剛架拱橋的病因分析及加固改造

近三十幾年,我國的道路建設(shè)蓬勃發(fā)展,修建了四通八達的的高速公路,在公路的建設(shè)中考慮到某些地區(qū)的地理特征和施工的難易性及成本的問題,于是采用了結(jié)構(gòu)簡單、建造方便、成本較低的高架拱橋。

但由于原材料的質(zhì)量問題、施工中的種種原因和這些年不斷加重的交通負擔(dān),使這些拱橋出現(xiàn)了不同程度的病害,極度地影響了橋梁的使用和行車安全。

▋我國大多數(shù)高架拱橋普遍存在的病因

1.1橋面最初鋪設(shè)的混泥土層開裂,存在不同程度的縱向和橫向的裂縫,伸縮縫也遭到嚴重破壞;

1.2人行道板和欄桿混凝土開裂,鋼筋嚴重銹蝕,欄桿基座混凝土開裂,鋼筋外露 ;

1.3數(shù)道中間橫隔板端頭與拱肋松動,少數(shù)接頭完全損壞;

1.4大部分微彎板的跨中位置有縱向裂縫,一些微彎板可從下面觀察到被雨水滲透的痕跡,一些微彎板拱腳支點處出現(xiàn)局部壓碎破損及松動情況,一些接頭嚴重甚至完全損壞;

1.5弦桿的邊腹孔外弦桿簡支端,小節(jié)點附近,中腹孔大、小節(jié)點附近1~2m有嚴重超限彎剪、彎曲裂縫、剪切裂縫,裂縫開展高度基本與弦桿相當(dāng)??缰卸呜Q向彎曲裂縫。弦桿為邊腹孔主要承重構(gòu)件,這給行車直接帶來了安全隱患;

1.6橋面裂縫

橋面出現(xiàn)裂縫,有的裂縫較大,大多的裂縫屬于微彎板接縫開裂或板本身裂縫而反射到橋面上,形成有縱、橫向的裂縫。同時,橋面的負彎矩區(qū)也出現(xiàn)較嚴重開裂,裂縫加多逐漸變寬,加劇了橋面的病害,在橋面出現(xiàn)坑槽,行車受到極大影響。

▋導(dǎo)致病因的主要原因

2.1當(dāng)橋梁的承載能力大于超載時,橋的各個部分還能正常工作。但這幾年車輛超載量嚴重,載重量是車自身重量的幾倍、十幾倍、甚至達到幾十倍,導(dǎo)致橋面橋面路況嚴重受損,橋面會對車造成振動,沖擊,橋面就會發(fā)生巨大變形,導(dǎo)致橋面的某些截面承受力下降,橋的各部分薄弱的環(huán)節(jié)開裂。

2.2整體的剛度差

橋的結(jié)構(gòu)簡單,輕型,再加上又是預(yù)制安裝,導(dǎo)致主拱肋微彎板、混凝土填平層及橋面鋪裝間的連接強度不足;橫向、縱向剛度均弱,易變形。長期承載超重車,各構(gòu)件裂縫;拱腿脫落,主次拱腿與節(jié)點連接處開裂的現(xiàn)象。

2.3微彎板間的現(xiàn)澆段施工縫強度弱,長期受車輛的擠壓,易出現(xiàn)裂縫,嚴重時甚至破裂,使微彎板的緊密型發(fā)生改變。

2.4施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題

由于剛架拱橋多采用預(yù)制、簡單方便、迅速的施工方式。所以在實際施工中難免會出現(xiàn)質(zhì)量問題。如使用的混泥土標(biāo)號低、配筋較少、構(gòu)件淡薄,微彎板與拱片間結(jié)合不平整,橫系梁的焊接鋼板接頭不牢固等這些質(zhì)量問題,必會對橋的安全埋下隱患,減少橋的使用壽命。

2.5橋梁使用時間長,有的橋梁使用了二十幾年,一直都缺少養(yǎng)護或養(yǎng)護的力度不夠,橋梁在超負荷工作,多年未對其進行養(yǎng)護,使一些細微的問題逐漸加重,最終形成巨大嚴重破壞橋梁使用質(zhì)量,影響行車安全的問題,最后出現(xiàn)嚴重,悲劇性的安全事故。

