旧桥梁加固问题的一己之见

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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旧桥梁加固问题的一己之见

谢发稳

郓城县交通运输局山东菏泽274000

摘要:本文主要针对旧桥梁加固展开探讨,分析了旧桥梁加固的相关问题,并对如何进一步进行加固,提出了相关的措施和建议,希望能够为今后就桥梁加固问题提供参考,进一步提高旧桥梁加固工作的效果。

关键词:旧桥梁;加固;问题

前言

在旧桥梁的加固过程中,我们一定要选择比较可靠的加固方式,对于这种加固的方法,我们要更加明确同时,也必须要在加固的过程中,采取一些更加可靠的方式,对于桥梁的加固,要进一步的进行研究,才能够提高加固的效果。

1、桥梁加固的必要性

1.1在桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

1.2从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公路的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。

1.3桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。

2、常用加固技术

我国开始对旧桥加固技术进行研究,总的看来,混凝土桥梁上部结构加固方法从加固原理和适用特点上可分为五类。

2.1改变结构受力体系

改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。改变结构体系实现的方式主要有两种:

2.1.1通过增加新的附加构件;

2.1.2通过改变承重构件的边界条件。新增构件往往会改变原结构的外观,减小桥下净空,影响通航,在实际加固工程中较少采用。但是该法由于加固效果较好,目前也常用作解决临时通行超重车辆的一种加固措施。实际加固工程中较多采用的是通过改变承重构件的边界约束条件来改变结构的传力体系,例如把简支梁和简支梁加以连接,即简支梁结构改变为连续梁结构等。

2.2承重构件增减

通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载,达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增设纵梁拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度,同时新增纵梁和原主梁之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。

2.3增大构件的截面

通常采用的增大构件截面的方法有以下几种:

2.3.1桥面补强层加固法,主要用于主梁刚度不够,桥面板承载力不足,或铰接梁、板的铰缝不能有效传力。在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度和抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。该法用工量较大,工期较长,并有可能对原结构(如主梁等)造成一定的损伤。

2.3.2增大截面与配筋加固法是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝土梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。但该方法会使上部结构恒载增加,在施工过程中全部的作业需在梁底进行,施工难度较大且施工质量难以控制,需要现场作业。

2.3.3锚喷混凝土加固法,较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程。锚喷混凝土加固法是从隧道施工中转化而来的加固方法,但由于施工工艺要求较高且存在一个新旧混凝土的衔接问题,加上施工过程中需要封闭交通,施工过程对环境影响较大。

2.4外加预应力体系

外加预应力体系是利用预应力索产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,故对墩台及基础受力状况影响很小。可节省对墩台及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响,需要做防腐处理。

2.5增补加劲材料

采用经济梁高和经济配筋率的混凝土受弯构件,其受压区混凝土比受拉区钢筋具有更多的强度空间,可通过增补拉区加劲材料的办法来实现承载力的提高。传统的外贴加劲材料加固法主要指粘贴钢板法,随着碳纤维,预应力碳纤维材料的出现,采用高强轻质的材料进行外贴加固愈来愈成为工程加固的研究热点。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构的尺寸,施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工工期短。

3、方法选用原则

通过如何选用加固方法来根治,从根本上解决问题,具体以下几点:①采用加固方案之前,须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。②补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下,才可考虑更改结构形式。如果采用补强加固的方式仍不能达到交通运输要求,则必须考虑进行重建桥梁的部分或全部。③选择桥梁加固方式时,必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量,最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工。④采用扩大或增加桥梁构件断面的方法进行加固前,应考虑增加部分与原有部件的结合效果。

桥梁安全评估是桥梁加固中的任务之一,对桥梁进行加固前,首先要对桥梁的劣化与受损情况进行全面检测,依据受损现状进行安全性评估,确定结构物实际承载能力,判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁。承载力表示结构承受设计荷载的能力,耐久性是指结构的设计寿命。应详细评估其结构现有强度是否能够承受实际荷载,以判定桥梁承载能力的安全性。而在耐久性方面,应综合考虑结构损伤、材质劣化、施工缺陷等状况与周围环境条件,合理判断结构的使用寿命。除了探索桥梁维护加固补强的施工工艺与技术之外,研究桥梁检测与安全性评估方法,建立有效的桥梁检测与预警系统,都是桥梁加固工程中的重要内容。

桥梁加固的指导方针的执行和桥梁加固是一个严格的系统,其中包括2部分:一个是原基本数据的收集,包括原桥构造尺寸,材料强度,承重结构破损率和实际截面尺寸等一系列参数,原桥的基础数据采集和正确的直接影响该加固工程;二是加强3个标准严格执行,加固3个标准是“恒载应力”准则、“组合应力”准则、“极限承载力”准则。

结束语

现如今,就桥梁也越来越多,如何对旧桥梁进行加固,就成为了一个重要工作,本文对旧桥梁加固问题进行探讨,分析了旧桥梁加固的方法,以及具体的措施,希望能够为今后的加固提供参考和借鉴。

参考文献:

[1]陈志英.谈谈桥梁加固维修技术[J].中国新技术新产品,2018(04).80

[2]邱善全.旧桥加固技术探讨[J].科技创新导报,2018(07).7