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我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)了市政道路橋梁事業(yè)的發(fā)展，橋梁工程在城市規(guī)劃中是非常重要的內(nèi)容，對(duì)城市發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。因此，目前人們對(duì)市政橋梁施工技術(shù)越來越重視。由于環(huán)境或其他各方面因素，橋梁在施工和使用過程中會(huì)碰到各種問題，橋梁的損壞速度受到多方面的影響，為了增加橋梁的使用壽命，對(duì)橋梁的加固就顯得非常重要，因此設(shè)計(jì)人員要根據(jù)實(shí)際情況采取有效的方法對(duì)其進(jìn)行加固，以確保橋梁的安全使用，提高其使用壽命，以促進(jìn)城市的發(fā)展。
1市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)的基本原則與原理
1.1市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)的基本原則
在市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)工作中，要想提升其整體質(zhì)量，就要聯(lián)合不同部門建立全方位考量機(jī)制，有效提升設(shè)計(jì)效果和整體水平，尤其是在加固設(shè)計(jì)方案制定前，要對(duì)道路橋梁進(jìn)行綜合考察和分析，集中處理構(gòu)件管理效果的同時(shí)，能對(duì)疲勞狀態(tài)予以分析，確保操作管理工序的完整性和有效性。并且，相關(guān)工作人員要秉持全過程監(jiān)督管理原則，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)際考察的基礎(chǔ)上，完善施工圖紙的管理效果和綜合水平。施工圖紙對(duì)于市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)項(xiàng)目而言十分關(guān)鍵，是完善復(fù)核計(jì)算過程以及承重管理水平的根本，需要部門設(shè)計(jì)人員對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行分析后建立有效的設(shè)計(jì)規(guī)劃。在市政道路橋梁加固設(shè)計(jì)中，要秉持加固的原則，不能改變橋梁本身的形態(tài)或者是形式，只是借助構(gòu)建相應(yīng)的設(shè)備對(duì)其予以修復(fù)處理，從而根本上提高橋梁構(gòu)建應(yīng)用效果，真正提高橋梁結(jié)構(gòu)和性能應(yīng)用水平，并且對(duì)橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)力分布結(jié)構(gòu)予以調(diào)整，從根本上提升整個(gè)結(jié)構(gòu)承載力水平。
1.2市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加固的基本原理
在對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固工作時(shí)，一般不改變橋梁原有的建筑形式，而是通過對(duì)橋梁的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)或加大來增加橋梁整體或部分承載能力。所以在進(jìn)行市政道路橋梁加固時(shí)，要對(duì)道路橋梁上原有的部件進(jìn)行更換或修復(fù)，或者改變其結(jié)構(gòu)，如果原有部件的損壞很嚴(yán)重，那么就要進(jìn)行更換。綜上所述，對(duì)道路橋梁結(jié)構(gòu)加固的原理是：第一是通過改變橋梁的結(jié)構(gòu)以達(dá)到提高其承載能力的目的，第二是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布進(jìn)行調(diào)整，也可以提高其承載能力。
2市政道路橋梁結(jié)構(gòu)的加固方法
2.1橋梁上部的加固
在對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理時(shí)，可以采用的加固方法有較多。首先，可以采用增大梁截面的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。采取該方法，主要可以解決由橋梁荷載等級(jí)過低、受力鋼筋和截面過小等因素引起的結(jié)構(gòu)問題。通過將主梁板底面保護(hù)層鑿開，并在原主筋位置進(jìn)行新鋼筋的焊接和綁扎，則能通過增加受力主筋達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的。同時(shí)，還要在梁的側(cè)面進(jìn)行鋼筋的增設(shè)，從而使結(jié)構(gòu)的抗剪能力得到增強(qiáng)。在實(shí)際使用該方法時(shí)，還要找到受壓區(qū)的界面位置，并使該區(qū)域的配筋率得到提高。完成加筋后，還要進(jìn)行混凝土保護(hù)層的澆筑。此外，如果橋下空間有限，則要采用分段焊接的方法，并確保結(jié)構(gòu)能夠保持恒定承載力。在焊接的過程中，還要加強(qiáng)受力鋼筋與原有鋼筋的熱變形控制，以確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。其次，針對(duì)因交通量增加而導(dǎo)致橋梁主梁承載力不足的問題，可以采用黏貼加固法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。采用該方法，需要先確定需要加固的構(gòu)件，然后在漆表面利用高分子粘合材料完成碳纖維或鋼筋等高強(qiáng)材料的黏貼，進(jìn)而使橋梁結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。