公路橋梁加固設(shè)計(jì)及其施工建議

沈玉琴

摘 要：近年來(lái)，隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)有了極大的提升，交通車流量的增大以及公路載重量的遞增，使得公路橋梁負(fù)擔(dān)日益嚴(yán)重。依照以前的公路建筑標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)橋梁會(huì)出現(xiàn)問題。由于公路的承載力和耐久性明顯下降，越來(lái)越多的安全隱患問題暴露出來(lái)，人們慢慢的開始反思怎樣才能保證現(xiàn)有公路橋梁的安全運(yùn)營(yíng)。

關(guān)鍵詞：重要意義；公路橋梁；加固設(shè)計(jì)；施工方式

引言：橋梁?jiǎn)栴}是現(xiàn)在交通運(yùn)輸業(yè)所面臨的最大問題，由于使用年限長(zhǎng)、缺乏保養(yǎng)，使得原有橋梁的使用情況越來(lái)越糟。因而為促進(jìn)交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展不得不提出多方面要求，這樣才能使得橋梁設(shè)計(jì)事業(yè)發(fā)展起來(lái)。重建舊橋?qū)?huì)消耗大量的資金，為了減少資金的投入，就需要對(duì)舊橋進(jìn)行加固處理。但是若加固舊橋又缺乏專業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和檢修經(jīng)驗(yàn)，這些都導(dǎo)致了舊橋的加固設(shè)計(jì)難度，甚至難度遠(yuǎn)超新橋修建。這是由于橋梁受損的原因復(fù)雜多樣，要想確定難度很大，這就需要施工團(tuán)隊(duì)提前做好準(zhǔn)備工作，對(duì)舊橋進(jìn)行評(píng)估，且要做好分析說(shuō)明，再依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)能力對(duì)舊橋做出最合適的維修處理，保證交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行。

1 公路橋梁加固的原因及其作用

1.1公路橋梁加固的原因

舊橋原有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，難以達(dá)到如今車輛通行要求。橋梁自身老化、各種自然因素的影響，以及橋梁投入使用后不正確使用和保護(hù)等的綜合影響，造成一些不可避免的不同程度的破壞，當(dāng)破壞程度逐漸積累、不斷加深，就會(huì)造成橋梁存在安全隱患，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。所以，務(wù)必及時(shí)對(duì)已破壞的橋梁進(jìn)行維護(hù)加固，并同時(shí)進(jìn)行一些改造和優(yōu)化完善。

1.2公路橋梁加固的作用

（1）降低建設(shè)資金以及社會(huì)資源的過(guò)度消耗。從經(jīng)濟(jì)角度看，橋梁加固，需要采取合理有效的技術(shù)對(duì)舊橋梁進(jìn)行加固完善，這樣不但可以節(jié)省舊橋拆除重建的一大筆工程款，而且還可以修復(fù)并提高舊橋原有的承載水平以及交通運(yùn)輸水平。這樣既能節(jié)省一大筆國(guó)家建設(shè)資金，又能在降低成本的同時(shí)提高社會(huì)效益，同時(shí)又延長(zhǎng)橋梁的使用周期，為現(xiàn)代運(yùn)輸做出貢獻(xiàn)。

（2）保證橋梁本身質(zhì)量。在原有公路橋梁的基礎(chǔ)上加固，可以穩(wěn)步提高公路橋梁的通行能力和承載水平，而且保證橋梁的施工質(zhì)量，可以有效的避免在重新修建過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。

（3）推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。交通運(yùn)輸業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大根本，它和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是相輔相成、相互促進(jìn)的。為滿足現(xiàn)代城市建設(shè)的需求，提高人們的生活服務(wù)質(zhì)量，交通運(yùn)輸業(yè)必須根據(jù)自身的特點(diǎn)發(fā)展，所以對(duì)舊公路橋梁的加固完善是必不可少的，這不僅完成了經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、環(huán)境資源高效利用等方面緊密聯(lián)系且統(tǒng)籌兼顧的目標(biāo)，還在可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的前提支持下，保護(hù)人類生存的自然資源，實(shí)現(xiàn)了原有資源最大化利用。

2 公路橋梁加固設(shè)計(jì)及其施工建議

橋梁加固一般都有固定的措施，大都通過(guò)增強(qiáng)構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)性能的改善來(lái)恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載水平，使得橋梁的使用性能有明顯的提高，更能適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。主要改造方式有：加?qiáng)薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固墩臺(tái)及根基。

2.1 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法

橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法指的是在梁頂或橋面上加鋪一層鋼筋混凝土，以此加強(qiáng)與原有結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，形成一個(gè)整體，提高主梁有效高度并擴(kuò)展受壓截面，整體提高橋面剛度，這是目前市場(chǎng)上既有效且常用的橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固方法。然而由于補(bǔ)強(qiáng)層的厚度不達(dá)標(biāo)，這種方法只能在中小跨徑的橋梁或者拱式橋設(shè)計(jì)中使用。

