浅谈公路桥梁施工加固技术
2015-07-09
一、公路桥梁中经常出现的一些病害
公路桥梁当中的一些主要病害有:第一,主拱圈、拱肋、拱波和拱肋的连接处、横梁处出现各种各样的裂缝。第二,钢筋生锈腐蚀现象,钢筋生锈的时候,体积会发生膨胀,从而对钢筋周围的混凝土造成挤压的现象,使混凝土开裂,桥梁的承载能力也会随着下降。同时,锈迹外流之后造成桥梁的表面不美观。第三,桥墩及其墩台承受着桥梁的大部分的重量,而且受到各种力的作用,比如说风载荷、水的浮力等等,导致了桥墩及其墩台会出现不同程度的破坏。第四,主梁发生变形会出现裂缝,主梁的裂缝大多数是发生在中部梁的下缘或者梁臂的上缘区域。这种裂缝基本上都是因为桥梁的超载荷运行使桥梁的受力区拉开,这种现象一般都是属于正常范围之内的,但是这种裂缝都是在上面,因此雨水容易从这些裂缝流到梁内,使梁内的钢筋生锈腐蚀,使桥梁的结构强度降低。
二、桥梁加固的重要性
桥梁每天承受着超重的载荷,经过多年的运行,难免会出现一些安全隐患。对桥梁进行加固之后,对这些安全隐患可以有效的进行消除,并且可以提高桥梁的通过能力。另外,对桥梁的维修和加固可以促进桥梁的可持续发展,提高资源的有效利用,使经济、社会、环境三个方面的协调发展。
桥梁的加固技术可以节省大量的重修改造费用,而且对桥梁进行维修和加固不会影响桥梁的通行能力,延长了桥梁的使用寿命,收到了良好的经济效益和社会效益。
因为桥梁是建在自然环境之中的,因此必然会受到一些自然环境的影响,在这些环境的影响之下,任何的桥梁都会成为旧桥,都会出现一些不可避免的病害。且按照当时的建设水平,在材料的配备和使用方面存在着一些技术局限性,导致桥梁的构造不牢靠等一些技术性的问题。因此,对这些桥梁进行维修和加固就显得非常的重要了。
三、公路桥梁加固的技术措施
1、加固的新技术
在这方面出现的加固新技术主要有体外预应力加固和高强复合纤维预应力加固技术。
体外预应力加固技术:这种加固技术是在桥梁的下缘安装预应力材料,通过对预应力材料的拉升对桥梁产生偏心的预应力,从而减小桥梁因为自重和一些外力作用下产生的变形和裂缝宽度,提高桥梁的结构承载力。这种加固技术在大跨径预应力混凝土方面应用得比较的广泛。这种加固技术的特点有:第一,钢筋可以设计成是不可更换的或者是不可更换的。可更换的加固钢筋在维修方面比较的方便。第二,这种加固技术操作简单,对于普通的加固技术,节省了施工量,这些都是具有重要的意义的。第三,体外预应力的钢筋的利用率比较的高,体系布置比较的灵活,不仅可以加固桥梁的连接处,对桥拱也能进行加固,不仅能够进行桥梁整体性的加固还能够优化构件的抗剪性能。因此这种新型的加固技术有着比较好的应用前景。但是用这种新技术对桥梁进行加固时应该先进行合理的计算,并且在施工的过程当中采取一些相应的措施,从而最大程度上的减小预应力损失。
高强复合纤维预应力加固技术:高强复合纤维材料主要是一些碳纤维材料,这种加固技术比较的成熟。其原理是利用高性能的粘合剂把碳纤维粘贴在桥梁结构的表面,二者共同作用从而达到加固桥梁、提高桥梁承载力的目的。粘合剂和碳纤维的性能是能否加固桥梁的关键所在。因此,为了达到加固桥梁的效果,应对碳纤维材料施加预应力。这种加固技术的特点如下:第一,高性能复合纤维材料具有高强度、高弹性的特点,这些特点可以有效的提高混凝土结构的承载力。第二,当温度发生变化时,高性能碳纤维材料可以和混凝土协同工作,而且由于高性能复合纤维材料厚度很薄,因此在修复之后不增加桥梁构件的自重和体积,而且对桥梁的原结构不会造成损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳的性能。但是这种加固技术因为材料的原因,当温度大于60摄氏度的时候,材料会出现软化的现象,考虑到现在的桥梁都是暴露在空气当中的,受到了阳光的直射,因此很容易高于60摄氏度,因此不利于采用树脂胶作为粘合剂。
2、传统的加固技术
(1)桥面铺装加固技术:第一,桥面的补强加固,这种方法的原理就是在原有桥面的基础上重新铺一层混凝土,这种方法能够有效的修补桥面上出现的裂缝,而且还加高的桥面的有效高度,提高了桥面在受到重力作用下的抗弯矩能力,从而提高桥梁的承载能力。第二,对原有的桥面进行拆除,重新铺过一层混凝土桥面,这种方法适用于桥面破损比较严重、混凝土的浇筑质量或者施工质量不好的桥梁。第三,对桥面进行一定量的挖凿,露出部分的钢筋骨料,然后对桥面进行湿润,在这基础之上铺筑一层水泥混凝土。
(2)增大截面加固技术:这种技术是增大桥梁的截面面积从而对桥梁进行加固的一种技术。增大桥梁的截面面积一般是采取加厚桥面板和加大主梁梁肋的高度和宽度两种方法。这种加固技术具有适应性强、施工简单的特点,而且这种加固技术的设计比较的成熟、有着比较多的施工经验,用这种方法进行加固的桥梁都能收到比较良好的效果。但是这种方法的施工时间比较的长。
(3)桥下部结构加固技术:对于一些高度比较高的桥台,一方面都到车载荷的作用,一方面受到自然环境的作用,桥台一般都会出现开裂、错位等一些病害。对于一些跨度比较小,水流量不是很大的石拱桥,可以采用桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。
(4)裂缝灌注技术:当公路桥梁出现很大的裂缝的时候,会对桥梁的承载力和结构造成严重的危害。这于这类型的裂缝应该加强观测和记录,分析产生裂缝的原因,从而相应的制定出一些方法。对于裂缝的处理,一般都是采用灌注灌缝胶进行处理。
(5)其他加固方法:比如说加铺一层沥青混凝土、钢纤维混土修补法、聚合物混凝土罩面法等等。
四、总结
对于公路桥梁的加固,保证公路交通的安全运行已经引起了相关部分的重视,公路桥梁的加固技术作为一个永久性的课题,技术人员应该充分的汲取知识,对公路桥梁的加固技术进一步的进行完善,对每一座桥梁制定出一套合理的治理方案,延长是桥梁发挥出更大的社会效益和经济效益。使我国的公路桥梁建设走上一条可持续发展的道路。