張思遠(yuǎn) 劉偉
摘 要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,交通運(yùn)輸事業(yè)也相應(yīng)的得到了很大進(jìn)步,這就導(dǎo)致諸多年代久遠(yuǎn)的橋梁無(wú)法負(fù)荷現(xiàn)代沉重的交通量,再加上當(dāng)時(shí)建筑材料、設(shè)計(jì)水平以及施工工藝等方面的局限,使得橋梁檢測(cè)和加固工程必須被提上日程。本文首先就橋梁加固的意義進(jìn)行了簡(jiǎn)述,然后結(jié)合實(shí)踐,對(duì)導(dǎo)致橋梁安全問(wèn)題的成因進(jìn)行了較為全面的分析,最后針對(duì)這些問(wèn)題,提出了現(xiàn)有鋼筋混凝土橋梁的評(píng)估和加固方式,希望通過(guò)文章的撰寫能夠給相關(guān)部門工作人員以啟示,制定出適合當(dāng)?shù)氐臉蛄旱母咝Tu(píng)估和架構(gòu)方式,為交通事業(yè)的安全發(fā)展出一份微薄之力。
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土;橋梁;加固;評(píng)估
改革開放以來(lái),我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展迅速,交通運(yùn)輸量更是不可同日而語(yǔ),車輛密度猛增,單車載重量也大大提高,特別是拖掛車和集裝箱的大量使用,使得重型車輛的數(shù)量日益增多。部分建設(shè)與50-70年代的橋梁受到當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)初衷和施工水平方面的影響,再加上使用過(guò)程中的自然損害,已經(jīng)無(wú)法負(fù)荷當(dāng)下的交通運(yùn)輸量,埋下了重大的安全隱患。使用加固技術(shù)對(duì)這些橋梁進(jìn)行加固,能夠極大的提高舊橋的承受能力,延長(zhǎng)使用壽命,同時(shí)還能節(jié)省資金和時(shí)間,獲取高額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。
1 橋梁加固的意義
從一座橋梁建成投入使用的那一刻起,橋梁就會(huì)有維修、改造和加固的需求,橋梁加固主要就是針對(duì)那些已經(jīng)長(zhǎng)期使用、變舊的橋梁,延續(xù)其使用功能的一種處理辦法。對(duì)橋梁加固后,可以使得原先需要報(bào)廢的橋梁繼續(xù)進(jìn)行使用,或者使得原來(lái)的橋梁大幅度增加承受能力,更好的滿足當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的使用需求,另一方面來(lái)說(shuō),在舊橋上進(jìn)行改造比重新修一座橋要花費(fèi)的時(shí)間和金錢要少得多,還可以有效避免因?yàn)闃蛄禾斐傻娜藛T和財(cái)產(chǎn)損害,一舉多得。
2 橋梁安全問(wèn)題成因
在對(duì)橋梁進(jìn)行加固之前,應(yīng)該首先就橋梁的損害原因進(jìn)行確認(rèn),以此來(lái)制定相應(yīng)的修復(fù)和加固方案。除了突發(fā)性的橋板斷裂這一特殊事件外,一般的橋梁病害主要有裂縫、剝落、沖刷、撞損、鋼筋銹蝕以及蜂窩等現(xiàn)象,其中又一裂縫最為常見(jiàn),會(huì)直接影響到橋梁的承受能力,混凝土產(chǎn)生裂縫后,會(huì)將內(nèi)部的鋼筋暴露在空氣中,導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕。造成以上這些危害現(xiàn)象的主要原因有以下幾點(diǎn):
2.1 設(shè)計(jì)施工過(guò)程存在隱患
在建筑橋梁的時(shí)候,設(shè)計(jì)者在最初的設(shè)計(jì)方面原因會(huì)直接導(dǎo)致橋梁安全隱患,這種設(shè)計(jì)問(wèn)題主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是設(shè)計(jì)不合理,如截面尺寸和鋼筋配置不符合力學(xué)要求等,這種橋梁在開始使用的時(shí)候就會(huì)存在安全隱患;第二種就是設(shè)計(jì)的時(shí)效性,就是說(shuō)這個(gè)橋梁在設(shè)計(jì)的時(shí)候是考量當(dāng)時(shí)的交通運(yùn)載量進(jìn)行設(shè)計(jì)的,但是隨著我國(guó)交通運(yùn)載量的不斷提升,該橋梁無(wú)法負(fù)荷當(dāng)代的交通運(yùn)載量,繼續(xù)使用會(huì)出現(xiàn)安全隱患。
施工過(guò)程也會(huì)導(dǎo)致安全隱患,比如施工質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)方案中的要求,建筑裁量使用不恰當(dāng),施工品質(zhì)不良等,這種橋梁也是在開始使用的時(shí)候就已經(jīng)埋下安全隱患了。
2.2 環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)安全問(wèn)題
過(guò)冷或過(guò)熱的溫度、當(dāng)?shù)氐臍夂?、廢水廢氣的排放等都會(huì)對(duì)橋梁造成影響,使得混凝土橋梁出現(xiàn)劣化的現(xiàn)象,多種原因相互作用,更是可以形成惡性循環(huán),在日常使用過(guò)程中,常見(jiàn)的橋梁劣化現(xiàn)象主要有裂縫、沖刷、剝落、蜂窩、鋼筋銹蝕等,每一種劣化現(xiàn)象都會(huì)對(duì)橋梁的使用造成安全隱患。
2.3 橋梁使用過(guò)程不夠規(guī)范
