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武漢新順暢淺析道路橋梁常見的結(jié)構(gòu)病害及加固措施

作者: 來源: 日期:2019/11/20 9:20:53 人氣:23 評(píng)論:0

         道路橋梁是連接我國(guó)各地之間相互交流發(fā)展的主要基礎(chǔ)設(shè)施,高速發(fā)展的交通道路事業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)提供有利保障,同時(shí)也極大的帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展。然而經(jīng)調(diào)查顯示,目前我國(guó)現(xiàn)役的橋梁中,有將近一半的橋梁都存在著不同程度的病害,而其中已經(jīng)成為危橋的道路橋梁大約占我國(guó)總橋梁的四分之一。這些調(diào)查數(shù)據(jù)引起了人們對(duì)橋梁病害的極大關(guān)注。于經(jīng)理:18171099518

  一、道路橋梁結(jié)構(gòu)病害的成因

  道路橋梁作為保障人類生命財(cái)產(chǎn)安全的空間載體,伴隨著使用功能的轉(zhuǎn)變,其自身結(jié)構(gòu)時(shí)刻都面臨著加固的問題,只是個(gè)中原因未必一致:有的橋梁在還沒建成時(shí),因?yàn)樵O(shè)計(jì)中存在缺陷施工質(zhì)量問題需要加固補(bǔ)強(qiáng),比如說橋型結(jié)構(gòu)不當(dāng)、設(shè)計(jì)不合理;或者由于地質(zhì)原因,比如說滑坡、軟基等原因致使橋梁發(fā)生病害等;有的雖然已經(jīng)建成,但由于設(shè)計(jì)變更或結(jié)構(gòu)老化不得不進(jìn)行改造加固, 如車輛荷載增大,橋梁承載不足而產(chǎn)生病害;有的為滿足相關(guān)規(guī)定,需要對(duì)橋梁的周邊部分實(shí)施改造;有的由于遭受自然災(zāi)害(如洪水、地震等)而務(wù)必采取加固措施等等。

  此外,橋梁結(jié)構(gòu)還應(yīng)該具備足夠的強(qiáng)度,以承受作用于其上的重力及附加力;結(jié)構(gòu)各部尺寸也應(yīng)適當(dāng)取其大小,以使其承受軸向壓力時(shí)的構(gòu)件不至于發(fā)生扭曲,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性喪失;結(jié)構(gòu)各部必須具有足夠的剛度,以使其在荷載作用下不產(chǎn)生過大的撓曲和變形。面對(duì)這一系列問題,道路橋梁的加固改造工程也越來越多。

  二、橋梁病害的主要形式

  橋梁作為交通道路的一種結(jié)構(gòu)形式,必須要具備足夠的強(qiáng)度、剛度和抗壓能力,同時(shí)還要有一定的延性和穩(wěn)定性。在我國(guó),現(xiàn)有的橋梁大多數(shù)都是以鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的,這是因?yàn)榛炷聊軌蚝芎玫臐M足橋梁技術(shù)性能的需求。然而鋼筋混凝土的橋梁結(jié)構(gòu)也容易產(chǎn)生一些常見病害,其主要表現(xiàn)形式如下:

  1、主拱圈裂縫病害。對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)檢查時(shí),我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)主拱圈中波的波頂出現(xiàn)縱向裂縫、拱肋裂縫、橫向裂縫以及U 形裂縫。這些裂縫多在拱頂前后的十米左右范圍內(nèi)產(chǎn)生。

  2、鋼筋銹蝕病害。道路橋梁結(jié)構(gòu)中的鋼筋,產(chǎn)生腐蝕,使得鋼筋腐蝕部分的體積膨脹到原來體積的十倍以上,這樣對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生了擠壓,混凝土?xí)_裂,導(dǎo)致截面的有效尺寸減小,會(huì)使結(jié)構(gòu)承載力下降。另外腐蝕會(huì)降低鋼筋的抗彎能力,腐蝕物的外流也會(huì)影響道路橋梁結(jié)構(gòu)的美觀。

  3、墩臺(tái)基礎(chǔ)病害。橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)在橋梁結(jié)構(gòu)中起著重要的作用,它除了需要承受其上部結(jié)構(gòu)荷載之外,還需要承受風(fēng)力、流風(fēng)壓力和浮力等各種外在阻礙,同時(shí)因過往車流的日益增多和加重,墩臺(tái)基礎(chǔ)受到長(zhǎng)期的重荷載作用,會(huì)出現(xiàn)各式各樣的損壞。

