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桥梁加固【电话 申工】在我国国民经济不断发展的现阶段,城市化建设进程的逐渐深入使得我国的交通量和车载量都呈现出迅速增长的趋势,桥梁作为城市发展中重要的一项基础设施,其所承受的负荷也随之呈现出逐年增大的态势,特别是在交通行业领域迅猛发展的当下,对桥梁结构的安全性产生了不同程度的影响,一些老旧桥梁的损害情况很为显着。据相关的调查发现,我国每年因桥梁事故所造成的损失十分巨大,对桥梁加固工作也提出了越来越高的要求。桥梁加固设计对于延长桥梁的使用寿命和保护通行安全等方面具有十分重要的现实意义,因此要对桥梁加固设计关键技术予以掌握。
1 桥梁常见的病害
1.1 裂缝
裂缝是桥梁使用过程中很为常见的一种病害。当桥梁出现裂缝问题之后,会对桥梁的实际承载力产生较为严重的影响,对于桥梁的正常使用会产生较大程度的不利影响,因此设计人员要对裂缝的类型和出现原因进行及时的分析和准确的判断,对裂缝会产生的危害程度进行科学的评估,对其采取针对性的加固处理措施,保证施工工艺选择的合理性和可靠性。
1.2 钢筋锈蚀
对于桥梁工程而言,其结构形式大多数都是钢筋混凝土结构,由于长期受到外部因素的影响,使得氧气通过混凝土缝隙进入到内部当中,并通过一些介质实现迅速的扩散,使得其内部的钢筋会不可避免的出现锈蚀的问题。当钢筋出现锈蚀问题之后,其体积会膨胀至原来的2倍以上,受到较大挤压力的影响,对钢筋和混凝土之间的粘结力受到破坏,进而出现裂缝或脱落的问题,其承载力的减小对桥梁结构的稳定性埋下了严重的安全隐患。
1.3 混凝土碳化
混凝土是一种复合材料,其主要的构成原材料为水泥砂浆和骨料,而水泥砂浆的主要构成成分则是CHS凝胶,其呈现出网状的结构,存在一定的缝隙,使得骨料和水泥砂浆之间也存在着微小的裂纹,因此混凝土具有较好的渗透性。当空气中的二氧化碳进入到混凝土当中的时候,其会形成碳水,经过一系列的反应之后使得混凝土出现碳化现象,导致钢筋表面上的薄膜脱落,甚至造成钢筋的直接崩裂,对于桥梁结构的安全性和稳定性构成了严重的影响。
2 桥梁加固设计关键技术
2.1 主梁和基础墩台的加固技术
2.1.1 增大截面法
增大截面法实际上就是在桥梁原有结构的基础之上重新浇筑一定厚度的钢筋混凝土,主要包括了两种常见的方式,其一是加厚桥面板,其二是增加主梁肋和高度和宽度。在桥梁结构的下方增设一定数量的主筋能够较好地提高桥梁结构的实际承载力,通常适用于具有梁肋的桥梁,特别是对小跨径的T型梁桥更加适合。
2.1.2 扩大基础加固法
扩大基础加固法实际上就是对桥梁基础的底面积进行增加,以此来提高桥梁结构的稳定性。在地基的土质结构较为坚硬的情况之下,当桥梁基础出现不均匀沉降的状态时,可以选用扩大基础加固法进行加固。当桥梁基础底部的地基承载力无法满足实际要求的时候,可以在其底部打入桩基,一般情况下适用于基础埋深过浅和基础承载力不足的桥梁。
2.2 桥梁体外预应力加固技术
桥梁体外预应力加固技术,实际上是对混凝土界面外部的预应力筋进行张拉,利用转向块和体外筋端部锚具将预应力传递到混凝土的构件当中;其技术具有施工周期短、应力变化幅度小和维护方便等优点,在混凝土旧桥结构的加固处理工程中已经实现了较为广泛的应用。在采用桥梁体外预应力加固技术的过程中应对以下几方面加以注意:(1)与其他加固技术相比较而言,桥梁体外预应力加固技术的施工操作较为简单,可以较大程度地对施工作业予以简化,在梁肋中不需要额外设置管道,对于体外受力筋也可以进行更换,为后期维修和养护提供了便利。(2)对于体外预应力钢筋的设计来说,可以根据实际情况进行补位或者更换。(3)为了提高预应力筋的实际利用效率,需要对钢筋的摩阻损失进行有效的控制。
2.3 锚喷混凝土加固技术
锚喷混凝土加固技术的应用实际上是利用高压喷射设备将混凝土组合物以高速在修复面上进行喷洒和覆盖,首先需要将锚杆在需要加固的部位处实现锚入,其次再对加固钢筋进行架设,尽可能选择水灰比较小的混凝土,这种加固技术具有施工速度快、质量可靠等优势。按照混凝土的组成进行划分,可将其分为一般混凝土锚喷和增加纤维混凝土锚喷;以混凝土为标准对其进行划分,锚喷混凝土加固法主要包括了湿式锚喷、干式锚喷、SEC锚喷和潮式锚喷几种类型。对于湿式锚喷而言,其水泥水灰比应控制在0.5左右;干式锚喷的水泥水灰比应不大于0.25;潮式锚喷的水泥水灰比则要控制在0.25-0.35的范围当中。
