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浅析桥梁加固技术的应用

减小字体 增大字体 作者:王壮  来源:本站整理  发布时间:2019-11-28 9:43:06


王壮

摘 要:桥梁在公路交通网络中处于重要的地位,是连接两个区域的必要通道。因此,桥梁质量的好坏是公路交通品质的关键。但我国因为自身技术等各个方面的限制,使得我国很多桥梁都处于危险状态。文章先简单介绍了桥梁加固的必要性和原则,接着介绍了数种能够很好的应用在目前桥梁维护和保养中的桥梁加固方法,以给相应的研究人员和工作人员提供一定的参考。

关键词:桥梁加固;环氧树脂;体外预应力;碳纤维

随着我国交通网络的不断拓展,桥梁施工技术也在不断的提高。我国正处于经济和技术都高度发展的时期,在近几年来桥梁数量也在不断的增加,以适应我国经济的发展。正是因为这种原因,我国对于桥梁建造技术的研发非常深入,使用也比较广泛,但是在桥梁维护和保养方面却又很大的欠缺。目前我国有将近一半的桥梁需要进行全面的维护和保养,否则就会在使用中发生安全事故,造成不必要的损失。因此,对于桥梁加固技术的研究已经刻不容缓,是保证桥梁使用安全与稳定的有效技术。

1 桥梁加固概论

1.1 桥梁加固的必要性

首先,桥梁加固是交通安全的保证。我国是世界上经济发展最快的国家,科技更新换代的周期很短。因此,一些建设老旧的桥梁已经不能很好的应用在实际的交通中。特别是随着我国公路交通量和车辆重量的不断增大,早期的很多桥梁已经出现了一定程度的破损。必须要及时对这些桥梁进行维护和保养,否则很容易出现交通安全事故。其次,桥梁加固是经济价值最大化的需求。纵观目前所有的桥梁加固实例,在加固以后都得到了更高的经济价值。对一座出现损坏的桥梁进行加固,所需要的成本还不到新建桥梁的百分之二十,同时建造周期也比新建桥梁短得多。即便是那些双曲拱桥,其成本也不到新建桥梁的百分之四十。因此桥梁加固具有非常丰富的经济价值和社会效益。

1.2 桥梁加固的原则

桥梁加固方法有很多种,不同的桥梁以及加固目的需要不同的加工方法。但所有桥梁加固方法的选择都应该遵循以下两个原则,即经济适用原则和经济安全原则。其中,经济适用原则是指所选择的加固方法所耗费的成本最少,在加固技术上具有非常强的可行性,同时加固以后其各项性能能够达到桥梁使用的标准。经济安全原则是指在桥梁加固之前,应该先建立相应的模型对其进行可行性分析,保证加固以后桥梁的使用安全性大大增强。在这之中,经济安全性还要求桥梁的加固和施工尽可能不要对桥梁本身结构造成破坏,还要最大程度的保全那些经济价值比较高的内部构建。

2 桥梁加固的技术

2.1 加大截面法

顾名思义,加大截面法就是增大桥梁的横截面。在实际应用中,一般都是在桥面上在铺设较厚的钢筋混凝土层,并使用技术手段保障新建设的混凝土层与桥梁本身形成一个完整的整体,通过增加桥梁的横截面来提高其刚度,增强桥梁受力区间。具体做法就是先清洗整个桥面,去除垃圾、砂浆、油渍以及软化的混凝土层,并对混凝土进行表面凿毛。表面处理以后,在桥面上等间距的露出桥梁本身的主筋,同时还要增加箍筋把桥梁原本的主筋和加固主筋紧密的结合在一起,最后挂模浇筑形成与桥梁结合为一体的钢筋混凝土层。这种方法通常用于桥体离地面较高,并且增加桥梁高度不会造成较大影响的桥梁。所以,这种方法一般不用于城市中的桥梁,因为加固以后桥梁的外观就会发生很大改变,美观性会大大下降。

2.2 粘贴加固法

目前,广泛适用于桥梁加固的粘贴加固法主要分为两种,即钢板加固和碳纤维加固。钢板加固主要是将钢板粘贴在桥梁的薄弱区域,以提高桥梁的受力性能。这种方法在我国各个区域都有了较为深入的应用,比如上虞市的人民西路桥。这种方法能够很好地弥补原桥梁中因为钢筋数量不足或者质量不高而带来的桥梁品质下降。碳纤维加固法则是来源于国外的一种加固方法,其具有耐腐蚀、高强度、方便快捷等多个方面的优点,目前已经在我国大力推广并且得到了深入的应用。碳纤维加固法主要是利用将碳纤维粘贴在桥梁表面,当桥梁受到载荷作用的时候,这些碳纤维能够分摊大部分的应力,减少桥梁所受应力。但是碳纤维材料本身具有一定的缺陷,比如不耐火等,使得其使用受到了限制。在这种背景下,人们开始着重于研发碳纤维复合材料,以增强碳纤维材料本身的性能,不断的完善材料,消除材料的缺陷。目前,我国对于这种新型的材料已经有了较为深入的研究,并且对其的研究和推广使用还在不断的进行。

2.3 环氧树脂加固法

环氧树脂加固法主要是用来处理桥梁因为疲劳载荷的作用而出现的裂缝,对桥梁进行修复式加固。具体做法就是先将桥梁裂缝中的灰尘以及其他杂物都清洗干净,确认裂缝的大小与范围。之后使用压缩空气机将裂缝中所有的浮尘都清除干净,使用工业丙酮对其进行进一步的清洗工作。在保证彻底清洗干净以后,先在桥梁的裂缝表面涂抹环氧树脂,等到其完全干了再埋设灌浆底座。这种加固法具有非常好的机械性能,同时加固以后材料的粘合力也大大优于其他方法。同时环氧树脂的加入给裂缝加入了非常强的化学性能,能够有效的防水和防腐蚀。环氧树脂加固法加工方便,并且对于余震和余冲击力也有较好的抵抗能力,目前已经广泛的应用到那些交通比较频繁的桥梁修复加固中。

2.4 体外预应力加固法

体外预应力加固法主要是指使用钢筋和一些高强度的钢丝,在桥梁的外部先施加体外预应力,利用材料本身的反弯矩作用,改善桥梁本身的内力分布,以达到桥梁加固的目的。这种加固法能够在桥梁正常使用的时间里施工,在施工流程安排得当的情况下,甚至不会对桥梁中的交通流产生任何影响。正是因为这个特性,体外预应力加固法目前已经在国内得到了非常广泛的应用。这种加固法虽然使用比较有效,同时也会大大缩短桥梁加固的事件,但是在加固以后会对桥梁的外观带来一定的改变。

3 结语

桥梁加固技术对比与桥梁建设技术来说,还属于一个新技术,同时也是所有桥梁相关技术中研发进度最快的一门技术。这也表明了我国桥梁建造的数量已经逐渐饱和,桥梁管理的重心也从以前的大规模建造桥梁转变为现在的桥梁维护与保养。在这种背景下,桥梁加固技术就变得更加重要,研究加固技术对于我国经济的发展具有非常强的战略意义。

参考文献

[1] 聂建国,陶慕轩,樊键生,赵洁,张晓光,田春雨.钢-混凝土组合结构在桥梁加固改造中的应用研究[J].防灾减灾工程学报,2010(01).

[2] 黄侨,荣学亮,杨明.桥梁体外预应力筋极限应力计算方法[J].中国公路学报,2010(06).

[3] 李承昌,潘学政.桥梁加固市场现状与改进措施[J].公路交通科技(应用技术版),2013(11).