常 社
廣東省湛江公路工程大隊
試析公路橋梁加固改造工程中的常用相關(guān)技術(shù)
常 社
廣東省湛江公路工程大隊
隨著公路橋梁使用頻率不斷增加,不可避免會產(chǎn)生各種橋梁病害現(xiàn)象,為了增加橋梁使用壽命,就需要應(yīng)用加固改造技術(shù)。加固改造技術(shù)不僅有效節(jié)約橋梁投入成本,還可以進行橋梁可持續(xù)性使用,保證了橋梁安全行駛。針對橋梁上部和下部兩個部分,上部加固技術(shù)有預(yù)應(yīng)力加固、增大截面加固和改變體系加固;下部加固技術(shù)有增補樁基加固、高壓注漿加固和表面封涂修補。
公路橋梁;加固改造;技術(shù)
隨著時間的推移,任何公路橋梁都將成為舊橋,都會因各種原因不同程度地存在缺陷、病害需要維修、加固和改造。公路橋梁多種多樣,混凝土保護層剝落、裂縫、鋼筋銹蝕、不均勻沉降等問題頻發(fā),其缺陷、病害也具有一定的復(fù)雜性。公路橋梁加固改造工程的質(zhì)量好壞對于橋梁的使用壽命、交通安全影響巨大。因此,對公路橋梁進行加固改造時應(yīng)針對其具體情況選取恰當?shù)募庸谭椒ā?/p>
1.1 加固改造技術(shù)含義
加固改造技術(shù)是指采用一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。通過橋梁加固后,可以延長橋梁的使用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,預(yù)防和避免橋梁坍塌造成的人員和財產(chǎn)的損失。加固的方法主要分為上部結(jié)構(gòu)加固、下部結(jié)構(gòu)加固。
1.2 加固改造技術(shù)技術(shù)特征
其技術(shù)特征表述為:一是節(jié)省造價成本,避免報廢公路橋梁工程,節(jié)約人力、物力和財力;二是對公路橋梁病害位置加固改造,保證道路安全質(zhì)量;三對公路橋梁的加固改造,實現(xiàn)橋梁可持續(xù)性使用。
2.1 上部結(jié)構(gòu)加固
2.1.1 預(yù)應(yīng)力。T梁屬于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),是橋梁主要受力結(jié)構(gòu)。針對T型梁的加固方法是:體外預(yù)應(yīng)力加固法,采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或撐桿,對結(jié)構(gòu)進行加固的方法。提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正截面及斜截面承載力,消除或減緩后加桿件的應(yīng)力滯后現(xiàn)象,使后加桿件有效地參與工作。預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的負彎矩可以抵消部分荷載彎矩,減小原梁的撓度,縮小原梁的裂縫寬度。被廣泛用于加固混凝土梁、板等受彎構(gòu)件以及混凝土柱。
2.1.2 墩柱增大截面。該方法適用于公路橋梁工程中圓端形及和矩形變截面空心橋墩施工。其工藝特點有:采用大塊鋼模板施工,混凝土表面平整度、垂直度易于調(diào)整、控制,墩身外觀質(zhì)量好,同時避免了施工誤差的積累,軸線能夠得到有效控制;翻模施工工藝對混凝土的損傷小,能夠很好的保護混凝土表面及棱角。這種加固方法被廣泛地用于加固混凝土結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱、鋼結(jié)構(gòu)中的柱、磚墻、磚柱等。
