橋梁的臨時加固法綜述

孫緒法

摘? 要：重大件運(yùn)輸有別于普通物流運(yùn)輸，大件物流通常有著超長、超高、超寬、超重的特點(diǎn)。在比較了與國外大件運(yùn)輸?shù)牟顒e以后，針對我國的大件運(yùn)輸特點(diǎn)，總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗和理論公式。我國公路運(yùn)輸事業(yè)高速發(fā)展，國防建設(shè)和大型工程的建設(shè)需求增加，對于不易解構(gòu)或無法解構(gòu)的大件設(shè)備的安全運(yùn)輸就成了至關(guān)重要的問題。橋梁作為交通的關(guān)鍵一環(huán)，就需要有足夠的承載力。針對橋梁臨時加固，總結(jié)了各種臨時加固的分類方法。針對規(guī)范規(guī)定的加固方法，總結(jié)出了橋梁加固的一般原則以及相關(guān)的注意事項，總結(jié)了橋梁各種臨時加固方法的力學(xué)特點(diǎn)及加固完成后二次受力驗算。

關(guān)鍵詞：臨時加固;加固方法;大件運(yùn)輸;二次受力

引言

橋梁的臨時加固技術(shù)是我國一項重要的橋梁公路施工技術(shù)，它能有效強(qiáng)化橋梁和公路的承載能力，增長橋梁和公路的使用壽命。由于我國公路高速發(fā)展，國防建設(shè)和大型工程的增多，在運(yùn)輸一些大型的機(jī)械設(shè)備時，對公路和橋梁的荷載量產(chǎn)生了重大的影響，若不采取臨時加固技術(shù)，容易對橋梁造成嚴(yán)重?fù)p害，甚至是造成及其嚴(yán)重的安全事故。在我國各類大型工程的積極建設(shè)的情況下，臨時加固技術(shù)得到了更好的發(fā)展，技術(shù)也在不斷改進(jìn)和提升。

1國內(nèi)外研究狀況

發(fā)達(dá)國家對于大件運(yùn)輸組織的硏究已經(jīng)相當(dāng)成熟，主要表現(xiàn)在[2]：在大件遠(yuǎn)輸?shù)膰拦ぷ鲬?yīng)用中，體現(xiàn)了大件運(yùn)輸辦公的網(wǎng)絡(luò)化、運(yùn)輸方案優(yōu)選的智能化，同時具有較完善的法律保障體系，并具有龐大的運(yùn)輸線路網(wǎng)的道路相關(guān)信息和實(shí)用型的線路優(yōu)化系統(tǒng)，這是基于大量的模型方法研究與現(xiàn)代軟件技術(shù)[3]結(jié)合的成果。

2橋梁臨時加固的一般原則

2.1要滿足大件運(yùn)輸車輛的安全通行需求

大件運(yùn)輸車輛在通行的過程中，橋梁將承受比正常運(yùn)營狀態(tài)下高出數(shù)倍的荷載，橋梁加固的實(shí)施要能夠保證大件運(yùn)輸車輛安全通過橋梁，避免橋梁結(jié)構(gòu)因此產(chǎn)生不必要的損傷，同時更要保證大件貨物的安全與完好。無論何時，橋梁的安全性應(yīng)該是放在第一位的，若不滿足安全通行的要求，應(yīng)采取安全的路線規(guī)劃。

2.2加固的費(fèi)用要經(jīng)濟(jì)合理

加固工程的實(shí)施由當(dāng)?shù)貥蛄汗芾聿块T執(zhí)行，而由此產(chǎn)生的費(fèi)用則應(yīng)由大件貨物的托運(yùn)人承擔(dān)。道路大型物件運(yùn)輸管理辦法》第二十條中規(guī)定：“因運(yùn)輸大型物件發(fā)生的道路改造、橋涵加固、清障、護(hù)送、裝卸等費(fèi)用，由托運(yùn)人負(fù)擔(dān)”。因此，無論是從托運(yùn)人的角度還是從節(jié)約資源角度考慮，經(jīng)濟(jì)性都是橋梁加固要遵循的原則之一。

2.3加固方法要在技術(shù)上可行

橋梁的加固并不是單純的理論分析，而是實(shí)際工程問題，加固方案在技術(shù)上應(yīng)是可行的，包括橋梁的狀況分析、方法的適用性、方案的設(shè)計、施工方法、材料的選取等方面都應(yīng)進(jìn)行全面論證，避免在技術(shù)上考慮不周而造成施工中的困難或損失。

3橋梁臨時加固力學(xué)特點(diǎn)及分類

3.1改變受力體系加固的力學(xué)特點(diǎn)

臨時加固法中的其中一類是通過改變橋梁的結(jié)構(gòu)受力體系以達(dá)到提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的目的，臨時加固法需對原有結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查、分析，在調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，確定擬采用的新結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換方法以及施工工藝、措施，并對轉(zhuǎn)換后的橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠的受力分析，從而最終確定橋梁結(jié)構(gòu)整體承載能力的提高幅度，判斷是否滿足規(guī)定交通荷載等級的需要。臨時加固法本質(zhì)上是通過改變原結(jié)構(gòu)的受力體系，使控制截面的荷載作用效應(yīng)減小。

