淺析公路橋梁加固的必要性及原因方法

淺析公路橋梁加固的必要性及原因方法前言：交通事業(yè)的發(fā)展讓公路橋梁的數(shù)量迅速增長，國家、政府投入大量的時間、金錢在改善交通狀況方面,并取得了顯著的成就。其中很重要的一個內(nèi)容就是對年久失修的橋梁進行維護加固,使其能夠延長使用年限或者能夠承受正常荷載。同時，隨著公路交通運輸量不斷增加,公路橋梁負荷日趨加重,加之舊橋部分老化、破損或受原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的限制,己不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?迫切需要對其進行技術(shù)改造,尤其是采用加固補強等方法來恢復(fù)、提高其承載力。因此，如何采取多種加固技術(shù)對原有橋梁進行修復(fù)加固方法。以成為我國道路運輸行業(yè)的一個重點和難點問題。關(guān)鍵詞：公路橋梁、加固原因、方法、必要性中圖分類號：X734文獻標(biāo)識碼：A文章編號：一、公路橋梁加固的必要性與其它類型建筑物一樣，橋梁的“生命周期”需要經(jīng)歷動工建造、使用運營和壽命老化三個階段。大橋是建造于土地之上造型特殊的建筑物，除了一般建筑物都要遭受到的風(fēng)雨侵蝕、熱脹冷縮等自然的環(huán)境破壞作用，還會受橋梁使用環(huán)境的不利影響，不可避免地產(chǎn)生各種形式的破壞。當(dāng)破壞影響積累到一定程度，就會對橋梁結(jié)構(gòu)帶來威脅。因此，針對橋梁受損部位的各類維修、加固和改造施工，成為橋梁養(yǎng)護的必需內(nèi)容。（1）公路橋梁加固可以節(jié)省大量建設(shè)資金投入和社會資源。從經(jīng)濟角度上分析，適當(dāng)?shù)墓窐蛄杭庸淌┕た梢詾閲夜?jié)省大量建設(shè)投資投入，收到良好的社會效益和經(jīng)濟效益。通過采取適當(dāng)技術(shù)措施對舊橋進行加固和拓寬改造，一方面可節(jié)省了橋舊拆除后又重建的大筆工程成本；另一方面，恢復(fù)和提高舊橋原有的承載能力和交通運輸能力，盡量延長橋梁的生命周期，以滿足現(xiàn)代運輸業(yè)發(fā)展的需要。（2）公路橋梁加固確保橋梁的質(zhì)量。在原有公路橋梁的基礎(chǔ)上所進行的加固，除了大大提高公路橋梁的通行能力和服務(wù)水平，最重要的是確保了橋梁的質(zhì)量，消除了運營中的安全隱患。（3）公路橋梁加固利于推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展成為人們的共識。所謂可持續(xù)發(fā)展是指不僅滿足現(xiàn)代社會人們不斷增長的需求，又不以傷害子孫后代的發(fā)展空間為代價。這是一種經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、環(huán)境資源各方面密切聯(lián)系而又統(tǒng)籌兼顧的模式?？沙掷m(xù)發(fā)展要在達到經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)的前提下，保護人類生存的自然資源，讓我們的后代能夠在一個更好的環(huán)境中生活和工作。二、橋梁需要加固的原因、舊橋梁原有的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，不能滿足正在日益增長的車輛通行要求。、由于設(shè)計及施工的缺陷以及各種不利作用(如碳化、氯離子侵入、酸侵蝕、堿集料反應(yīng)、凍融、鹽害等)使得橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土及鋼筋腐蝕嚴(yán)重。、橋梁的使用年限長，接近其使用壽命。我國在20世紀(jì)6070年代修建的橋梁，大部分仍服役，由于年久失修、失養(yǎng)，已不適應(yīng)交通量日益增長的需要。、外界不利荷載的影響使得橋梁結(jié)構(gòu)安全性下降。在我國，造成此種情況的最大原因是在路上行駛的貨車大多數(shù)超載、超限行駛，致使20%以上的橋梁出現(xiàn)安全隱患。、新建橋梁由于勘察、設(shè)計及施工的問題而無法滿足使用要求以及新橋的使用功能發(fā)生改變，也是橋梁需要加固的重要原因。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濕，涂刷上同標(biāo)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15cm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12層鋼筋網(wǎng)，澆筑整體化混凝土。3）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）其他方法。如加鋪一層瀝青混凝土，采用混凝土粘結(jié)劑或環(huán)氧樹脂材料修補法，鋼纖維混土修補法，聚合物混凝土罩面法等。2、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。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。缺點是環(huán)氧樹脂在溫度高于60時會呈現(xiàn)軟化現(xiàn)象，而橋梁一般受到陽光直射，橋面溫度高于60的可能性很大，不利于采用樹脂膠作粘貼劑。4.橋下部結(jié)構(gòu)加固法橋臺特別是高度較大的橋臺，受行車荷載和土壓力作用，常見病害有橋臺開裂、凸肚，翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小、水流不大的石拱橋，可采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。5.灌縫膠灌注法當(dāng)梁體變形及裂縫嚴(yán)重，承載能力下降。當(dāng)梁體存在嚴(yán)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（筋加固法、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。四、橋梁加固后評價的幾種方法結(jié)合橋梁加固工程的特點，橋梁加固后評價的內(nèi)容包括目標(biāo)評價、實施過程評價、技術(shù)性評價、效益性評價、影響性評價和持續(xù)性評價等幾方面。目標(biāo)評價就是從宏觀角度出發(fā)，對照原定要完成的主要指標(biāo)，評定橋梁加固工程可行性研究或立項時原定目標(biāo)的實現(xiàn)程度。實施過程評價是對加固工程的可行性研究、立項決策、實施等全過程的系統(tǒng)的總結(jié)和回顧，全面評價加固項目前期工作及實施過程中各主要環(huán)節(jié)的工作實績。技術(shù)性評價包括加固方案技術(shù)評價和結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評價。加固方案技術(shù)評價是評價加固方案是否滿足技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性、方案適用性等預(yù)期要求。結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評價是對橋梁加固前后的整體技術(shù)狀況進行評價，包括安全性、耐久性和適用性等。效益性評價主要是評價加固工程的國民經(jīng)濟效益，是從國家和地區(qū)的整體角度出發(fā)，采用影子價格、影子匯率、影子工資以及社會折現(xiàn)率等參數(shù)對加固工程實際產(chǎn)生的社會經(jīng)濟總收益情況進行分析評價。影響性評價就是分析橋梁在加固后對區(qū)域的經(jīng)濟、社會、文化及自然環(huán)境等所產(chǎn)生的影響及作用。持續(xù)性評價就是評價橋梁在加固工程完成后，加固的各項效果能否繼續(xù)保持下去，加固工程是否具有可借鑒性，根本點就是評