市政道路桥梁结构设计加固方法
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市政道路桥梁结构设计加固方法
摘要:市政道路桥梁作为城市重要的基础交通工程,一方面与居民生活有着
密切的联系,另一方面又影响到城市经济的发展,当前随着城市建设规模的不断
扩大,市政道路桥梁建设数量也越来越多,社会也对市政道路桥梁工程的稳定性
与安全性提出了更高的要求,以往所建设的道路桥梁工程由于长期使用和缺少维
护等原因,已经无法满足当下社会使用的要求,必须要对其结构进行加固设计。
本文以此为出发点,就市政道路桥梁结构设计加固方法进行探究,希望能够为推
动市政道路桥梁工程的长远发展。
关键词:市政道路桥梁;结构设计;加固方法
市政道路桥梁工程结构设计属于一项重要工作,与道路桥梁后期使用的安全
性与稳定性有着非常密切的联系,但是在长期的使用过程中,市政道路桥梁结构
会因为材料、时间、外界环境等原因而出现一定的结构病害,影响到其正常交通
作用的发挥,必须要采取措施进行加固。
但道路桥梁结构设计加固是一个复杂的
过程,受到多方面因素的影响,只有采取合理的加固方法,才能起到应有的加固
效果,达到道路桥梁应有的承载力与稳定性要求,实现道路桥梁的稳定、安全使用。
1.市政道路桥梁常见的结构病害
1.1混凝土碳化及钢筋锈蚀病害
混凝土碳化及钢筋锈蚀病害是市政路桥中常见的结构病害,通常是由于施工
的时候,未能充分排除气体,导致空气中二氧化碳与混凝土中碱性物质发生反应,出现混凝土碳化现象,影响到混凝土原有的结构强度和稳定性。
同时混凝土中的
钢筋也会因此而出现锈蚀的情况,体积膨胀变大,引起混凝土的裂缝、剥落,使
得市政路桥承载能力下降,影响到交通的安全性[1]。
1.2裂缝及变形问题
市政道路桥梁可能会由于施工原因、外界温度变化原因、重车碾压原因等而
产生结构上的裂缝和变形情况,如主梁裂缝及变形问题、拱圈裂缝病害等,这些
问题的存在不仅增加了路桥通行的风险,同时由于裂缝的原因,还会进一步造成
水体的渗漏,影响到原有钢筋混凝土的强度与稳定性,使得市政道路桥梁的寿命
受到影响。
1.3墩台基础病害
市政道路桥梁结构中,墩台基础起到非常重要的支撑作用,当前随着出行车
辆的越来越多,墩台基础所受到的荷载也越来越大,长期的碾压作用下,会造成
墩台基础的不均匀沉降或者损坏问题,影响到市政路桥的通行能力。
此外,墩台
基础还会受到周围土体压力作用、流水冲击作用等,使得其应有的支撑能力受到
影响,必须要采取措施进行加固。
2.市政道路桥梁结构设计加固方法
市政道路桥梁结构设计加固指的是在原有道路桥梁主体的基础上,通过结构
上的修复或者是增加构件来提高路桥承载力的一种措施,不会对路桥原有建筑形
式进行改变,而是通过结构体系的变化或者损坏构件的更换来达到加固的目的,
其主要原理有两点,分别是通过改变路桥结构性能来提升路桥承载能力、调整路
桥结构内应力分布来提高路桥结构稳定性。
市政道路桥梁结构设计加固方法包括
以下几个方面的内容:
2.1增大截面加固法
增大截面加固法是市政路桥传统也比较常用的一种加固方法,对市政路桥而言,在受力截面较小的情况下,其整体承载能力会大打折扣,对于这种情况就可
通过增大截面的加固方法来进行加固,增加市政路桥的宽度、厚度等指标,使得
其应力面增大,促使其能够承受更大的荷载,达到预期的加固目的。
具体操作为:将路桥下缘进行扩宽,对于原有的内护层进行凿除,增设支护筋并将其与原有钢
筋进行绑扎固定,继而再对内护层进行加固修复,达到增大截面的效果,使得路
