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橋梁加固的必要性
在橋梁使用期間內,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,所以難以避免產(chǎn)生損壞現象。這使得舊橋的加固與改造已成為必然。
1、 橋梁加固 的必要性
(1)在橋梁使用期間內,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,所以往往存在配筋偏小,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。因此,舊橋的加固與改造已成為必然。
(2)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,可以避免因拆除舊橋與重建新橋而增加的工程費用;而且有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成,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)足現代化的交通運輸需求。
(3)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,而且在很大程度上能夠消除交通安全隱患。
2、加固改造工程必須滿(mǎn)足的基本條件
(1)橋梁經(jīng)加固改造后,其結構性能、承載能力與耐久性等都能滿(mǎn)足使用上的要求。
(2)具有較明顯的經(jīng)濟效益。對于橋梁結構物的加固改造可以采用兩種不同的方式:
一種是廢棄原有結構物進(jìn)行重建,這就相當于建造一座符合新的使用要求的新橋,但還要包括拆除原橋的工程內容;
另一種是充分利用原橋,進(jìn)行補強加固,若需加寬則再行拓寬,這就是通常所說(shuō)的橋梁技術(shù)改造。一般認為技術(shù)改造比重建能節省50%~60%以上的費用,因而,經(jīng)濟效益相當可觀(guān)。
3、橋面鋪裝層加固
橋面鋪裝層開(kāi)裂或剝離,會(huì )使鋼筋混凝土梁板橋更容易產(chǎn)生鋼筋銹蝕,并削弱橋梁的橫向整體性。
以石拱橋為例,由于橋面雨水下滲,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出現滲水現象等;同時(shí)由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車(chē)輛通行時(shí),使橋梁產(chǎn)生震動(dòng),對橋梁產(chǎn)生不利影響,同時(shí)又加重了橋面鋪裝層的病害。對于使用年限長(cháng)、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案;而對于病害較輕,使用年限短,且混凝土強度仍符合設計要求的則先處治病害,在不降低設計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
4、橋梁的下部結構加固
橋梁下部結構主要包括橋墩、橋臺以及基礎等。橋梁下部結構的加固主要分為墩臺加固和基礎加固。
在橋梁的墩臺受到嚴重損害的情況下,會(huì )影響到橋梁的車(chē)輛通行安全,一般會(huì )進(jìn)行徹底全面的維修。在徹底和全面維修之前可以采取臨時(shí)加固的辦法。一般會(huì )在墩臺旁增加設立排架,來(lái)共同承受墩臺載重壓力。橋梁的墩臺如果已經(jīng)發(fā)生損壞,則需要安裝鋼軌骨架。但我們在橋梁加固過(guò)程中,遇到墩臺損壞的情況是比較少的。
橋梁的基礎加固方式主要有以下幾種情況:第一,出現基底承受能力不足時(shí),可以采用擴大基礎或壓注漿料的方法加固土層。第二,由于淺基墩臺受到?jīng)_刷,可以采用橋底鋪底和隔水墻的防護措施,同時(shí)還可以用加深基礎的方法來(lái)進(jìn)行加固。對于墩臺基礎可用分段開(kāi)挖的方法加深基礎,施工時(shí)采取臨時(shí)措施保護原有的墩臺,不使原有墩臺受力加重。第三,也可以在墩臺周?chē)贾勉@孔樁,在樁頂上修筑鋼筋混凝土,然后與原墩臺連成整體,形成共同受力,以加固基礎。
5、加固方案與加固效果的評價(jià)方式
主要包括對橋梁所處的地形條件和地質(zhì)條件、水文情況和自然狀況等的評估,還要對橋梁的現狀和使用過(guò)程進(jìn)行精確的分析和研究。
另外,施工的現實(shí)條件、交通狀況以及預期的維修和加固效果等都要做一個(gè)全面的規劃和考慮?,F有的人力資源和技術(shù)水平也應該是一個(gè)需要注意的條件。橋梁維修和加固的方案是在綜合考慮的前提下對其進(jìn)行優(yōu)化組合的產(chǎn)物,應該體現出加固的效果,還要體現出適當的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
橋梁加固后,上部結構通常要進(jìn)行靜載或動(dòng)載試驗,并與加固設計的計算結果進(jìn)行對比,以此來(lái)對橋梁的加固效果進(jìn)行分析和評價(jià)。對于橋梁的下部結構,則是通過(guò)其頻率變化來(lái)定量評估橋墩的加固效果。
6、舊橋養護管理
加強舊橋的養護管理可從以下幾方面開(kāi)展:
(1)對于經(jīng)常過(guò)大車(chē)的橋梁要進(jìn)行重點(diǎn)檢查和管理,收集原始檔案材料,掌握其動(dòng)態(tài);
(2)重視加固工程中原始資料的收集和整理工作,為今后的加固工程積累經(jīng)驗;
(3)在施工過(guò)程中注意抓重點(diǎn);
(4)充分調動(dòng)基層單位的積極性,正確處理責、權、利的關(guān)系。應充分重視舊橋的養護管理工作,加大資金投入,使其保持良好的工作狀態(tài),確保橋梁營(yíng)運的安全。
從目前我國基本建設投資來(lái)看,由于資金短缺,不可能對技術(shù)狀況差的橋梁進(jìn)行拆除重建,因為這樣做不僅要耗費大量投資,而且工期也較長(cháng),因此世界各國都按照充分利用和革新的原則,對舊橋采取適當的加固改造措施,以滿(mǎn)足橋梁營(yíng)運和延長(cháng)其使用年限的需要。
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