论文部分内容阅读
摘要:针对桥梁缺少有效养护与监管的问题,提出了完善组织机构、设立专业养护队伍、严格桥梁检查制度以及建立桥梁档案等来规范桥梁的管养工作,并探讨了搞好危桥改造的措施,从而为桥梁养护工作提供了一些参考依据。
关键词:养护；加固；施工技术
引言
随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车輛载重越来越大,早期修建的桥梁受当时的条件限制,设计上达不到现有规范要求,施工质量未能得到有效控制,理论研究不够充分,结构上不够完善,特别是片面强调大跨径,省材料等,加上环境影响致使很多桥梁出现不同程度的病害,这极大地影响了桥梁的正常使用。
加强桥梁养护管理是确保国道畅通无阻的重要环节,一旦桥梁出现三类,四类危桥,交通就可能中断,影响公路的效益,不能重建轻养,不能重路轻桥,不能隐藏病害,必须把桥梁的检查、检测和养护纳入正常状态,形成制度,重视桥梁养护加固的资料积累,必须及时维护和提高桥梁的通行承载能力。
1 桥梁管养的工作内容
桥梁养护的工作内容主要有如下几个方面: 1) 技术状况检查;2) 建立和健全完善的桥梁技术档案;3) 桥梁构造物的安全防范;4) 桥梁构造物的经常保养、维修和加固。
1. 1 完善组织机构
当前我们高速公路管理部门主要设工程养护部等部门,来负责所辖范围内的道路、桥涵、隧道、附属设施等的一切养护管理工作,但工作量繁重,人员不足,缺少对应的专业分工。要加强桥梁管养,应根据养护里程,辖区内桥梁数量设立若干名经过专业培训的专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三类,四类及危险桥梁的病害状况。并由桥梁养护工程师主持辖区内桥梁的养护,检测,维修,改造工作。考核桥梁日常养护质量,收集,整理辖区桥梁的技术档案。提出年度大中修以及改造计划,负责监督落实和质量控制,只有责任到人,分工明确,才能从机制上扭转目前的重路况轻桥况,只养路不养桥的误区。
1. 2 严格桥梁检查制度
桥梁管理单位对桥梁以及各种防护设施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到每天1 次养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查,定期检查和专业检查。
经常性检查:由桥梁管理单位的桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度1 次,填写经常性检查记录表上报;定期检查:按照新建桥梁竣工后1 年,一类,二类桥梁3 年检查1 次,三类桥梁半年检查1 次,四类桥梁3 个月检查1 次,对于下级报告新增的三类以上桥梁还应立即安排检查,检查应拍摄总体照片,填写桥梁定期检查数据表,并提交检查报告;专业检查:凡遭受意外损害定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查,专业检查由桥梁养护工程师上报,获批准后委托具有相应资质的单位进行检查,专业检查应对桥梁的技术状况,各种缺陷和病害进行全面细致检查,对桥梁的现状承载能力均做出正确的评估,提出维修加固或改造的建议性方案。
1. 3 建立专门的桥梁档案
将桥梁档案的管理作为各级公路管理机构所进行的技术档案管理的重点来抓,除新建桥梁按规定收集竣工图表以及验收报告以外,对辖区的所有桥梁都要进行建档管理,实现一桥一册一档。要对每座桥梁建立基本状况卡片,收集设计施工文件,历次改造工程,大,中,小修施工原始记录,竣工验收资料,对历次自然灾害,意外损害以及违章超重车辆运行情况进行详细的记录,连同桥梁经常检查表,定期检查数据表和有关照片,音像资料等全部归档管理,为桥梁的科学规范管理打好坚实基础。
2 搞好危桥改造的措施
在对桥梁结构病害检测分析和鉴定评估的基础上,根据技术经济条件和使用要求,有针对性地制定加固方案。
2. 1 分清加固的性质
根据桥梁病害检测分析和鉴定评估结果,桥梁结构加固设计应分为:承载力加固、使用功能加固和耐久性加固三种情况。
承载力加固是确保结构安全工作的基础,是桥梁改造加固设计的核心内容,其内容包括正截面抗弯承载力加固和斜截面抗剪承载力两部分。承载力加固应考虑分阶段受力的特点,注意新加补强材料与原结构的整体工作。
使用功能加固是确保桥梁正常工作的需要,主要是对活载变形或振动过大的构件,加大截面尺寸,增加截面刚度,以满足结构使用功能要求。
耐久性加固是指对结构损伤部位进行修复和补强,以阻止结构损伤部分的性能继续恶化,消除损伤隐患,提高结构的可靠性,提高结构的使用功能,延长结构使用寿命。
2. 2 各种加固补强方法的综合应用
