王敬輝
摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟和交通運輸事業(yè)的不斷發(fā)展,使得道路橋梁所負(fù)擔(dān)的車速、荷載、交通量都大大提高,再加上受環(huán)境作用、自然災(zāi)害,以及設(shè)計、施工的不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊懀壳?,我國大部分多年前修建的橋梁已無法適應(yīng)新的運營要求,往往出現(xiàn)各種缺陷和病害,這些病害的出現(xiàn),不僅會影響正常的交通運行,而且也會危及橋梁,一旦發(fā)生坍塌等安全事件,其所帶來的危害與損失是巨大的??傊?,無論對新橋的建設(shè),還是對舊橋的改造,做好道路橋梁的加固是十分必要的。
關(guān)鍵詞:橋梁;加固;病害;荷載;技術(shù);施工
一、道路橋梁加固的必要性
為恢復(fù)原有橋梁建筑物的整體使用效能和延長使用年限,以及原有橋梁建筑物的荷載等級和通過能力,需要對發(fā)生重大病容和不能滿足運輸要求的橋涵徹底進行加固、整治、改造和更新,具體可包括:拓寬橋梁的行車道或人行道、更換橋梁行車道路面或引橋路面的結(jié)構(gòu)、部分或全部更換橋梁損壞或破舊的結(jié)構(gòu)物、對舊橋下部構(gòu)件進行加固、升高橋梁上部構(gòu)造的高度,等等。對道路橋梁進行加固,不僅可以美化原有橋梁,還可以增加橋梁的承載能力,提高橋梁的可靠度。
那么,處于何種狀態(tài)下的橋梁才應(yīng)予以加固呢?筆者根據(jù)實際工作經(jīng)驗,總結(jié)出以下幾方面:1)某些橋梁如混凝土、砂漿、鋼筋等組成材料,其性能已隨時間的延續(xù),發(fā)生或多或少的減弱,這極大地影響了橋梁的適用性和耐久性;2)某些橋梁出現(xiàn)其梁跨的撓度可以用肉眼看出,這已經(jīng)影響了橋梁的正常使用,對使用者引起不好的視覺效果;3)某些橋梁的橋墩上有輕微裂縫,很可能會繼續(xù)發(fā)展,進而影響到橋梁的安全性;4)某些橋梁的橋面鋪裝已經(jīng)非常破舊,內(nèi)部材料已經(jīng)外露,且兩側(cè)的欄桿也損壞的非常嚴(yán)重,不但影響橋梁的美觀,還可能會導(dǎo)致過往車輛和行人掉入河里等等。當(dāng)處于運營狀態(tài)下的道路橋梁一旦發(fā)生以上這些橋面凈寬不足、荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低、橋頭跳車、墩臺斷裂位移、欄桿斷裂、墩臺基底沖空,河床護底沖翻等病害時,道路工作者就必須對其予以維修和加固,否則一旦橋梁出現(xiàn)損壞、坍塌,不僅會影響正常的交通運輸,而且會影響當(dāng)?shù)鼐用竦纳睢?/p>
二、橋梁加固工作程序
橋梁加固工作的程序一般為:橋梁檢定→確定加固方案→施工圖設(shè)計→施工組織設(shè)計→施工→工程驗收。
首先,在橋梁加固過程中,應(yīng)考慮所要加固橋梁的實際情況,根據(jù)需要改造橋梁的評估結(jié)論及經(jīng)濟分析,以及先期的檢測工作,在得知現(xiàn)有橋梁可以通過加固、維修達到使用要求的結(jié)論后,再提出橋梁加固的設(shè)計方案;
其次,由于目前我國道路橋梁加固和改造技術(shù)的研究與實踐在不斷提升,使得加固技術(shù)和方法在不斷增多,為此,橋梁加固工作者應(yīng)建立既有橋梁維修、加固、重建的經(jīng)濟分析模型,通過比較分析,選擇經(jīng)濟合理、技術(shù)可行、對現(xiàn)有交通干擾較小的最佳加固方案;
再次,在實施道路橋梁具體加固方案的時候,一定要經(jīng)過有條不紊的程序、完整齊全的操作、精確的控制過程來實現(xiàn)。一要保證原材料,在做好原材料的驗收工作,證實原材料檢驗合格后方可投入使用;二要保證各項施工符合相關(guān)規(guī)范、設(shè)計文件、加固方案的要求,并進行抽查,不合格予以返工;
另外,在橋梁加固工程完工后,承包商需申請交工驗收,監(jiān)督工程師先進行現(xiàn)場初驗后,在進行正式驗收,驗收順序為單項工程驗收,再全部工程驗收,對于不符合規(guī)范、方案的,要責(zé)令返工。同時,要注意收集相關(guān)資料與文件,以備后續(xù)之需。
