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摘要:当前,随着我国交通事业的不断发展,公路建设也日益推进,但是在公路建设中许多桥梁由于承载力不够而影响交通运输,甚至会成为交通事故多发地点。因此,有必要对桥梁进行相应的补强加固技术,这也是我国公路桥梁建设的一个紧迫而重要的任务。
关键词:桥梁结构;加固设计;意义
桥梁不仅是交通工程的建筑物,而且还是一个地区、城市环境的重要组成部分。随着世界经济技术的发展和生活质量的提高,对桥梁的环境和美学的要求愈加重视。力求桥梁与地区的整体环境相协调,做到功能、技术和经济的统一,桥梁结构形式和谐,具有纯正、清爽、稳定的秩序感和韵律感。随着我国高速公路的建设和发展,将逐步建成全国干线和高速公路网络,其中原有的公路将发挥干线到支线、到各地分散物流的重要作用。因此,研究延长既有桥梁使用寿命的方法,力求加以充分利用,使有限的建设资金用于当前急需的工程,是一项十分重要的工作,应当提到各级公路管理部门的议事日程。
一、我国桥梁工程出现病害的主要原因
桥梁工程的结构只有具有足够刚度,当其承受很大强度的荷载时才不会产生过大的变形和挠曲;桥梁工程的结构的各部分的尺寸还必须有适当的大小,这样当其受到很大强度的轴向压力时,各部分的构件就不会产生屈服变形,从而丧失稳定性;桥梁工程的结构还必须有足够的强度,这样它就能够更好地承受其所受的重力以及附加力;另外,橋梁工程的结构还应该具备较高的耐久性。鉴于桥梁结构所受到的荷载是具有随机性的,桥梁结构施工质量和制造是具有分散性的,桥梁结构的材料强度是具有离散性的,桥梁机构设计的计算假定是具有近似性的,所以其在长期使用的过程中就会产生病害,而出现病害主要有以下几个方面的原因:
1、结构设计的过程中存在问题,如设计假定不够合理,桥型结构的选取不正确;
2、桥梁工程的施工质量差,施工的过程中没有按照施工规程以及设计要求进行施工。
3、施工场地的地质条件不佳,如滑坡和软基等现象都会造成桥梁出现病害。
4、桥梁工程的使用过程中没有进行养护工作,就不能及时的消除病害。
5、桥梁结构的原始设计的荷载就是较低的,随着我国交通行业的快速发展,车辆荷载增大导致桥梁结构的承载力不足而产生病害。
6、一些如洪水、地震等自然灾害也会对桥梁造成损害。
二、桥梁加固的重要意义
现如今桥梁建筑已经不能满足日常交通的需求,在桥梁建筑使用上其所承载的重量已然超过其原本的负荷,不但造成桥梁建筑寿命缩短,且在运行过程中也存在着安全隐患。因此,对桥梁建筑给予应有的重视,这对交通承载能力则变得尤为重要。可是,在实际桥梁运行过程中虽然进行了维护工作,但是其在质量以及使用年限上仍存在较大局限性。如果将桥梁推倒重建的话不但工程量较大,且所花费的资金也非常庞大,给国家财政也会造成一定压力。因此,对现有的桥梁建筑进行结构检测和加固处理则可以有效改善这种问题,不但可以提高桥梁质量,也能够满足交通运输的需求,给国家财政也节省了一大批资金。
三、桥梁结构加固处理办法
1、关于钢筋混凝土套箍加固桥梁墩台基础的技术要领。倘若桥梁墩台的基础埋置深度不够或是施工质量控制不严格,这些都会不同程度导致墩台裂损,对于裂损的墩台,我们可以采用钢筋混凝土套箍进行补强加固,也就是沿墩台身或桩(柱)身外侧布设或做成圈梁的形式。湖南省某桥即采用钢筋混凝土圈梁补强加固重力式桥台。对桥台采用钢筋混凝土圈梁进行加固,在台身上增设3道钢筋混凝土圈梁将桥台箍成整体。每一道圈梁长24m,厚达0.23m,高达1m,在3道圈梁之间再设置上9道钢筋混凝土联系支撑。经过这样的加固后于1983年检查,就不会发生新的裂缝及其它变形现象。
2、关于采用拉杆加固改造桥台技术要领。采用拉杆补强加固双曲拱桥的腹拱,也就是利用其通过增设腹拱拉杆,以此来减小主拱圈的变形而改善其受力的原理。同时,这样的方法也可用来加固已经变形或是可能变形的桥台结构物。当桥台的侧墙发生外倾时,就可利用拉杆予以加固,加固所用的拉杆,可以是由钢筋混凝土制作,也可以采用粗钢筋。
