莫叶标
桂平市公路管理所
摘要:随着我国经济的发展,道路交通建设也要跟着需求一起发展。道路建设离不开桥梁建设,现在巨大的车流量对桥梁的损害日益严重,影响了桥梁的使用寿命和来往车辆的安全。在受损的桥梁中一些桥梁没有进行重建的必要,所以要对这些桥梁进行加固和改造,延长桥梁为人们服务的时间,最大可能发挥桥梁的作用。本文主要探讨路桥施工中危桥加固的方法和改造施工技术,希望对有关人员有一定的借鉴意义。
关键词:路桥工程;危桥加固;改造技术
随着我国城镇化步伐的加快,区域间经济发展越来越密切,我国汽车的保有量逐渐增多,这在一定程度上加大了我国道路的交通压力,特别是道路中对桥梁的压力。一些建设年代较早的桥梁在日益加重的负载之下出现了一些问题,成了危桥,影响了它的安全性。面对这些情况,路桥工程施工人员要对危桥进行加固和改造,使其恢复性能。
一、危桥的内涵和加固原则概述
(一)危桥的内涵
危桥是指桥梁在天长日久的使用过程中,结构出现了一定的变形或损害,严重影响了桥梁使用的安全性,同时对来往的车辆也造成了一定的安全隐患。另外,危桥的加固和维修存在着很大的区别。危桥的加固主要是针对桥梁的承载力进行的施工;维修则是在桥梁正常使用下对桥梁进行小规模的修理和保养,主要起着预防的作用,所以危桥的加固与维修所采用的施工方法也不同[1]。
(二)危桥加固原则
1.首先,相关人员要到现场勘察桥梁地基的情况,如果地基出现异常,应根据桥梁建设的施工图进行具体分析,制定出合理的加固方案。
2.专业人员要对桥梁开展全面的检查,重点确定桥梁的构件是否还存着一定的弹性,排除桥梁构件疲劳工作的现象。
3.危桥加固时要进行基础复核计算,计算要建立在对旧桥的分析研究之上,然后对桥梁的承载力进行适当的提高,数值一般是原桥的1.5倍。
4.危桥的加固要对桥梁的情况进行全面考量,针对不同的情况采取不同的加固措施,尽量提高桥梁的加固效果。另外,桥梁加固还要考虑成本的问题,要采用性价比较高的加固施工方法,减少成本投入。
二、路桥工程危桥加固施工的程序
(一)制定合理的施工方案
路桥工程危桥的加固首先要制定一套合理的施工方案。这需要专业施工人员对路桥进行全方位的检查,找出路桥成为危桥的主要原因。另外,还需要考虑危桥的危害程度、危害范围等因素,然后结合路桥原有的施工图纸制定相应的施工方案。在对危桥加固时要对其进行全面封闭,避免对行人和车辆造成伤害。至于危桥采用什么方式进行封闭,封闭时间的长短,这些问题都包含在施工方案中。在制定施工方案时要本着科学、有效、经济的原则,不断优化设计方案,使方案对危桥的加固发挥更大的作用[2]。
(二)危桥加固施工的重点
施工是危桥加固的一个最重要的程序,施工质量的高低决定着危桥加固的水平。首先,施工人员要对设计方案仔细研究,对施工工艺、施工标准要清楚明了,明确设计方案的施工要求和目标。其次,要制定施工方案,比如交通方案、排水方案、关键部位的处理方案等。施工方案要详细、具体,明确各个部门的施工范围和责任,做好各个方面的协调工作,确保施工质量和施工进度。最后,施工管理人员要把机械设备、原材料、施工人员组织进入施工现场,严格按照施工方案有条不紊地进行施工,使各个环节紧密衔接,确保危桥加固的施工质量。
(三)危桥加固施工后的检测
危桥加固施工完成后,要对加固施工的效果进行检测,以确实施工是否达到了一定的标准。一般的采用的检测方法是进行静动载试验,在进行此项实验前要让有关的质量监督部门对加固后的桥梁做一个整体的分析;做这个试验的过程中要结合原来桥梁设计的载荷值,使试验不会对桥梁造成损害。如果加固后的桥梁通过了检测试验,那么有关人员就可以把试验报告送达交通部门,交通部门审核通过后,桥梁就可以投入使用了。
