桥梁加固的几种措施
2016-07-05
目前,在我国经济发展的前提下交通运输事业飞速发展,交通运输量大幅度的不断增长,使得公路桥梁负荷越来越重, 公路桥梁的修复工作越来越多,公路的通行能力和服务水平进一步提高和改善。作为交通行业,不仅要积极建设新路、新桥,还要对旧路线进行改造,在旧路改造中,突出的问题就是桥梁的加固方式。本文重点分析了桥梁加固的原因以及意义,并总结了几种较为常见和适用的桥梁加固方法,为公路桥梁的加固提供了宝贵的建议。
1 桥梁加固原因及意义
1.1 桥梁加固原因
在交通线路内,很多桥梁符合当时的设计标准,能够保证车辆的正常通行,但是仍然存在一定的设计缺陷和应用缺陷。例如:桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀等。而且,桥梁不能及时修复就会使得桥梁的使用寿命缩短,增加了经济负担。同时,新建桥梁由于勘察、设计及施工的问题而无法满足使用要求以及新桥的使用功能发生改变,也是桥梁需要加固的重要原因。另外,有些交通桥梁为了延长使用寿命则应该及时加以修复与加固,使得桥梁在设计合理的情况下保证桥梁上正常的车辆行驶。
1.2 桥梁加固意义
桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益,采用适当的加固技术和措施使得桥梁在不中断现有交通下可以进行正常运输,这样既方便交通运输又有利于进行相应的桥梁改造加固或拓宽,延长使用寿命,保证交通发展。其次,早期的桥梁设计其方法技术不够,需要不断地加以技术完善,确保消除相关的交通运输隐患,保证桥梁的应用能够促进经济发展,满足现代化发展的交通需求,为经济、社会、环境发展提供协调的处理措施。
2 公路桥梁加固的方法
2.1 桥面铺装加固法
桥面铺装加固应该完成相应的混凝土浇筑施工,达到一定强度后,进行桥面的裂缝的修复。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1cm～5cm厚的水泥混凝土铺装层。另外,桥面辅助设施的修复也十分重要,不仅要满足桥梁使用功能上的要求,对外观质量也应有较高的要求。在施工中,除采取应合理的工艺控制方法保证预制块件的质量外,安装施工的重点是控制好线形和标高两个方面,使其协调一致,平顺美观。而桥面的施工也要重视对钢筋桥面的设置。钢筋绑线呈梅花形,线结间距不超过60cm;绑线应埋在垫层里并和钢筋紧紧连接在一起。拼接的钢筋直径不超过25mm,且拼接位置交错布置,避免在同一部位进行,拼接位置位于结构中受力较小的部位。总之,钢筋的设置必须要保证安装精确,不允许移动有稳固表现的原有钢筋[1]。
2.2 加大截面加固法
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的7～9倍,抗拉弹性模量为23000MPa～43000MPa亦高于钢。碳纤维布是聚丙烯腈基12K或12K以下的小丝束单向碳纤维织物,用于结构构件的抗弯、抗剪和抗震加固。粘贴纤维复合材施工工艺流程:熟悉图纸→施工准备→放线→基面处理→卸荷→涂底胶→找平胶→浸渍胶→粘贴纤维片材→养护→防火及表面处理→验收构件。在具体的施工过程中,需要注意:(1)新增混凝土层的最小厚度,对板不应小于40mm;采用人工浇筑时,不应小于50mm,采用喷射混凝土施工时,不应小于50mm。加固用的钢筋,应采用热轧钢筋。(2)纤维复合材料不像钢筋那样具有延性,其脆性性能会限制加固后钢筋混凝土结构的延性。FRP材料的脆性性能限制了应力重分布。这些因素影响外贴FRP材料的加固设计,不能简单和钢筋等强度代换。要深入研究并考虑FRP材料的脆性性能,对现有钢筋混凝土结构的设计方法进行修正。
2.3 桥下部结构加固法
桥台受行车荷载和土压力作用,常见病害也较多,因此应该对桥梁采用桥下部结构加固法。首先应该采用预应力加固法,这种方法既可作为桥梁通过重车的临时加固手段,又可作为永久性提高提高桥梁荷载等级的措施。预应力加固技术,这是一种改变体系的方法,对简支架采用下撑式拉杆体外预应力加固,即可视为改简支梁为上承式桁架梁。通过预加力来抵消超过恒载作用力。在车辆通过时,这些体外拉杆是上部结构的组成部分并与原有梁体共同受力形成超静定体系,各拉杆的张拉力将自动增加,进一步起到加强作用。例如:镇江立交桥的下部结构加固案例之中,根据拱肋各部分受力不同,拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30cm～20cm厚补强混凝土;配16ф32钢筋(单肋)。第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土;配16ф25钢筋(单肋),并延长经垫墙段与拱顶段内主钢筋焊接。这种下部结构的加固方法使得桥梁更为稳固。
2.4 灌缝胶灌注法
灌缝胶有较强粘结性和高弹性,良好的高温稳定性和低温抗脆裂性,极高的抗水损能力和耐老化性。与传统灌缝料相比,方便耐用、环保节能,能有效延长养护周期,减少养护次数。采用灌缝胶灌注法能够使得桥梁梁体出现变形后,及时进行桥梁承载能力的修复。而且灌注法加固能够针对钢筋混凝土构造物产生的各种龟裂现象和裂缝损坏。在不影响生产营运的条件下,可以达到预期的强度,延长结构物的使用寿命。而具体的施工方法是:先用1∶1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6mm～8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.6m～1.0m,缝小处孔距为0.4m～0.6m。待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。凡大于0.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为0.25m2～0.30m2。
综上所述,从近些年来,我国公路桥梁出现的病害情况来看,应该不断地加以维修和加固,并在不断检查检测的情况下,对桥梁进行全面调查,保证在桥梁出现严重问题之前就加以修复,保证其施工质量。而具体的施工过程中则要根据桥梁的损害情况和具体用途以及经济情况来宣传修复加固方法,对灌缝胶灌注法、桥下部结构加固法、加大截面加固法、桥面铺装加固法加以合理的选择,以满足桥梁承载运输的需要。
参考文献
[1] 夏忠民.高速公路桥梁病害分析及加固处理[J].民营科技,2009(2):88～89.
[2] 刘云海.增强公路桥梁的稳固性探讨[J].科技资讯,2009(1):114～115.
