段騰飛
摘要:近幾十年,我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來了國內(nèi)各種交通系統(tǒng)的長足發(fā)展。伴隨著城市交通量的急劇增長,對(duì)現(xiàn)有橋梁的通行能力也就相應(yīng)的有了更高的技術(shù)要求。在這其中,橋梁的承載能力,特別是在對(duì)橋梁的實(shí)際使用狀況進(jìn)行確定的時(shí)候,就顯得尤為的緊要。在世界范圍內(nèi),橋梁加固技術(shù)一直是一個(gè)在被不斷研究和探討的熱點(diǎn)和及難點(diǎn)問題。在新的科學(xué)技術(shù)和新的材料學(xué)日新月異的大背景下,橋梁的加固技術(shù)也有了新的突破進(jìn)展。本文將通過對(duì)橋梁加固的技術(shù)原則和原理進(jìn)行分析,并探討幾種橋梁加固技術(shù)的特點(diǎn),為同行業(yè)者在理論學(xué)術(shù)上提供一定的參考意見。
關(guān)鍵詞:橋梁;加固技術(shù);特點(diǎn)
我國的大部分公路橋梁的修建時(shí)間是上世紀(jì)的六七十年代,受制于當(dāng)時(shí)不是很先進(jìn)的施工技術(shù)和施工條件,設(shè)計(jì)的橋梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)普遍不是很高,在交通運(yùn)輸量急劇增長的今天,其承載能力存在著普遍不足的問題。同時(shí),橋梁本身也會(huì)在時(shí)間不斷推移的過程中,由于受到各種自然和人為因素的影響而發(fā)生部分的損害,這些都會(huì)對(duì)其自身的承載能力和使用壽命產(chǎn)生極大的影響。所以,對(duì)既有橋梁采取相適應(yīng)的加固改造技術(shù),促進(jìn)橋梁能夠恢復(fù)甚至是提升其承載能力以及使得橋梁能夠正常的運(yùn)行,都具有十分積極且重要的意義。
一、橋梁加固技術(shù)的原則分析
在對(duì)橋梁進(jìn)行加固之前必須對(duì)橋梁的損害問題進(jìn)行分析,采用有針對(duì)性的技術(shù),在這個(gè)過程中,必須要遵循相應(yīng)的原則,主要是:第一,對(duì)橋梁進(jìn)行科學(xué)的鑒定分析是在采取加固改造技術(shù)之前必須進(jìn)行的任務(wù),這樣有利于確保橋梁的構(gòu)建能夠處于適宜的彈性工作狀態(tài),而這與疲勞構(gòu)建有著很大的區(qū)別與不同;第二,要充分的考慮對(duì)受損橋梁承載能力的提高這一問題,這是在對(duì)橋梁進(jìn)行基礎(chǔ)復(fù)核計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行又一關(guān)鍵問題,通過對(duì)原來的橋梁設(shè)計(jì)資料進(jìn)行收集,再加之對(duì)橋梁地基的實(shí)地勘探,才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行橋梁部分?jǐn)U寬時(shí)候?qū)Φ鼗闹亓Φ目刂疲谧畲蟪潭壬?,使得原橋基礎(chǔ)上所產(chǎn)生的應(yīng)力得到減少;第三,與公路線路的改造能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)的結(jié)合,也是橋梁進(jìn)行加固改造、實(shí)施技術(shù)方案時(shí)必須予以充分考慮的,多方面的加固是一個(gè)可取的方法。
二、橋梁加固技術(shù)的原理分析
橋梁加固改造的對(duì)象基本上都是既有的舊橋,其基本原理就是在對(duì)橋梁的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)和加大的前提下,實(shí)現(xiàn)橋梁的局部以及整體承載能力的進(jìn)一步提升。通過這一原理可以看出,不改變既有橋梁的原有結(jié)構(gòu),是對(duì)橋梁實(shí)施加固技術(shù)的基礎(chǔ)。在不斷推進(jìn)的時(shí)間軸線上,對(duì)橋梁的加固就會(huì)變成一項(xiàng)較為常規(guī)的工程,是加固修復(fù)的在一段時(shí)間里的有機(jī)重復(fù)。