導(dǎo)航

淺議公路橋梁施工與加固

發(fā)布時(shí)間:2018-12-12閱讀次數(shù):

    60年代中期,懸臂施工的方法從鋼橋施工引入到預(yù)應(yīng)力混凝土橋施工以后,擺脫了建造預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋只能采用預(yù)制裝配和在支架上現(xiàn)澆施工的單一局面,促進(jìn)了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展,相繼有預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋、斜拉橋等結(jié)構(gòu)如雨后春筍般地在全國各地出現(xiàn),從而使預(yù)應(yīng)力混凝土橋成為我國橋梁工程的主要類型。橋梁的其他施工方法,如轉(zhuǎn)體法、頂推法、逐孔施工法、橫移及浮運(yùn)法等都在70年代中得到應(yīng)用。90年代以來,我國的交通事業(yè)和橋梁建設(shè)出現(xiàn)了一個(gè)全新的時(shí)期,突出體現(xiàn)在高速公路建設(shè)和國道系統(tǒng)的暢通以及橋梁技術(shù)、橋型、跨越能力和施工管理水平的升華。


一、橋梁基礎(chǔ)施工和上部結(jié)構(gòu)施工


1、橋梁基礎(chǔ)施工


橋梁基礎(chǔ)工程發(fā)展到今天,己經(jīng)不受水文、地質(zhì)條件的控制,所重視的是工程結(jié)構(gòu)本身和經(jīng)濟(jì)效益。目前國內(nèi)己經(jīng)擁有了合符我國國清的一整套施工工藝及相應(yīng)的設(shè)備,而特大橋梁基礎(chǔ)已經(jīng)向“組合基礎(chǔ)”發(fā)展。擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基和沉井在各自的發(fā)展中又彼此“聯(lián)合”。這種聯(lián)合就是根據(jù)不同的水文、地質(zhì)來發(fā)揮各類型式的特點(diǎn)而組成的一個(gè)整體,故出現(xiàn)了很多基礎(chǔ)形式。


橋梁基礎(chǔ)工程由于在地面以下或在水中,涉及水和巖土的問題,從而增加了它的復(fù)雜程度,使橋梁基礎(chǔ)的施工無法采用統(tǒng)一的模式。但是根據(jù)橋梁基礎(chǔ)工程的形式大致可以歸納為擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁和管樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)和組合基礎(chǔ)幾大類。


2、橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工


橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工方法,70年代以后隨著預(yù)應(yīng)力混凝土的廣泛應(yīng)用,已經(jīng)得到了迅速發(fā)展,并發(fā)生了重大的變革。在鋼筋混凝土橋梁的時(shí)代,可以說主要是現(xiàn)場澆注的施工方法。由于橋梁類型增加與跨徑增大,構(gòu)件生產(chǎn)的預(yù)制化,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的進(jìn)步、機(jī)械設(shè)備的發(fā)展,由此而引起施工方法的進(jìn)步和發(fā)展,形成了多種多樣的施工方法。主要有:就地澆注法;預(yù)制安裝法;懸臂施工法;轉(zhuǎn)體施工法;頂推法施工;移動(dòng)模架逐孔施工法;橫移法施工;提升與浮運(yùn)施工。


二、公路橋梁加固的原因及重要性


1、橋面不平、不潔。由于缺乏經(jīng)常性的維修養(yǎng)護(hù),在車輛輪胎的不斷作用下,許多橋梁的橋面板易產(chǎn)生破壞,特別對于已使用數(shù)十年以上的橋梁,或用瀝青材料鋪裝的橋面最易遭到損壞。橋面不平整對行車的影響,輕則使行車有輕微顛簸,重則產(chǎn)生跳車,以至不得不低速行駛。在簡支梁的梁端接頭處和掛梁的懸臂掛梁支點(diǎn)處的填縫材料,由于缺乏養(yǎng)護(hù)而產(chǎn)生脫落,且遭受車輛的磨耗,從而出現(xiàn)較大溝槽,這是引起跳車的主要原因。


當(dāng)車輛經(jīng)過跳車處時(shí),即會(huì)引起臨近梁段的嚴(yán)重振動(dòng),從而增加構(gòu)件的疲勞。若對此不加以改善,勢必將縮短橋梁的使用壽命。橋面上因長期無人清掃、整理,橋面不清潔,泄水孔堵塞,這一問題在許多中、小型橋梁中普遍存在。橋面上不清潔往往體現(xiàn)在護(hù)輪帶下積存垃圾、泥土污物,形成三角形硬塊,造成泄水孔被堵塞,下雨時(shí)橋面產(chǎn)生積水,車輛過橋時(shí)泥水飛濺,影響通行能力。


