道路橋梁加固設(shè)計(jì)及施工工藝

時(shí)間:2022-06-20 11:07:19

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道路橋梁加固設(shè)計(jì)及施工工藝

摘要:闡述現(xiàn)有道路橋梁加固設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則,分析道路橋梁加寬加固施工設(shè)計(jì)要點(diǎn),包括橋梁的加寬加固施工設(shè)計(jì)、加固上部結(jié)構(gòu)、道路橋梁加固,并提出道路橋梁加寬加固的連接工藝,以提升橋梁整體性能,提升承載力,延長(zhǎng)使用壽命。

關(guān)鍵詞:道路橋梁;加寬加固;施工工藝

我國(guó)現(xiàn)有混凝土橋梁的設(shè)計(jì)載荷比較低,經(jīng)過(guò)多年的使用,部分混凝土發(fā)生了十分嚴(yán)重的老化損傷,影響到以后的運(yùn)輸工作[1]。交通運(yùn)輸量的增加也給現(xiàn)有橋梁帶來(lái)了更大的壓力,因此必須要對(duì)現(xiàn)有橋梁進(jìn)行加固加寬處理。本文對(duì)目前的混凝土橋梁加寬加固施工工藝進(jìn)行分析,希望能為今后的相關(guān)工程提供參考。

1現(xiàn)有道路橋梁的加固設(shè)計(jì)特點(diǎn)及原則

對(duì)原有的道路橋梁做加寬加固處理,不但能夠降低成本投入,還能夠緩解當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\(yùn)輸壓力。為了在施工期間不影響原有的交通運(yùn)輸,工程施工時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采用半封閉施工,進(jìn)行施工期間盡可能地縮短工期以免影響到附近的交通運(yùn)輸[2]。此外,由于近幾年我國(guó)的道路交通運(yùn)輸路線(xiàn)冗雜,多數(shù)的運(yùn)輸路線(xiàn)都有橋梁,進(jìn)行市政橋梁的加寬加固處理會(huì)涉及到很多的方面,影響面比較廣,因此,必須要保持精簡(jiǎn)的原則來(lái)對(duì)原有橋梁進(jìn)行加寬加固施工。在對(duì)舊橋做加寬加固處理時(shí)選取的材料,應(yīng)盡可能地保持與原有橋梁一致,減少因兩種材料不同而產(chǎn)生的沉降差異產(chǎn)生的裂縫。如果原有橋梁的基礎(chǔ)要做擴(kuò)大處理,可以采用樁基礎(chǔ)或者其他基礎(chǔ)施工工藝[3]。在施工期間遷移管道和路線(xiàn)容易給原有的橋梁造成影響,進(jìn)行施工期間應(yīng)盡量避免改動(dòng)原橋,僅對(duì)原橋做加固及兩側(cè)加寬,不但可以保障降低交通運(yùn)輸壓力問(wèn)題,還能夠減少施工投入成本。

2道路橋梁加寬加固施工設(shè)計(jì)