3.2改變結(jié)構(gòu)體系加固法

改變結(jié)構(gòu)體系[2]的方法很多，但一般需要在橋下操作，或者設(shè)置永久設(shè)施，因而影響橋下凈空。因此，在不影響通航及橋梁排洪能力的情況下使用，臨時加固法取得的效果較好。超重車輛通過后，臨時的支撐措施可以隨時拆除，使用靈活、方便。增設(shè)支承結(jié)構(gòu)加固豎向支撐法的力學(xué)特點(diǎn)是當(dāng)大件運(yùn)輸車輛通過多跨橋梁，部分跨徑不滿足通行，部分滿足通行，或橋面搭設(shè)臨時加固梁不方便時可采用豎向支撐法。此方法將上部結(jié)構(gòu)簡支梁改為多點(diǎn)彈性支撐梁，改善上部結(jié)構(gòu)控制截面、下部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)受力。該方式是在主梁跨中或蓋梁跨中架設(shè)鋼管支撐以減小跨徑，從而減小結(jié)構(gòu)的內(nèi)力，滿足主梁或蓋梁的受力要求。鋼管立柱下端支撐于擴(kuò)大基礎(chǔ)頂面，鋼管立柱上端通過千斤頂和工字橫梁與主梁底面接觸，千斤頂內(nèi)預(yù)加 5～10t 荷載。

3.3“橋上橋”法的力學(xué)特點(diǎn)

橋上橋是采用組合鋼架在原有的橋梁上再架一座橋的方法。該技術(shù)通過組合鋼架兩端的支墊將荷載直接傳給公路路面，"橋上橋"技術(shù)是通過在原有橋面上鋪設(shè)臨時性結(jié)構(gòu)承受車輛荷載，從而起到減輕原有橋梁負(fù)載或全部承受超重車輛載重的作用的一種減載技術(shù)。

3.4部分跨越法

當(dāng)跨越多孔橋或橋梁的跨徑較大時可采用部分跨越的方法。在原橋面若干位置設(shè)置臨時支座，改變上部結(jié)構(gòu)受力形式，削減彎矩峰值，改善原橋上部結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。

此種跨越方式，需考慮全部承載連續(xù)梁法[7]，即間隙δ=0時，利用全部的臨時支座，構(gòu)架成連續(xù)梁橋的形式。此種方法跨中臨時支座處可能產(chǎn)生較大的支座反力，當(dāng)該反力超過原橋設(shè)計荷載時，還需對原橋加固。

對于原橋驗算，"橋上橋"支座反力產(chǎn)生的內(nèi)力按正常使用狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行組合，和結(jié)構(gòu)自重-樣，不計入安全系數(shù)。原設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)下橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計承載力計算則按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行組合，設(shè)計中有兩種組合方式：一種是結(jié)構(gòu)自重與汽半荷載的組合[9]定義組合I：重與掛車荷載的組合，定義為組合II。兩種都要計入相應(yīng)的安全系數(shù)。兩者的計算公式[10]分別為：

組合I：Smax-I=1.2S自重+1.4S汽

Smax-1=0.9S自重+1.4S汽

組合II：Smax-II=1.2S自重+1.1S汽

Smax-II=0.9S自重+1.1S汽

4結(jié)語

本文以大件設(shè)備[11]甚礎(chǔ)，針對運(yùn)輸中的主要問題，提出可行的研究方法并應(yīng)用到工程中，驗證了研究方法的術(shù)確性，為大件運(yùn)輸安全運(yùn)輸提供一定的理論化據(jù)，推動了大件運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展。針對運(yùn)輸沿線橋梁承載力問題，總結(jié)歸納了橋梁承載能力快速評定通用方法，分析了各種常規(guī)承載力評定方法針對大件運(yùn)輸橋梁承載能力巧定的局限性：結(jié)合大件運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，總結(jié)了大件運(yùn)輸承載能力評定的注意事項和一般原則。

參考文獻(xiàn)

[1]? 丁巖，王菲菲，邵景松.大件運(yùn)輸車輛通行橋梁加固技術(shù)方法研究[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2016，12（08）：78-80.

[2]? 姚明強(qiáng).基于大件運(yùn)輸?shù)墓窐蛄和ㄟ^性及通行方法研究[D].重慶交通大學(xué)，2014

[3]? 楊寧. 基于大件運(yùn)輸?shù)臉蛄杭庸谭椒ㄑ芯縖D].河北工業(yè)大學(xué)，2012.

[4]? JTG/T J22-2008，公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范[S].

[5]? 顏長宣.大型構(gòu)件道路運(yùn)輸路線優(yōu)化及橋梁臨時加固[J].公路交通技術(shù)，2006，8（04）：114-116.