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道路桥梁工程师职称论文发表公路桥梁加固技术特点

时间:2013年05月20日 分类:推荐论文 次数:

摘要:在现今的公路建设当中,桥梁加固技术重要性正在变得越来越明显,不仅对于维持公路通行稳定工作有着积极的意义,更是行车及驾驶安全的重要保障。本文基于目前公路桥梁加固技术研究应用现状,对其中几种主动加固技术的特点及其应用范围进行探究。

  摘要:在现今的公路建设当中,桥梁加固技术重要性正在变得越来越明显,不仅对于维持公路通行稳定工作有着积极的意义,更是行车及驾驶安全的重要保障。本文基于目前公路桥梁加固技术研究应用现状,对其中几种主动加固技术的特点及其应用范围进行探究。

  关键词:公路桥梁,加固技术,特点,应用

  引言

  随着我国经济的飞速发展,人民物质生活水平的提升,对于一些基础设施的建设也变得越来越重视,其中就包括现有公路桥梁的建设。在我国的部分地区,依然使用着上个世纪七十年代至八十年代修建的桥梁,这些公路桥梁由于设计的年代较为久远,已经逐渐的不能满足现代化的需求,其设计的载荷情况等,也不符合现今的规范,而有些投入运营不是很久的桥梁,也存在有一定程度上的质量缺陷,所以,急需要针对目前的现状,进行合理的改善,有效的提升公路桥梁的建设情况。本文针对公路桥梁的主动加固技术进行探究,对其相关技术特点以及应用范围进行一点的分析,旨在加强各地区的公路桥梁建设,更好的为经济以及交通事业的发展作出贡献,同时也为了进一步的减少和降低安全隐患,为社会和人民服务。

  1. 公路桥梁加固技术概述

  对公路桥梁的薄弱固件进行加固,从工作的原理方面进行划分,可以分成两大类型,即主动加固以及被动加固。主动加固一般是指预应力的加固,通过后预应力筋主动的受力,依靠预加力来产生反向的弯矩,进而达到改善原桥梁应力状态的目的和效果,对其薄弱的构建进行有效的增强和加固。而被动加固一般是指在受拉区域直接的粘贴一些钢板或者是其他类型的强度较高的复合纤维,来达到其相应的加固效果,对被动受力进行补强,对材料进行加固,一般的情形之下只会承载活载以及后恒载引起的内力。通过以上技术的使用,可以达到很好的公路桥梁加固效果,为实际的使用和操作提供了充足的安全保障。

  2. 公路桥梁主动加固技术特点及应用范围

  根据上文对公路桥梁的加固技术以及存在的缺陷进行分析,可以对现今我国的公路桥梁建设主要情况有着一个初步的了解和掌握,下文将着重的对加固技术当中的主动加固进行探究,针对其中的有粘结预应力加固技术、体外预应力加固技术以及高强复合纤维预应力加固技术分析,对其不同方式的应用范围以及技术特点进行阐述。

  2.1有粘结预应力加固技术

  有粘结预应力加固技术其主要的作用原理是利用锚固于被加固的梁柱体之上的小直径预应力筋,进而对梁柱体施加一定的预应力,然后对其喷注一些具有比较高抗拉强度的复合砂浆,使预应力筋和被加固的梁柱体结合为一,形成有较高预应力的加固体系。此项技术的特点一般的来讲有三个方面,其一是可以在最大程度上发挥后加补强材料的功能和作用,提升材料的使用效率;其二是通过喷注的高性能复合砂浆,来对其抗碳化以及抗氯离子的侵蚀能力进行合理有效的增强,达到提高结构耐久性以及延长使用寿命的目的;第三是依靠小型的锚具,通过高性能复合砂浆的使用,对锚固预应力钢筋进行一系列的作用,达到使锚固更加安全的效果和目的。此项技术施工较为简便,预应力筋锚固比较的简单,且耐久性比较好,所以使用的范围也比较的广泛,在各大公路桥梁的建设当中,都可以使用此项技术。