2.1橋梁的加寬加固施工設(shè)計(jì)。在進(jìn)行橋梁加寬加固時(shí),由于橋梁經(jīng)過(guò)加寬之后會(huì)增加基礎(chǔ)的承載載荷,因此還要針對(duì)橋的基礎(chǔ)做加固處理,避免橋梁承載力不足造成安全事故。進(jìn)行橋梁的加寬加固施工時(shí),主要針對(duì)其薄弱部分進(jìn)行加強(qiáng),并增加輔助構(gòu)件、更改構(gòu)件的體系、降低橫梁載荷、加固基礎(chǔ),其主要目的在于提升橋的承載能力,延長(zhǎng)使用壽命[4]。2.2加固上部結(jié)構(gòu)。比較常見(jiàn)的加固方法有粘貼鋼板、碳纖維布加固法、錨噴混凝土加固法、增加預(yù)應(yīng)力加固法。(1)粘貼鋼板是比較常用的粘貼工藝,施工時(shí)利用高強(qiáng)度的黏結(jié)劑將抗拉、抗壓的高強(qiáng)度鋼板粘貼到鋼筋混凝土上,從而形成整體結(jié)構(gòu),共同承擔(dān)橋梁載荷,提升橋梁承載能力。(2)碳纖維布加固法是利用高強(qiáng)度的黏結(jié)劑將碳纖維粘貼到加固表面,從而提升建筑結(jié)構(gòu)的受拉性能,增加延展性和抗裂性能。碳纖維布具有更加優(yōu)良的力學(xué)性能和抗腐蝕性能,質(zhì)地輕盈,不會(huì)增加建筑結(jié)構(gòu)的自重及截面尺寸,具有良好的耐久性,施工工藝簡(jiǎn)單易操作,不受空間限制,也是道路橋梁當(dāng)中應(yīng)用很廣的一種加固方式。(3)錨噴混凝土加固法是利用高速?lài)娚湓O(shè)備,通過(guò)空氣壓縮將混凝土材料混合,并經(jīng)管道噴射到已經(jīng)錨好受?chē)姳砻?,待凝結(jié)硬化之后就形成了一層鋼筋混凝土保護(hù)[5]。這種施工方案可以增加橋梁的受力斷面,提升整體結(jié)構(gòu)水平,增加橋梁的承載能力。錨噴混凝土加固工藝施工更為簡(jiǎn)單,不需要模板和振搗,施工工期短、成本低、無(wú)需后期維護(hù),是一種首選的加寬加固工藝。(4)增加預(yù)應(yīng)力加固法是利用高強(qiáng)度的鋼筋材料對(duì)橋梁施加額外的預(yù)應(yīng)力,利用預(yù)應(yīng)力同橋梁本身受到的力進(jìn)行抵消,從而增加橋梁的承載能力。除了在橋梁上可以增加預(yù)應(yīng)力,還可以在橋底部進(jìn)行定位,并用鋼索加固。通過(guò)這種施工方案,可以重新對(duì)橋體內(nèi)力進(jìn)行分配,還能夠閉合原有裂縫,提升橋梁的受力強(qiáng)度。這種施工方案的鋼筋可以隨時(shí)替換,布置靈活,維護(hù)起來(lái)也方便,是一種有效確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的方案。其缺點(diǎn)在于鋼筋束外露,防腐工作比較困難,同時(shí)對(duì)錨具及夾片的要求也比較高,對(duì)于施工技術(shù)水平也有很高的要求。2.3道路橋梁加固。(1)加懸臂挑梁。如果原有的橋梁經(jīng)考察發(fā)現(xiàn)保存比較完好,其橋墩、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)能夠承載拓寬后的橋梁,就可以直接在現(xiàn)有橋梁上進(jìn)行加寬改造。一般主要應(yīng)用鋼板粘貼法,這種方式應(yīng)用的范圍比較廣,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)雙側(cè)的加寬改造[6]。(2)新建單邊橋梁加固。這種方案主要對(duì)原有橋梁基礎(chǔ)損壞過(guò)多,承載力不夠時(shí)。進(jìn)行這種方案施工,能夠不影響到原有交通運(yùn)輸,僅在單側(cè)進(jìn)行加寬加固。其施工難點(diǎn)主要集中在新舊橋的連接和選擇連接方式上,在施工時(shí)需要考慮到的周遭條件也比較多,工程施工規(guī)模比較大,資金投入比較多。(3)增加主次梁,更改受力體系。這種施工工藝是在原有橋梁上增設(shè)邊梁、增加主梁,從而拓寬原有橋梁。通過(guò)這種施工方案可以增加橋梁的負(fù)載能力,還能夠降低邊梁受到的來(lái)自主梁輻射的剪力以及橋梁自身的橫向應(yīng)力。這種施工工藝更多地應(yīng)用在橋墩寬度比較富余的橋梁上,否則需要另外蓋梁進(jìn)行加寬處理。其缺點(diǎn)是對(duì)提升橋梁承載力方面效果不是十分明顯。使用增加主梁的方法可以分擔(dān)舊梁和拱肋的載荷橫向分布系數(shù),還能夠拓寬橋面,增加橋梁的承載力,但是工程造價(jià)比較高,工期比較長(zhǎng)。

3道路橋梁加寬加固的連接工藝

新舊橋梁在連接時(shí),分別有上部和下部都連接、上部和下部都不連接、上部連接下部不連接三種方案,每一種方案都有其應(yīng)用環(huán)境和施工方案。上部和下部都連接主要針對(duì)新建橋相比舊橋剛度更大的加寬加固,利用橫向鋼筋來(lái)連接上部、下部結(jié)構(gòu),然后進(jìn)行澆筑形成一個(gè)整體,提升主梁的承載能力。這種方案可以有效避免連接處的扭拉變形。需要注意的是,新舊橋的地基下沉量應(yīng)該保持一致。上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)都不連接的方案中,新舊橋之間會(huì)有一個(gè)細(xì)小的隔離,這種方案不會(huì)受到地基下沉干擾。但是不適合大跨度橋梁的加固加寬,也不能夠提升橋梁的承載能力,主要應(yīng)用在比較短的橋梁加寬加固連接上。上部連接下部不連接的方案中,橋面會(huì)通過(guò)縱縫鋼筋連接后重新鋪設(shè)。這種方案需要新舊橋的撓度差異要小,否則易在連接位置出現(xiàn)裂縫。還要針對(duì)橋梁地基做處理,避免出現(xiàn)沉降不一致造成開(kāi)裂。第三種施工連接方案應(yīng)用更為廣泛,更適合于新舊橋梁基礎(chǔ)沉降不一致的情況。施工期間應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用環(huán)境,合理選擇適合的施工方案。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,很多原有橋梁已經(jīng)出現(xiàn)老化破損,已經(jīng)不能夠繼續(xù)滿(mǎn)足當(dāng)前的交通運(yùn)輸發(fā)展水平。對(duì)原有橋梁進(jìn)行加寬加固處理,可以降低施工成本,加快施工工期,提升橋梁整體性能,提升承載力,延長(zhǎng)使用壽命,效果比較理想。

參考文獻(xiàn):

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[6]孫振禮.淺談CFRP材料在市政橋梁加固工程中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)(文摘版),2016(6):64.

作者:張悅 單位:河北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院