混凝土橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固及養(yǎng)護(hù)管理探討

　　隨著交通建設(shè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度提高，行車密度及車輛載重越來越大，損壞的橋梁座數(shù)逐年增多。僅2007年，呼倫貝爾市干線公路改建危橋2座，維修加固橋梁11座，另有2座橋梁計(jì)劃明年改建或加固。所以，加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)管理，對(duì)有缺陷的橋梁進(jìn)行安全承載力評(píng)定，進(jìn)而及時(shí)采取措施進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，是公路養(yǎng)護(hù)中的重要課題。

　　1 混凝土橋梁的劣化原因

　　混凝土橋梁劣化原因一般包括設(shè)計(jì)與施工不當(dāng)、環(huán)境因素影響、自然災(zāi)害和人為破壞等。設(shè)計(jì)不合理、截面尺寸和鋼筋配置不符合力學(xué)要求；施工質(zhì)量、建筑材料等方面出現(xiàn)問題，嚴(yán)寒酷暑的溫度交替、洪水的沖擊、地震破壞；交通超載、車輛撞擊等多種原因相互作用，惡性循環(huán)，形成橋梁的劣化與損傷。

　　2 混凝土橋梁的劣化現(xiàn)象

　　常見的劣化現(xiàn)象有裂縫、撞損、剝落、蜂窩、沖刷、鋼筋銹蝕等?；炷亮芽p引起鋼筋保護(hù)層破壞，致使空氣侵入，導(dǎo)致鋼筋銹蝕現(xiàn)象，是影響橋梁的承載力和耐久性的重要因素；鋼筋銹蝕產(chǎn)生的體積膨脹使混凝土承受拉力而開裂剝落，造成鋼筋混凝土構(gòu)件的劣化，是鋼筋混凝土構(gòu)件破壞的主要原因；混凝土的剝落與剝離，減少了構(gòu)件的截面積，增大了應(yīng)力，并使得有害化學(xué)物質(zhì)更容易向內(nèi)侵蝕；車輛、船只等對(duì)橋梁的撞擊，造成橋或橋墩開裂、破壞；河水的沖刷會(huì)導(dǎo)致橋梁樁基外露，降低基樁的承載力，影響橋梁的穩(wěn)定性和抗震能力。

　　解決橋梁質(zhì)量和安全隱患問題，首先要對(duì)橋梁的劣化與受損情況進(jìn)行全面檢測(cè)，依據(jù)受損現(xiàn)狀進(jìn)行安全檢測(cè)評(píng)定，確定結(jié)構(gòu)物實(shí)際承載能力，判斷損傷是否對(duì)橋梁承載力構(gòu)成威脅。我國(guó)目前主要采用檢測(cè)與計(jì)算相結(jié)合的方法對(duì)橋梁安全承載力進(jìn)行評(píng)定。

　　3.1 用計(jì)算方法對(duì)橋梁安全的承載力進(jìn)行評(píng)定的過程

　　①用實(shí)際尺寸計(jì)算截面的承載力；②計(jì)算實(shí)際恒載，從截面承載力中減去實(shí)際恒載；③按設(shè)計(jì)要求計(jì)算實(shí)際活載；④按下式計(jì)算評(píng)定系數(shù)：

K=［R_d(f_cd，f_sd，S)-S_dG(r_Q，G)］／S_dQ(r_q，G) (1)

　　其中，R_d為結(jié)構(gòu)抗力；S_dG掂為恒載組合設(shè)計(jì)值；S_dQ為活載組合設(shè)計(jì)值。

　　3.2 在橋梁養(yǎng)護(hù)中普遍用檢測(cè)方法對(duì)橋梁安全的承載力進(jìn)行評(píng)定

　　其過程如下：

　　3.2.1 根據(jù)缺損程度、缺損對(duì)結(jié)構(gòu)使用功能的影響程度和缺損發(fā)展變化狀況等三個(gè)方面，以累加評(píng)分方法對(duì)部件缺損狀況做出等級(jí)評(píng)定(評(píng)定方法見《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》表3.5.2
-1)；

　　3.2.2 按下式計(jì)算技術(shù)狀況評(píng)分：

D_r=100-∑R_iW_i/5

　　其中，D_r為全橋結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況評(píng)分(0-100) R_i為各部件確定的評(píng)定標(biāo)度(0-5)，W_i為各部件權(quán)重，∑W_i=100