橋梁的改造的主要任務(wù)是更換既有舊橋的構(gòu)件,在橋梁原有的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改變,或是拆除、重建橋梁的部分結(jié)構(gòu)。當(dāng)加固橋梁無法實(shí)現(xiàn)既有目的的時(shí)候,橋梁改造就是針對(duì)這種加固解決不了問題的情況下進(jìn)行的。若是橋梁的承載能力不能夠滿足實(shí)際的交通狀況的需求時(shí),重建就是這種條件下進(jìn)行的想、重新設(shè)計(jì),對(duì)橋梁的內(nèi)力分布進(jìn)行新的調(diào)整,改變現(xiàn)有橋梁的結(jié)構(gòu)性能,從而實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)橋梁承載能力的目的。
三、分析幾種橋梁加固技術(shù)的特點(diǎn)
1、橋梁墩臺(tái)加固改造技術(shù)
在橋梁的樁基達(dá)不到深度要求或是樁基發(fā)生傾斜或是墩臺(tái)出現(xiàn)沉降的時(shí)候,采用橋梁墩臺(tái)加固改造技術(shù)、增補(bǔ)樁基是比較有效的方法。在橋梁樁基周圍增加鉆孔樁的數(shù)量,或是利用混凝土預(yù)制樁,擴(kuò)大原承臺(tái)的面積,都可以實(shí)現(xiàn)樁基承載能力和穩(wěn)定性得到有效保障的目的。
2、改變受力結(jié)構(gòu)技術(shù)
這一加固改造技術(shù)是通過改變橋梁的結(jié)構(gòu)形式,從而有效的減少對(duì)橋梁的拉應(yīng)力。具體的技術(shù)措施可以是對(duì)跨度的減少,可以是增添新的支點(diǎn),將單跨結(jié)構(gòu)變?yōu)槎嗫缃Y(jié)構(gòu),并且形成多跨連續(xù),或是通過鋼結(jié)構(gòu)和型鋼的梁下增設(shè),從而使得橋梁承載能力的提高。
3、添加構(gòu)件加固改造技術(shù)
由于橋梁增加的構(gòu)件不同、新舊主梁的受力狀態(tài)不同,橋梁的構(gòu)件加固可以分為增設(shè)邊梁和增設(shè)縱梁等不同的加固方式。這樣在橋梁的樁基穩(wěn)定和承載能力足夠的基礎(chǔ)上,在最大程度上,增設(shè)剛性大且具備高等級(jí)載荷的新主梁,使得承載能力在新舊主梁的共同作用下得到大幅度的提升。增加輔助梁可以在承載能力較低且橫向的整體性不佳的情況下進(jìn)行。
4、灌漿法加固技術(shù)
這是一種比較常用的技術(shù)方法,主要是在橋梁出現(xiàn)裂縫的時(shí)候,通過噴射混凝土對(duì)橋梁進(jìn)行加固。對(duì)于混凝土的選擇,早強(qiáng)普通混凝土是經(jīng)常采用的,還可以選擇加強(qiáng)效果會(huì)更好一些的鋼纖維增強(qiáng)混凝土。在采用的方法上,有比較方便的錨噴法,可以在較短的時(shí)間里,不需要立模,且補(bǔ)強(qiáng)的效果較好,且需要專業(yè)的機(jī)具,技術(shù)要求高,對(duì)橋梁加固質(zhì)量的影響是非常關(guān)鍵的。
5、黏貼加固技術(shù)
在主梁出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕或是承載能力不足的情況下,可選擇在黏貼鋼板加固的方法,在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉部位通過粘接劑以及錨栓可以黏貼錨固鋼板。以鋼板代替補(bǔ)強(qiáng)的鋼筋,形成橋梁結(jié)構(gòu)的一個(gè)有機(jī)整體,有效的提高橋梁的承載能力和耐久性。
6、增大受力主筋加固技術(shù)
橋梁加固改造技術(shù)的選擇是多樣的,這主要是因?yàn)榕f橋的橋梁加固改造非常的復(fù)雜,很難確定某種簡單的病害。在鋼筋截面尺寸過小以及荷載等級(jí)低帶來橋梁承載能力不足的情況下,增大受力主筋的加固技術(shù)是最好的選擇。通過鑿開梁板底面的保護(hù)層,暴露主筋,將主筋與增加的新鋼筋進(jìn)行焊接,使得梁的側(cè)面增加箍筋,增強(qiáng)抗剪能力,最后恢復(fù)保護(hù)層。
四、結(jié)束語:只有在日常的工作中,保障橋梁的養(yǎng)護(hù)工作到位,有針對(duì)性的實(shí)施有效的加固改造技術(shù),橋梁才能夠處于正常的工作狀態(tài),并延長使用壽命。
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