桥的承载能力得到有效的改善[2]。
2.2粘贴加固法
粘贴加固法是将高强度材料粘贴于市政路桥相关构件表面,以提高构件承载
能力的一种方法,一般情况下,多用钢板或者碳纤维材料,在强力建筑结构胶的
作用下,粘贴在市政路桥主梁外部,使之与主梁形成一个整体,提高主梁的抗弯、受压能力,使得其承载力得到提升,满足市政路桥的荷载要求。
粘贴加固法施工
便捷、见效快,同时也不会额外增加相关构件的重量,对于市政路桥中混凝土受弯、大偏心受压等情况有着很好的加固效果。
2.3拱肋加固法
拱肋加固法主要是在原有拱肋的基础上,增加新拱肋,促使其能够与原有的
拱肋以及拱板、拱波共同组成一个新的受力结构,相较于之前的受力结构,增加
拱肋之后其稳定性与承载能力都得到了极大的提升。
拱肋加固法能够适应绝大多
数类型的市政道路桥梁加固需求,其在拱圈处进行加固,不仅提高了其内部刚性,同时也能更好的应对市政路桥下面水流的冲击作用,避免了路桥主体因此而受损
情况的发生。
2.4扩大基础加固法
扩大基础加固法主要是通过扩大基础的底面积,来增强市政路桥承载力的一
种方式,针对墩台为砖石或者混凝土实心结构而基础埋深浅、基础承载力不足的
情况,有着很好的加固效果。
需要注意的是这种加固方法必须要先对地基强度进
行验算,根据地基强度验算结果,对具体加固参数进行确定,进而才能取得应有
的加固效果。
2.5调整桥梁结构加固法
调整桥梁结构加固法主要是通过对原有桥梁的结构形式进行改变,进而使得
梁所受到的拉应力减小,来达到加固的目的。
具体可以通过缩小跨度的方式来进
行实现,如对于不通航的桥洞,在设计的时候对桥洞结构进行改造,在满足泄水
要求的基础上,使得桥梁跨度缩小,进而使得其承载力得到有效的提升。
对于多
跨简支桁梁结构可以通过设计将其转变为多跨连续梁,或者是其下部增设梁板或
者钢结构的形式来调整桥梁结构,保证其结构的稳定性,实现提高桥梁承载力的
加固目的[3]。
2.6路桥裂缝加固处理
市政道路桥梁裂缝问题的存在,若是不加以处理,不仅会影响市政路桥的稳
定性,同时还会进一步诱发其他问题,因此必须要针对路桥裂缝进行加固处理。
路桥裂缝的加固处理主要有以下几种方法:第一,抹灰修补处理,也就是利用水
泥砂浆对裂缝进行填补,并用环氧树脂进行粘附,达到修补裂缝的目的,避免裂
缝的进一步扩大。
第二,添加高强度保护层进行处理,主要是利用挂网喷浆或
者是无钢筋网喷浆的形式,在裂缝表面形成一层保护层,达到修补裂缝的目的[4]。
第三,压力灌浆处理,也就是利用压力装置将浆液打入到裂缝中,促使浆液充满
整个裂缝,在其凝固后强化裂缝两侧结构的连接,使得其抗渗透性以及结构强度
都得到有效的提升与改善,达到裂缝修补加固的目的。
结束语:
综上所述,当前随着一些市政道路桥梁使用年限的增长,许多路桥都出现了
不同程度的病害,甚至已经无法满足使用要求,影响到其正常作用的发挥,对此
相关部门和单位必须要做好市政道路桥梁加固工作,分析其具体的病害及原因,
采取对应的加固措施,提高市政道路桥梁的承载力,更好的发挥市政道路桥梁在
城市交通中的作用。
参考文献:
[1]苏继东.市政桥梁常见病害分析及相应加固设计要点探讨[J].散装水
泥,2020(03):74-75.
[2]赵鹏程.市政道路桥梁设计分析及存在的问题研究[J].智能城
市,2019,5(16):63-64.
[3]窦广陵.关于市政道路桥梁加固设计方法探讨[J].海峡科技与产
业,2018(03):43-44.
[4]洪晓征.市政桥梁常见病害分析及相应的加固设计要点探讨[J].福建建材,2017(03):81-82+97.。