公路混凝土桥梁加固技术研究

2023-01-29

一、前言

伴着中国社会经济的飞速增加, 公路运输也是在快速的发展中, 重型车辆日益增多, 但是公路桥梁的状况却没有引起足够的注意。例如, 早些时间修建的桥梁, 钢筋和混凝土的材料强度都很低, 就造成了安全性能低, 又经历了这么久的超负荷的使用, 损害的程度更是惨重。重新修建桥梁的话, 就需要大量的资金投入, 形成更严重的经济损失。所以, 要深入研究桥梁的加固技术, 让有损害的桥梁尽快的恢复使用, 且能够负荷更大的车辆, 排除存有的交通安全隐患。

二、公路桥梁加固的必要性

1. 节省大量建设资金和社会资源。

要使用各种技术给损坏的桥梁加固和改造, 这样既能节省掉拆桥重建的一大笔资金, 还可以恢复桥梁的使用和提高承载能力和运输能力, 使桥梁的使用时间更加长久, 给现代的运输行业做出贡献。

2. 确保桥梁的质量。

在原本损坏的桥梁上进行加固, 不仅可以提升公路桥梁的修建技术能力, 还能够保障桥梁的施工质量, 防止桥梁在修建的过程中出现安全问题。

3. 推动可持续发展。

为了更好的城市建设, 给人们供给更好的生活服务, 桥梁的加固是值得宣传的。它与社会的经济发展、进步、资源等方面都有紧密的联系而且又是统筹兼顾的方式, 在可持续发展目标的支持下, 应该尽力保护人类生存的自然资源, 为后代留下更多、更美好的东西。

三、桥梁常见病害及其成因

1. 承载能力不足。

桥梁自身的承重是靠设计的时候所使用的荷载等级来规定的, 早些时间修建的桥梁设计的荷载基本都很低。但随着社会的进步发展, 交通量的增多和载重等级的提升, 之前的桥梁已经没有办法满足现在交通运输的需要, 而且有部分桥梁出现了很严重的损害。

2. 正常使用能力不足。

这个问题主要体现在桥面宽度过窄;桥梁平面线形、纵断面线形标准过于低;桥上过车的空间或者桥下过车的空间不够, 因此形成了桥梁不能满足现在车辆的正常通行。

3. 设计、施工不合理。

部分桥梁在设计上面有不合理的地方, 结构构造处理不合理, 这就出现了桥梁在刚开始投入使用的时候缺陷过小, 不容易发现, 但在使用一段时间之后, 损害会慢慢的显示出来, 甚至加剧。部分桥梁因为受到了施工质量、技术、施工方法等方面的限制和影响, 在建造初期就存有技术上的缺陷, 随着使用的时间增加, 所产生的缺陷、损害也慢慢的显示出来了。

4. 维修养护及加固措施不当。

桥面维修的时候增加的过大的恒载, 造成桥梁自身的重量过大, 承载的能力提升较小或者根本没有提升;或者桥面的排水没有合理的排放, 导致桥面渗水;还有支座的维修不合理, 就容易改变整个结构的受力。还有部分的桥梁是因为不合理的加固所造成的。

5. 自然老化。

早些时间公路桥梁的使用年限基本上五十年左右, 但随着时间增加, 已建桥梁会不停的损坏和老化, 同时它的承载力、刚度、延性和稳定性都会不停的下降, 这是一个没有办法改变的客观规律。

三、公路混凝土桥梁加固技术

1. 置换混凝土加固法

当桥梁受到的压区强度严重不足, 或者遇到偏心受压柱, 当很多混凝土不达标的时候, 就可以使用置换混凝土的加固方法。经过弯矩的包络图确定混凝土的强度最低的构件的危险截面, 当受压区使用高等级的新混凝土置换。即使只是局部的置换, 但是按照相关的测试得知, 这个方法的效果和增大截面的方法相似, 并且还不会影响到桥梁的空间。

2. 加大截面加固法

把截面扩大的方法是说加大混凝土面积, 同时加大受力钢筋, 让新旧的混凝土变成整体, 加大受力面积和构件的有效高度, 从而提高桥梁的承受能力。基本上是使用加大截面方法施工的时候, 要考虑到面铺装部分的加固, 而且也要考虑到铺装的受力。这个办法计算比较简单, 就能够提升主梁的承载能力、刚度, 而且施工容易。

3. 粘贴钢板加固法

粘贴钢板的加固方法主要是用在纵向主筋锈蚀、梁板桥主梁的横向裂纹、主梁的承载能力不够还有其他的受弯、受拉等部分加固的问题处理, 通过在脆弱的地方或者是受拉的周边使用钢板, 用钢板替换钢筋, 进一步的修缮桥梁的受力问题, 相关的实验证明, 粘贴在混凝土梁侧面和地面的钢板, 不仅仅能够增加桥梁的抗弯承载能力, 而且还可以提高桥梁的抗弯刚度, 同时还能减少挠度和混凝土的开裂。另外要格外注意, 对结合面进行的处理和钻埋螺栓孔时会损伤原混凝土结构, 当钢板达到屈服, 进入破坏阶段后, 钢板就会和混凝土出现剥离现象, 出现斜裂缝, 造成混凝土构件继续损坏。为了防止这个问题的出现, 环氧树脂的粘结强度应该超过混凝土粘结强度, 尽量的选用薄长的钢板, 而且要使用充足的描固, 发挥钢板的抗拉性能, 建议锚固的方式最好是胶粘错固。