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探析市政道路桥梁结构加固方法

2018-09-10王建厂

炎黄地理 2018年5期
关键词:承载力构件市政道路

王建厂

摘 要:随着社会经济的发展,市政道路桥梁在长时间的运行过程中,会出现不同程度的问题和损害,严重影响其使用功能。这需要建设单位必须做好道路桥梁的加固工作,確保道路桥梁的正常、高效使用。文章从多方面对市政道路桥梁结构的加固进行了研究,供于同行参考。

关键词:市政道路桥梁;加固

1 市政道路桥梁结构加固的基本原理及加固流程

1.1道路桥梁结构加固的基本原理

市政道路桥梁结构的加固工作一般是不以改变原有桥梁的样式、形式为主要原则,只能通过修复原有构件或者加大整体的构件的方式来增强桥梁整体或者局部的承载能力。因此在市政道路桥梁加固工作中,对原桥梁某些构件进行更换或者将原桥梁结构体系进行改变,对桥梁部分的结构进行拆除或者重建的时候,若桥梁某些构件损害较为严重不能进行修复加固,则必须要进行适当地加固改造。市政桥梁结构加固要遵循以下两个原理:一是为了提高桥梁的承载能力,将桥梁上原有的部件进行更换或者修复,将桥梁的结构进行改变,以此达成目的。二是分析市政桥梁在建设过程中结构的内力分布,在不改变桥梁原有的建筑形式下对桥梁的构件进行修复或加大来增加桥梁整体或部分承载能力,桥梁结构内力分布的调整,也是可以提高市政桥梁承载力的方法。

1.2市政道路桥梁桥梁加固流程

在桥梁结构发生病害后,需要采取措施进行加固维修或者更换。一般可采用如下的步骤,对旧桥进行加固:检查桥梁损坏情况及现状—调查桥梁现有交通状况及历史技术资料—进行分析比较并提出改建或加固方案—付诸实施确定的方案,即进行改建或加固施工。

2 市政道路桥梁结构病害成因

在道路桥梁的建设过程中,我们要更加全面的考虑对于桥梁安全存在的各种安全隐患。因为在我们现代社会,桥梁的损坏不仅仅是人为的,还要更多是自然灾害而引起的。例如,泥石流、地震、泥石流等。(1)原设计荷载偏低,交通发展后车辆荷载增大,桥梁因承载能力不足而产生病害;(2)桥梁施工质量差,未按设计要求和施工规程实施;(3)结构设计中存在缺陷,如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。(4)不重视桥梁后期养护工作,没有及时消除已产生的病害;(5)洪水等自然灾害使桥梁产生损坏;(6)地质条件差,如滑坡、软基等导致桥粱产生病害。

3 市政道路桥梁结构加固的方法

3.1上部结构的加固

桥梁的加固相对于桥梁的新建要更复杂,主要是因为桥梁经过长时间的使用以后,其材料和构件的力学性能会大大下降,对其力学性能不能进行准确的判断。在加固过程中,施工方没有现成的设计规范,对桥梁的问题产生原因比较难以确定,无法有效地进行加固和改造工作。因此,在市政道路桥梁结构的加固过程中,施工方采用的加固方案和方法显得尤其重要,比较成熟的上部结构加固方法主要有:增大道路桥梁截面,预应力加固法,粘贴加固法,改变桥梁的结构体系加固法,增设纵梁的加固法等等。

(1)加大截面面积和配筋补强加固法。通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足,稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸,增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。(2)预应力加固法。即在预应力原理的基础上,在道路桥梁的构件中通过另外添加高强构件来施加初始应力,以此抵消部分的自重应力,对构件起卸载作用,从而提高桥梁构件的承载力。(3)粘贴加固法是利用高分子的粘合材料把钢筋或者碳纤维布等一些高强度材料粘贴在需要加固的构件表面,通过这些新增加的高强材料来提高桥梁的通行荷载。(4)改变桥梁的结构体系加固法。通过对道路桥梁的结构形式进行改变,以此降低桥梁的拉应力,这种方法能够减少跨度,若把已经不通航的桥下填实,将其改变成为符合泄水需求的涵洞,在单跨的结构下增设一些新支点使其成为多跨结构,把多跨简支梁进行连接,使其成为多跨连续的结构,以此提高桥梁的承载力。(5)增设额外的纵梁加固法。当桥墩基础的安全性能良好,并具有足够的承载能力时,可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁,以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配,从而加固了桥梁,改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时,将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用,一定要注意旧梁和新梁之间的横向联系。

3.2道路桥梁的下部结构加固方法

(1)增补桩基的加固法。在桩基附近周围进行补加钻孔桩或者打入混凝土预制桩,扩大桥梁的原承台,从而提高桥梁基础的承载力,加强桥梁的稳定性。(2)新建桥梁挡墙的加固法。如果桥台的台背水平土压力较大,这会造成桥台的倾斜,因此应设法平衡桥台台背的压力,可以在台背后加设挡墙,以此平衡较大的土压力。(3)钢筋混凝土护套或者套箍的加固法。若桥梁墩台因基础埋深不够或者由于施工质量控制不严格等因素造成桥梁墩台开裂时,可以采用钢筋混凝土围带或者钢箍来进行加固。(4)扩大基础面积的加固法。扩大基础面积适用于基础承载力不足或者埋深较浅,可以通过地基强度的验算来明确基础面积的扩大数值。(5)台拓宽加固法。在旧桥的原基础上,通过墩台盖梁挑出桥梁悬臂的加宽部分,从而便于上部结构加宽的安装,这种情况只需要加墩台盖梁即可,桥梁基础和墩台身不需要加固。同时,在采用这种方法的时候,旧桥墩台基础必须要稳定和完好,且通过承载力验算后方能采用。在道路桥梁改造设计过程中,桥梁的加宽和加固在很多情况下是同时进行的,若在加宽宽度不是很大的情况下,应尽量把原桥梁和加宽部分连为一体,促使新旧桥能够共同工作,便于原桥内力的调整,从而降低原桥梁的负担,间接起到加固的作用。

4 结语

由于地形因素、环境因素等多种外在条件的影响下,桥梁在施工和使用的过程中会出现很多问题,桥梁的加固就成为了延长桥梁寿命的主要方法。施工人员要采取相应的技术措施,根据桥梁的损坏程度和实际情况进行设计和规划,这样才能做到安全的加固桥梁,让桥梁更加稳固的为城市服务。

参考文献

[1] 秦磊.桥梁的发展及桥梁加固[J].河南科技.2013(17)

[2] 刘兴连.桥梁结构裂缝的维修及加固技术分析[J].交通标准化,2013(13).

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