关于桥梁加固技术探究论文_石少华,黄伟

关于桥梁加固技术探究论文_石少华,黄伟

石少华 黄伟

(核工业西南勘察设计研究院有限公司,四川,成都,610000)

【摘 要】桥梁工程作为交通运输的重要枢纽,其在我国经济发展的过程中,发挥着不可替代的作用,作为城市中不可缺少的基础设施,在运营的过程中,随着承载重量的不断增加,以及自然因素的影响,桥梁往往会出现局部损害或者桥梁病害。在病害出现之初,如果得不到及时治理,损伤的面积就会不断扩大,损伤的程度也会越发严重,为了能够维护桥梁的正常运行,保障人们的出行安全,及时对桥梁质量进行鉴定,并根据鉴定结果采取有效的加固措施,是非常必要的。文章结合实例对桥梁加固技术进行分析和研究。

【关键词】桥梁;加固技术;方法

引言

城市化进程的不断加快,必然会加大交通运输的压力,与此同时,桥梁工程也将遭遇更加严峻的考验,桥梁的稳定性与可靠性,是保障桥梁工程正常运营的基础。完善桥梁加固技术,才能够有效提高桥梁性能,减少桥梁破损问题的出现,在交通运输量持续增加的形势下,桥梁加固技术的重要性也更加凸显。由于桥梁工程必须要暴露于自然中,因此,天气因素以及各种地质问题都会对桥梁质量带来影响。导致桥梁破损的因素也很多,综合这些因素,制定最为科学合理的加固措施,是目前我国桥梁技术人员一直致力于研究的重要课题。

一、桥梁加固技术分析

1.桥面补强层加固法

所谓桥面补强层加固法,就是在桥顶上加铺一层钢筋混凝土层,通常施工人员应该先将旧的桥面去除,目的是使其与原来的主梁形成一个统一的整体,这样能够增加主梁有效高度,缓解桥梁荷载的横向分布,最终达到提高桥梁承载能力的目的。这种方法操作起来虽然简单,快速,但是也存在一些缺点,那就是在进行桥面开凿时,基本是无法借助机械设备的,全部作业都必须是人工完成,因此,耗费时间会比较长,并且也存在对桥梁原有结构造成损伤的风险。

2.增大截面及配筋加固法

如果将桥的高粱强度以及刚度有所提高,一般会以增加构件截面的方法进行加固,这种方法通常是增加梁底以及侧面的尺寸,同时,还应该增加主筋,从而提高梁的高度,达到增加其承载性能的目的。

3.粘贴钢板加固法

采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固的混凝土结构形成整体,提高承载力与耐久性。

4.体外预应力加固法

采用对钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板的受拉区施以体外预应力进行加固,以抵消部分自重应力,可较大幅度地提高梁的承载能力。

5.锚喷混凝土加固法

借助高速喷射机械,将新混凝土混合料连续喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,经凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和钢筋用量,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。

6.增设纵梁加固法

在墩台地基安全性能好,并具有足够承载能力的情况下,可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁,使新旧梁相连接共同受力。由于荷载在新增纵梁后的桥梁结构中重新分布,使原有梁中所受荷载得以减少。

7.碳纤维加固法

所谓的碳纤维加固法,其最大优势就是施工便捷,并且能够有效的利用空间,也不必在现场对设施进行固定,施工质量也相对较高,并能够在结构自重不增加的前提下,保障结构具有较高的耐腐蚀性以及耐久性。这种方法目前在我国比较受欢迎,是能够提高建筑使用寿命那个,降低成本的有效措施之一。

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二、桥梁加固技术的实际应用分析

1.案例概述

某桥梁工程所处地势平坦,底面高程为6.30-7.50m,河宽15m,水面标高为1.0m,水深在1.5-2.5m之间,在桥位区勘察深度范围内已经揭露的土层主要为第4系内陆河湖沉积的硬可塑状粘土、粉质粘土以及小部分的淤泥软土,并且基岩埋藏较深,在所勘察的范围内,并没有发现不良地质问题,此桥梁工程建成至今已经有30多年的历史,桥梁共有6个钢架片构成,钢架片之间依靠连续以及横隔板连接,每个刚架片在拱脚和跨中铰接,形成三铰斜腿刚架桥。边跨梁一端直接搁置在桥台上,另一端搁置在中跨主梁端部的牛腿上。