桥梁加固补强的方法很多,但是基本上可以划分为两大类:第一类为改变结构体系,调整结构内力、减轻原梁负担。例如:加斜撑减少梁的跨度、简支梁改为连续梁结构、增加纵梁数目、调换梁位、加大新建边梁截面尺寸,调整横向分布系数,减轻原梁负担等。
第二类为受拉区增设抗拉补强材料和配筋,加固薄弱构件。
1) 在受拉区直接增设抗拉补强材料,例如:补焊钢筋,粘贴钢板,粘贴高强复合纤维等。这种加固方法,设计时必须考虑桥梁带载加固分阶段受力特点。后加补强材料的强度发挥程度受原梁变形的限制,一般情况下是达不到其抗拉强度设计值。特别是采用直接粘贴高强复合纤维加固时,在极限状态下,复合纤维的高强抗拉性能根本无法充分发挥作用。若不考虑分阶段受力特点,过高的估计了后加补强材料的作用,设计是不安全的。
2) 采用预加力原理进行加固补强,例如:体外预应力加固,韩国M. S 公司的SRAP 加固工艺等。由于预加力的作用,改善了原梁的应力状态,提高了原梁的承载能力和抗裂性能。采用预加力加固,可以充分发挥加固补强材料的力学性能,提高了材料的利用效率。
应该指出,在进行桥梁加固方案设计时,应特别注意的是:在保持原梁截面尺寸不变的前提下,采用上述对受拉区进行补强的方法,加固后截面所能承担的最大承载力是有限的。承载力提高的幅度取决于原梁的配筋率,与所采用的加固方法无关。在某些情况下,由于原梁的高度较小,相对配筋率较大,单纯采用受拉区加固补强,仍不能满足设计荷载要求时(例如:设计荷载由汽—15 ,提高到公路Ⅰ级) ,可采用加厚桥面的方法同时对梁的受压区加固,增加梁的有效高度,亦可达到提高原梁承载力的目的。通常的作法是结合桥面铺装层维修,采取有效的构造措施,加强桥面铺装层与原梁翼板的整体连接,设计中可考虑部分桥面铺装层混凝土参与主梁共同工作。
此外,桥梁加固设计应注意各种加固方法的综合利用,通过调整结构内力,尽量地减轻原梁的负担,将加固补强工作量压缩到最少。
3 结语
公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,所以加强桥梁养护、管理和设计施工技术队伍建设是十分重要的,特别是在全国基层的桥梁养护、管理和设计施工人员中,普及桥梁病害诊断与加固设计知识是十分必要的。
参考文献:
[1] 王玉蓉. 县乡公路桥梁养护管理初探[J ] . 山西建筑,2007 ,33
[2] J TJ 022285 ,公路砖石及混凝土桥涵设计规范[ S] .
[3] J TJ 0732096 ,公路养护技术规范[ S] .
关键词:养护；加固；施工技术
引言
随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车輛载重越来越大,早期修建的桥梁受当时的条件限制,设计上达不到现有规范要求,施工质量未能得到有效控制,理论研究不够充分,结构上不够完善,特别是片面强调大跨径,省材料等,加上环境影响致使很多桥梁出现不同程度的病害,这极大地影响了桥梁的正常使用。
加强桥梁养护管理是确保国道畅通无阻的重要环节,一旦桥梁出现三类,四类危桥,交通就可能中断,影响公路的效益,不能重建轻养,不能重路轻桥,不能隐藏病害,必须把桥梁的检查、检测和养护纳入正常状态,形成制度,重视桥梁养护加固的资料积累,必须及时维护和提高桥梁的通行承载能力。
1 桥梁管养的工作内容
桥梁养护的工作内容主要有如下几个方面: 1) 技术状况检查;2) 建立和健全完善的桥梁技术档案;3) 桥梁构造物的安全防范;4) 桥梁构造物的经常保养、维修和加固。
1. 1 完善组织机构
当前我们高速公路管理部门主要设工程养护部等部门,来负责所辖范围内的道路、桥涵、隧道、附属设施等的一切养护管理工作,但工作量繁重,人员不足,缺少对应的专业分工。要加强桥梁管养,应根据养护里程,辖区内桥梁数量设立若干名经过专业培训的专职桥梁养护工程师,并保证其工作性质的相对稳定,不能随意换动。桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告,通报三类,四类及危险桥梁的病害状况。并由桥梁养护工程师主持辖区内桥梁的养护,检测,维修,改造工作。考核桥梁日常养护质量,收集,整理辖区桥梁的技术档案。提出年度大中修以及改造计划,负责监督落实和质量控制,只有责任到人,分工明确,才能从机制上扭转目前的重路况轻桥况,只养路不养桥的误区。
1. 2 严格桥梁检查制度
桥梁管理单位对桥梁以及各种防护设施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,尽量做到每天1 次养护巡查,并做好巡查记录,同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查,定期检查和专业检查。
