计时, 路桥的主梁会出现承载力不足的问题,可通过使用粘结剂或锚栓,在桥体结构的受力部位或薄弱处进行施工,在钢板或高强复合碳纤维进行粘贴锚固。使其与桥体保持一致实际上是将钢板或者高强复合碳纤维对钢筋进行了替代,使其达到提升主梁承载力的作用。这种方法是在桥体原有的基础上进行的,其工艺相对简单,工期短,质量容易控制。
设计分析:在设计时需要结合桥梁的受力情况,通常情况下,补强材料的强度容易受到桥梁主梁变形的影响,未能达到其设计强度。因此,在施工前应对桥梁的分段受力进行详细的了解,避免过高的估计补强材料的作用。
3.4、桥下部结构加固法
桥墩是桥梁构的重中之中,一般桥下部的常见病害有桥墩,台出现裂缝、剥落、钢筋外露、锈蚀、变形、移位等,基础不均匀沉陷、滑移和倾斜、基底局部冲空、基础结构物的异常应力和开裂。
设计要点分析:要准确确定危害的原因来设计相应的改造方案,一般可在桥梁大修时,同时采用以上几种方法同时进行修补。
3.5、体外预应力加固法
通常情况下,在桥梁的侧下部或者是桥梁的底下增设预应力的粗钢筋或者加劲钢丝索进行补强,然后分别在桥梁的两端锚固,借助设置一定联结构件,使得梁体和预应力拉杆之间构成衍架的一个体系,最终形成一次的超静的定结构。
体外预应力的加固法不仅具有加固效果好等特点,而且使用范围也比较广。体外预应力加固法在路桥结构受拉的区域,产生和路橋反轴向的弯矩和压力,抵消部分的自重压力进而减少承载的应力,最终提高路桥承载力。目前在很多工程中广泛应用到这种加固法。
结语
综上所述,路桥的加固改造措施多种多样。在施工设计时,要从出现危害的实际因素着手,详细的对其进行分析,确保改造方案能够有效使得路桥得到加固,使路桥的资金效益最大化,促进路桥行业的发展。
参考文献:
[1]张淼. 山区高速公路路桥施工技术应用分析[J]. 科技创业家,2013,05:32.
[2]李振奎. 路桥过渡段的施工技术分析[J]. 中国新技术新产品,2013,04:67.