胡開建 祝孝成 田中旭
【摘要】在我國改革開放以來,經濟得到快速發展,為了適應生產力的發展,交通事業也在飛速地發展著,橋梁事業也因此得到重視。在近幾十年來,橋梁技術的發展推動了大跨度橋梁的發展,人民對橋梁的安全性以及耐用性也提出了更高的要求,因此需要做好公路橋梁的檢測養護和加固工作。
【關鍵詞】公路橋梁;檢測;養護;加固
1、我國公路橋梁存在的突出問題
1.1分別從技術與管理兩個層面分析其原因,總結出應吸取的教訓,主要包括超載引起的橋梁事故,設計、施工差錯引起的橋梁事故,養護不及時(拉吊索結構、單梁受力)引起的橋梁事故,設計理論不完善(獨柱墩結構橋梁事故),水害造成的橋梁事故,風災害造成的橋梁事故,撞擊(車輛、船舶)造成的橋梁事故。
1.2重大安全事故頻發、社會影響巨大。超限、超載;拉吊索失效;單板受力、橫向整體性差;獨柱墩橋梁傾覆垮塌;獨柱墩橋梁傾覆垮塌;大跨徑預應力混凝土箱梁下撓、開裂;結構耐久性問題;粘貼鋼板加固:粘貼纖維復合材料加固、增大構件截面加固、體外預應力加固、改變結構體系加固、更換疲勞構件加固、增加樁基加固、拋石防護基礎、地基壓漿加固。
1.3公路舊橋檢測
承載能力評價、加固設計、加固設計咨詢和加固施工領域、同時承擔新建大橋、特大橋梁的工可、設計、設計咨詢、專項橋梁工程質量檢驗評定指南、施工期的監控技術服務、橋梁養護管理技術和橋梁加固產品、材料的開發研制工作
2、橋梁檢測及損傷評價的方法
橋梁檢測的內容一般隨著橋梁位置、結構形式和所有材料不同而異,常規檢測內容包括:a)外觀檢查,即橋梁構造的集合尺寸、結構的裂縫和附屬病害進行檢查與測量,要求可以定量地反映當前橋梁結構狀況;b)材料檢測,即主要指橋梁結構無損和微損檢測,在鋼筋混凝土結構中,是鋼筋與混凝土的相關檢測,比如保護層厚度、即鋼筋外露銹蝕程度等;c)通過橋梁結構試驗對橋梁結構物工作狀態進行直接測試。
橋梁損傷評價方法有:a)采用理論計算分析進行評估;b)根據相關的規范對橋梁目前存在的缺陷和病害進行綜合評定,并分出等級;c)通過現場的荷載試驗進行評定。
3、橋梁養護及加固方法
3.1 橋梁的上部承重結構維修加固的方法
(1)粘鋼加固法。粘貼鋼板加固法是采用粘結劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結構受拉面或其他薄弱部位,使鋼板與加固混凝土結構形成整體,以提高構件的抗彎、抗剪能力,提高原結構的剛度,限制裂縫的開展,改善鋼筋與混凝土的應力狀態。當粘貼鋼板擬提高梁的抗彎強度時,鋼板粘貼在梁的底面。此時將鋼板和混凝土作為整體考慮,對鋼板與混凝土的局部剪切強度進行控制設計;當擬提高梁的抗剪強度時,鋼板可粘貼在構件側面,并與原構件內抗剪鋼筋方向一致。粘貼鋼板補強加固的合理設計應控制在鋼板發生屈服之前,以保證混凝土不出現剪切破壞。 (2)橋面補強層加固法。橋面補強層加固法是通過在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恒載,常將原有橋面鋪裝層鑿除,而且能使新老結合良好,共同受力。 (3)增大梁截面積加固法。鋼筋混凝土簡支梁橋上部結構往往由于原結構或由于施工質量不佳等原因導致在長期運營過程中出現裂縫等現象從而使結構的承載能力降低,通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是增大梁底面或側面的尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗彎強度,從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。 (4)錨噴混凝土加固法。該法是借助高速噴射機械,將新混凝土混合材料連續地噴射到已錨鋼筋網的受噴面上,凝結硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷面,增加補強鋼筋,加強結構的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。這種錨噴加固法主要用于拱式橋梁,施工工藝簡單而且加固效果好。
3.2橋梁的下部結構維修加固的方法
(1)擴大基礎加固法。由于橋梁的基礎承擔著橋梁的全部自重及橋面上的可變作用,因而橋梁基礎的加固成為橋梁加固工程中的重點。對于原基礎為擴大基礎的橋梁,如果因基礎的病害導致基礎承載力不足、基礎產生沉降或不均勻沉降、基礎產生滑移和傾斜、基礎局部掏空或損壞的情況下,可采用擴大橋梁基礎底面積的加固方法進行加固,該方法因受力明確、施工簡單、造價低廉而在實際加固工程中廣泛采用。 (2)增補樁基加固法。在樁式基礎的周圍補加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預制樁,并擴大原承臺,以此提高基礎承載力、增加基礎穩定性,這種方法的優點在于不需要抽水筑壩等水下施工作業。 (3)橋墩套箍加固法。對于樁柱式橋梁,當橋墩由于基礎沖刷嚴重、埋置深度不夠,施工質量控制不嚴等因素導致墩臺露筋及破損時,一般可對受損的墩臺采用鋼筋混凝土套箍進行補強加固。套箍可以沿墩臺身或樁身外側布設,做成圈梁形式。
3.3橋梁附屬構筑物維修的方法
(1)橋面鋪裝的維修。橋面鋪裝指的是為保護橋面板和分布車輪的集中荷載,用瀝青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料鋪筑在橋面板上的保護層。其作用是保護橋面板防止車輪或履帶直接磨耗面層,保護主梁免受雨水侵蝕,并借以分散車輪的集中荷載。橋面鋪裝的病害主要為原鋪裝層過薄、鋪裝中未設鋼筋網或含筋量過小、鋪裝與橋板間存在夾層、混凝土澆筑不密實引起的。橋面鋪裝主要有瀝青混凝土和水泥混凝土鋪裝兩種形式。對于瀝青混凝土鋪裝病害形式,可以采用灌縫和挖補等日常手段進行維修,而對于水泥混凝土鋪裝的病害形式除采用上述修補方式處理外,最有效的就是對其進行徹底翻修。 (2)橋面伸縮縫的維修。橋面伸縮縫主要由傳力支承體系和位移控制體系組成,它的主要功能是將車輛垂直和水平荷載通過支承結構傳遞到梁體,并適應橋梁縱橫位移的變化和梁端翹曲發生的轉角變化。由于它設置在梁端構造比較薄弱的部位,直接承擔車輛反復荷載作用,又大多暴露在大自然中,受到各種自然環境的影響。加之其裝置的性能及連接件等不盡完善,因而可以說伸縮縫是易損壞,難修補的部位,經常會發生各種不同程度的缺陷。橋面伸縮縫的損壞,不僅影響著橋梁的正常使用,而且增大了養護維修的工程量,造成了一定的經濟損失和不良社會影響,因此,必須對橋面伸縮縫進行經常性的維修整治,以保證橋梁的正常使用。
結束語
公路橋梁的檢測養護和加固是做好公路橋梁工作的一個非常重要的環節,這樣可以加強橋梁的安全性和耐用性。但是在公路橋梁檢測養護加固的的過程中需要運用先進的技術,合理的方法,只有這樣才能更好的維持橋梁的正常使用。
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