這里的使用不規(guī)范主要指的車輛的超載和超限情況,對(duì)我市管轄范圍內(nèi)的橋梁進(jìn)行考察可以發(fā)現(xiàn),很多公路橋梁都出現(xiàn)了不同程度的損壞,橋梁面板坑洼現(xiàn)象頻現(xiàn),梁板出現(xiàn)很多裂縫以及鋼筋外露等,大多數(shù)情況下,這些都是由車輛超載超限導(dǎo)致的。車輛超限會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的彎矩或者剪力,使得梁板彎曲變形,彎曲導(dǎo)致裂縫,在支座附近也會(huì)出現(xiàn)剪切裂縫,超載會(huì)導(dǎo)致橋面負(fù)載過(guò)大,使得鉸縫混凝土發(fā)生開裂,直接導(dǎo)致橋面橫向分布遭到削弱,板橋承受了過(guò)大的負(fù)荷,嚴(yán)重的時(shí)候,會(huì)形成單塊板受力的情況,直接造成橋板斷裂,嚴(yán)重威脅過(guò)往車輛和行人的生命和財(cái)產(chǎn)安全,如果處理不及時(shí),很可能會(huì)形成重大安全事故。
2.4 自然災(zāi)害
這里說(shuō)到的自然災(zāi)害主要指的是地震還有洪水等現(xiàn)象,這兩種自然災(zāi)害是對(duì)橋梁可以造成直接損毀的巨大成因。
3 鋼筋混凝土橋梁評(píng)估方式及加固
3.1 鋼筋混凝土橋梁的評(píng)估
為了保證橋梁的安全使用,責(zé)任單位需要建立健全的檢測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)。定期對(duì)橋梁的受損情況進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)具體情況進(jìn)行安全評(píng)估,確定使用情況,判斷是否可以繼續(xù)使用。在我國(guó),主要使用檢測(cè)和計(jì)算結(jié)合的方式進(jìn)行評(píng)估,責(zé)任單位需要嚴(yán)格按照《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》,對(duì)責(zé)任橋梁進(jìn)行定期評(píng)定并采取針對(duì)性的養(yǎng)護(hù)措施,同時(shí)還需要委托具有相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行二次檢測(cè),并進(jìn)行相關(guān)的加固和維護(hù)。
3.2 鋼筋混凝土橋梁的加固
(1)加固原則。在進(jìn)行加固方案制定的時(shí)候,一定要考慮到費(fèi)時(shí)長(zhǎng)短、效率高低、交通使用情況、耐久度等方面綜合考慮,所謂的補(bǔ)強(qiáng)加固,就是通過(guò)加強(qiáng)或者修復(fù)橋梁的部分構(gòu)件,來(lái)完成整體承載能力的提升,所以一般會(huì)將不更改原有結(jié)構(gòu)作為基本原則,只有在特殊情況下,才可以申請(qǐng)更改。另外安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、使用也是橋梁加固的原則。
(2)加固方式?;A(chǔ)沖空。即在橋梁沖空的部位使用灌注混凝土的方式進(jìn)行填充,用來(lái)填充的混凝土有著嚴(yán)格的要求,其標(biāo)號(hào)應(yīng)該大于C20。
支撐加固。該加固方式主要針對(duì)以下情況:橋梁因?yàn)榈鼗痪鶆蚨鴮?dǎo)致沉降,進(jìn)而發(fā)生橋臺(tái)側(cè)墻開裂或者向外傾倒的情況。修復(fù)方式是在側(cè)墻的外傾部位修建支撐墻,通常使用的裁量有漿砌片石或者混凝土等。
裂縫加固。主要針對(duì)的是主拱圈出現(xiàn)裂縫的情況,常用的方式是在拱背處或者拱腹處進(jìn)行加固,加固的時(shí)候應(yīng)該充分考量橋下河道的流量以及交通等因素,目前采用的拱腹加固的方式較多,主要是因?yàn)榭梢栽诠袄邫M系梁處進(jìn)行加固,可以節(jié)省材料的使用,降低加固費(fèi)用,而且安全性也能得到保證。
損毀維修。橋梁上有很多的附屬設(shè)施,比如錐坡或者橋頭護(hù)岸等,這些部位是非常容易遭到水流損壞的,在面對(duì)這一類損壞時(shí),主要通過(guò)對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)的方式處理。橋面更容易受到車輛或者人為的破壞,會(huì)直接影響到橋梁的正常使用,也會(huì)造成嚴(yán)重的安全隱患,對(duì)于這類危害,要視具體的損壞程度和原構(gòu)件的使用價(jià)值進(jìn)行評(píng)估,然后選擇更換或者重建。
危橋處理。根據(jù)《公路橋梁技術(shù)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》的固定,責(zé)任部門對(duì)于轄內(nèi)的橋梁要建立技術(shù)檔案,定期確定橋梁技術(shù)等級(jí),對(duì)于定級(jí)為三、四類的橋梁,施行跟蹤管理的方式,對(duì)于定級(jí)為危橋的,采取兩方面措施,一方面對(duì)該橋梁施行限載、限速等措施,另一方面如實(shí)向有關(guān)部門反映,申請(qǐng)修復(fù)或者重建資金。
4 結(jié)語(yǔ)
鑒于橋梁損壞危害的不確定性,而且有沒(méi)有現(xiàn)成的理論體系,所以橋梁加固就目前來(lái)說(shuō)還屬于初級(jí)探索階段,需要我們積累更多的經(jīng)驗(yàn),才能總結(jié)出科學(xué)性的加固和維修的方法。在文中我們總結(jié)出了幾種維修加固方法,但是放到具體的實(shí)踐中,還需要做到具體問(wèn)題具體分析,針對(duì)當(dāng)?shù)貥蛄旱木唧w情況,做出針對(duì)性的加固方案。
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