浅谈市政道路桥梁结构加固方法
2016-10-19周宏星蒋凎元
周宏星 蒋凎元
【摘要】道路桥梁工程的结构坚固程度关系着运输以及人们出行的安全,由此可见,道路桥梁结构的加固技术是极其重要的,其不仅能够提高道路桥梁的耐用度,还能够延长道路桥梁的使用寿命,减少安全事故的发生,同时也促进了市政道路桥梁建设的发展。
【关键词】市政道路;使用寿命;加固方法
1、市政道路桥梁加固的原则
针对市政道路桥梁进行加固设计的时候要注意以原桥为加固基础,以确保在不改变原来市政道路桥梁结构和型式的前提下,采取对原桥的主要承受力构件进行加固的方法来加固。对市政道路桥梁的加固设计需要考虑以下几个重点:
(1) 要确保市政道路桥梁的下部承力结构具有足够的受力能力;(2)合理选择改造方法和技术。在设计上对上部结构的加固应强调从下至上的顺序,严格控制上部荷载,采取限荷和卸載,并应有重点地增设侧向支撑和约束。在施工技术上应尽可能采用施工质量易于控制和检验的成熟方法,如植筋、粘碳纤维等。(3)市政道路桥梁加固后必须能达到通过一定标准吨重卡车的硬性要求;
2、市政道路桥梁常见的结构病害
2.1 路桥地基沉降不均匀路桥地基与路桥面的受力息息相关,当路基地基沉降不均匀时,就会影响路桥的受力,这也直接导致路桥表面出现裂缝。这种病害的出现有以下几个因素: 首先,在施工前期,对施工地区的地质条件等没有进行实地考察或者深入勘察,导致在设计阶段,其设计理念和规划与实际施工现场不符,这也大大降低了设计方案的可操作性和实用性;其次,在具体的施工过程中,部分施工人员和技术人员没有按照相关国家规定和技术标准进行施工,购选和使用的建筑材料的质量也参差不齐,影响了路桥地基的质量;然后,对工程原材料的混合配比不科学,导致混合料的强度受到影响。
2.2 路桥铺装层产生裂缝
造成路桥铺装层出现裂缝的原因有:(1)在施工过程中,由于自然环境的变化,特别是温度的变化,如我国北方,昼夜温差大,会使铺装层的强度受到影响,目前我国桥路铺装层的大多为半刚性结构,这种结构的设计会增强路桥的强度和压实度,但也不能完全保障路桥工程的整体稳定性;(2)如果交通量过大,路桥结构在不断地受到冲击,那么,其结构的各项性能就会不断降低,路桥表面在长期的磨损和挤压中,铺装层出现裂缝;(3)施工原材料的配比不合理,在搅拌等过程中,施工人员没有控制好温度和时间,导致原材料的凝合不到位,在这种情况下,路桥铺装层会很容易出现裂缝。
2.3 梁端头局部破损
梁端头局部破损是很难修复和弥补的一种结构病害,一旦梁端头塑封出现变形和损坏,就会产生能耗和化学反应,使局部的各项性能产生变化,例如PH 值等。值得一提的是,如果防腐工作没有实行到位,会导致路桥中的钢筋结构受到腐蚀,从而破坏了路桥结构,引发安全事故的发生。
3、我国市政道路桥梁加固方法
3.1 预应力技术
由于日益增加的公路桥梁需求,现代化的公路桥梁在逐步向轻型的、大跨度等方面改进,因此在以后的公路桥梁加固施工中,以前的和现有的公路桥梁加固施工技术就会受到一定的局限,因此预应力技术就会合理普及开来。预应力技术的实现途径主要是体外预应力,预应力钢束一般会设立在公路桥梁混凝土构件的两侧,钢束穿过公路桥梁的转向构件,对公路桥梁进行拉伸,从而使得构件获得预应力。预应力技术一般分为两种:下撑式预应力拉杆法、预应力钢丝束法。
3.2 粘帖钢板加固加固方法
粘帖钢板加固法是通过采用环氧树脂或者建筑结构胶,将粘贴钢板及锚栓固定在混凝土结构受拉边缘或者薄弱位置,用来提高构件承载力的方法。粘帖钢板加固适用于主梁承载力不足,或者纵向主筋出现重度腐坏的情况,多用于年代较早、涉及承载力不足的旧桥。粘帖钢板加固技术对施工工艺要求较高,处理环节复杂。首先完成原结构裂缝封灌,对粘帖钢板的混凝土区域进行油污清理和打磨,再对混凝土和钢板粘合面处理,同时还要对钢板进行防腐处理。粘帖钢板施工混凝土结构表面缺陷和裂缝修补完成后才能进行。采用直接涂胶粘贴的钢板厚度不应大于5 毫米;钢板厚度大于5 毫米时,应采用压力注胶粘结。对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时,钢板宜采用条带粘贴,钢板的宽厚比不应大于50。粘帖钢
板加固技术可以使钢板和桥梁结构融为整体,提高构件抗压能力,共同承担荷载,对原结构的尺寸不发生改变,可以减少原结构裂缝继续扩大,短期内效果较好,并且目前工艺较为成熟。但是,加固后钢板表面需要制作水泥砂浆或者环氧树脂砂浆保护层防止在自然环境受到腐蚀,后期需要投入一定的维护费用。
3.3 喷混凝土加固法
该法是在原有结构的基础上喷涂一层高质量的混凝土,对已经剥露在空气中的钢筋继续保护,还能够达到美观表面的效果,是现阶段维修加固常用的方法。在配制混凝土时要配制出满足强度大、耐久性好、尽可能经济的混凝土,这就要掌握科学的配制方法以及不同的加固条件、合适的配合比。
3.4 提高桥梁承力能力措施
采取外加钢板的方法可以大大增加桥梁的抗力,也不会过多增加桥梁的横截面。但是由于加固钢板的加工成形比较有难度,而且钢板加装需要支护设备,另外在后期的使用中,对钢板的维修和保养工作量很大,所以这种方法不会大面积使用。
加装钢筋主要是对桥梁的表面进行二次加装,将钢筋固定在桥梁的表面,可以大大增加公路桥梁的抗弯性,而且不会过多增加公路桥梁的自身重量。这种方法的缺点不大,主要是会对桥梁的外观造成一定程度的影响。所以这种方法不经常使用在城市桥梁中。
结束语:
对于正在运营中的公路桥梁进行补强加固和改造是桥梁工程中的重要组成部分。对于大量存在安全隐患的桥梁,如果通过一些常规的加固措施来恢复和提高它们的刚度或承载能力,不仅可以降低巨大的资金投人,也可减小由于交通中断而造成的经济损失。因此,加强对旧桥的日常管理和养护工作,增加日常养护的资金投人,才是确保证公路运营安全、畅通的途径。
参考文献:
[1]袁锋. 浅析道路桥梁结构病害与加固方法[J]. 科技致富向导,2012,12:163.
[2]贾庆锋. 道路桥梁结构病害与加固方法[J]. 黑龙江交通科技,2011,10:265.