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公路橋梁施工與加固方法探析
發(fā)布時間:2014-07-15
  橋梁施工是橋梁建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),橋梁施工技術(shù)水平的高低直接影響到橋梁建設(shè)的發(fā)展。大量的橋梁在遠沒有達到預(yù)期使用壽命時,出現(xiàn)了影響正常使用的病害與劣化;特別是一些橋梁在只使用了幾年、甚至剛建成不久就出現(xiàn)嚴重的耐久性不足的問題,橋梁施工是橋梁建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),橋梁施工技術(shù)水平的高低直接影響到橋梁建設(shè)的發(fā)展。
  1. 橋梁施工方法概述
  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)了一個全新的時期,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。
  2. 橋梁基礎(chǔ)施工和上部結(jié)構(gòu)施工
  2.1 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)揮各類型式的特點而組成的一個整體,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。
  2.2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)計方法的進步、機械設(shè)備的發(fā)展,由此而引起施工方法的進步和發(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;移動模架逐孔施工法;橫移法施工;提升與浮運施工。
  3. 公路橋梁加固的重要性
  在公路橋梁使用期間內(nèi),任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當時人們對鋪裝功能、病害認識有限,往往存在配筋偏小,鋼筋直徑過細,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、加固、改造已成為必然。
  從經(jīng)濟上分析,橋梁加固可以節(jié)省大量投資,收到良好的社會經(jīng)濟效益。采用適當?shù)?a href='http://www.bestechina.com' target='_blank' title='加固技術(shù)'>加固技術(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用;而且對現(xiàn)有交通運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)計施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大部分出現(xiàn)了病害;同時也恢復(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)代化交通運輸?shù)男枨。同時橋梁的改造和加固,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。
  4. 公路橋梁加固的方法
  4.1 橋面鋪裝加固法
  局部修復(fù)鑿補法。將水泥混凝土鋪裝層的表面鑿毛,深度以使骨料露出為準;用清水沖洗干凈斷面并充分潤濕,涂刷上同標號的水泥砂漿(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重,混凝土質(zhì)量或施工狀況特別不良,且無適用的修補方法時,就必須采用重新澆筑新的混凝土橋面板的措施,施工時,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。 橋面補強層加固法。即在舊有橋面上,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層,此方法既修補已出現(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。
  4.2 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,具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗,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)時間較長,加固后的建筑物凈空有一定減小。
  4.3 粘貼碳纖維增強塑料加固法
  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)達到了加固和補強效果。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)受力分析可進行多層粘貼進行補強,其方向性也可以靈活掌握。
  4.4 灌縫膠灌注法
  當梁體變形及裂縫嚴重,承載能力下降。當梁體存在嚴重變形和裂縫,應(yīng)加強橋梁觀測及試驗檢測,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)力加固法等方案進行進行結(jié)構(gòu)補強,提高梁體的抗彎承載力。

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