2.4 桥梁碳纤维加固技术
碳纤维材料具有较高的强度和弹性,使用粘贴剂将其粘贴在桥梁表面之上,能够与桥梁结构对荷载实现共同的承担,使得桥梁的抗压和抗拉剪能力实现较大程度的提升。桥梁碳纤维加固技术的具体施工步骤包括了以下几方面的内容:(1)要对桥梁中需要加固处理部位中混凝土出现风化的表层进行及时的清理,凿毛使其露出新茬。(2)在施工面上均匀的涂抹树脂,确认没有出现被遗漏的部分;当其达到不粘手的效果的时候,利用修平树脂对其表面予以修平,之后在其表面上涂刷一层厚度为3-5mm的浸渍树脂,保证其均匀的覆盖在施工基面之上。(3)在浸渍树脂的表面上铺设碳纤维布,利用棍子将其中存在的空气挤压出来,使得碳纤维布能够较好的融于浸渍树脂,然后再涂抹一层厚度为1-2mm的浸渍树脂。(4)为了保证其与周围建筑物具有一致性,还需要进行必要的表层装饰。
3 结束语
综上所述,桥梁加固改造工程是一项复杂且系统的工作,对于桥梁结构的安全稳定性、实际使用寿命和人们的通行安全等方面具有十分重要的意义。由于受到多种因素的影响,桥梁在经过一段时间的使用之后会出现裂缝、钢筋锈蚀和混凝土碳化等病害问题,在对桥梁进行加固设计的过程当中,应该对桥梁的实际情况进行充分的分析,对加固技术进行合理的选择,如锚喷混凝土法、构件截面增大法、基础扩大加固法、体外预应力加固技术以及碳纤维加固技术等,在提高桥梁安全性和耐久性的基础之上,进而对我们经济效益和社会效益做出应有的贡献。
桥梁加固【电话 申工】现代化的城市发展进程的加快,使得我国的桥梁项目不断的增加,这些桥梁项目不仅可以有效的推动城市的基础设施的完善,还能够便利交通出行,增加经济效益。但是,一旦桥梁出现各种问题导致的病害,就会给车辆和行人的安全和财产造成威胁。近些年,由于桥梁的裂缝导致的安全事故频繁的发生,严重的影响了桥梁的运行安全性,所以有关部门在桥梁的施工过程中,应该加强对桥梁裂缝产生原因的分析,并根据实际的工程情况进行有针对性的控制和管理,实现对桥梁的加固。
1.桥梁裂缝的种类及原因分析
要想实现对桥梁的裂缝病害的防治,就必须要实现对其裂缝问题产生的原因的分析,所以笔者根据实际的桥梁施工情况以及相关的裂缝病害的案例,对桥梁中裂缝的种类的产生的具体原因进行了分析,这些原因中不仅有施工技术问题,还有自然环境的影响因素,都或多或少的对桥梁工程的裂缝问题的产生起着直接或者间接的影响。下面笔者将逐一进行介绍:
1.1荷载引起的裂缝
桥梁在使用过程中会受到来自行人和车辆以及自身重量的荷载,这种情况下如果桥体不能够很好的承受相关的压力,就会哦导致桥体的变形引发的裂缝,所以,在对桥梁的钢筋混凝土结构进行施工的过程中,应该充分的考虑桥梁的荷载能力,并且实现对桥梁的拉应力的测试,以保证其能够有效的分散剪力和扭矩力。通过实验证明,在对桥梁进行合理的设计和认真的施工技术控制的情况下,是不会出现由于荷载产生的桥梁裂缝的俄,因此这种裂缝是可以避免的,也就是说应该通过一定的技术管理实现对裂缝的有效预防。
1.1.1直接应力裂缝
所谓直接应力裂缝,就是在桥梁工程的施工过程中,由于桥梁的上部分的结构的沉降应力导致的裂缝,这种裂缝形式在实际的桥梁施工过程中也是比较常见的,因此对其产生的原因进行分析有着非常重要的意义。一般情况下,这种裂缝的产生原因可以归结为以下几点:
(1)设计计算阶段。
即在桥梁的设计计算的过程中,没有充分的实现对桥梁中的各个部门结构的受力状况的分析,也就是使得在其施工过程中桥梁的结构受力不均。这种情况下,一旦按照既定的施工方案进行施工,就容易导致由于计算问题引起的荷载以及配筋问题导致的裂缝隐患。所以在对桥梁的结构进行设计和计算的过程中,应该根据实际的桥梁结构以及施工工艺的特点,做好全面的技术审核和技术管理,对于一些特殊位置的受力情况,要进行准确的判断。
(2)施工阶段。
施工机具过度接近桥墩引起沉降,材料堆放未远离桥墩;未严格按照图纸施工;未严格按照图纸规定的顺序施工致使结构受力模式被破坏;结构未经试验就匆忙进行下一道工序。
