摘要:摘 要:現在,隨著城市汽車保有量的激增,交通運輸量的加大,市政道路承受的車流量密度和負荷也越來越大,在市政路橋的使用壽命周期內,由于設計、施工方法、自然環境等各種因
摘 要:現在,隨著城市汽車保有量的激增,交通運輸量的加大,市政道路承受的車流量密度和負荷也越來越大,在市政路橋的使用壽命周期內,由于設計、施工方法、自然環境等各種因素引起的橋梁的混凝土裂紋、鋼筋銹蝕、橋梁支撐沉降等問題也日益突出。,本文根據市政路橋的危害成因結合現有建筑技術對橋梁加固改造的要點做出一些分析,為市政橋梁的加固維護探索一些有益的經驗。
關鍵詞:市政路橋,加固,改造,職稱論文網
引 言:由于城市交通流量不斷增大、車輛載重量越來增大,超載現象也比較嚴重以及其它各種因素作用和影響下,經過長時間使用后的市政路橋,路橋結構會發生破損、危害、缺陷等現象,威脅到橋梁的正常使用。
一、市政路橋病害的類型
1.裂縫
裂縫是市政路橋中最常見的一種的病害,幾乎所有的鋼筋混凝土橋梁都會隨著時間的推移產生裂縫。路橋的裂縫一般是由多種原因共同造成的,對市政路橋所造成的危害也是不一樣的。嚴重的裂縫,如一些較長較寬可以橫貫整個橋體截面的的裂縫或網狀裂縫,將會對市政路橋產生很嚴重的危害。同時,一些裂縫可以帶來其它的危害產生,如鋼筋銹蝕、混凝土破損等,這些病害與裂縫互相作用,將對路橋的正常使用以及使用壽命帶來非常大的影響。
2.混凝土碳化及鋼筋銹蝕
混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕也是路橋中常出現的一種危害。當這兩種危害發展的比較嚴重時,會產生比較多的順著鋼筋方向的裂縫。如果這種情況發展的比較嚴重,將給橋梁的安全性帶來致命危險。
3.混凝土內部氣泡及毛細孔隙
橋梁的鋼筋混凝土結構由于澆鑄時攪拌不均勻等原因就會在內部產生一些氣體殘留,形成內部氣泡或毛細管孔隙等,這些氣孔或微細管道為空氣、液體提供了向內部滲透的通道,久而久之,內部的鋼筋、混凝土結構都會受到破壞,降低了橋梁的強度和壽命。
4.剝蝕
橋體結構、表面等部位長時間經過超負載壓力或汽車碰撞、刮碰及雨水浸蝕等,表面混凝土容易被剝蝕,主要表現在橋體表面發生的蜂窩孔、露石、脫落等,如果不及時對表面進行修補,剝蝕部位將會越來越大,造成結構損壞。
5.地基不均勻沉降
橋墩在多年使用中,除了要支撐橋體橫梁等上部結構的重量外,還將承受自然界的風力、水的沖擊力等各種力的作用。同時,由于現在載重汽車的重量越來越大,橋墩受到過重壓力,這些都會使橋墩地基產生不均勻的沉降。
二、市政橋梁病害分析
橋梁病害種類較多,原因也是錯綜復雜。下面對這些危害的原因做一下分析:
1.內部原因引起的危害
由于混凝土自身凝固時產生的缺陷,例如氣孔、微細管道、氣泡等,使自然界中的雨水、腐蝕物質等可以通過這些空隙就能滲入橋體結構內部,造成鋼筋腐蝕、混凝土損傷等破壞,影響橋體的強度和耐久性。
2.外部原因引起的危害
由于外部力量超過橋梁負載引起橋體結構疲勞、裂縫、破壞等,以及施工時方法不正確引起的結構裂縫、混凝土結構損傷等。?