2.6在預(yù)制安裝的微彎板之間縱向沒有鋼筋連接,在主拱肋上搭接寬度不夠,板與板的橫向連接不夠,導(dǎo)致在負彎矩區(qū)縱向剛度和強度不足,從而造成整體剛度和強度不足,當(dāng)車超重駛過橋面時其容易開裂;同時預(yù)制板塊之間連接不好,在超重車的作用下,連接縫擴散到橋面上,致使橋面產(chǎn)生裂縫。

▋對橋梁進行加固改造措施

3.1對橋梁進行加固

原來的橋梁厚度不夠而且橋梁內(nèi)部為空心,因此,當(dāng)車超載駛過橋面時,橋面會發(fā)生搖晃。在加固時,除保留原來的橋梁外,對主拱腿、斜桿上進行加固。增加橫梁處受力鋼筋的數(shù)目,并澆注混泥土。

3.2對拱片實腹段進行加固

使用粘貼纖維的方法粘貼鋼板帶加固現(xiàn)弦桿底面,指點附近在弦桿的側(cè)面粘貼鋼板帶來抗剪加固,在主、次拱腿節(jié)點處粘貼異型鋼板,幾個已經(jīng)斷裂的次拱腿,需將其移除后建模再澆注。

3.3對橋墩加固

主要通過增加樁基根數(shù),擴大墩柱的截面等.對于嚴重開裂的拱腳、主節(jié)點、次節(jié)點處,要想辦法加固,保證其剛接質(zhì)量。

3.4在橋所有的裂縫處用注膠的方式來修補裂縫裂縫防止其繼續(xù)擴大。

3.5補強加固法

對那些受損不是很嚴重還能繼續(xù)使用一段時間的橋梁,可對其采用補強加固的方法。對常見的橋面的表層損害、拱片、橫系梁上少數(shù)的保護層脫落,橋臺拱座出現(xiàn)細小裂縫進行修補,加固。即所謂的橋體養(yǎng)護工作,進而使其能繼續(xù)正常工作。

3.6在對橋開展加固改造前先對橋做一次全面,系統(tǒng)的檢查,對橋面做一個細致、徹底的摸底,掌握剛架拱橋存在的所有的病害,確保毫無遺漏。對橋體未出現(xiàn)病因但設(shè)計存在漏洞的地方,要防范于未然,應(yīng)及時聯(lián)系設(shè)計單位進行設(shè)計補充。

3.7為延長剛架拱橋的使用壽命除需進行加固改造外,還需注意日常養(yǎng)護維修。

定期檢查主要受力部位是否出現(xiàn)裂縫,并跟蹤調(diào)查裂縫的發(fā)展情況。

橋面要保持平整,出現(xiàn)坑洼時要立即修補,以防跳車使橋梁產(chǎn)生較大的沖擊和振動。

橋面產(chǎn)生裂縫時,需迅速灌漿封閉,防止裂縫處神水腐蝕主要受力鋼筋。

▋結(jié)語

由于剛架拱橋結(jié)構(gòu)簡單,施工簡便,節(jié)省材料,建設(shè)過程中能節(jié)約大量的成本,所以在全國范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。

但由于施工中采用的原材料不合格,施工過程不規(guī)范出現(xiàn)的質(zhì)量問題以及這些年來日益增加的交通壓力,原有的橋梁結(jié)構(gòu),橋梁截面,橋梁便出現(xiàn)了各種病因,無法滿足現(xiàn)在交通的需求,急需對橋梁進行加固改造。

通過對橋梁、拱片實腹段、橋墩加固,對還能受損不嚴重的橋梁進行補強加固,來增加結(jié)構(gòu)的承受力;通過加強對橋梁的日常養(yǎng)護來增加橋梁的使用壽命。

當(dāng)前名稱:剛架拱橋的病因分析及加固改造
文章URL:http://www.bm7419.com/hangye/jiagu/n20002.html

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