橋樑加固技術論文
橋樑是道路的重要組成部分,橋樑的質量直接影響著行車安全和公路的暢通。下面是小編為大家整理的,希望你們喜歡。
篇一
橋樑加固技術探討
摘要:結合工程例項探討橋樑結構加固技術,對橋樑結構損壞原因進行簡單分析,並從橋樑結構各組成部分著手整理了一些加固方案。
關鍵詞:橋樑 裂縫 加固貼上鋼板加固法
Abstract: combined with engineering example discusses bridge structure reinforcement technique, bridge structure damage reasons for simple analysis, and the part of the bridge structure to finishing some strengthening plan.
Keywords: bridge crack reinforcing steel reinforcement paste
中圖分類號:U4457+2 文獻標識碼:A文章編號:
橋樑是道路的重要組成部分,橋樑的質量直接影響著行車安全和公路的暢通。隨著經濟的迅速發展和近年來公路運輸的特點,近年來道路橋樑所承受的行車荷載呈現兩個特點:一是交通量不斷增大;二是重型車輛增加及超載現象嚴重。雖然現在已加大對超載及超限運輸的治理,但橋樑的允許承載能力和實際承受荷載仍舊形成了道路與運輸之間的矛盾之一。加強橋樑的日常管理,對舊橋進行維修加固,從而提高舊橋的承載能力,確保交通運輸的安全是目前乃至今後面臨的主要任務。
舊橋一般情況下荷載等級較低、使用年限長。從橋樑技術狀況分析,由於河床遭受頻繁的洪水沖刷,橋樑墩臺基礎外露、淘空,產生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產生附加應力而出現開裂、塌腰、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝由於使用時間長加之重車反覆作用,導致開裂、剝落等病害。樑體由於常年超限超載運輸,區域性位置出現裂縫等病害。
本文按橋樑的組成部分探討一下舊橋的加固方法。
1 橋樑結構裂縫處理
裂縫在橋樑病害中較為普遍,產生裂縫的原因很多,也很複雜。橋樑混凝土裂縫一般分為結構性裂縫和非結構性裂縫。對於非結構性裂縫,可以通過裂縫修補恢復結構功能。根絕裂縫寬度不同可採用表面封閉法、自動低壓滲注法和壓力灌注法。
簡單介紹下中間的壓力灌注法。塞縫灌漿是用膠結材料把結構物的裂縫填滿,使力的作用、傳遞儘可能恢復到原來的狀態。塞縫灌漿一般用來處理橋樑上、下部結構裂縫,即把按一定比例配製的水泥***砂***漿、環氧樹脂***砂***漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結構物縫隙內,起到填塞裂縫、避免鋼筋鏽蝕並提高結構整體強度的作用。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環氧樹脂漿、環氧樹脂砂漿等,具體採用哪一種,應根據實際情況確定。通常水泥***砂***漿用於石砌墩、臺和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,採用水泥***砂***漿造價低、效果好。環氧樹脂漿一般用於鋼筋混凝土結構物,因為鋼筋混凝土構件產生的裂縫較小,易灌滿,粘結性好;環氧樹脂砂漿多用於橋面裂縫。
2 橋面鋪裝層的加固
由於行車荷載的反覆作用,橋面鋪裝層易產生破碎或脫皮等病害,對於鋼筋混凝土樑板橋容易使鋼筋外露,減弱橋樑的橫向整體性;對於石拱橋,由於橋面雨水下滲,拱上填料的含水量增加,使拱圈出現滲水現象等;同時由於橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時上下顛簸,使橋樑產生震動,同時又加重了橋面鋪裝層的病害,形成惡性迴圈。根據橋樑的具體情況,採用不同的加固方法,對於破損較輕微的應將破損部分鑿成方形或矩形,及時修復;對於破損嚴重、損壞面積較大的,在橋樑承載能力允許的前提下,可加鋪一層2~3cm瀝青砼或鑿除整孔鋪裝層重新加鋪新的鋪裝層。
