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所屬欄目:交通運輸論文 發布日期:2010-11-13 08:14 熱度:
摘要:本文通過對公路橋梁橋面、橋跨系結構進行詳細分析,探討提出了預防公路橋梁橋面、橋跨系結構一些常見病害的有效措施及加固要點,從而改善行車條件,提高橋梁構造物的使用壽命。
關鍵詞:公路橋梁橋面、橋跨系結構加固探討
前言
橋梁是確保公路暢通的咽喉,其承載能力和通行能力是溝通公路全線的關鍵,隨著經濟的快速發展,公路建設突飛猛進,投入營運高等級公路越來越多,但隨著車流量的增加和超重車輛的增多,橋梁病害也隨之發生,并且時刻危及公路運輸及人民生命財產的安全。從橋梁使用情況上看,主要出現的病害有:
橋面系結構的損壞(橋面鋪裝破壞,橋梁伸縮裝置損壞,橋頭出現跳車現象);橋跨系結構的損壞;支座老化;翼墻風化,開裂,錐坡、護坡塌陷、損壞;橋墩及基礎出現沖刷和不均勻沉降、基礎承載力不足等。從我們本地區危橋改造情況看,直接與車輛接觸的部位(橋面及橋跨系結構)損壞最為嚴重,出現問題也較多,下面我著重就公路橋梁橋面系結構、橋跨系結構加固改造中存在的一些問題做進一步的分析和探討。
一、結構損壞情況
1、橋面系結構的損壞現象
橋面出現擁包、裂縫、波浪、坑槽、露骨、高低不平,橋面鋪裝損壞,橋頭兩側下陷,伸縮裝置損壞,橋頭出現跳車等。
2、橋跨系結構的損壞現象
橋跨結構出現主要缺陷有:表層損壞、蜂窩、露筋、銹蝕、裂縫、梁板斷裂及下沉等現象。
二、成因分析
1、橋面系結構
(1)結構原因,橋面結構具有特別性,橋面鋪裝層與一般路面的受力條件、狀態均不同,在橋跨的不同位置,荷載作用下的變位差異較大,從而使橋面結構常常處于更為不利的工作狀態。(2)設計原因,往往因為設計標準低,從我們本地區所有橋梁損壞情況來看,由于當時條件有限,資金有限,設計標準往往較低,橋面鋪裝層很薄,有的不足5cm,有的只有3cm,橋面鋼筋網中配筋量也很小,鋼筋規格也得不到要求,離目前荷載標準要求差之甚遠。(3)施工方面的原因,施工質量差,該聯結的鋼筋,未進行良好的聯結,失去整體的承載能力。另一方面,橋面凹凸不平,大多是由于構件沉陷不均引起的,個別構件連接處標高不一致,存在先天性缺陷,從而影響橋面鋪裝的平整度,不但影響了橋面的美觀,而且造成行車不舒適。(4)超重車輛的影響,隨著車流量的增加,重載、超重載車輛的增多,超過了橋梁的實際承載能力,從我們本地區的情況看,過往車輛大都是晉煤外運的拉煤車輛,有些運輸部門受到經濟利益的驅動,最大載重量高達200多噸,造成橋面系結構嚴重損壞,不但影響了行車的舒適性,而且危及公路橋上車輛和行人的安全,給社會帶來不良影響。
2、橋跨系結構
橋跨系結構是橋梁的主要沉重構件,除直接承受車輛荷載的作用以外,還長期暴露在自然界中。由于結構的特殊性,造成破壞的原因很多。(1)設計方面的原因,隨著經濟的發展,公路建設標準提高很多,但大多還是利用老的橋涵,原有橋涵設計標準低,梁板的截面尺寸及配筋率均達不到目前的承重和車速、車流量要求,有的梁板還采用非預應力結構,配筋量也很小,過去預制空心板多采用氣囊作為內模,施工中氣囊容易上浮,從而造成頂板混凝土厚度不夠,保護層很薄,致使梁板的抗彎、剪能力都很低,滿足不了日趨增加的交通量和承載能力的要求。(2)施工方面的原因,梁板之間未進行結構性聯結或者聯結很薄弱,致使所有梁板整體承載力降低,當橋面鋪裝有所損壞后,個別主梁失去連接,并且受到結構性創傷,梁板在車輛經過時振動較大,特別是橫向連接破損的梁板,基本上形成單片受力狀態,梁板的抗彎、剪能力降低,橋梁整體承載力嚴重下降。(3)超重車輛的影響,當超重車輛經過時,短時間內主梁荷載效應變化幅度較大,進一步增大了主梁材料的疲勞損傷效應,橋跨系結構處于非常不利狀態,對橋梁結構破壞很大。
三、橋梁維修、加固措施和方法
1、橋面系結構
