公路桥梁加固与施工方法探析

发表时间:2021/1/20   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:高光新
[导读] 摘要:公路桥梁可以为人们的安全出行提供基本保障,是各个地区有效连接的重要交通枢纽,故需提高对其安全性的重视程度。
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        摘要:公路桥梁可以为人们的安全出行提供基本保障,是各个地区有效连接的重要交通枢纽,故需提高对其安全性的重视程度。随着我国社会经济的不断提升,公路桥梁建设起着举足轻重的作用。然而公路桥梁在使用过程中需要加大维修加固的力度,这是增加公路桥梁使用时间不可缺少的主要方法。文章针对目前公路桥梁常见病害进行了分析,最后针对公路桥梁维修加固施工技术的具体应用进行了探讨。
        关键词:维修;加固;公路桥梁
        引言
        当公路桥梁建设完成以后,就会进行投入使用,那么,为了确保公路桥梁在使用时的安全性能,降低交通事故发生的可能性,就需要施工人员高度重视公路桥梁的维修和养护工作,通过利用专业的技术与合理的方法对其进行良好的保护,以此来延长公路桥梁的使用时间,为人们提供一个更好的出行条件。
        1公路桥梁常见病害
        公路桥梁的病害根据结构位置和桥体结构形式的不同,常见的包括以下几种。就常见的桥型而言,梁体病害可分为以下几种:预应力空心板桥上部结构的病害主要有梁底面的纵向裂缝,其分布在空心板连体的底面中央及两侧位置对应的预应力钢束处,沿预应力筋呈现通长或断续通长分布。T梁的裂缝主要出现在翼板底面和腹板位置处,分别沿纵向和竖向分布。其中,底面及翼板位置的裂缝呈横向分布,腹板的裂缝分布在腹板的侧面位置,部分裂缝会沿腹板竖向一直延伸到梁的底面及翼缘板位置,竖向裂缝一般出现在翼板与腹板的连接位置及翼板底面的中央位置,顺桥向分布。对于连续箱梁而言,裂缝主要出现在翼板底面,呈横向分布;梁腹板位置处,呈竖向分布;梁底面位置,呈横向分布,以及腹板侧面位置,其裂缝沿预应力束方向的分布。另外,桥梁的下部结构及其他部位也常出现病害。尤其是桥梁墩台的基础位置,在长期使用过程中在土压力、温度梯度、浮力、风力、水流作用、重型车辆通行的压力及冲击力、自然环境等多重因素的共同作用下,承受的荷载往往较其他位置大得多,加之基础深埋在地下或水下,病害不像上部结构可以直接观测得到,在长期作用下会不可避免的影响墩台的安全使用。此外,钢筋的锈蚀也经常出现在公路桥梁中。钢筋的锈蚀一般发生在梁体内部,病害发生之初往往无法第一时间监测发现,直到病害发展到较为严重时方可发现,而且钢筋锈蚀会导致自身体积膨胀,造成钢筋周围混凝土的开裂和剥蚀,进而缩小结构的截面有效尺寸,钢筋的锈蚀会直接造成自身断面面积减小,也会降低混凝土与钢筋之间的握裹力,严重影响结构自身的承载能力。
        2公路桥梁常见病害的成因分析
        2.1桥梁的结构设计欠缺合理
        部分桥梁在设计过程中,没有充分考虑环境条件、使用条件、偶然荷载、最大运输量等方面因素对桥梁正常使用的影响,致使桥梁结构在设计过程中处于不合理的受力状态,甚至出现受力薄弱点、应力集中等现象,严重影响了桥梁结构的承载能力和耐久性 。
        2.2施工设计欠佳,施工质量把控不严格
        部分施工单位为追求效益,盲目追赶工期,未按照设计要求严格组织施工进程,未严格控制施工环节与施工质量,施工中的管理和技术人员整体专业素养偏低,进而导致了施工质量不达标等问题。
        2.3原材料的选取和存放未进行严格控制
        混凝土骨料和水泥种类与混凝土工程的质量有密切联系,选材须结合当地的环境条件和施工工艺,对原材料的物理性能和力学性能从源头上进行管控,尽量减少混凝土浇筑后的徐变、收缩、应力松弛等。此外,水泥与钢筋等原材料的存放须依照规范和标准分类、分别堆放与加工,避免水泥因受潮而发生凝结,也应避免钢筋的锈蚀。


        3公路桥梁维修加固施工技术