  4、主梁裂縫與主梁變形病害。主梁裂縫經(jīng)常產(chǎn)生在錨跨中部梁的下緣及懸臂梁根部上緣。主梁裂縫與主梁變形病害一般是由于大量重車通過使梁的受拉區(qū)開裂,屬正常現(xiàn)象,但因負(fù)變矩區(qū)裂縫在其上面,遇到雨水,雨水就會(huì)從裂縫滲入梁內(nèi),引起鋼筋銹蝕及砼強(qiáng)度降低。

  三、道路橋梁結(jié)構(gòu)加固原則

  1、總體效應(yīng)原則。雖然在結(jié)構(gòu)加固中,實(shí)施對(duì)象僅僅是橋梁的危險(xiǎn)構(gòu)件,但還應(yīng)當(dāng)考慮到加固之后整體結(jié)構(gòu)體系會(huì)發(fā)生何等改變。所以,在設(shè)計(jì)橋梁結(jié)構(gòu)加固方案時(shí),應(yīng)對(duì)橋梁的總體進(jìn)行綜合分析,以保證橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能不被破壞。

  2、“謀定后動(dòng)”原則。在確定橋梁結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方案之前,應(yīng)該對(duì)已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查和可靠性分析,在掌握已有結(jié)構(gòu)的性能、構(gòu)造以及缺陷等資料的同時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)的受力情況與持力水平進(jìn)行分析,為之后確定加固設(shè)計(jì)方案奠定基礎(chǔ)。

  3、設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化原則。在確定加固方案之前,對(duì)加固方案的選擇并不是唯一的,到底選擇哪一種方案,這要通過優(yōu)化原則來加以斷定。這其中應(yīng)該盡量滿足工程的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo),考慮加固施工的特點(diǎn)和加固技術(shù)的水平,在加固方案的設(shè)計(jì)和施工組織上采取恰當(dāng)?shù)氖侄?,減少對(duì)外界環(huán)境和局部構(gòu)件的影響,盡可能地縮短工期。

  三、公路橋梁加固的方法

  1、橋面鋪裝加固法。(1)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(rùn)濕,涂刷上同標(biāo)號(hào)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。(2)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。(3)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、碳纖維加固法。碳纖維加固法,全稱為粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法,它通過膠結(jié)材料將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料貼在被加固構(gòu)件的受拉區(qū)段,使它和被加固截面一同抗拉,從而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)承載性能的要求。這種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)很多,比如說高強(qiáng)高效,可以大幅度地提升混凝土結(jié)構(gòu)的延性與承載性能,而且施工簡(jiǎn)捷,具有很好的耐腐蝕性及耐久性,加固前后對(duì)結(jié)構(gòu)的尺寸和外觀不構(gòu)成影響,質(zhì)量輕,自重少,因此適用范圍非常之廣。

  3、粘鋼加固法。所謂的粘鋼加固方法,就是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足的區(qū)段表面粘貼一定數(shù)目的鋼板。這種方法能夠很好地保護(hù)原混凝土構(gòu)件,施工工藝簡(jiǎn)單,現(xiàn)場(chǎng)工作量小,而且在方案設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)計(jì)算方面都非常之簡(jiǎn)單。但實(shí)施過程中,由于鋼板重量過大,在操作上有所限制,固化劑在結(jié)硬以后,表現(xiàn)出很明顯的脆性,粘結(jié)的耐久性難以保證,此外,鋼板和膠體界面還存在一些潛在的銹蝕。

  4、加大截面加固法。也稱為外包混凝土加固法,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(jiǎn)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(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng),加固后的建筑物凈空有一定減小。

  5、外部預(yù)應(yīng)力加固法。這種方法也叫反彎矩法,一般適用于大跨度結(jié)構(gòu)加固。通過在構(gòu)件外對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行張拉,不但能夠增加主筋,提高構(gòu)件的截面強(qiáng)度,還能增強(qiáng)剛度效果,可以說是一種十分積極的加固手段,對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)加壓力,可以抵消部分自重應(yīng)力,起到卸載、減小跨中撓度、閉合裂縫或減小裂縫寬度的作用。

  隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,道路建設(shè)是支撐經(jīng)濟(jì)快速的重要保障,這就需要我們關(guān)注橋梁質(zhì)量。我們?cè)谧非蟓h(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益的前提下,對(duì)我國(guó)大量的橋梁進(jìn)行修復(fù)、加固。

  武漢新順暢追求“質(zhì)量至上,信譽(yù)至上”,以誠(chéng)待天下,敬業(yè)務(wù)實(shí),以為數(shù)百家企業(yè)的建筑進(jìn)行了加固修復(fù),醫(yī)治了建筑上的隱患。工程范圍遍及全國(guó)各地。工程質(zhì)量與加固技術(shù)也得到了客戶及業(yè)內(nèi)同仁的肯定和贊賞。

       

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