浅谈桥梁的维修加固
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浅谈桥梁的维修加固
作者:逄鹏程何超
来源:《科技探索》2013年第08期
摘要:随着交通运输事业的快速发展,过去修建的桥梁,承受着大量超载车辆和超大交通量的沉重负荷,出现了各种各样的病害。
根据近年对公路桥梁的维修加固实践,总结了一些公路桥梁的病害及维修加固的方法。
关键词:桥梁病害成因维修加固方法
引言
近年来,我国桥梁建设取得了举世公认的成绩。
但是,随着桥梁病害问题的日益突出,我国的桥梁建设已经进入新建和改造维修并重的过渡期,桥梁维修加固任务日益繁重。
我国的桥梁建设在高速发展的同时,出现了管理和养护技术滞后的问题,桥梁维修养护目前是一个技术瓶颈。
系统的研究、开发桥梁的养护维修技术,成为我国路桥管理部门的重要课题。
1、国内桥梁状况
我国在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中,为了跨越各种障碍,必须修建各种类型桥梁和涵洞,因此桥涵是交通线中的重要组成部分,而且是保证全线早日通车的关键。
自二十世纪中叶以来,由于科学技术的进步,工业水平的提高,社会生产力的高速发展,人们对桥梁建设提出了更高的要求。
高速公路上迂回交叉的立交桥、高架桥和城市高架道路,几十公里长的海湾、海峡大桥,高速铁路桥与轻轨运输高架桥等,拿我国公路桥梁而言,一般以经济简单的梁式桥为主;斜拉桥和悬索桥在跨越大江大河时才建造,它们是我国大跨境公路桥梁常用的桥型之一;公路拱桥多建在西南地区,如著名的巫山和万县大桥。
纵观国内桥梁建设现状,悬臂施工、顶推施工、拱桥无支架施工极大提高了梁桥和拱桥的竞争力,而预应力技术、轻型材料、计算机软件技术也极大促进了悬索桥、斜拉桥等大跨径桥梁的发展。
今后随着轻型高强材料、施工工艺的发展,桥梁的跨度将会达到更大跨度。
因而桥梁建筑已不单纯地被视为交通线上重要的工程实体,而且常作为一个国家科学技术、综合国力的综合体现。
2、桥梁的常见病害
(1)表层缺陷.桥梁的表层缺陷主要有:蜂窝、漏筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型。
(2)结构裂缝,砼结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至是多种因素相互影响,桥粱的构裂缝的主要有以下几种:网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板竖向裂缝、腹板斜向裂缝、梁侧水平裂缝、粱底纵向裂缝。
3、桥梁常见病害成因
1)超负荷运营、承载力不足。
随着经济的发展,新建、改建了大部分桥梁等基础设施,但仍然有部分早期建设的桥梁还在使用当中,由于早期设计建设标准低,已经不能满足繁重交通量和荷载等级提高的需要,也增加了这部分桥梁长期在超重荷载下运营的安全隐患,尤其是大量超载、超限运输车辆的出现,加速缩短了桥梁的使用寿命。
2)设计考虑不周、施工把关不严的影响。
在桥梁的建造中,地质勘探不详实,预计交通量不足,桥梁设计标准太低等,造成桥梁地质缺陷,通车净空不足及结构构造处理不合理等缺陷;施工方案不合理,不按施工规范要求施工,砂、石、水泥、钢筋等原材料质量不符合要求,施工养护不规范、不及时等问题的出现,都可能发生质量问题,导致桥梁出现安全隐患。
3)养护不到位与加固措施不当的影响。
日常养护是对桥梁的非主体结构细小病害进行简单维修处理,如桥梁伸缩缝的清理、泄水孔的清理、锥护坡的修砌等,对于桥梁非常重要,是桥梁预防性养护的基础措施。
不重视日常养护就会小病成大灾。
在桥面铺装、桥梁伸缩缝及桥梁支座的更换,混凝土构件裂缝处理及上部结构横向联系和下部结构的加固中,不进行科学的论证,施工组织措施当,不严格按照科学的施工方案进行,新技术、新工艺、新材料、新设备不成熟,或加固过程中损害到原有结构,都有可能改变桥梁及基础的原有受力结构,对桥梁造成损害。
4、老桥加固方法
根据老桥实际情况,不同部位采取不同的方法对桥梁进行加固,加固的方法主要有以下几种。
4.1 桥面铺装层的加固
桥面铺装层开裂或剥离等病害,容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性;引起桥面雨水下渗,影响桥梁上下部结构的耐久性;桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生震动,对桥梁产生不利影响,又加重了桥面铺装层的病害。
根据桥梁的具体情况,采用不同的加固方法,对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。
而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青混凝土的方案。
4.2 粘贴钢板加固法
针对老桥结构受力薄弱环节,如T型刚构中的牛腿,T梁梁肋,盖梁开裂截面等位置,采用粘贴钢板加固法,提高结构的抗弯抗剪能力。
该法是以环氧树脂胶粘接钢板与混凝土的结构加固法,其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。
4.3塞缝灌浆
塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。
4.4 拆除柱式栏杆,改造为墙式护栏
老桥两侧多为柱式栏杆,防撞能力差,栏杆及栏杆底座均损坏比较厉害,加固方案为将柱式栏杆拆除,全部改造为混凝土墙式护栏。
4.5 增设伸缩缝装置
部分老桥没有伸缩缝装置,致使桥面跨间接缝处形成横向通缝,引起混凝土剥落,桥面凹凸不平,并使雨水从桥面开裂处下渗,影响了桥梁上下部结构的耐久性能。
为利于桥梁伸缩,减少因温度变化引起的台顶桥面过早开裂,加固方案为增设伸缩缝装置,根据联长需要设置伸缩缝型号。
4.6 基础加固
桥梁基础特别是天然地基上的浅基础,由于埋置深度较浅,受河流开挖拓宽及局部改道影响,易受河水冲刷而淘空。
桥梁地基局部软弱,致使桥台发生不均匀沉降,引起桥台开裂等。
针对以上病害,采取对河床用浆砌片石进行铺砌,在基础前砌筑浆砌片石防护墙等方法进行加固。
4.7拼宽老桥
结合道路改扩建,对老T梁桥加宽利用,采用与老桥相同的结构型式,适当提高设计标准,并加强其刚度,将老桥边梁更换为中梁,用横隔板联结,能减少单片老T梁的横向分布系数,有效改善老桥的受力状态,提高老桥的承载能力。
5、结语
通过对桥梁的维修加固,不仅消除使用的安全隐患,还可延长桥梁的使用年限,以少量的资金投入,带来较好的经济社会效益。
桥梁维修加同技术的科学性、实践性、技术性较强,也是交通工程中的重要课题,需要在实践中不断探索积累经验,分析后期使用效果,判断加固方法的科学性、适用性和针对性。