2.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法指的是在混凝土構(gòu)件表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，以此來(lái)提高構(gòu)件承載力和耐久性能的一種結(jié)構(gòu)加固方法。當(dāng)主梁存在承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的問題時(shí)，梁板橋的主梁大都會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。此時(shí)采用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在砼表面，并加壓成型，使鋼板緊密貼合在砼表面，并使用用粘接及幾錨栓，將鋼板粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的耐拉部位或薄弱部位，使其與原結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一整體，提高橋梁的承載能力并增強(qiáng)構(gòu)件的抗剪能力，完成減少裂縫繼續(xù)發(fā)生的目標(biāo)。使用該方法的優(yōu)點(diǎn)是所占空間小、施工周期短、材料耗費(fèi)低，且不影響結(jié)構(gòu)外形，還能保證不減小橋梁空間并能增加荷載。但缺點(diǎn)也很明顯，施工工藝復(fù)雜，難度大，鋼板還需進(jìn)行可靠的防腐處理，此外保證粘結(jié)材料的持久性和防火性也非常有必要。

2.3 碳纖維布加固法

碳纖維布加固技術(shù)是用高性能粘接劑將碳纖維布粘貼到需要加固的結(jié)構(gòu)表面，形成一體，以代替或補(bǔ)充鋼筋的受拉性能的方式提高建筑結(jié)構(gòu)的負(fù)荷能力、延伸性和抗裂性。碳纖維布有優(yōu)異的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性，而且質(zhì)地輕質(zhì)感好、同時(shí)還耐腐蝕、抗拉強(qiáng)度也高、密度小，基本上不會(huì)改變加固構(gòu)件自重及截面尺寸，由于具有高耐久性、施工便捷、不會(huì)生銹的特點(diǎn)，它成為了一種補(bǔ)強(qiáng)加固的理想原材料，被廣泛的應(yīng)用于土木工程橋梁加固上，大大增加了橋梁的承載能力，且在橋下空間受限制時(shí)也是優(yōu)先選擇的方法。

2.4 增加主梁加固法

增加主梁加固法主要是填補(bǔ)主梁間的空間，通過(guò)增加主梁的方式，使主梁的承受載荷提高。增加主梁、連通原橫隔梁，保證新舊結(jié)構(gòu)成為一個(gè)整體，共同承擔(dān)后期定載和活載，有效的改善了荷載橫向分布，從而降低原主梁的負(fù)擔(dān)，達(dá)到增加橋梁承載力的目的。這種方法僅僅適用于橋梁結(jié)構(gòu)完好，但是承載力不足的狀況。而且，在改造施工時(shí)不能保證交通的正常運(yùn)行，工程量大且人工耗費(fèi)增加，對(duì)橋梁的原始結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生不小的影響。

2.5 錨噴混凝土加固法

錨噴混凝土是借助高速噴射機(jī)器，利用空氣壓縮將混凝土材料混合起來(lái)，通過(guò)管道噴射到已錨好的受噴面上，等其凝結(jié)硬化形成一種鋼筋混凝土。錨噴混凝土通過(guò)增大橋梁的受力斷面，使結(jié)構(gòu)的整體水平提升，從而使得橋梁有更大的承載能力。錨噴混凝土技術(shù)具有施工機(jī)簡(jiǎn)單，不需要模板和振搗，工期短，造價(jià)低，不需后期維護(hù)防腐等突出特點(diǎn)，現(xiàn)已經(jīng)成為建筑物結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)的首要有效手段。

2.6 體外預(yù)應(yīng)力加固方法

體外預(yù)應(yīng)力是以高強(qiáng)絲，鋼絞線或者高強(qiáng)度粗鋼筋等作為施力工具，對(duì)橋梁施加體外預(yù)應(yīng)力，以預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的反彎矩抵抵消一部分由于外荷載而產(chǎn)生的內(nèi)力。橋梁完善工作中，一般采用預(yù)應(yīng)力鋼絲束，沿梁肋兩側(cè)按一定的線形要求，通過(guò)張拉實(shí)現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力加固。此外，還需在橋底部設(shè)置定位節(jié)點(diǎn)，對(duì)鋼索進(jìn)行定位和固定。在采用預(yù)應(yīng)力方式后，還可以對(duì)橋體的內(nèi)力進(jìn)行平衡分配，使裂縫在預(yù)應(yīng)力的作用下自動(dòng)閉合，增加橋梁結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。值得一提的是預(yù)應(yīng)力所需要的鋼束可以隨時(shí)替換，且布置靈活，維護(hù)與管理都比較便捷。而且在不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上合理的增加了橋梁整體的承載能力和穩(wěn)固性能，可以有效確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全。但是其體外索布置在截面，防腐、保養(yǎng)上相對(duì)來(lái)說(shuō)比較困難，而且體外索的拉力不大，不能充分發(fā)揮體外索強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)體外索對(duì)錨具及夾片的要求也很高。錨固定及轉(zhuǎn)向區(qū)域容易出現(xiàn)應(yīng)力集中，局部應(yīng)力大的情況，對(duì)錨固施工有極高的要求。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，道路建設(shè)的規(guī)模也越來(lái)越大，市政對(duì)道路建設(shè)的要求也一再提高。加之科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，推動(dòng)了橋梁加固設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)的出現(xiàn)也為橋梁加固工作提供了方便。而作為連接道路的橋梁，有著至關(guān)重要的作用。所以，橋梁加固、維修將是一個(gè)永久性的話題。

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