关于桥梁结构损害及加固策略的分析
2015-09-07
桥梁是公路运输的纽带,在交通运输中起到至关重要的作用。桥梁结构作为桥梁的支撑部分,主要承载桥梁的负荷重力,是桥梁工程安全建设使用的重要支柱。桥梁结构应该具备持久性和高强度两个特质,在桥梁结构施工中,物质材料的选用以及结构部位尺寸非常重要。优质的桥梁结构是确保公路运输畅通的关键。
1 桥梁结构受到损害的原因
随着时间的推移,桥梁结构会受到不同程度的损害,造成这些损坏的原因主要有:物质材料性能降低、桥梁结构负荷重力过大、环境影响、自然灾害、人为事故损害、设计不合理、施工过程中的不利因素影响等。
物质材料性能降低。桥梁结构使用时间越长,建设这些桥梁结构所使用的物质材料就会受到越多的磨损,其性能就会降低,从而使得桥梁结构受到不同程度的损害,影响桥梁结构的使用。
桥梁结构负荷重力过大。我国目前的桥梁结构很多是按照80年代左右的设计标准设计建造的,那时公路运输量较低,所以桥梁结构的负荷能力较低,近年来随着经济的发展,我国机动车数量急剧增加,公路运输量的不断增大,尤其是工程用重型运输车的频频出现,使得桥梁结构负荷重力也不断增大,导致桥梁结构经常处于超载状态,从而使得沿线道路以及桥梁结构受到不等同程度的损害。
环境影响。环境影响主要是指温度和湿度的影响。温度和湿度的变化会给桥梁结构带来不同程度的损害。
自然灾害。自然灾害主要是指风、雨、洪水的侵蚀,雷电的袭击,地震、滑坡等。自然灾害会导致桥梁结构受损变形。
人为事故损害。人为事故损害主要是指车辆、船舶等的碰撞等。人为事故会给桥梁结构带来直接性的损害。
设计不合理。设计不合理主要包括桥型结构设计不合理、设计假定不尽、设计论证过程中缺乏合理的监测等。这些设计的不合理都可能成为桥梁结构本身存在的缺陷。
施工过程中的不利因素影响。施工过程中的不利因素影响主要包括施工过程中难以控制的不利因素以及施工不合理产生的不利因素。这些不利因素,都会对桥梁造成损害,前者难以控制,但后者却是可以避免的。
2 桥梁结构加固的现状
桥梁受损后容易导致桥梁结构断裂坍塌等事故,要增加桥梁结构的负荷能力、使用寿命,减少事故发生,就需要对受损的桥梁进行加固。目前在使用这些方法对桥梁进行加固的过程中,还存在一些问题,如:诊断桥梁结构受损程度环节薄弱、负荷重力评估不完善、加固设计思路较单一、没有考虑受损桥梁结构的特点。
诊断桥梁结构受损程度环节薄弱。在桥梁结构加固过程中,诊断桥梁结构受损程度是加固设计施工的基础,只有诊断出桥梁结构的受损程度,才能设计出符合实际情况的加固方案。诊断桥梁结构受损程度的重要手段是桥梁监测技术。目前,我国桥梁监测技术落后,诊断桥梁结构受损程度环节薄弱。
负荷重力评估不完善。桥梁结构受到损害之后,会影响其负荷重力,目前我国对桥梁受损后负荷重力的评估方法还不完善。
加固设计思路较单一。在设计加固方案的过程中,设计思路较单一、没有更深度的设计方案出现、施工中运用的加固技术也较为原始。
没有考虑受损桥梁结构的特点。因为桥梁结构具有带载加固分阶段受力的特点,所以不同的桥梁结构,需要不同的加固方法。但是目前有些加固方案会直接选择已经使用过的其他桥梁结构的设计思路,而没有根据桥梁结构自身的特点去重新设计定位加固方案。
3 桥梁结构的加固策略
在介绍桥梁结构的加固策略之前,我们先介绍一下桥梁结构加固过程中的施工要求。由于引发桥梁受损的原因不同,所以就需要不同的桥梁加固策略来弥补损害,在加固施工过程中应注意:要对桥梁结构的受损程度进行诊断鉴定,对不能维修的部分进行拆除更换;设计加固方案时要根据不同桥梁结构自身的特点进行;要严格按照设计方案中的施工程序施工;在施工过程中要及时检测验收。
压力灌桨法。压力灌桨法是通过一些工具手段对桥梁结构施加一定压力,使得灌浆能够顺利注入裂缝中,桥梁裂缝以此得到填补封闭,从而加强受损桥梁结构的负荷能力和使用寿命。
喷射砂桨法。喷射砂桨法主要用于加固厚度相对较小、受损面积不大的桥梁结构。
加大梁下部截面加固法。随着桥梁结构使用时间的加长,桥梁的刚度、强度、抗裂性、稳定性等性能都会降低,这时可以使用加大梁下部截面加固法对桥梁结构进行加固。该方法主要是采用增加配筋、增大构件截面等方法来提高桥梁结构的负荷能力和使用寿命。
桥面补强层加固法。该方法是在原结构基础上,新铺设一层混凝土或归纳钢筋混凝土补强层。
钢板粘结法。该方法可以提高桥梁结构的抗弯、抗剪能力。
更换部分或全部主梁法。该方法主要应用于桥梁结构已经无法维修的情况下。
外部预应力加固法。该方法是利用外部预应力加固桥梁上部结构。首先在桥梁结构的下缘受拉区放置预应力钢丝束或拉杆,钢丝束或拉杆对桥梁结构产生的预压力会使桥体发生上拱,荷载挠度减小,从而起到加固桥梁结构的作用。
锚喷加固技术。锚喷加固技术是指将钢筋网、喷射砼与锚杆等配合使用,以提高受损桥梁结构负荷能力和使用寿命的技术方法。在运用锚喷加固技术过程中,要选择适当的主要材料和辅助材料,尤其是一定要选用优质的喷射硅、并保证喷射物体表面要清洁。