(1)橋面鋪裝在設計時應滿足日趨增加的車輛荷載的要求,橋面鋪裝層應適當加厚,二級以上公路橋梁水泥混凝土鋪裝層厚度不小于10cm,瀝青混凝土鋪裝層厚度不小于5cm,同時增加橋面鋪裝鋼筋網中鋼筋的截面尺寸和配筋率,建議鋼筋使用直徑不小于12mm的螺紋鋼,間距不大于10cm,建議采用雙層鋼筋網較好。(2)在施工階段,應嚴格按照《公路鋼筋混凝土施工規范》的要求進行施工,注意鋼筋搭接牢固和混凝土振搗密實,同時控制好橋面鋪裝的平整度。(3)在以后養護工作中始終時應做到,橋面:經常清掃,排除積水,清除泥土、雜物,始終保持橋面平整、清潔,橋面出現表面碎裂或脫皮現象時,應將損壞部分及時鑿除,及時修復,損壞較大者,應將原鋪裝層整跨鑿除,重鋪新的鋪裝層。伸縮裝置:應經常清除縫內積土、垃圾等雜物,當伸縮縫出現老化、開裂、斷裂,變形嚴重,伸縮失效時應及時更換,更換伸縮裝置時應選型合理,以滿足橋跨結構層要求,安裝應牢固,平整。橋頭搭板落空、斷裂引起橋路連接不順適,出現橋頭跳車時,應及時維修處理。排水系統:橋面泄水管如有堵塞應及時疏通,保持暢通,橋面應始終保持1.5%的橫坡,以利橋面良好的排水。
2、橋跨系結構
(1)在進行主梁承載能力設計時,應根據情況適當提高安全等級,二級以上干線公路且重載較多時,橋涵設計宜采用公路-Ⅰ級汽車荷載,在設計文件中,對橋梁工程質量的結構設計、材料性能和耐久性,特別是針對橋梁特殊施工工藝和特別部位的處理措施,必須提出相應的、具體的要求,做出明確的設計規定標準和規格。從而有效地指導橋梁的施工。(2)在施工階段應嚴格按照設計及施工規范要求的施工工藝進行施工,混凝土達到的強度只能比設計標準高,不能比設計要求低,同時加強主梁之間鋼筋的橫向聯結,該焊接的鋼筋一定要焊接牢固,提高橋梁整體的抗彎、抗剪能力。同時在施工時,要控制和調整好各構件連接處的標高,使其頂面具有相同的標高,這一點非常重要,是確保橋面鋪裝層平整度的關鍵,也是確保橋面美觀的關鍵。(3)在養護階段應隨時清除表面污垢,對梁板上出現混凝土的空洞、蜂窩、麻面、表面風化、剝落等應先將松散部分清除,再用高強度混凝土,水泥砂漿或其他材料修補,新補的混凝土要密實,與原結構結合牢固,注意養生;鋼筋混凝土裂縫處理方法:當裂縫寬度在限值范圍內,可用用環養樹脂膠作封閉處理;當裂縫寬度大于現值時,可采用壓力灌漿法處理;當裂縫嚴重時應加強觀察,查明原因,必要時,對橋梁進行一次特殊檢查,根據具體情況采取科學的加固措施。(4)在橋跨系結構承載能力不足,進行加固時,可采用粘貼鋼板、增加橫隔板及粘貼碳纖維等方法加固,該方法不需破壞原結構物,也幾乎不增大原結構的尺寸,而且施工快捷方便,對環境的干擾也少,加固時鋼板和原結構必須可靠連接,以提高橋梁整體剛度和承載能力,調整荷載橫向分布,使得整個橋梁始終處于良好的工作狀態。
綜上所述,公路橋梁橋面及橋跨系結構存在問題很多,從建成到使用,牽涉到設計、施工、運營管理等各個方面。由上述可知,設計疏漏、施工低劣、養護不到位,均可能使出現橋梁橋面和橋跨系結構的損壞現象。因此,嚴格按照國家有關部門有關技術規范、規定、技術標準要求,進行嚴格的設計、精心的施工,是保證橋梁結構安全耐用的前提和基礎。在運營管理過程中,在養護管理過程中,要嚴格按照《公路橋梁養護技術規范》要求對橋梁進行經常性檢查和定期檢查,必要時要認真進行特殊檢查,進一步加強巡查和管理,及時發現和處理問題,只有這樣才能消除一些常見病害,防止、減緩特殊病害的發生。同時要加大路政方面的管理力度,堅決抵制重載、超重載車輛,對通過橋梁的車輛進行限載、限速,從而降低對橋梁結構的一次性破壞程度,提高橋梁等構造物的使用壽命。
結語
對橋面和橋跨系結構的損壞現象成因,大家都有很多見解,我自己認為設計部門、施工部門和養護部門盡力協調,認真研究出現病害的原因,針對不同原因,提出行之有效的方案,并且按照方案要求,加以整改和落實,積極探索成功的辦法和經驗,并且加以推廣,才能有效地避免公路橋梁一些病害的產生和發展,有效地改善行車條件,確保公路咽喉部位--橋梁的安全、舒適、暢通,為社會提供可靠的行車環
文章標題:公路橋梁橋面、橋跨系結構
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