但是，采用該方法有著較高的黏貼質(zhì)量要求，并且結(jié)構(gòu)加固難度較大，需要結(jié)合構(gòu)件尺寸大小完成合適加固材料的選擇，并加強(qiáng)材料彈性模量的控制，從而使得到加固的結(jié)構(gòu)擁有良好的受力傳遞性。此外，采用該種方法進(jìn)行型鋼兩端的加固，還要進(jìn)行錨固施工，并完成環(huán)氧樹脂砂漿和防銹漆的涂刷，以免材料遭到銹蝕。在增強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)承載力方面，還可以采用預(yù)應(yīng)力加固法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)處理。從原理上來看，就是通過增加構(gòu)件初始預(yù)應(yīng)力進(jìn)行受拉自重應(yīng)力的抵消，從而使結(jié)構(gòu)裂縫閉合。目前，可以采用的預(yù)應(yīng)力加固方法有兩種，一種為拉桿加固，就是在加固位置進(jìn)行水平補(bǔ)強(qiáng)拉桿的增設(shè)，從而使結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度和抗彎能力得到提高。另一種為鋼束加固技術(shù)，需要在梁肋側(cè)面等部位使用預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲，并進(jìn)行張拉設(shè)備的安裝，從而使梁體預(yù)壓應(yīng)力得到提高。在實(shí)際應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，可以在橋梁結(jié)構(gòu)本體外進(jìn)行鋼束錨固，并進(jìn)行轉(zhuǎn)向塊的設(shè)置。而體外預(yù)應(yīng)力體系將由管道、漿體、轉(zhuǎn)向塊和錨固體系等結(jié)構(gòu)組成。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加時(shí)，需要將斜筋上端固定好，并將其與滑塊連接在一起，然后利用千斤頂和張拉水平桿進(jìn)行力的施加。直至將水平筋拉倒控制值，則能使梁獲得斜筋提供的水平分力和豎向分力，從而使梁體的承載力得到提高。再者，如果橋梁的承載能力和剛度不足，并且其地基承載力足夠，則可以采取增設(shè)縱梁的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。具體來講，就是進(jìn)行擁有較大剛度和承載力的縱梁的增設(shè)，從而使原有縱梁的承載得到減輕。在實(shí)際采用該方法時(shí)，需要在主梁一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)行縱梁的架設(shè)，將能使橋梁寬度得到增加。值得注意的是，采用該種方法，需要暫時(shí)中斷交通，并新縱梁應(yīng)該與舊梁融合成為一個(gè)受力結(jié)構(gòu)體系。也可以采用改變橋梁原有結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。采取該方法，通常需要進(jìn)行支撐和鋼桁架的增設(shè)，能夠使橋梁截面的彎矩峰值得到控制。例如，采用增加支點(diǎn)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，就是進(jìn)行永久性橋墩或支撐的架設(shè)，然后利用支撐將荷載傳遞至地基結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使結(jié)構(gòu)得到加固。采取該方法，能夠完成結(jié)構(gòu)變形的控制，并且能使結(jié)構(gòu)的跨徑得到減小。
2.2橋梁下部的加固
在對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，主要可以采用三種加固方法。首先，在橋梁基礎(chǔ)承載力不足，并且墩臺(tái)為混凝土剛性實(shí)體或磚石時(shí)，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)的方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。采用該種方法，還要預(yù)先完成地基強(qiáng)度的驗(yàn)算，然后結(jié)合結(jié)果進(jìn)行需要擴(kuò)大的地基底面積的確定。其次，針對(duì)發(fā)生樁或墩臺(tái)傾斜、沉降情況的橋梁，可以通過增設(shè)樁基進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的加固處理。在橋梁基礎(chǔ)掩埋程度不深或施工質(zhì)量不佳，以至于墩臺(tái)開裂的情況下，可以采用鋼筋混凝土套箍或護(hù)套進(jìn)行加固，以免橋梁出現(xiàn)貫通裂縫。
2.3橋梁裂縫的處理
針對(duì)市政道路橋梁，在橋梁已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的情況下，還要及時(shí)進(jìn)行裂縫處理，從而使橋梁結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)固。首先，可以采用抹灰法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)。具體來講，就是利用水泥和水泥砂漿進(jìn)行裂縫填補(bǔ)，然后利用環(huán)氧砂漿和基液將裂縫涂抹填平。其次，可以在橋梁裂縫位置進(jìn)行高強(qiáng)度保護(hù)層的添加，從而使裂縫得到封閉。采用該種方法，需要進(jìn)行掛網(wǎng)噴漿或無鋼筋噴漿，以便使裂縫得到修補(bǔ)。也可以采用壓力灌漿法。利用該方法，需要使?jié){液在壓力作用下進(jìn)入裂縫中，可以深入橋梁結(jié)構(gòu)完成裂縫修補(bǔ)，所以能夠使結(jié)構(gòu)的耐久抗?jié)B性能及強(qiáng)度得到提高，進(jìn)而使橋梁結(jié)構(gòu)得到有效加固。