  2.2体外预应力加固技术

  体外预应力加固技术主要的原理是在公路桥梁的外部或者其相应的箱内,安装一些具有防腐保护功能以及作用的预应力筋,梁柱体受到相应的施加预应力,部分的外部负荷产生的力就会被逐渐的预加力产生的反弯矩作用而抵消,进而达到有效改善公路桥梁使用性能以及大幅度的提升桥梁承载能力的目的和效果,对于具体的建设来讲,有着极其重要的意义和作用。分析其技术的特点,有三个方面,首先,体外预应力的钢筋可以设计成不同的形式,可以根据不同的过程建设需要来进行详细的设计方案的确定;其次,可以对其相关的体外应力钢筋进行及时的更换,这样就可以对维修以及护养提供极为充足的条件,在实际的使用和操作当中也有着较为广泛的运用;再次,其在很大程度上减少了钢筋的摩擦阻力损失,这样就为提升预应力筋的使用效率打下了坚实的基础,而预应力筋的应力变化幅度比较的小,也可以对桥梁抗击疲劳提供有利的条件。由于其相关的技术特点,这项技术比较适用于大跨径预应力混凝土连续T箱结构的桥梁以及连续的箱梁结构的加固,且实际的使用效果比较好。

  2.3高强复合纤维预应力加固技术

  为了达到有效增强公路桥梁加固的作用以及相关的效果,提升碳纤维材料的使用效率,施加预应力给碳纤维材料是一项比较适合的技术和方案,在实际的操作当中效果显著。其主要是运用锚固粘贴在需要被加固的梁柱体之上,对其施加合理的预应力,且作用在碳纤维布条之上,进而可以使加固的梁体受力情况得到合理的改善,其技术的关键要点是解决预应力的纤维布条张拉的情况,对于锚固的问题也需要进行相应的解决,这样才能达到最佳的使用效果。此项技术的特点分为三个,第一是效果比较显著,由于其FRP极佳的物理力学性能,可以在加固的操作和使用当中达到非常令人满意的效果;第二是施工比较便捷,工作的效率很高,且没有湿作业,不需要借助大型的施工工具的使用,就可以达到很好的效果,施工的占地面积也比较的小;第三,是可以对构建的重量以及体积进行很好的控制,不需要增加就可以达到最佳的效果。由于其上述的特点,所以此项技术适用于桥梁现场的施工,在其中的应用和管理情况都非常令人满意。

  3. 体外预应力加固法小例

  某大桥主跨长200m,结构为55m+90m+55m变截面单箱室预应力混凝土连续桥,当时设计荷载为汽-20、挂-100,已使用近20年。

  3.1主要存在病害及成因分析

  主跨箱梁顶板上有较多不连续的纵向裂缝,其中超过0.2mm的裂缝有3条,其原因是桥梁箱梁顶板宽度较大(宽12m),且未设置横向预应力筋,顶板横向易受弯开裂;90m跨靠近合拢段的箱梁底板上存在小于0.2mm的不规则裂缝;主桥跨中箱梁下挠比较严重,相对下挠值达到8cm多,并有发展趋势,局部存在混凝土剥落、钢筋外露锈蚀现象。

  3.2 主桥加固方案

  主桥中跨箱梁内部采用可反复张拉的体外预应力筋,体外预应力筋分别采用4根和6根Φs15.2的无黏结预应力钢绞线。箱梁顶板下缘粘贴碳纤维布进行加固,以控制箱梁继续下挠和顶板裂缝开展;在中跨跨中箱梁底部25m范围内粘贴碳纤维布限制合拢段横向裂缝开展。体外预应力布置图见下图1~3:

  3.3主要计算结果

  计算采用midas civil 及midas fea软件,模型如下图4,主梁为全预应力结构控制。

  加固前后成桥应力状态比较如下表1,可看出加固后边跨的最大正应力,中跨的最小正应力都比加固前有所减小。

  加固前后主桥长期下挠变形计算比较如下表2,可看出加固所采取的措施能有效限制结构的挠曲变形,并且减缓了挠度变化的趋势。

  4. 结束语

  综上所述,主动加固技术有着加固效果明显、施工工艺简单、干扰交通少、工期短等特点。对现有桥梁进行维修加固时,应根据桥梁的具体病害分析其病害成因,采用对应的加固技术,以便提高桥梁的耐久性、承载能力,保障广大群众的通行安全。

  参考文献

  【1】 刘俊华.浅议公路桥梁的施工技术【M】.现代工业建设,2002.4

  【2】 程雨.公路桥梁加固建设当中的技术探究【J】.科学之友,2003.1

  【3】 张佳丽. 路桥建设的加固技术分析【M】. 民营科技,2006(5)