3 樑體加固
運輸量的增長帶來的車流量的增加和汽車超載作用,是引起橋樑樑體疲勞損壞進而出現裂縫影響行車安全的重要原因。橋樑樑體加固有很多方法,比如增大截面加固法、貼上鋼板加固法、貼上纖維複合材料加固法以及體外預應力法等。這裡簡單介紹一種貼上鋼板加固法,廣州市花地立交B匝道曲線箱梁經過貼上鋼板加固法收到了較好的加固效果。經過檢測,B匝道曲線箱梁相當多的截面存在承載力不足,導致在設計荷載作用下裂縫寬度超過規範限值,且部分箱梁混凝土出現強度偏低的質量缺陷,實測強度僅為22.0MPa。經過方案比選和計算分析,最終決定採用灌注鋼板加固法進行加固,主要工藝流程為:解除安裝―粘鋼區域砼表面處理―鑽孔植螺栓―貼上鋼板的現場配套打孔及鋼板的表面處理―安裝鋼板―封邊―注膠―鋼板表面防腐處理。這種加固方法工期短,施工工藝簡單,加固後能夠很好的滿足運輸安全。
4 上部結構改建
在調查研究舊橋的基礎上,經過技術、經濟比較,對下部結構滿足承載要求的,採用利用原橋對原橋面加寬或利用橋臺換橋面板的加固方法,使其滿足運輸要求。
4.1 對原橋面加寬
對寬度不能滿足運輸要求的舊橋,經技術經濟比較後,按實際車流量設計加寬橋樑,以確保交通暢通。比如廣州大橋加固方案設計,就採用在原有舊橋一側修建一幅與舊橋等寬的新橋,鑿除舊橋一側人行道,通過橋面系改造,把原來的雙向通行舊橋改造成單向通行的半幅橋,新橋則承擔另一個方向的交通任務。同時為了保證通航要求,新橋跨度與舊橋基本保持一致。
4.2 利用原橋臺換橋面板
有些石條橋或石拱橋不能滿足目前運輸要求或因地基較差發生不均勻沉降,致使石拱橋拱圈開裂,降低承載能力,可採用換橋面板進行維修加固。
5 下部結構維修加固
橋臺特別是建築高度比較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、凸肚,翼牆外崩、開裂、變形等。在這種情況下,可以考慮灌漿固結臺後填土,減少土體壓力。對於已經產生的裂縫,可採用灌漿法進行加固。
橋墩在使用過程中,支座下部因區域性受壓集中容易形成裂縫。京廣線瀏陽河單線鐵路橋系在處理此類情況中,採用在墩頂帽身處貼上橫向碳纖維複合板,取得了很好的加固效果。
6 舊橋基礎加固
橋樑基礎特別是天然地基上淺基礎,由於埋置深度較淺,加上河水改道、變遷,河水直接沖刷墩臺基礎和橋臺引道,導致墩臺基礎衝空,引道被毀。橋樑地基區域性軟弱,致使墩臺發生不均勻沉降,引起墩臺開裂,橋面塌腰等。針對以上病害,我們採取在上游河床設定導流構造物,對橋底河床進行鋪砌,打木樁擴大橋臺基礎等方法進行維修加固。
6.1 防治墩臺基礎沖刷
由於橋樑上游河床變遷、流向不順、因橋樑上下游河道彎曲形成斜流或渦流以及橋孔被泥砂淤塞,實際過水麵積減少,對個別孔形成集中沖刷,危及橋樑墩臺基礎、橋頭引道時,採取在橋樑上游適當位置設定導流壩等調治構造物,將河水匯入主河道並對河道進行疏通,使河水均勻通過各孔,維持橋頭河床穩定和橋樑安全。對於橋樑基礎毀壞的,可採取在橋跨範圍內用漿砌片石或片石混凝土進行河底鋪砌,並設定截水牆。
6.2 擴大基礎加固法
針對地基承載力較小引起的墩臺基礎沉降,墩臺身開裂,對於此種橋樑除填補基底被衝空部分外,為增加基礎底部承載力,採取擴大基礎進行維修加固。清理衝空部分周圍與原基礎同深,在基底打入梅花樁,樁間用片石砌平卡緊,澆注混凝土基礎,同時在新舊基礎間採用錨固聯結,形成整體。
結語,因篇幅所限,不能一一列舉橋樑加固的各種方法,僅就一些較常見的問題和解決方案進行一些探討。加強日常監管,及時進行維護和加固,才能充分發揮舊橋作用,保證橋樑使用年限。
參考文獻
1. 中交第一公路勘察設計研究院有限公司.公路橋樑加固設計規範2008北京
2. 黃建文,姚正治. 橋墩裂縫成因與加固分析. 2007北京
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