　　3.2.3 評(píng)定分類采用下列界限。D_r≥88為一類,88＞D_r≥60為二類,60＞D_r≥40為三類,D_r＜40為四類、五類。

　　4 混凝土橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固方法

　　4.1 加大截面加固法

　　增大截面加固法是在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上再澆筑一定厚度的鋼筋混凝土，這是對(duì)鋼筋混凝土橋加固的一種常用的改造技術(shù)。增大混凝土截面一般采用兩種方式，一種是加厚橋面板；另一種是加大主梁梁肋的高度和寬度。該法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)汁和施工經(jīng)驗(yàn)，適用于較小跨徑的T梁橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高，承載能力也能取得較好的效果。該法也有明顯的缺點(diǎn)，比如混凝土構(gòu)件的體積增大、自重增加、施工周期加長(zhǎng)、施工空間大等。[Page]

　　4.2 粘貼鋼板加固法

　　以樹脂粘接鋼板與混凝土的結(jié)構(gòu)加固法，該法施工快速、現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平。適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
　　4.3 粘貼碳纖維增強(qiáng)塑料加固法

　　粘貼碳纖維加固技術(shù) 采用專門的樹脂將碳纖維粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)受拉表面時(shí)碳纖維與原結(jié)構(gòu)形成新的受力整體，碳纖維與鋼筋共同承受荷載，降低了鋼筋應(yīng)力，從而使結(jié)構(gòu)達(dá)到了加固和補(bǔ)強(qiáng)效果。粘貼碳纖維加固技術(shù)的主要特點(diǎn)是：幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重和截面尺寸，不改變凈空高度，施工方便，對(duì)原結(jié)構(gòu)幾乎不會(huì)造成新的損傷，具有良好的耐腐蝕性、耐久性和抗疲勞性能，根據(jù)受力分析可進(jìn)行多層粘貼進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，其方向性也可以靈活掌握。此外碳纖維質(zhì)地柔軟，加固后可用混凝土砂漿涂敷，或根據(jù)要求涂裝各種顏料，修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)不留痕跡?？稍诓桓淖兘Y(jié)構(gòu)外型的前提下補(bǔ)強(qiáng)各種混凝土結(jié)構(gòu)物，包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、抗震、抗風(fēng)、控制裂縫和撓度的擴(kuò)展，增加結(jié)構(gòu)的延性。

　　4.4 噴凝土加固法

　　噴凝土加固法是在原有結(jié)構(gòu)上噴涂一層高品質(zhì)的混凝土，以恢復(fù)對(duì)鋼筋的保護(hù)，提高已剝離或變質(zhì)的混凝土強(qiáng)度，提供美觀表面的功能，是目前常用的維修加固方法。

　　4.5 增加支承加固法

　　該法簡(jiǎn)單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間。適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

　　5 橋梁養(yǎng)護(hù)管理

　　近年來，社會(huì)各界對(duì)橋梁安全十分關(guān)心，加大了對(duì)超限運(yùn)輸?shù)闹卫砹Χ?，但超限車輛依然沒有根除，為了保證橋梁安全暢通，在橋梁養(yǎng)護(hù)管理中要認(rèn)真做到以下幾點(diǎn)。

　　①認(rèn)真落實(shí)橋梁工程師負(fù)責(zé)制。②認(rèn)真執(zhí)行《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》中關(guān)于橋梁檢查的規(guī)定，制定巡視制度。根據(jù)實(shí)際情況增加定期檢查頻度，及時(shí)掌握橋梁病害的發(fā)生、發(fā)展和變化情況，準(zhǔn)確判斷橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和技術(shù)狀況。③掌握各條路線車流量的變化，尤其是重車流量的變化，從而掌握每座橋梁實(shí)際承受荷載的變化，監(jiān)視橋梁的安全。另外，因?yàn)槭┕さ仍蛐枰囕v繞行時(shí)，對(duì)繞行路線上的橋梁要加強(qiáng)檢查。④三，四類橋梁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)做出限載、限速或斷交的決定，保證車輛和行人的安全。根據(jù)情況，派專人看管，避免意外事故發(fā)生。⑤多方籌措資金，及時(shí)改造加固危病橋?！豆佛B(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》第4.1.10條中要求“
公路管理機(jī)構(gòu)應(yīng)采取積極措施，提高橋梁載重能力適應(yīng)率”。⑥在橋梁管理中注意發(fā)揮橋梁專家的作用。在橋梁檢測(cè)和加固方案的研討中要約請(qǐng)有關(guān)專家參與。

　　6 結(jié)語

　　交通事業(yè)的發(fā)展，對(duì)公路橋梁的養(yǎng)護(hù)提出了更高的要求。新舊橋并存、荷載標(biāo)準(zhǔn)不一的現(xiàn)狀，短時(shí)間內(nèi)不可能徹底扭轉(zhuǎn)。因此，必須加強(qiáng)橋梁的養(yǎng)護(hù)和管理，努力提高橋梁載重能力適應(yīng)率，保證橋梁安全。在橋梁改造中，舊橋加固必將發(fā)揮重要作用，要深入開展橋梁加固的研究。

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