公路橋梁的檢測(cè)與維修加固分析
2015-08-04
前言
文章就公路橋梁常見(jiàn)病害及產(chǎn)生原因及路橋梁的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)理論知識(shí)，對(duì)公路橋梁的檢測(cè)和維修加固的常用方法進(jìn)行了探討。
二、公路橋梁常見(jiàn)病害及產(chǎn)生原因
1.原橋設(shè)計(jì)荷載偏低
大量的橋梁由于建橋時(shí)對(duì)車(chē)輛荷載的要求不高，為了節(jié)省資金，很少預(yù)測(cè)今后交通運(yùn)輸發(fā)展的需要，作出長(zhǎng)遠(yuǎn)的規(guī)劃，故設(shè)計(jì)時(shí)荷載標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不高，加之實(shí)際應(yīng)用中又采用較低的標(biāo)準(zhǔn)，使現(xiàn)有橋梁大都荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，不能適應(yīng)汽車(chē)運(yùn)輸急速發(fā)展的要求。
2.施工不當(dāng)造成原橋承載力降低
施工是實(shí)踐設(shè)計(jì)的過(guò)程，設(shè)計(jì)的正確性將在施工中得到檢驗(yàn)，同時(shí)施工的質(zhì)量也將影響橋梁的整體性能。在生產(chǎn)實(shí)踐中，有時(shí)盡管有正確的設(shè)計(jì)。但由于施工方法不當(dāng)、施工質(zhì)量控制不嚴(yán)及施工過(guò)程中遇到一些非預(yù)見(jiàn)性的災(zāi)害，如洪水、地震等，常常導(dǎo)致橋梁承載能力降低，不能達(dá)到設(shè)計(jì)的預(yù)期目的。
3.橋梁年久失修，損壞嚴(yán)重許多橋梁由于維護(hù)修理工作不夠，年久失修，損壞嚴(yán)重。尤其是修建在軟土地基上的拱橋，由于地基的沉陷和推移引起橋梁變形開(kāi)裂，使損壞加劇。
4.其他原因
橋梁是大自然中的一種結(jié)構(gòu)物，常會(huì)遇到各種各樣的意外災(zāi)害，如地震、火災(zāi)、沖撞事故等。使橋梁結(jié)構(gòu)受到損壞，承載能力下降。
三、公路橋梁的檢測(cè)技術(shù)
一般檢測(cè)(經(jīng)常性檢測(cè))、基本檢測(cè)(定期檢測(cè))、專門(mén)檢測(cè)(特殊檢測(cè))三種形式也可以看做是檢測(cè)的三個(gè)不同階段。
1.一般檢測(cè)
即負(fù)責(zé)公路與橋梁的養(yǎng)護(hù)人員的經(jīng)常性巡檢，以公路和橋梁得到及時(shí)的養(yǎng)護(hù)為目的，同時(shí)對(duì)一些突發(fā)性的重大問(wèn)題作出相應(yīng)的報(bào)告。例如：地震、泥石流等較大的自然災(zāi)害對(duì)公路和橋梁的損壞情況，公路和橋梁的巡檢員應(yīng)及時(shí)將準(zhǔn)確信息向上級(jí)部門(mén)進(jìn)行報(bào)告。
2.基本檢測(cè)
即專業(yè)人員對(duì)公路和橋梁的質(zhì)量進(jìn)行定期的跟蹤式檢查，尤其是一些新建橋梁和一些通過(guò)一般檢測(cè)出現(xiàn)問(wèn)題的橋梁，需要專業(yè)的工程師形成跟蹤小組．通過(guò)目測(cè)、攝像及其它測(cè)量?jī)x器進(jìn)行專業(yè)的檢測(cè)．并制定檢測(cè)計(jì)劃，以保證公路和橋梁的使用壽命消除安全隱患，必要時(shí)可以根據(jù)具體情況對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題公路或橋梁做出限行或者禁行的交通建議。
3.特殊檢測(cè)
當(dāng)被檢測(cè)的公路或橋梁確定存在嚴(yán)重問(wèn)題時(shí)，公路和橋梁專家應(yīng)及時(shí)提出特殊檢測(cè)的要求。經(jīng)批準(zhǔn)后，形成專家組，通過(guò)物理或化學(xué)等對(duì)公路和橋梁無(wú)破損檢驗(yàn)手段．對(duì)路段或橋體禁行全方位的檢查．找出問(wèn)題根源．從而制定相應(yīng)措施，一般情況下需要特殊檢測(cè)的公路或橋梁應(yīng)禁止使用，待問(wèn)題解決后，再恢復(fù)使用。
四、公路橋梁維修的常用方法
1.橋梁結(jié)構(gòu)表層的維修
表層維修的常用方法有：混凝土的修補(bǔ)法、水泥砂漿修補(bǔ)法、混凝土粘結(jié)劑修補(bǔ)法、環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)法，每種修補(bǔ)法都有各自的適用條件和施工工序及注意事項(xiàng)。
2.橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋的維修
結(jié)構(gòu)鋼筋的維修方法和步驟為：①鑿除松脫剝離等損壞部分混凝土；②對(duì)鋼筋作除銹處理，并清除老混凝土面上灰塵，對(duì)鋼筋除銹后既進(jìn)行防銹處理；③涂以環(huán)氧膠液等粘結(jié)劑；④立模、配料澆筑或噴漿、涂抹施工；⑤對(duì)新噴涂或澆筑混凝土面進(jìn)行表面處理。
3.磚石橋梁結(jié)構(gòu)表層損壞的維修
維修方法有：勾縫修補(bǔ)；抹漿或噴漿整治磚石表面風(fēng)化；表面部分修補(bǔ)；鑲面石的修理。
五、公路橋梁加固常用方法
對(duì)存在缺陷和病害的橋梁通常加固和改造的技術(shù)方法有減輕荷載、加固臨界受力桿件或改變幾何特征、提供新的補(bǔ)充桿件，改善遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)的受力體系和狀態(tài)．使之增大承受或在的能力。此外；對(duì)于結(jié)構(gòu)物的支座及伸縮縫進(jìn)行合理的更換或改變幾何形狀，提高安全系數(shù)，對(duì)改善使用功能和延長(zhǎng)使用壽命均有重要意義。