(3)使用阶段。
在桥梁工程的实际使用过程中,也容易出现由于各种因素导致的桥梁的裂缝问题的产生。通常情况下主要表现为以下几个方面:首先,在桥梁工程的使用过程中,车辆的运行过了桥梁的实际的承载能力,也容易导致桥梁的裂缝问题;其次,在桥梁工程的使用过程中,由于桥梁下面的通行船只的撞击也容易导致桥体出现裂缝,从而威胁桥梁的运行稳定性。很后,在桥梁的使用过程中,还容易出现由于各种较端的天气状况以及自然灾害导致的桥梁的裂缝问题的产生。
1.1.2次应力裂缝
次应力裂缝即指桥梁结构中的各种桁架结构未能满足设计中的假定条件而致使杆件产生弯曲的轴向应力导致的裂缝。通常的次应力裂缝主要表现在以下几个方面:
(1)设计与实际不相符
设计的荷载与实际出现的情况会有些出入,在这种出入加大的情形之下,就会出现次应力裂缝。
(2)由于在建造桥梁的过程中在桥梁的结构上还要进行钻洞、开槽等工序因此,这些操作势必会或多或少改变次应力。
1.2温度变化引起的裂缝
由于混凝土等施工材料的热胀冷缩,在季节变化的时候,其内外温度差异过大就会出现不可避免的裂缝,所以某些聪明的设计师与工程师就会把混凝土设计成钢筋应力的空心结构,中间设置通风孔,以避免裂缝。
(1)年温差
年温差尤其是在北方特别明显,虽然这种温差变化较慢但是对桥梁的影响依然较大。
(2)日照
日照的威力其实非常大,我们如果在日照下曝晒一会就会发现,日照的部位即使是冬天也会非常热,这种桥面受热,内部较冷就会出现裂缝。
(3)骤然降温
骤然降温的情况由于近年整体气候反常而较为常见。这种骤然降温对于桥梁是大敌。
(4)水化热
水化热是指水泥在浇筑以后的数日之内,其内部会产生较高的温度,而如果外部的温度较低就会出现裂缝。
(5)蒸汽养护
冬季施工时使用蒸汽养护,但是由于蒸汽的热效应不均,易出现内热外冷的裂缝。
1.3收缩引起的裂缝
在桥梁施工的过程中,混凝土材料作为一种重要的材料,其质量好坏对于桥梁的裂缝的产生也有着非常重要的影响。所以,在对混凝土材料进行施工的过程中,应该重视加强对混凝土材料收缩过程中产生的裂缝的防治。通常情况下,导致这种裂缝的原因有:
(1)水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾水泥混凝土收缩性较低。
(2)骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩、长石等吸水率较小、收缩性较低;而砂岩、板岩,角亲岩等吸水率较大、收缩性较高。
(3)水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝收缩越大。
(4)外掺剂。外掺剂保水性越好,混凝土收缩越小。
(5)养护方法。良好的养护可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。
(6)外界环境。大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则混凝土水分蒸发快,混凝土收缩越快。
(7)振捣方式及时间过长或过短都会发生收缩裂缝。
1.4地基础变形引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂,基础不均匀沉降的主要原因有:
(1)地质勘察精度不够、试验资料不准致使勘察报告不能充分反映实际地质情况。
(2)地基地质差异太大由于不同压缩性引起不均匀沉降。
(3)结构差异太大,箱涵可能开裂。
(4)结构基础类型差别大。同一联桥梁中,混合使用不同基础如扩大基础和桩基础,或同时采用桩基础但桩径或桩长差别大时也可能引起地基不均匀沉降。
综上所述,随着我国的城市化进程的加快,各种桥梁建筑工程项目的增多,不仅有力的推动了社会经济的发展,便利了人们的生活,还给有关的质量管理和控制提出了新的要求,因为桥梁的裂缝不仅会影响桥梁的使用功能,更重要的是威胁人们的人身和财产安全。上文中笔者结合自己的工作经验,对桥梁产生裂缝的原因进行了分析,并提出了预防和治理的建议和意见。
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