三、路桥工程中危桥的加固及改造技术
(一)改变结构体系
危桥的加固可以根据桥梁的情况采用改变结构体系的方式,具体有如下办法:
1.采用加设人字撑的方法。这种方法比较适合于钢筋混凝土中的T形桥梁,在其肋部加设人字撑,这样就增加了桥梁的支点,对提高桥梁的承载力有一定的作用。特别要注意支点的放置,这个需要专业人员根据内力调整的要求通过精确计算得来的,不是随意放置的。
2.把桥梁多跨简支梁改为多跨连续梁。这种改造是缩小多跨简支梁的跨中正弯矩,增加桥梁的支点个数,提高桥梁的承载力。
对危桥的结构加固要根据具体情况采用不同方法和不同的材料,但是一定要遵守桥梁建设时的设计原理,确定危桥结构加固的目标,所以需要对桥梁的原结构进行安全鉴定,为危桥的结构加固提供依据,具体的方法说明如下:
1.选择合适的结构改造方法和改造技术。在结构改造的设计上要注意上部结构的加固顺序,是按照从下到上的顺序进行加固,并对结构上部的载荷进行严格控制,在重点部位增加侧向支撑和约束。另外,在对结构加固时要选用容易控制质量的施工工艺和检验方法。
2。选择良好的施工队伍和材料。结构改造施工具有一定的难度,很多环节要求施工队伍有较高的施工技术和特殊的构造措施,这就对施工队伍的专业水平提出了更高的要求。除此之外,施工队伍丰富的施工经验和先进的施工设备在很大程度上决定了结构改造的水平。施工队伍如果不能严格按照施工方案和施工程序进行施工,就会对桥梁的原结构造成损害。危桥的结构改造对选用的材料也有较高的要求,如果选用的材料质量不达标就会影响结构改造的安全性,不但对危桥加固起不到应有的作用,还会造成一定的安全隐患。
3.利用有效成熟的工程检测试验技术。危桥的结构改造完成后要对加固后的桥梁结构进行测试,以便于管理人员对桥梁的结构性能和工作应力进行管理。
采用成熟有效的工程检测试验技术能够对桥梁的结构性能进行直观的反映,所得的数据具有较强的可靠性。
(二)加固基础
对于危桥的加固,基础部分的施工是很重要的。一些桥梁在原先的建设时利用了一部分天然地基,人工打造的地基比较浅显。在桥梁长久的使用过程中,外界一些因素,比如雨水的冲刷等使地基埋藏的部分越来越少,甚至出现了桥梁基础空壳的现象。在现实生活中经常会出现河流改道的现象,这会对危桥的引道产生一定的危害,比如引道被河水侵蚀,甚至引起桥台基础冲空等问题。由地基问题产生的危桥,地基的相关部位是很不坚固的,这就容易引起桥台开裂或者沉降现象。如果这种问题发生在跨径比较小的桥梁,加之河水改道等因素,在一些暴雨天气,洪水极易把桥台地基冲毁,后果难以想象。要想有效解决这个问题,可以在桥跨范围内铺设混凝土,并在两端建设合适长度、高度的截水墙。针对此种情况引起的危桥我们也可以采取其他的方法来降低对路桥地基的损害,比如在河流上游建一个堤坝,把河水引到其他地方等[3]。
(三)加固桥面的铺装层
路桥的桥面铺装层在各种因素的影响下会出现开裂或脱落的现象。这种现象在危桥中很普遍,对不同的桥梁产生的危害也不同。这种现象如果发生在钢筋混凝土的桥面,则会引起钢筋生锈,降低了钢筋的承重力。如果在石拱桥路面则会引起积水下渗,加大了供上填料的含水量,出现拱圈渗水等问题。另外,桥面铺装层如果出现开裂或剥落,则会影响路面的平整性,每当有车辆通过,会引起桥面震动,对桥体有一定的损害。鉴于此,危桥的加固和改造要根据桥梁的具体情况具体分析,采取最有效的办法,尽最大可能提高桥梁的承载力和坚固度[4]。
(四)塞缝灌浆