2.1.3 體系轉(zhuǎn)換法。改變受力體系加固法是通過增設(shè)支點或采用托梁拔柱的辦法去改變結(jié)構(gòu)的受力體系的加固方法。增設(shè)支點可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算跨度,降低計算彎矩,大幅度提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力,減小撓度,縮小裂縫寬度。當對增設(shè)的支點施加預(yù)應(yīng)力時,效果更佳。增設(shè)支點法多用于大跨度結(jié)構(gòu),其缺點是較多地影響了使用空間,托梁拔柱法是在不拆或少拆上部結(jié)構(gòu)的情況下,拆除、更換或接長柱子的一種處理方法。
2.2 下部結(jié)構(gòu)加固
2.2.1 增補樁基加固。當?shù)鼗休d力不夠,為提高地基承載力,在樁式基礎(chǔ)的周圍補加鉆孔樁或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁并擴大原承臺,將承臺與樁頂連接在一起,使墩臺的壓力部分傳遞至新樁基,以此提高基礎(chǔ)承載力,增加基礎(chǔ)穩(wěn)定性,這種方法叫增補樁基加固法。其優(yōu)點是不需要抽水筑壩等水下施工作業(yè),且加固效果顯著;缺點是需搭設(shè)打樁架和開鑿橋面,對橋頭原有架空線路及陸上、水上交通均有一定影響。
2.2.2 高壓注漿加固。高壓旋噴注漿加固是指將水泥、砂和水的混合料,經(jīng)高壓通過噴嘴噴射到修補部位的一種修補方法。此法主要適用于重要混凝土結(jié)構(gòu)物或大面積的混凝土表面缺陷和破損的修補。高壓旋噴注漿法與靜壓注漿法、深層攪拌注漿法等施工工藝相比,適用范圍及作用效果不同?,F(xiàn)代公路工程中高層、超高層建筑基礎(chǔ)大部分采用樁基礎(chǔ)。對于灰?guī)r地區(qū),由于地質(zhì)條件較差,存在大量的土洞、軟土層、溶洞、節(jié)理、裂隙等不良地質(zhì)現(xiàn)象,往往極大地影響著樁基礎(chǔ)的設(shè)計與施工。
2.2.3 表面封涂修補。對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面的風(fēng)化、剝落、露筋及小面積的破損,一般可采用混凝土膠粘劑表面封涂的方法進行修補。人工封涂法修補時應(yīng)由低向高,由內(nèi)向外填抹?;炷两Y(jié)構(gòu)破壞較大且深入構(gòu)造內(nèi)一定深度時,可采用混凝土膠粘劑澆筑涂層的方法加以修補。施工操作時,應(yīng)避免荷載或重力振動等干擾,當實施有困難時,應(yīng)盡量減少影響。
2.3 橋梁加固注意事項
2.3.1 病害處理。常見的橋梁病害問題有:路面塌陷、裂縫、露筋、剝落、錨具暴露、不均勻沉降、沖刷等。常見的病害解決手段有:道路坑槽修補、混凝土修補手段以及冷再生技術(shù)。路面道路橋梁養(yǎng)護單位要及時更新維修技術(shù)手段,采用更先進更高效的養(yǎng)護技術(shù),從而減少養(yǎng)護成本,提升道路橋梁養(yǎng)護質(zhì)量。在修補道路之前,保持道路路面平整,都是有效解決路面危害的有效技術(shù)手段。
2.3.2 橋面鋪裝。指的是為保護橋面板和分布車輪的集中荷載鋪筑的保護層。其作用是保護橋面板防止車輪或履帶直接磨耗面,保護主梁免受雨水侵蝕,并借以分散車輪的集中荷載。常用的橋面鋪裝有水泥混凝土,瀝青混凝土兩種鋪裝形式。水泥混凝土鋪裝的造價低,耐磨性能好,適合重載交通,但養(yǎng)護期長,日后修補比較麻煩。瀝青混凝土鋪裝較輕,維修養(yǎng)護方便,通車速度快,但易老化和變形。
綜上所述,為了增加橋梁使用壽命,避免產(chǎn)生各種橋梁病害現(xiàn)象,就需要應(yīng)用加固改造技術(shù)。針對橋梁上部和下部兩個部分,上部加固技術(shù)有預(yù)應(yīng)力加固、增大截面加固和改變體系加固;下部加固技術(shù)有增補樁基加固、高壓注漿加固和表面封涂修補。在加固過程中,需要首先處理橋梁病害,處理完畢在進行加固改造。
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