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道路桥梁工程的常见病害与施工处理技术探析

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[摘 要]在对道路桥梁进行加固过程中,要有针对性地结合实际桥梁构件损坏情况,合理选择加固技术方式,确保所选择的技术措施能够最大限度地发挥出加固技术的经济合理性。本文道路桥梁工程常见病害施工处理技术进行了分析探讨。

[关键词]道路桥梁;常见病害;处理技术

中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)41-0084-01

引 言:在早期的桥梁建设过程中,由于桥梁设计及施工理念等方面的局限性,常存有钢筋直径偏小、配筋较小等问题。在日后的使用过程中,桥梁又受到大气腐蚀、气温以及交通压力等因素的影响,这都对桥梁的使用寿命、安全质量造成危害。对旧桥梁出现的安全隐患进行加固并改造,不但可以恢复并提高道路桥梁自身的通过能力,延长道桥的使用寿命,而且还对桥梁建设事业的进一步发展起到促进作用。另外,从经济的角度分析,对旧道桥采用加固技术,在满通发展需求的同时,还可以节省巨额的重建桥梁费用。

1 道路桥梁加固的重要意义

城市中的道路桥梁在不断的扩建,这对提高城市居民的生活水平有着重要影响,桥梁是城市重要的基础设施,其每天需要承受较大的荷载,有的施工单位没有做好防护措施,使得道路桥梁在使用一段时间后,出现了较多的质量问题,而且有的路面由于长期处于超负荷的状态,使得人们的生命财产安全受到了严重的威胁。对这些存在病害问题的道路桥梁进行加固,可以有效的提高道路桥梁使用的安全性。道路桥梁的加固,也是一项重要的维护措施,可以缓解交通拥堵的现状,也可以减少对道路桥梁拆除工程的数量,可以节省大量道路桥梁重建的经费,提高道路桥梁加固工程的经济效益。道路桥梁工程的工期一般也比较短,所以对居民出行以及车辆通行的影响比较小。城市的交通压力越来越大,加强对道路桥梁的加固处理,可以有效的提高路面的承载力,还能保证车辆的正常通行,缓解交通压力。

2 常见的道路桥梁构造的问题及其主要的形成原因

2.1 桥梁的基础设计缺乏合理性,在对道路桥梁基础进行设计时,大多数采用的都是明挖扩大式的基础,然后再将浆砌石或者强度较低的混凝土基础作为结构的组成,这样就为病害的出现埋下了不定时的隐患。

2.2 桥梁的基础埋放的深度较浅,桥梁的地基修建可能是在多年的冻土上,也有可能是在季节性冻土的最大冻深处以上,以上这些位置的土层一旦受到施工的影响,它的承载能力就会发生迅速的下降,与没有受到施工影响的冻土相比较将会有较大的改变。并且随着季节的变化基础会发生冻起以及下沉等现象,经过几次循环以后就会对桥梁造成巨大的危害。

2.3 一般来讲,在进行桥梁施工时,均选择在夏季,这主要是由于在夏季施工时基坑处于敞开的状态,冻土会受到太阳的暴晒,时期温度缓慢的升高,同时在进行水泥混凝土关注的时候又会放出大量的水化热,这就使得桥位处的天然植被被破坏,同时桥梁基础的热传导又相对较大,这也在一定程度上加强了地场的热扰动,使得冻土天然的稳定状态被破坏,这会造成多年的冻土上限慢慢的退化并逐渐下沉。在桥梁建成几年后冻土热熔会逐渐的退化,使地基出现下沉的现象。当冻土层的人为上限再次稳定后,在冻土上限范围内的基础土层,还是会受到季节变化的影响,并且还会随着季节的交替出现进入冬天后变成冻起的状态,当春天时还会出现融化下沉的现象,并会在每年都进行往复。

3 常用的路桥结构加固技术

3.1 直接加固法

3.1.1 增加截面加固法

对桥梁受弯构件的承压区域进行混凝土浇筑加固,以此种方法不仅可增加该承压区域的截面积和高度,在力学方面还提升了整座桥梁的刚度,包括桥梁正截面的抗弯能力和斜截面的抗剪能力。该施工方法在对桥梁进行加固作业时,具有工艺方法简单、施工技术比较成熟、适应性较强等优点。在涉及桥梁墙体、粱、柱、板等加固方面可采用此加固法。