裂缝在危桥中出现的频率比较大,不同部位的裂缝产生的影响也不同。处理裂缝的问题,最普遍最有效的方法就是塞缝灌浆。这种方法的操作步骤是先按一定的比例把水泥和砂或者是环氧树脂和砂等材料进行配比,利用喷浆机打入缝隙内。这种方法不仅操作简单,而且效果较好,比如可以避免钢筋生锈,使整体的结构强度提高等。如果裂缝出现在结构物中,则会导致受力截面和承载力变小等。裂缝填充的大部分为胶结材料,主要作用是恢复结构的承载力,填充的材料必须具备以下特性:
1.材料固化后要有较好的柔韧性。以防裂缝受到震动会脱离缝隙,不能充分发挥作用。
2.材料要有良好的渗透性。确保材料注入缝隙后能与结构融为一体,加强结构的强度。
3.材料要具有抗收缩性。这个特性能防止材料注入缝隙后收缩,使材料充分发挥作用。
4.材料要具有固化迅速的特性。有些材料没达到一定的温度时是以液体形式存在的,达到一定的温度就会变成固体,固化的时间要短,确保材料能迅速与结构融合。
5.材料要具有耐久性的特点。这个特性使材料在较复杂的环境下能保持一定的抗水性,不容易受到化学物质的影响,具有较强的稳定性。
虽然塞缝灌浆的材料有很多种,至于选择哪种材料对危桥进行加固,还要根据桥梁的具体情况来选择,不能一概而论。
四、危桥加固改造工程质量安全管理办法
(一)对施工质量进行管理
危桥加固施工要对各个环节进行严格把控,确保施工质量。首先要落实开工申请制度,这项制度主要针对分项工程开工报告展开,要根据前期制定出的施工质量管理办法和施工计划,由专业人员进行核实、检查,通过检验后才能正式开工。然后施工所用的原材料可以进入施工现场,管理人员要对原材料的质量严格把关,保证每种原材料都符合施工要求,同时也要对各种原材料的数量进行核验,满足工程施工需求。另外,管理人员还要对施工过程进行质量管理,这主要是指对工序的严格管理。施工人员要严格按照工序进行施工,对一些重要工序更要按照标准严格施工,排除一切影响施工质量的因素。危桥加固施工结束后,专业人员要对施工质量和桥梁的质量进行检测,检测合格后才能出具验收报告[5]。
(二)危桥加固管理
危桥加固工作完成后还需要做好后期的保养管理工作,确保整个桥梁的质量,需要进行的工作归纳如下:
1.危桥加固施工完成后,桥梁投入正常使用前,相关人员要对桥梁进行检查,检验桥梁加固后是否具有一定的稳定性和安全性。
2.加大监督力度。加固危桥的过程中要有监管部门进行监管,比如对工艺的选择和施工工艺的水平等。如果在监管过程中发现了问题,应该责令有关人员立刻进行整改,确保严格按照规章制度进行监管。另外,在危桥加固完成后还要对桥梁的保养维护工作进行监督,确保危桥加固后的养护工作能落实到位。
3.管理人员在危桥加固的管理中要不断总结经验,对一些具有典型性的危桥加固案例进行详细研究,不断提高管理水平。管理人员也要加强桥梁加固后期的工作管理,避免桥梁加固完成后出现一些不该有的问题。
结语:综上所述,随着桥梁建设数量的增多,对桥梁进行加固和改造的需求也会增大。路桥工程的桥梁安全关系着车辆的行驶安全和驾驶员的生命安全,所以有关部门应该高度重视对危桥加固的管理,确保危桥加固施工中的各个环节达到一定的标准,使危桥加固后能恢复原有的性能。对于危桥加固所采用的施工工艺,管理人员应根据桥梁的具体情况进行选择。桥梁加固完成后相关人员要做好后期的管理工作,定期对桥梁的重要部位进行检查,确保桥梁的安全性。
参考文献:
[1]赵龙海.公路桥梁施工管理、养护与加固维修技术探讨[J].绿色环保建材,2019(8):95.
[2]许懿.增大截面加固技术在某公路危桥改造中的应用[J].门窗,2018(1):59-60.
[3]吴中鑫,吴俊明,龙安.泡沫混凝土在双曲拱桥加固维修工程中的应用研究[J].公路,2019(3):133-137.
[4]边学斌.危桥加固改造技术应用浅谈[J].甘肃科技纵横,2012.
[5]肖云锋.浅析危桥加固改造技术应用探讨[J].科技致富向导,2011.