3.裂縫原因的分析
通過大量實踐及實驗數據可以說明,除外力碰壞外,其它所有的混凝土的損壞基本都是從首先出現裂縫開始的。因此,檢查混凝土結構中損傷情況,第一步就是從對混凝土結構的裂縫開始調查、了解。混凝土引起裂縫的因素比較多,歸納起來主要有以下兩種:
(1)由外荷載引起的裂縫結構型裂縫
由外部載荷等引起的裂縫稱為結構性裂縫,這種裂縫的產生原因、分布位置及裂縫寬度等均與橋梁承受的外部負載有關。當出現此種裂縫時,往往表示橋體結構承載受力可能不足以支撐負重,需要及時解決。
(2)由變形引起的裂縫非結構裂縫
非結構性裂縫是由橋體結構變形引起,如外界溫差較大、混凝土收縮等引起的橋體自身結構發生變形時,在橋體結構內部會產生內應力,當應力達到一定程度時,就會引起混凝土出現裂縫,但隨著裂紋的出現,內應力也就得到釋放。
這兩種裂縫所產生的危害有明顯的不同,所以檢測時一定要分清是哪種原因產生的裂縫,以設計好加固改造方案。若沒有仔細分析研究就盲目對裂縫進行修補,不僅無法加固橋梁,還可能潛藏著突發性事故的危險。
三、市政路橋加固改造方法及要點
1.橋面加固改造方法
(1)局部修復方法
局部修復方法適用于局部橋面破損后的修補,主要是將混凝土層的表面松動的部分用鐵鑿清除掉,深度以露出鋼筋為準,然后用清水把斷面清洗干凈后,就可以用相同標號的水泥修補橋面,養護好后即可重新使用。
要點分析:此方案設計時,要注意局部破損實際狀況,如果深度較深,應以除掉松脫結構需出鋼筋為主,如果深度較淺,可用簡單直接修補即可。
(2)重新澆筑混凝土
此方法適用于橋面的破裂和損壞的面積比較大,而且破損程度特別嚴重以及混凝土質量不好或施工不良等引起的危害。如果用其它方法不能有效修補時,就必須重新澆筑混凝土。修復施工時,將破壞或存在危害的部位橋面全部拆除,清除干凈后,可鋪入適量的鋼筋網,重新澆筑混凝土。
要點分析:此方案要了解原有橋面設計強度,使用相同強度的鋼筋和水泥標號,以使修補后橋面的強度和承受力達到原橋面設計時的標準。
(3)橋面補強層加固法
一般使用時間較長的舊橋,整個橋面普遍會出現較多的裂縫、剝離等損壞的情況。這種情況無法進行局部處理,但又無法把原有橋面重新澆筑混凝土。這時可以采用橋面補強層加固法,在原有橋面上面,重新加鋪一層混凝土或鋼筋混凝土補強層。這樣即可以修補大面積的裂縫、剝離等危害,又增加了橋面的強度,提高了橋梁的承載能力。
要點分析:要考慮到車流量及路面承受車輛壓力的實際狀況,以設計相應的補強厚度和材料。
2.加大截面加固法
當橋的主梁承力不足或強度不夠等情況時,可采用增加路橋主體混凝土的截面和加入配筋進行加固。增加截面時可通過加厚橋面板或加大主梁的高度和寬度來實施。加大截面加固法施工比較簡單,主要用于跨度較小的市政路橋的加固,并已經有成熟的經驗和實例供參考。采用這種方法加固改造后的橋梁,強度明顯提高,承載能力也增加。
要點分析:設計時,要考慮到單體支撐橋墩的承力設計標準,了解主梁跨度、厚度等數據,并根據實際設計承力范圍相應增加截面寬度、厚度,不可盲目增加。以免主梁自重增加,支撐橋墩承力強度不夠。
3.粘貼抗拉補強材料(鋼板、復合纖維)加固法
當交通流量超過設計時,橋梁主梁出現承力不足。可采用粘結劑或錨栓,將鋼板或高強復合碳纖維粘貼錨固在橋體結構的受力部位或薄弱處,使之與橋體組合成一體,實際上就是以鋼板或高強復合碳纖維替代了鋼筋,達到提到主梁承載能力的作用。這種方法不用破壞橋體原結構,工藝也較簡單,工期短、質量易控制。
要點分析:此種方法,設計時要考慮到橋梁分階受力的特點,一般情況下,補強材料的強度受到橋梁主梁變形的限制,是達不到其設計強度的。所以要考慮到分段受力的特點,設計時不可過高地估計補強材料的作用。
4.橋下部結構加固法
橋墩是橋梁構的重中之中,一般橋下部的常見病害有橋墩、臺出現裂縫、剝落、鋼筋外露、銹蝕,變形、移位等;基礎不均勻沉陷、滑移和傾斜,基底局部沖空,基礎結構物的異常應力和開裂。一般方法有橋梁基礎擴大底面積的加固、增補樁基加固法、鋼筋混凝土套箍或護套加固法等。
要點分析:要準確確定危害的原因來設計相應的改造方案,一般可在橋梁大修時,同時采用以上幾種方法同時進行修補。
四、結束語
總之,路橋加固改造的方法還有許多,以上只是拋磚引玉。在實際中,一定要注意從產生危害的實際原因入手進行分析,以確定有效的加固改造方案,讓市政的路橋維護資金能夠效益最大化。
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