道路桥梁结构加固措施与方法分析
2016-10-14邱宏宾
邱宏宾
摘 要:城镇化建设的深入推进,带动了城镇公共基础设施建设的蓬勃发展,道路桥梁作为城镇交通的重要组成部分,一方面便利了人们的日常出行,另一方面也有助于保障地区经济发展。但是道路桥梁在修建过程中,由于受地质情况、施工技术、管理监督等方面因素的影响,往往存在各种形式的结构病害,影响了道路桥梁的整体安全性和使用稳定性。因此,必须详细分析导致桥梁结构病害的问题原因,探寻可行性的加固措施。
关键词:道路桥梁;结构病害;成因分析;加固措施
在以往的道路桥梁施工过程中,建筑企业将工作重点集中于施工质量方面,忽视桥梁整体结构的分析和优化,虽然在道路桥梁投入使用的初期不会出现严重的质量问题,但是随着桥梁使用年限的增加,内部结构破坏现象加重,很有可能引发桥梁主体裂缝或结构框架开裂等问题,不仅造成了巨大的资金浪费,而且严重影响行车安全。文章首先指出了当前道路桥梁结构常见的病害种类及其形成原因,随后结合工作实际经验,提出了结构加固的几点措施。
一、道路桥梁常见的结构病害及发生原因
1、前期调查不足,结构设计不合理
道路桥梁施工与其他建筑工程一样,要想保证整体质量安全,必须在施工开始之前做好详细的地质勘测和数据采集工作,并在此基础上完成标准化的施工设计,从而为后期桥梁动工提供必要的参考依据。但是部分道路桥梁施工企业对于前期设计规划工作的重视程度不足,设计工期较短。道路桥梁施工与其他普通的建筑工程相比,对于地质条件、水文特征等因素的要求程度较高,加上结构设计工作对细节要求严格,因此必然要花费较多的设计工期。但是建筑企业的管理人员为了提高企业经济利润,必须要在规定期限内完成桥梁工程,在这种情况下,花费在前期设计上的时间就会缩短,这种通过“赶工期”方式完成的桥梁结构设计,其质量性和实用性都存在诸多问题。
2、桥梁基础埋置深度不足
不同地区的地质情况存在较大差异,在开展道路桥梁施工时,要根据当地的地质特点和实际勘测结果,有针对性的制定桥梁地基施工方案。在桥梁基础施工时,最常见的问题是埋设深度不足,后期地基受地下水侵袭,承重能力下降,进而导致桥梁主体不均匀下沉,结构主体损害。例如,在我国东北地区施工时,由于受冻土层的影响,前期桥梁基础开挖困难,因此桥梁基础的埋设深度往往要小于施工标准。而在春季冻土层会出现冻融现象,地基土壤承重能力下降,桥梁基础的稳定性差,出现沉降问题并使桥梁结构受到影响;而在黄土高原地区,干燥情况下黄土的承重能力较强,但是后期桥梁投入使用后,受雨水侵蚀影响,黄土竖向结构遭到破坏,很容易出现土层坍塌问题,也是影响桥梁结构病害的主要原因之一。
3、后期养护措施不到位
当前我国道路桥梁主体材料大多以混凝土为主,混凝土材料的优点在于制作方便、成本较低、抗拉能力好。但是混凝土对于施工技术的要求程度较高,如果施工管理不当或是后期养护工作不到位,都很容易导致混凝土主体出现裂缝问题。例如在混凝土配置时,没有掌握好混凝土各个混料配比,水泥或砂石比例过高,水分不足,加上混凝土水化热因素的影响,内部水分蒸发过快,混凝土过快干缩并裂缝。混凝土出现裂缝后,如果没有采取及时的修补措施,在遇到降雨或降雪天气后,这些雨水会沿着混凝土裂缝逐渐渗入到内部钢筋框架结构上,导致钢筋结构出现严重的锈蚀问题,承重能力下降。
二、道路桥梁常见结构病害的加固措施
针对上述几种常见的结构病害问题,采取有针对性的防治措施,才能够起到结构加固的效果。
1、设置隔水隔温层
首先将厚度为20mm的PE防水板以2层包裹在墩台基本的四个周边,然后用炉灰渣覆盖以作保温层,黏砂土铺陈以作隔水层。基于炉灰渣较小的导热系数,而炉渣经过严格的挑选,具有较大空隙率的特点,这种特点使得其自身不会冻胀,让冻害得到了很好的处理。
2、涂刷沥青漆隔离层
为了使基础冻胀不发生,让冻土对基础的挤压变小,避免土体的冻胀,可以把沥青漆或者黄油厚厚地涂在基础桥梁四周围的表面上,以解决在冻土范围以内的基础,还可以把一定量的食用盐掺在回填土壤中,以把普通土壤变成盐渍土,改变水盐比例,让土壤中的水盐溶液含量增加,这样就可以使土达到冻胀的温度降低下来。
3、结构体系调整
对于市区道路桥梁进行的结构体系调整,一般是通过增加桥梁跨数从而减少跨度和将简支梁改成连续梁等方法,达到提高其承载能力的目的。增加桥梁跨数减少跨度,通常是增设桥墩作为结构体系的新支点。采用此方法应当注意保证桥梁在加固改造完成后其桥洞仍能满足通航或车辆通行的要求。
4、桩基增补
桥梁承受的一切荷载和应力均最终通过桩基传递到地基的土层和岩层中,而当市区道路桥梁由于设计承载力无法满足实际使用时,就不得不对桥梁的桩基础进行加强处理,最常用而有效的方法就是增补桩基。桩基础的增补,理论上可以是钻孔灌注桩,也可以是预制桩,但是根据市区道路桥梁的特点,一般推荐采用预制桩。
除了上述几种道路桥梁施工过程中的加固措施外,还必须要做到一下两点,实现道路桥梁施工结构保护的全过程控制:第一点是做好前期准备工作,主要包括地质勘察、水文检测和规划设计。道路桥梁对于施工当地的地质条件要求较高,施工企业尤其要做好地基加固、地基防水等措施,提高地基的稳固性。同时做好周密的规划设计,必要情况下可以与施工部门、管理部门进行协商探讨,确保设计方案具有可行性。第二点是做好后期养护工作,道路桥梁使用环境相对特殊,因此加强后期的管理、养护工作不但能确保道路桥梁的结构安全,而且能有效延长其使用寿命,帮助相关部门节省了大量的维修资金。尤其要注意桥梁防水、排水措施,确保桥梁主体结构的安全。
结语:道路桥梁结构的稳固事关经济利益和人身安全,不断创新建筑技术、采取加固措施,成为当前维护道路桥梁结构安全的重要途径。不可否认的是,现阶段我国道路桥梁施工过程中仍然存在一些技术、管理问题,桥梁结构的整体安全性能也有待进一步加强,相关建筑企业必须紧跟市场发展形势,不断与时俱进,通过革新建设理念、引进高素质建设人才等方式,在确保道路桥梁主体结构安全的前提下,降低建筑成本花费,推动行业可持续发展。
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