3、关于加桩法加固桥梁墩台基础技术要领。倘若桥梁墩台采用的是桩基础,那么桩的入土深度就要达到一定的程度,不然就会因为水流的冲刷使得桩发生倾斜,甚至会出现桩尖外露的现象。要改造桥梁墩台的基础,我们在实践中常用的一种方法就是加桩法,对于恢复和提高原桥的荷载能力是一种非常可行的办法,具体加桩施工是随着原基础的形式不同而异的,倘若原桥墩台基础是桩基础,就可以爱上下游位置进行补桩,进而再进行承台或者盖梁的扩大。
通过动测检验也时有发现钻孔桩由于在钻孔,浇筑水下混凝土时施工工艺等控制不严而出现的断桩现象,施工中对与这种断桩若其发生的部位在土层以下较浅时,就可采用开挖将断桩部截除并接长的办法进行处置。但是对断桩部位入土较深时,则常采用加桩法处理得办法。由于钻孔灌注桩的桩距有一定的要求,通常都沿纵桥向在断桩两侧补桩,以系梁相联,进而再按原设计要求浇筑承台或盖梁。鉴于原桩已经发生断桩,如还对其部分承载能力进行考虑,虽可以减少补桩的桩径和桩长,但就可能会导致新旧沉降不一致从而造成系梁开裂等问题。因此,一般情况下,不再考虑断桩的受力情况,新补的桩按照桥梁实际需要的承载力进行设计计算就可以了。
总之,桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题,它很好地处理了新工程与旧工程的衔接,是实现可持续发展的物质保障。因此桥梁加固技术的发展意义相当重大。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通部.公路桥梁加固施工技术规范JT6TJ23--2008.北京:人民交通出版社.2008
[2] 赵银奇.公路桥梁维修加固的方法探讨[J].交通世界,2008,(15):69-70.
[3] 公路旧桥承载能力鉴定方法.北京:人民交通出版社,1998.
[4] 杨水生.桥梁上部结构加固技术研究[J].山西建筑,2009,(01).
[5] 李绍峰.碳纤维在桥梁加固工程中的应用[J].治淮,2009,(03).
[6] 陈志英.谈谈桥梁加固维修技术[J].中国新技术新产品,2009,(04).
[7] 徐利,蔡敏.预应力在桥梁加固中的应用[J].山西建筑,2009,(06).
关键词:桥梁结构;加固设计;意义
桥梁不仅是交通工程的建筑物,而且还是一个地区、城市环境的重要组成部分。随着世界经济技术的发展和生活质量的提高,对桥梁的环境和美学的要求愈加重视。力求桥梁与地区的整体环境相协调,做到功能、技术和经济的统一,桥梁结构形式和谐,具有纯正、清爽、稳定的秩序感和韵律感。随着我国高速公路的建设和发展,将逐步建成全国干线和高速公路网络,其中原有的公路将发挥干线到支线、到各地分散物流的重要作用。因此,研究延长既有桥梁使用寿命的方法,力求加以充分利用,使有限的建设资金用于当前急需的工程,是一项十分重要的工作,应当提到各级公路管理部门的议事日程。
一、我国桥梁工程出现病害的主要原因
桥梁工程的结构只有具有足够刚度,当其承受很大强度的荷载时才不会产生过大的变形和挠曲;桥梁工程的结构的各部分的尺寸还必须有适当的大小,这样当其受到很大强度的轴向压力时,各部分的构件就不会产生屈服变形,从而丧失稳定性;桥梁工程的结构还必须有足够的强度,这样它就能够更好地承受其所受的重力以及附加力;另外,橋梁工程的结构还应该具备较高的耐久性。鉴于桥梁结构所受到的荷载是具有随机性的,桥梁结构施工质量和制造是具有分散性的,桥梁结构的材料强度是具有离散性的,桥梁机构设计的计算假定是具有近似性的,所以其在长期使用的过程中就会产生病害,而出现病害主要有以下几个方面的原因:
1、结构设计的过程中存在问题,如设计假定不够合理,桥型结构的选取不正确;
2、桥梁工程的施工质量差,施工的过程中没有按照施工规程以及设计要求进行施工。
3、施工场地的地质条件不佳,如滑坡和软基等现象都会造成桥梁出现病害。
4、桥梁工程的使用过程中没有进行养护工作,就不能及时的消除病害。
