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为什么现在到处都在加固高速公路桥梁

文章出处:人气:-发表时间:2016-06-13 17:28【

随着中国国民经济迅猛发展,中国的高速公路钢桥和公铁两用钢桥也进入了快速发展时期,并且在结构形式、材料及加工制作、施工架设方面有所开拓和创新,随着材质(主要是高强度钢材和各种耐候钢)的提高以及焊接工艺和高强度螺栓连接的不断完善,受力件能优越、制作架设容易的箱形截面梁得到大力发展。钢桥突显出大跨、轻质、高强、美观、施工快速等特点。那么,为什么现在到处都在加固高速公路桥梁?

桥梁维修加固的基本概念

养护维修是一项经常性的工作,一发现桥梁产生小的缺陷,就必须及时处理,由养护部门对缺陷进行修理,日常的养护维修对于防止缺陷的产生和扩大具有积极的意义,补强是通过对桥梁构件和重大病害进行彻底整治来提高整座桥梁承载能力作用的加固,称为永久性的加固,为了维持临时通车而采用的临时加大,称为临时性的加固,对旧桥进行拓宽,升高桥面,改桥为涵,全部更换桥梁主要承重构件等工作一般称为桥梁的改建。

为什么现在到处都在加固高速公路桥梁?

1.桥面不平、不洁

由于缺乏经常性的维修养护,在车辆轮胎的不断作用下,许多桥梁的桥面板易产生破坏,特别对于已使用数十年以上的桥梁,或用沥青材料铺装的桥面最易遭到损坏。桥面不平整对行车的影响,轻则使行车有轻微颠簸,重则产生跳车,以至不得不低速行驶。

高速公路桥梁加固

当车辆经过跳车处时,即会引起临近梁段的严重振动,从而增加构件的疲劳。若对此不加以改善,势必将缩短桥梁的使用寿命。桥面上因长期无人清扫、整理,桥面不清洁,泄水孔堵塞,这一问题在许多中、小型桥梁中普遍存在。桥面上不清洁往往体现在护轮带下积存垃圾、泥土污物,形成三角形硬块,造成泄水孔被堵塞,下雨时桥面产生积水,车辆过桥时泥水飞溅,影响通行能力。

2.桥面栏杆破损、不完整

桥面栏杆损坏后,没有及时维修恢复,在许多失养的高速公路线上都能看到。造成桥面栏杆局部损坏的原因,绝大多数是机动车交通事故造成的,部分是因为车辆上载有长大笨重的货物在桥上行驶时不慎碰坏的,少数是人为碰损或盗窃所致。桥梁栏杆损坏,如不及时修整,不但影响美观,更重要的是使桥上交通缺乏安全感。

3.桥头产生跳车

由于桥头引道高填土产生不均匀沉降,致使许多桥梁桥面与引道路面衔接处不够平整、顺适,从而使车辆驶过桥头时,产生轻微或严重跳车。桥头跳车不但影响车速,降低行车质量,而且也会影响桥梁使用寿命,严重的跳车甚至导致汽车弹簧钢板折断。

4.桥面铺装开裂

混凝土桥面铺装层的病害随处可见,主要表现为较规则的纵、横向裂缝,不规则的网状裂缝及较严重的破裂等病害。

铺装层的病害在高速公路上的危害性非常严重:首先,铺装层破损会使车辆冲击荷载进一步增大;其次,防水功能失效后,雨水渗入主梁中,使主梁受力钢筋锈蚀,这一点对于钢筋混凝土结构而言,危害尤其严重;最后,铺装层的破坏会改变设计荷载的横向分布状态,使得横向刚度变小,各梁板受力不均,并使主梁实际高度变小,纵向刚度减弱,挠度增大。

5.伸缩缝损坏

伸缩缝的完好程度将直接影响桥梁结构的服务质量,伸缩缝的缺陷会向结构主体进一步发展,而且严重者会引起交通事故,所以,伸缩缝出现病害必须及时维修或更换。

高速公路桥梁的加固技术

1.高速公路桥梁上部结构的加固技术

(1)粘贴钢板加固混凝土技术基本

(2)当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固技术。

(3)借助高速喷射机械,将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面,增加补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。

(4)碳纤维布加固方法,碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

(5)纤维板加固方法,相比较于碳纤维布,碳纤维板的单层加固效果相当于4-8层碳布,具有更加高强度的特点。

2.高速桥梁下部结构的加固方法

桥梁的承载能力和能否正常使用,不仅取决于上部构造原设计荷载标准与完好程度,作为其重要的组成部分的下部构造,墩台和基础将直接承受上部构造的荷载(包括恒载和活载),并将荷载传递给地基受力,所以,桥梁的下部构造的质量好坏也直接影响其承载能力和正常使用,而且有的旧桥承载能力的降低和主要病害的产生是由于下部构造的病害所引起。因此,在旧桥加固改造工作中,对下部构造的加固改造亦是非常重要的,否则,就不能达到恢复和提高桥梁整体承载能力及正常使用的目的。

(1)扩大基础加固法

扩大桥梁基础底面积的加固方法,称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或基础埋深太浅,又是砖石或混凝土刚性实体式的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的方法加固,主要由地基变形计算来加以选定。

(2)增补桩基加固法

当桥梁墩台基底下有软卧层,墩台发生沉陷,或墩台采用桩基础,而桩的深度不足,或由于水流冲刷等原因使桩发生倾斜,这些病害都直接影响桥梁结构的正常使用和服务年限。对此,采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种加固法是在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩扩大原承台,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定性。

(3)钢筋混凝土套箍或护套加固法

当桥梁墩台由于基础埋置深度不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩台开裂破损时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。

总之,我国高速公路建设到了大规模的发展时期,在新建桥梁的同时,也不能忽视对正在使用中的桥梁进行检查维护和必要的加固,延长桥梁的使用时间,使其发挥最大的经济和社会价值,并保障我国道路行驶的安全性和舒适性。

此文关键字:加固 高速公路 桥梁