        3.1上部结构改造
        当公路桥梁投入使用时,会背负较高的重量,桥面根本无法承载这些车的重量,那么,在进行养护和维修工作时,需要对桥面的上部结构进行改造,以此提升公路桥梁整体的稳定性。可以利用拼宽原桥这一方式,该方式主要是改造之前旧桥的宽度,桥面的宽度变大了,桥面的承载能力也就越强了。那么,在增加桥面的宽度时,需要根据公路桥梁的具体情况,确保改造后的桥面与公路桥梁地基之间能够相互适应,只有这样,才能确保公路桥梁的稳定程度。还可以把公路桥梁该造成板式结构,有很多的公路桥梁在建造时,会选择拱形结构,虽然该结构具有很好的美观性,但该结构没有足够的厚度,这样一来,桥体的承载能力比较弱,很容易出现地基下沉的问题,因此,可以通过转变桥梁结构的方法提升桥梁的稳定能力和承载能力。
        3.2强化薄弱位置
        在正常使用的桥梁中,如果一些零件出现问题,不可以使正常使用要求得到满足,或者是重车需要经过,一些位置不符合要求,需要第一时间针对这个位置加强加固。通常情况下,桥梁在承受负弯矩位置、梁桥跨中位置、拱桥拱顶、其他变界面位置、拱脚等存在问题。针对这些位置进行强化加固过程中主要采用粘贴纤维复合材料、扩大截面及粘贴钢板等加固方法。
        3.3添加辅助构件
        如果现有桥承载能力匮乏致使桥梁受到严重损坏时,需要在现有结构的基础上增添新的受力构件,同时和现有桥梁共同发挥抵御外荷载的作用,进而实现理想的加固效果。添加辅助构件过程中经常采用横隔梁、添加跨孔改变受力状态、桥梁增加主梁、梁下采用八字支撑、拱肋及拱桥中使用梁式结构替代回填料等方法。这种加固方法能够在最大范畴中增强桥梁的承载能力。然而在施工过程中需要注意的是,添加辅助材料构件过程中,需要设计稳定的临时支撑,不能为现有桥梁结构施加荷载,保证现有桥梁结构的安全性与可靠性。
        3.4优化结构体系
        优化结构体系加固方法在应用过程中是采取相应技术手段优化现有桥梁结构的受力体系,减少控制界面的内力,其是提升桥梁结构整体承载能力的最佳加固方式。其中把单孔简支梁改变为支撑梁、把多孔简支梁改变为连续梁、把连续梁、连续钢构改变为矮塔斜拉桥等是优化结构体系经常采用的方法。
        3.5预应力加固
        预应力加固主要包括体外预应力加固与体内预应力加固两种类型,体外预应力指的是把预应力钢材在原有加固构件的混凝土之外进行设置,或为了对预应力钢材发挥保护作用,张拉之后喷射或浇筑混凝土,面对这种形势,虽然增加了构件截面的尺寸,但是新增添的混凝土位置没有发挥预加力作用。体内预应力主要划分为两种状态,第一种是将预应力筋在截面受拉边体外进行设置,增加截面覆盖混凝土,同时等到新增加混凝土达到一定强度之后,针对新混凝土与旧混凝土增加预应力。面对这种状况,通常需要在预应力筋孔道中灌浆,预应力筋与混凝土之间能够进行粘结。第二种是先张拉预应力筋之后,然后覆盖混凝土,虽然新混凝土无预加力作用,但是和预应力筋之间具有粘结关系,换言之就是针对现有桥梁结构增加预加力以后,接着使用钢筋混凝土扩大截面。总而言之,体内预应力与体外预应力之间的差异主要表现为后加预应力筋是不是和混凝土之间存在粘结关系。
        结束语
        总而言之,从公路桥梁建设方面来看,其施工质量关乎着交通方面运输的安全性。这就需要专业人员加大对公路桥梁检修与养护工作的力度,运用科学合理的公路桥梁养护与维修加固施工技术,提升公路桥梁的使用性能,使交通事故的发生率大大降低,为出行者的生命和财产安全提供有力的保障。
        参考文献:
        [1]韦猛.公路桥梁养护与维修加固施工技术研究[J].城市周刊,2019(3):45-45.
        [2]岳姗.高速公路桥梁养护与维修加固施工技术[J].建材与装饰,2019,000(019):264-265.
        [3]孙春阳.公路桥梁养护与维修加固技术研究[J].建筑建材装饰,2018,000(002):52.
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