5、桥梁结构的原始设计的荷载就是较低的,随着我国交通行业的快速发展,车辆荷载增大导致桥梁结构的承载力不足而产生病害。
6、一些如洪水、地震等自然灾害也会对桥梁造成损害。
二、桥梁加固的重要意义
现如今桥梁建筑已经不能满足日常交通的需求,在桥梁建筑使用上其所承载的重量已然超过其原本的负荷,不但造成桥梁建筑寿命缩短,且在运行过程中也存在着安全隐患。因此,对桥梁建筑给予应有的重视,这对交通承载能力则变得尤为重要。可是,在实际桥梁运行过程中虽然进行了维护工作,但是其在质量以及使用年限上仍存在较大局限性。如果将桥梁推倒重建的话不但工程量较大,且所花费的资金也非常庞大,给国家财政也会造成一定压力。因此,对现有的桥梁建筑进行结构检测和加固处理则可以有效改善这种问题,不但可以提高桥梁质量,也能够满足交通运输的需求,给国家财政也节省了一大批资金。
三、桥梁结构加固处理办法
1、关于钢筋混凝土套箍加固桥梁墩台基础的技术要领。倘若桥梁墩台的基础埋置深度不够或是施工质量控制不严格,这些都会不同程度导致墩台裂损,对于裂损的墩台,我们可以采用钢筋混凝土套箍进行补强加固,也就是沿墩台身或桩(柱)身外侧布设或做成圈梁的形式。湖南省某桥即采用钢筋混凝土圈梁补强加固重力式桥台。对桥台采用钢筋混凝土圈梁进行加固,在台身上增设3道钢筋混凝土圈梁将桥台箍成整体。每一道圈梁长24m,厚达0.23m,高达1m,在3道圈梁之间再设置上9道钢筋混凝土联系支撑。经过这样的加固后于1983年检查,就不会发生新的裂缝及其它变形现象。
2、关于采用拉杆加固改造桥台技术要领。采用拉杆补强加固双曲拱桥的腹拱,也就是利用其通过增设腹拱拉杆,以此来减小主拱圈的变形而改善其受力的原理。同时,这样的方法也可用来加固已经变形或是可能变形的桥台结构物。当桥台的侧墙发生外倾时,就可利用拉杆予以加固,加固所用的拉杆,可以是由钢筋混凝土制作,也可以采用粗钢筋。
3、关于加桩法加固桥梁墩台基础技术要领。倘若桥梁墩台采用的是桩基础,那么桩的入土深度就要达到一定的程度,不然就会因为水流的冲刷使得桩发生倾斜,甚至会出现桩尖外露的现象。要改造桥梁墩台的基础,我们在实践中常用的一种方法就是加桩法,对于恢复和提高原桥的荷载能力是一种非常可行的办法,具体加桩施工是随着原基础的形式不同而异的,倘若原桥墩台基础是桩基础,就可以爱上下游位置进行补桩,进而再进行承台或者盖梁的扩大。
通过动测检验也时有发现钻孔桩由于在钻孔,浇筑水下混凝土时施工工艺等控制不严而出现的断桩现象,施工中对与这种断桩若其发生的部位在土层以下较浅时,就可采用开挖将断桩部截除并接长的办法进行处置。但是对断桩部位入土较深时,则常采用加桩法处理得办法。由于钻孔灌注桩的桩距有一定的要求,通常都沿纵桥向在断桩两侧补桩,以系梁相联,进而再按原设计要求浇筑承台或盖梁。鉴于原桩已经发生断桩,如还对其部分承载能力进行考虑,虽可以减少补桩的桩径和桩长,但就可能会导致新旧沉降不一致从而造成系梁开裂等问题。因此,一般情况下,不再考虑断桩的受力情况,新补的桩按照桥梁实际需要的承载力进行设计计算就可以了。
总之,桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题,它很好地处理了新工程与旧工程的衔接,是实现可持续发展的物质保障。因此桥梁加固技术的发展意义相当重大。
参考文献
[1] 中华人民共和国交通部.公路桥梁加固施工技术规范JT6TJ23--2008.北京:人民交通出版社.2008
[2] 赵银奇.公路桥梁维修加固的方法探讨[J].交通世界,2008,(15):69-70.
[3] 公路旧桥承载能力鉴定方法.北京:人民交通出版社,1998.
[4] 杨水生.桥梁上部结构加固技术研究[J].山西建筑,2009,(01).
[5] 李绍峰.碳纤维在桥梁加固工程中的应用[J].治淮,2009,(03).
[6] 陈志英.谈谈桥梁加固维修技术[J].中国新技术新产品,2009,(04).
[7] 徐利,蔡敏.预应力在桥梁加固中的应用[J].山西建筑,2009,(06).