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公路橋梁施工與加固方法探析
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
橋梁施工是橋梁建設的關(guān)鍵環(huán)節,橋梁施工技術(shù)水平的高低直接影響到橋梁建設的發(fā)展。大量的橋梁在遠沒(méi)有達到預期使用壽命時(shí),出現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嚴重的耐久性不足的問(wèn)題,橋梁施工是橋梁建設的關(guān)鍵環(huán)節,橋梁施工技術(shù)水平的高低直接影響到橋梁建設的發(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應力混凝土橋施工以后,擺脫了建造預應力混凝土梁橋只能采用預制裝配和在支架上現澆施工的單一局面,促進(jìn)了預應力混凝土橋梁結構的發(fā)展,相繼有預應力混凝土T型剛構橋、連續梁橋、斜拉橋等結構如雨后春筍般地在全國各地出現,從而使預應力混凝土橋成為我國橋梁工程的主要類(lèi)型。橋梁的其他施工方法,如轉體法、頂推法、逐孔施工法、橫移及浮運法等都在70年代中得到應用。90年代以來(lái),我國的交通事業(yè)和橋梁建設出現了一個(gè)全新的時(shí)期,突出體現在高速公路建設和國道系統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. 橋梁基礎施工和上部結構施工
2.1 橋梁基礎施工
橋梁基礎工程發(fā)展到今天,己經(jīng)不受水文、地質(zhì)條件的控制,所重視的是工程結構本身和經(jīng)濟效益。目前國內己經(jīng)擁有了合符我國國清的一整套施工工藝及相應的設備,而特大橋梁基礎已經(jīng)向“組合基礎”發(fā)展。擴大基礎、樁基和沉井在各自的發(fā)展中又彼此“聯(lián)合”。這種聯(lián)合就是根據不同的水文、地質(zhì)來(lái)發(fā)揮各類(lèi)型式的特點(diǎn)而組成的一個(gè)整體,故出現了很多基礎形式。
橋梁基礎工程由于在地面以下或在水中,涉及水和巖土的問(wèn)題,從而增加了它的復雜程度,使橋梁基礎的施工無(wú)法采用統一的模式。但是根據橋梁基礎工程的形式大致可以歸納為擴大基礎、樁和管樁基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎和組合基礎幾大類(lèi)。
2.2橋梁上部結構的施工
橋梁上部結構的施工方法,70年代以后隨著(zhù)預應力混凝土的廣泛應用,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(shuō)主要是現場(chǎng)澆注的施工方法。由于橋梁類(lèi)型增加與跨徑增大,構件生產(chǎn)的預制化,結構設計方法的進(jìn)步、機械設備的發(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;預制安裝法;懸臂施工法;轉體施工法;頂推法施工;移動(dòng)模架逐孔施工法;橫移法施工;提升與浮運施工。
3. 公路橋梁加固的重要性
在公路橋梁使用期間內,任何橋梁都會(huì )成為舊橋。早期修建的橋梁,由于當時(shí)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(guò)細,鋪裝與承載構件的界面連續不牢靠等問(wèn)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)生損壞現象。這使橋梁的維修、養護、加固、改造已成為必然。
從經(jīng)濟上分析,橋梁加固可以節省大量投資,收到良好的社會(huì )經(jīng)濟效益。采用適當的加固技術(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,早期設計施工的高速公的橋梁在長(cháng)期大交通量、重荷載的運營(yíng)情況下大部分出現了病害;同時(shí)也恢復和提高了舊橋的承載能力及通行能力,延長(cháng)橋梁的使用壽命,滿(mǎn)足現代化交通運輸的需求。同時(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。
4. 公路橋梁加固的方法
4.1 橋面鋪裝加固法
局部修復鑿補法。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(或其他粘結材料),最后在橋梁承載能力容許范圍內,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(wú)適用的修補方法時(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(chē)道鋪裝全部拆除,再將行車(chē)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,是用增大混凝土結構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、適應性強,具有成熟的設計和施工經(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。但現場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間較長(cháng),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(zhuān)門(mén)的樹(shù)脂將碳纖維粘貼于混凝土結構受拉表面,碳纖維與原結構形成新的受力整體,碳纖維與鋼筋共同承受荷載,降低了鋼筋應力,從而使結構達到了加固和補強效果。此法幾乎不增加結構自重和截面尺寸,不改變凈空高度,施工方便,對原結構幾乎不會(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,根據受力分析可進(jìn)行多層粘貼進(jìn)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,應加強橋梁觀(guān)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、體外預應力加固法等方案進(jìn)行進(jìn)行結構補強,提高梁體的抗彎承載力。
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