1.橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法：在梁頂面加鋪一層鋼筋混凝土首先鑿除舊橋面加鋪層與原有的主梁形成共同受力，提高抗壓截面強(qiáng)度和慣性矩，改善橋梁橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁承載力的目的。
2.增大截面和配筋加固法：當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)通常采用增大構(gòu)件截面、增配主鋼筋含金率提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度從而提高橋梁的承載力。該方法廣泛用于梁式橋或拱橋及拱肋的加固。
3.噴射混凝土加固法：借助專業(yè)的混凝土噴射設(shè)備將新設(shè)計(jì)的混凝土連續(xù)的噴射到已錨固好的鋼筋表面通過(guò)凝結(jié)硬化與原構(gòu)件而形成新的混凝土增大了橋梁的受力截面，同時(shí)增加的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性．使其承受更大的外力荷載。
4.粘貼鋼板法：當(dāng)交通量及荷載增加而橋板出現(xiàn)承載力不足時(shí)、或縱向受力主筋嚴(yán)重腐蝕的情況下，橋板會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫采用粘接劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉區(qū)或薄弱部位，使其與原結(jié)構(gòu)形成整體受力狀態(tài)以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋.以達(dá)到提高承載力的目的該方法的特點(diǎn)是:不需要改變被加固原結(jié)構(gòu)的幾合尺寸施工工藝簡(jiǎn)單及施工質(zhì)量容易控制。
5.改變結(jié)構(gòu)受力體系法：該方法是通過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)的受力體系以達(dá)到提高橋梁承載力的技術(shù)手段及目的如在簡(jiǎn)支梁下增設(shè)支架或橋墩就可以減小跨徑及受力彎矩或把相鄰孔徑的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行縱向連接變位連續(xù)梁;或把簡(jiǎn)支梁下增設(shè)鋼析架、形成疊合梁后.減少梁的內(nèi)力狀態(tài)已達(dá)到提高承載力的目的改變結(jié)構(gòu)體系的方法是需要在橋下設(shè)置永久設(shè)施但同時(shí)減小了橋下凈空影響通航能力及抗洪能力但必須注意臨時(shí)設(shè)施的及時(shí)周轉(zhuǎn)與拆除。
6.體外預(yù)應(yīng)力加固法：對(duì)于預(yù)應(yīng)力梁式橋或板橋采用對(duì)受拉區(qū)進(jìn)行施加體外預(yù)應(yīng)力進(jìn)行加固可以抵消部分自重應(yīng)力期待卸載的作用即可較大程度的提高橋梁的承載能力其特點(diǎn)是:在自重增加不大的情況下能夠大幅度的改善調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況.提高承重結(jié)構(gòu)的剛度和抗裂性能、因白重結(jié)構(gòu)的重量小，故對(duì)墩臺(tái)或基礎(chǔ)受力狀況影響也小（可減少對(duì)下步工程的加固工程量〕對(duì)橋梁運(yùn)營(yíng)影響較小可在不限制通行的條件下進(jìn)行加固施工。
7.體外預(yù)應(yīng)力法：既可作為橋梁通過(guò)重型車(chē)輛的臨時(shí)加固手段，也可作為永久提高橋梁荷載等級(jí)的技術(shù)措施，進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，增加縱向梁板拓寬加固法在下部結(jié)構(gòu)具有足夠承載力的情況下可采用增設(shè)剛度大、承載力高新的縱向梁板讓新舊梁板通過(guò)橫向鉸接縫的處理使之共同受力.減小原有的梁或板荷載.當(dāng)增設(shè)的梁板在主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí)即形成拓寬加固。
8.擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法：適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋置深度較淺的加固條件，擴(kuò)大的基礎(chǔ)底面積由地基強(qiáng)度驗(yàn)算決定，當(dāng)?shù)图?jí)強(qiáng)度鋼筋混凝土滿足要求而存在的缺陷僅為不均勻的沉降變形過(guò)大時(shí)，可采用該加固方法幾何形式由地基變形計(jì)算選定
9.曾補(bǔ)樁基加固法：當(dāng)基礎(chǔ)下部有軟臥層墩臺(tái)發(fā)生沉陷或水文原因使基礎(chǔ)發(fā)生傾斜時(shí)，采用的加固方法是在墩臺(tái)或樁基礎(chǔ)的周?chē)a(bǔ)加鉆孔樁或打入預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樁，用以提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載力。
10.新建橋臺(tái)輔助擋土墻加固法二當(dāng)橋臺(tái)水平土壓力很大引起橋臺(tái)傾斜時(shí).采用平衡橋臺(tái)后壁土壓力的方法「在臺(tái)背后加設(shè)一道擋墻用以抵御過(guò)大的臺(tái)背主動(dòng)土壓力。
六、結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的很多公路橋梁的修建也有一段時(shí)間了，對(duì)公路橋梁進(jìn)行維修和加固，對(duì)于提高公路橋梁的使用壽命，增加資源的利用價(jià)值也有重要意義。