3.1.2 混凝土置换加固法

这种加固技术主要是针对桥梁承压区域中,有质量缺陷或强度较低的柱或粱等承重构件的加固。采用这种方法进行加固的一个显著优点,就是在完成加固作业后,对建筑物的净空不会构成影响。缺点是即使对桥梁承压区域的缺陷柱或梁进行了加固,但仍然存在湿作业时间较长的问题。

3.1.3 外包裹型材加固法

这种加固技术就是将钢板或型材,采用包裹或粘接等措施,固定于需要进行加固处理的构件周围。比如在加固混凝土的结构件时,通常采取湿式外包加固技术,此方法在在施工过程中,选取的型钢会通过环氧树脂灌浆技术,粘接至需要加固处理的构件周围,生成一个整体,以实现加固构件的目的。在完成加固措施后,承压结构在型钢与被加固件的共同作用下,其受压和受拉的截面积有了明显改善,桥梁整体刚性和正截面的承载能力也得到了提高。该方法的优点是施工简单、受力可靠、作业工作量小等,缺点是在加固时要采用比较多的钢材。

3.1.4 外包裹纤维塑料加固法

此种方法与外包裹型材加固法类同,只是将有一定刚度的增强复合材料,包裹并粘贴于需要进行加固处理的加固件的受拉区域,形成受压、受拉共同体,以此增强加固构件的整体承载能力。此种加固技术不仅具备了型材加固技术的优点,还具有抗潮湿、耐腐蚀、重量轻、施工维护费低等优点,缺点是施工阶段要设置防火措施。这种加固技术主要适用于混凝土构件承受多种受力形式的情况。

3.2 间接加固法

3.2.1 预应力加固法

预应力水平拉杆加固法是针对混凝土受弯构件的加固方法。混凝土受弯构件,在预应力及新增外部载荷的共同作用下,在拉杆的内部会生产轴向力,并由拉杆端锚固偏心传至构件,对构件形成偏心压力。在该作用力的作用下,外载荷对构件的影响将会明显降低,进而使构件的整体抗弯承载能力、斜截面的抗剪承载能力得到提高。此外,通过这种压力的传递方式,可以强化构件的整体性能,对混凝土的裂缝发育有一定控制和缓解作用。钢筋混凝土构件在完成预应力下撑拉杆加固后,便与被加固构件形成一个超静定结构体系,在预应力和外载荷的共同作用下,拉杆产生的轴向力便通过构件结点传递至被加固件,改变了被加固件的截面内力特征,抵消了部分外载荷的作用,进而提高被加固构件的整体承载性能。

3.2.2 增加支撑点加固法

增加承压构件的支点可减小构件的跨度距离,降低其作用在被加固构件上载荷作用,进而提升构件整体的承载性能。该加固技术的优点是施工简单,缺点是容易对路桥的原有结构形式及使用功能造成破坏。

3.3 辅助结构件加固法

该加固技术主要是采用辅助构件如钢筋混凝土梁、钢桁架、型钢等结构件,部分或全部承载被加固结构件的所受作用力。桥梁承压构件在经过这种方法加固后,其支座附近截面积将会明显增加,被加固构件的整体承载性能也会得到明显改善。

4 结束语

我国的城市交通行业发展比较快,这极大的满足了人们对出行方便的需求,而且可以提高人们的生活质量。随着城市汽车数量的增多,路桥承受的荷载越来越多,而且交通压力也越来越大,这增加了路桥出现质量问题的概率。本文对道路桥梁常见的病害问题进行了介绍,还提出了常用的加固技术,对提高道路桥梁的安全性,延长道路的使用寿命有着积极影响。道路桥梁加固工程可以提高工程的经济效益,还具有节能环保的重要意义,使得大力推广。

参考文献

[1] 付勇高.如何做好道桥加固预防结构病害[J].中国房地产业,2012(11).

[2] 陈亮.浅谈市政道路桥梁工程施工及质量控制[J].民营科技,2012(1).

[3] 谢旭华.浅谈道路桥梁结构病害与加固[J].黑龙江科技信息,2010(22).