三、 橋梁加固技術(shù)
以往,橋梁常用舊橋的基礎(chǔ)加固、上部結(jié)構(gòu)的改造、下部結(jié)構(gòu)的加固、橋面鋪裝層的加固、塞縫灌漿等方法,隨著近年來科學(xué)技術(shù)的日新月異,橋梁的加固技術(shù)也有很大的進步,除了常用的改變結(jié)構(gòu)體系加固法、噴射混凝土加固法、粘鋼板加固法等多種加固技術(shù)外,還可綜合應(yīng)用幾種技術(shù)及體外預(yù)應(yīng)力加固法、碳纖維加固法等技術(shù)以達到更好的加固效果。
1.改變結(jié)構(gòu)體系加固法
此方法是通過改變橋梁的結(jié)構(gòu)體系,達到提高橋梁承載能力的目的。改變結(jié)構(gòu)體系加固法可以顯著改變結(jié)構(gòu)的受力特征,且橋梁結(jié)構(gòu)受力比較明確、收效明顯,如:在簡支梁下增設(shè)斜支撐或橋墩,或把簡支梁與簡支梁縱向加以連接等。
2.噴射混凝土加固法
此方法是借助高速噴射機械,將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已經(jīng)錨固好的鋼筋網(wǎng)受噴面上,凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋,進而增強橋梁結(jié)構(gòu)的整體性,使其能夠承受更大的外荷載作用。
3.粘貼鋼板加固法
具有施工簡便,快速,不影響結(jié)構(gòu)外形,加固費用低,不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優(yōu)點的橋梁粘貼鋼板加固,是采用粘結(jié)劑將鋼板粘貼在橋梁的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉邊緣或薄弱部位,使之與橋梁形成整體,從而提高橋梁承載能力的一種加固方法。
4.植筋加固橋面法
具有充分利用舊橋面,而且能夠縮短施工時間,經(jīng)濟效益也很顯著的橋梁植筋加固橋面法,是采用植筋技術(shù),對舊橋面進行簡單的清潔處理,然后平行舊橋面鋼筋,按計算深度和規(guī)定間距鉆孔,再將鋼筋植入孔內(nèi),采用同級別的混凝土填孔,并澆筑新的橋面層。
5.碳纖維加固法
具有重量輕、熱膨脹系數(shù)低、抗拉強度高、抗腐蝕性好、抗疲勞性好、對結(jié)構(gòu)外形適應(yīng)性好、施工方便等特點的碳纖維,它可以做成預(yù)應(yīng)力筋用于體外預(yù)應(yīng)力加固,也可以做成懸索橋的纜索,能夠提高橋梁結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性,從而改善橋梁的受力性能,達到高效加固的目的。
6.橋梁SRAP加固法
橋梁SRAP加固方法是一種導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力概念的橋梁加固新方法,其原理是利用SR增強材料的高強特性和AP樹脂砂漿防腐防水、粘合力強的特點,通過特殊的方法對SR高強材料施加預(yù)應(yīng)力,進而達到對橋梁的加固。
由于舊橋檢測、評定與加固技術(shù)是一項既綜合、復(fù)雜又在不斷發(fā)展和、更新的技術(shù),也是公路工程技術(shù)人員共同關(guān)心的熱點問題,為此,在選擇適宜的加固技術(shù)和方法時,應(yīng)綜合考慮,從實用性角度來看橋梁加固適合于在承載力滿足的要求,但無論采用何種方法,橋梁加固后均要滿足加固的目的,并滿足加固的成本,讓有限的資金發(fā)揮到更大的效益。
四、 結(jié)語
對于病、危橋梁的加固,能夠有力地提高公路通行和服務(wù)能力,保障公路通行的安全,而對于改善我國投資環(huán)境,加快經(jīng)濟發(fā)展也具有極其重要的意義。在橋梁加固具體的施工過程中,應(yīng)充分利用原有的部分,凡能加固的則不改建,同時,要充分利用各種新材料、新方法,使得橋梁加固的對象更寬泛、方法更快捷、效果更明顯,以此推動橋梁加固技術(shù)的不斷成熟和完善。