经常性检查:由桥梁管理单位的桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度1 次,填写经常性检查记录表上报;定期检查:按照新建桥梁竣工后1 年,一类,二类桥梁3 年检查1 次,三类桥梁半年检查1 次,四类桥梁3 个月检查1 次,对于下级报告新增的三类以上桥梁还应立即安排检查,检查应拍摄总体照片,填写桥梁定期检查数据表,并提交检查报告;专业检查:凡遭受意外损害定期检查中难以判明损坏程度以及决定改造之前均需进行专业检查,专业检查由桥梁养护工程师上报,获批准后委托具有相应资质的单位进行检查,专业检查应对桥梁的技术状况,各种缺陷和病害进行全面细致检查,对桥梁的现状承载能力均做出正确的评估,提出维修加固或改造的建议性方案。
1. 3 建立专门的桥梁档案
将桥梁档案的管理作为各级公路管理机构所进行的技术档案管理的重点来抓,除新建桥梁按规定收集竣工图表以及验收报告以外,对辖区的所有桥梁都要进行建档管理,实现一桥一册一档。要对每座桥梁建立基本状况卡片,收集设计施工文件,历次改造工程,大,中,小修施工原始记录,竣工验收资料,对历次自然灾害,意外损害以及违章超重车辆运行情况进行详细的记录,连同桥梁经常检查表,定期检查数据表和有关照片,音像资料等全部归档管理,为桥梁的科学规范管理打好坚实基础。
2 搞好危桥改造的措施
在对桥梁结构病害检测分析和鉴定评估的基础上,根据技术经济条件和使用要求,有针对性地制定加固方案。
2. 1 分清加固的性质
根据桥梁病害检测分析和鉴定评估结果,桥梁结构加固设计应分为:承载力加固、使用功能加固和耐久性加固三种情况。
承载力加固是确保结构安全工作的基础,是桥梁改造加固设计的核心内容,其内容包括正截面抗弯承载力加固和斜截面抗剪承载力两部分。承载力加固应考虑分阶段受力的特点,注意新加补强材料与原结构的整体工作。
使用功能加固是确保桥梁正常工作的需要,主要是对活载变形或振动过大的构件,加大截面尺寸,增加截面刚度,以满足结构使用功能要求。
耐久性加固是指对结构损伤部位进行修复和补强,以阻止结构损伤部分的性能继续恶化,消除损伤隐患,提高结构的可靠性,提高结构的使用功能,延长结构使用寿命。
2. 2 各种加固补强方法的综合应用
桥梁加固补强的方法很多,但是基本上可以划分为两大类:第一类为改变结构体系,调整结构内力、减轻原梁负担。例如:加斜撑减少梁的跨度、简支梁改为连续梁结构、增加纵梁数目、调换梁位、加大新建边梁截面尺寸,调整横向分布系数,减轻原梁负担等。
第二类为受拉区增设抗拉补强材料和配筋,加固薄弱构件。
1) 在受拉区直接增设抗拉补强材料,例如:补焊钢筋,粘贴钢板,粘贴高强复合纤维等。这种加固方法,设计时必须考虑桥梁带载加固分阶段受力特点。后加补强材料的强度发挥程度受原梁变形的限制,一般情况下是达不到其抗拉强度设计值。特别是采用直接粘贴高强复合纤维加固时,在极限状态下,复合纤维的高强抗拉性能根本无法充分发挥作用。若不考虑分阶段受力特点,过高的估计了后加补强材料的作用,设计是不安全的。
2) 采用预加力原理进行加固补强,例如:体外预应力加固,韩国M. S 公司的SRAP 加固工艺等。由于预加力的作用,改善了原梁的应力状态,提高了原梁的承载能力和抗裂性能。采用预加力加固,可以充分发挥加固补强材料的力学性能,提高了材料的利用效率。
应该指出,在进行桥梁加固方案设计时,应特别注意的是:在保持原梁截面尺寸不变的前提下,采用上述对受拉区进行补强的方法,加固后截面所能承担的最大承载力是有限的。承载力提高的幅度取决于原梁的配筋率,与所采用的加固方法无关。在某些情况下,由于原梁的高度较小,相对配筋率较大,单纯采用受拉区加固补强,仍不能满足设计荷载要求时(例如:设计荷载由汽—15 ,提高到公路Ⅰ级) ,可采用加厚桥面的方法同时对梁的受压区加固,增加梁的有效高度,亦可达到提高原梁承载力的目的。通常的作法是结合桥面铺装层维修,采取有效的构造措施,加强桥面铺装层与原梁翼板的整体连接,设计中可考虑部分桥面铺装层混凝土参与主梁共同工作。
此外,桥梁加固设计应注意各种加固方法的综合利用,通过调整结构内力,尽量地减轻原梁的负担,将加固补强工作量压缩到最少。
3 结语
公路桥梁的养护管理是当前公路养护管理的一个薄弱环节,所以加强桥梁养护、管理和设计施工技术队伍建设是十分重要的,特别是在全国基层的桥梁养护、管理和设计施工人员中,普及桥梁病害诊断与加固设计知识是十分必要的。
参考文献:
[1] 王玉蓉. 县乡公路桥梁养护管理初探[J ] . 山西建筑,2007 ,33
[2] J TJ 022285 ,公路砖石及混凝土桥涵设计规范[ S] .
[3] J TJ 0732096 ,公路养护技术规范[ S] .