2、橋面欄桿破損、不完整。橋面欄桿損壞后,沒有及時(shí)維修恢復(fù),在許多失養(yǎng)的公路線上都能看到。造成橋面欄桿局部損壞的原因,絕大多數(shù)是機(jī)動(dòng)車交通事故造成的,部分是因?yàn)檐囕v上載有長大笨重的貨物在橋上行駛時(shí)不慎碰壞的,少數(shù)是人為碰損或盜竊所致。橋梁欄桿損壞,如不及時(shí)修整,不但影響美觀,更重要的是使橋上交通缺乏安全感。


3、橋頭產(chǎn)生跳車。由于橋頭引道高填土產(chǎn)生不均勻沉降,致使許多橋梁橋面與引道路面銜接處不夠平整、順適,從而使車輛駛過橋頭時(shí),產(chǎn)生輕微或嚴(yán)重跳車。橋頭跳車不但影響車速,降低行車質(zhì)量,而且也會(huì)影響橋梁使用壽命,嚴(yán)重的跳車甚至導(dǎo)致汽車彈簧鋼板折斷。


4、橋孔通水不暢,通航凈空不足。不少中小橋的橋孔水流不暢,橋孔附近河床淤塞。位于城鎮(zhèn)郊區(qū)和工廠附近的橋梁,由于排放大量生活污水和工業(yè)廢水,使橋孔淤塞更為嚴(yán)重。


5、路寬橋窄,形成“瓶頸”,影響通過能力。許多橋梁由于建造年限較長,標(biāo)準(zhǔn)較低,橋面窄小。在公路的維修改建中,往往路面拓寬,而橋梁沒有相應(yīng)拓寬改建,形成“瓶頸”,既影響通過能力,又增加行車的危險(xiǎn)性。


在公路橋梁使用期間內(nèi),任何橋梁都會(huì)成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當(dāng)時(shí)人們對鋪裝功能、病害認(rèn)識有限,往往存在配筋偏小,鋼筋直徑過細(xì),鋪裝與承載構(gòu)件的界面連續(xù)不牢靠等問題。由于橋梁是建在大地上的特殊產(chǎn)品,不僅受自然環(huán)境的影響(如大氣腐蝕、溫度、濕度變化等),而且還受到使用環(huán)境的影響,難以避免產(chǎn)生損壞現(xiàn)象。這使橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)、加固、改造已成為必然。


從經(jīng)濟(jì)上分析,橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。采用適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施,不僅可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加工程費(fèi)用;而且對現(xiàn)有交通運(yùn)輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成,早期設(shè)計(jì)施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運(yùn)營情況下大部分出現(xiàn)了病害;同時(shí)也恢復(fù)和提高了舊橋的承載能力及通行能力,延長橋梁的使用壽命,滿足現(xiàn)代化交通運(yùn)輸?shù)男枨蟆M瑫r(shí)橋梁的改造和加固,不僅可以提高公路橋梁的通行能力和服務(wù)水平,而且在更大程度上能夠消除交通安全隱患。


三、公路橋梁加固的方法


1、橋面鋪裝加固法


局部修復(fù)鑿補(bǔ)法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準(zhǔn);用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標(biāo)號的水泥砂漿(或其他粘結(jié)材料),最后在橋梁承載能力容許范圍內(nèi),鋪筑一層1~5cm厚的水泥混凝土鋪裝層。重新澆筑混凝土面板。橋面板的破裂和其他損壞特別嚴(yán)重,混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良,且無適用的修補(bǔ)方法時(shí),就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施,施工時(shí),將原有的行車道鋪裝全部拆除,再將行車道表面清掃干凈,必要時(shí)鋪入適量短鋼筋,配置上1~2層鋼筋網(wǎng),澆筑整體化混凝土。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法。即在舊有橋面上,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補(bǔ)強(qiáng)層,此方法既修補(bǔ)已出現(xiàn)裂縫、剝離等損壞的橋面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗彎能力,改善鉸結(jié)梁板的荷載橫向分布,從而提高橋梁的承載能力。


2、加大截面加固法


外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。加大截面加固法一般采用兩種方式:一種是加厚橋面板;另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng),具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時(shí)間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。


3、粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法


采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面,碳纖維與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體,碳纖維與鋼筋共同承受荷載,降低了鋼筋應(yīng)力,從而使結(jié)構(gòu)達(dá)到了加固和補(bǔ)強(qiáng)效果。此法幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸,不改變凈空高度,施工方便,對原結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)造成新的損傷,具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能,根據(jù)受力分析可進(jìn)行多層粘貼進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),其方向性也可以靈活掌握。


4、灌縫膠灌注法


當(dāng)梁體變形及裂縫嚴(yán)重,承載能力下降。當(dāng)梁體存在嚴(yán)重變形和裂縫,應(yīng)加強(qiáng)橋梁觀測及試驗(yàn)檢測,分析原因,制定加固處理方對承載能力、剛度不足的梁體,首選用灌縫膠灌注處理裂縫,采用種植或粘貼鋼筋加固法、新澆注混凝土增大梁體截面加固法、粘貼鋼板法、粘貼碳纖維加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法等方案進(jìn)行進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng),提高梁體的抗彎承載力。

 

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