2.加固前病害调查

从该桥梁目前所处的地位分析,其交通情况比较严峻,必须要采用加固技术,将原本桥梁的荷载提升至通过单车、重车的60吨。在制定完善的加固设计之后,工作人员需要严格按照这些设计进行加固施工,并需要对桥梁进行静力荷载试验,在各项试验都合格之后,才能够确保桥梁的安全性。在进行固定方案设计之前,技术人员、设计人员对原桥梁的中跨主梁、边跨梁以及斜腿、支座、桥台等部位进行周密、细致的勘测和调查。从调查中发现,该桥梁的原本施工质量一般,在跨中位置的桥梁板部位有多条裂缝,在其端部分布多条水平裂缝以及斜裂缝。主梁施工质量相对较差,并且还存在各部分尺寸沿跨径不一致的状况,另外,在主梁两端的位置还有一些水平裂缝,因为长期暴露在外,还存在部分生锈的问题。而导致上述病害的原因主要与不断增加的交通荷载密不可分,另外,大气中的水份,大气温度以及湿度的变化、水流的冲刷,都会导致桥梁结构破损。从本次案例桥梁来看,淤泥以及流水的冲刷对桥梁结构的破坏比较严重,并且该桥梁的使用年限比较久远,已经有30年的时间,外部自然环境的变化,对桥梁结构的侵害也很大,钢结构本身容易被腐蚀,总而言之,影响桥梁稳定性的因素很多,采取加固方法也需要具体问题、具体分析。

3.具体加固方案

通过对上文桥梁病害以及病害原因的分析,确定一下加固方案:

3.1本次施工需要在5℃以上的环境下进行,同时还需要结合树脂材料的要求以及施工计划,采取最为科学的加固技术进行施工。如果环境温度低于5℃的时候,那么就应该及时进行处理,比如,采用低温环境的配套树脂或者采取升温措施。

3.2碳纤维施工于桥梁加固工程来说非常重要,进行碳纤维施工的第一步就是进行桥梁截面的修复,然后需要对混凝土表面进行全面处理,在处理的时候,要讲将加固构件表面所剥落下来的杂物、混凝土块等进行清理,直到露出混凝土层结构为止,然后采用专业的修复材料以及修复工作进行平整修复。如果在施工过程中出现受力裂缝,工作人员必须要及时与设计人员进行沟通,通常来说,基本是采用灌缝或者是封闭处理,这样能够避免裂缝继续扩大。另外,还要将被粘贴的混凝土表面进行打磨处理,使其平整,将表面的浮浆以及污渍等杂物去除,直到混凝土结构新面完全暴露出来,转角的部分必须要进行黏贴处理,并将其打磨称圆弧状,直径不能小于40mm。最后,就是要保持混凝土表面的清洁和干燥。

3.3配置并涂刷底层树脂,需要依据产品生产厂家所提供的各项工艺标准进行数值材料的配置,同时要严格的按照产品说明逐一进行检查,并将树脂材料放置在专业的容器中,使用搅拌器进行充分的搅拌,直至颜色均匀为止,另外需要注意的就是容器务必要清洁干净,不得有污渍,尤其是油污。根据现场的实际温度情况选择树脂的用量,严格的按照规定的控制时间,工作人员需要使用滚筒刷涂抹树脂,并且最好是在底层树脂表面干燥之后,在进行下一道工序。

3.4进行碳纤维粘贴也是非常关键的一步,工作人员应该依据设计尺寸严格进行碳纤维布的剪裁,另外还应该按产品的生产提供给的规格进行浸渍树脂的配置,然后将其涂抹在需要涂抹的部位,并将纤维布粘贴在这些位置上,使用专业化的滚筒进行滚压,这样做的目的是为了充分将气泡排挤出去,另外要将浸渍树脂进行的浸泡,在滚压的时候不可以破坏碳纤维布,粘贴好后在碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。最后,对已加固的结构表面应进行防护处理,做法就是在加固后的表面上粘砂、甩素水泥浆,然后用1:3水泥砂浆粉刷10mm厚。

三、结束语

桥梁作为城市交通的主动脉,其工程质量对城市发展以及人们的生活来说,都具有非常重要的作用,但是随着交通运输事业的发展,桥梁荷载也在逐年增加,再加之外部因素的影响,使得一部分的桥梁工程会出现裂缝、破损的问题,及时的对这些问题进行修复和处理,已经逐渐发展成为发达国家桥梁建设事业中的重点,可以说,修好一座桥比建造一座桥更经济,更加节约时间,所以,桥梁加固技术的研究,一直是世界各国所争相研究的重要课题。从我国的桥梁工程问题的情况来看,在施工规范以及注意事项方面还需要进一步努力,文章结合某桥梁工程实例,对期加固技术进行了分析,希望能够为相关的工作人员提供一些参考和帮助。

参考文献:

[1]安井刚,胡爱敏.桥梁加固与维修的基本措施[J].施工技术.2013(09)

[2]张树仁,宋建永,张颂娟.桥梁加固钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算方法及试验研究[J].中国公路学报.2012(03)

[3]陈丽娜.桥梁加固技术综述[J].黑龙江交通科技,2010(10).

[4]李伟.公路旧桥加固技术与实例[J].北京:人民交通出版社,2012.(9)

论文作者:石少华,黄伟

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿

论文发表时间:2015/12/3

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