市政路桥加固改造的设计要点研究 田磊

发表时间:2020/6/16   来源:《城镇建设》2020年07期   作者: 田磊
[导读] 伴随着国家城镇化发展速度的日益加快,市政路桥建设也迎来了新一轮的爆发,而诞生于20世纪80、90年代的几十万公里的路桥大多都需要高频的维修养护来支撑,在经济飞速发展的今天,交通基础设施面临的挑战也越来越严峻。
        摘要:伴随着国家城镇化发展速度的日益加快,市政路桥建设也迎来了新一轮的爆发,而诞生于20世纪80、90年代的几十万公里的路桥大多都需要高频的维修养护来支撑,在经济飞速发展的今天,交通基础设施面临的挑战也越来越严峻。
        关键词:市政路桥;加固改造;设计要点
        引言
        现阶段,道路施工受到了人们越来越多的关注,如何提高道路工程的质量是现在有关人员主要关注的重点内容之一,通过对有关的资料进行分析可以知道,建筑行业在最近几年获得了飞速的发展,如何提高市政路桥的牢固性能是现在相关的人员主要关注的问题之一。
        1市政路桥加固改造设计的重要性
        据统计,2019年上半年,我国机动车保有量高达3.4亿,也就是说平均4个人中就会有1个人拥有机动车,因此当代的市政路桥荷载压力正在不断的加重,为了保证群众出行的方便和安全,相关部门必须做好市政路桥的加固改造设计,确保市政路桥的正常使用。通常情况下,市政路桥加固改造设计,是加固改造工程的主体依据,优质的设计方案能够保证加固改造工程的质量和可行性,同时还可以有效优化市政路桥的使用性能,延长市政路桥的使用寿命,并确保加固改造工程成本的合理性,从而缓解城市交通的拥堵、安全等问题。
        2市政路桥加固改造设计原则
        一般市政路桥的加固改造设计方案,都是在病害表象的基础上,实施头疼医头、脚疼医脚的应对措施。而负责任、有担当的方案设计者,要站在全局的角度,充分考虑多方面的影响因素,对已经出现的、甚至潜在的病害问题进行深入分析和准确评定。不同病害表现形式不同,危害程度不同,治疗方案也不同。市政路桥加固改造设计方案的总体思路是:在保障原有功能的基础上,尽量不改变其原有的结构型式,不影响其原有的整体美观性,本着安全性与经济性的原则。具体表现在:①如果市政路桥在某一方面具备足够的潜力,可以在其他方面采取合理的加固措施,增强其整体的承载能力,提升服务功能,实现更大的价值。②城市的立交桥等进行加固时,首先必须保证的是桥下原有的净空高度不能变小,因此不能在其跨中腹板的下方采取加固措施。其次不能占据原有的马路宽度,因此不能在其斜腿处采取加固措施。③即要充分考虑加固改造材料的重量增加是否超出了原有路桥基础的承载能力;又要充分考虑加固改造材料的质量是否能够和原有构造相匹配。
        3市政路桥加固改造设计要点
        3.1预应力加固
        在长期的使用中,市政路桥的结构承载能力会逐渐下降,从而出现裂缝、下沉等问题。预应力加固作为市政路桥加固改造设计的要点之一,能够改善原结构内部受力分布的状态,从而达到加固路桥结构的目的。在预应力加固设计中,工作人员要选取预应力钢拉杆或型钢撑杆,通过改变路桥的内部结构,来使拉杆或撑杆来承受一部分预应力,减少路桥原有结构的承重,增强路桥的承载能力,从而达到了加固路桥的效果,在此过程中,预应力加固技术增强了路桥的刚度和抗裂能力,在大跨度路桥结构以及受压墩柱的加固方面得到了广泛的应用,但是设计人员要注意,此种方式不适用于高湿度条件下的路桥结构加固以及收缩徐变较大的混凝土路桥结构加固中,因此设计人员需要考察市政桥路的具体情况,来进行相应的加固改造设计,从而进一步优化设计效果,延长市政路桥的使用寿命。
        3.2钢板、复合纤维加固
        随着当代社会节奏的加快,城市交通运输量不断攀升,路桥承重超过设计额度时,相关部门可以利用钢板、复合纤维,来对已建设完工的路桥进行加固改造处理,提高路桥适应交通现状的能力,例如:2018年1月16日,为了配合电力工程大件运输,宜昌市部分市政路桥开始实施加固改造,预计2019年3月能够顺利运输电力工程大件。

在加固改造设计中,设计人员通常会采用粘合材料或者锚栓,来将钢板、复合纤维固定在路桥的重点受力部位,或者结构承重能力薄弱的地方,增强市政路桥的承重能力,这种方式未改变路桥的原有结构,施工操作简洁,非常适用于对加固改造工作工期、效率有要求的工程。除此之外,在钢板、复合纤维加固改造设计方案的制定中,设计人员一定要注意,由于钢板、复合纤维的强度往往会受桥梁结构变形的影响,而无法达到原有的设计强度,因此要合理考虑方案的实际操作,不要对钢板、复合纤维的作用有太高的预测。
        3.3局部修复加固
        局部修复是市政路桥日常养护工作中最常见的一种加固方案。当路面或是桥面破损比较轻微时,用工具将路面或是桥面上松散的混凝土层除去,再使用水泥标号相同的材料进行修补即可;当路面或是桥面破损轻微但不严重时,用工具将路面或是桥面上松动的混凝土层凿除,直至露出钢筋,再使用水泥标号相同的材料进行修补即可;当路面或是桥面的破损相对比较严重时,要采用托松结构清除松动的混凝土层,直到露出钢筋,再使用水泥标号相同的材料进行修补。
        3.4桥面补强层加固
        在多数情况下,老桥的桥面通常会出现很多裂缝、剥离以及其它损坏现象。此时不仅不能接受局部处理方法,而且也不能对原桥面进行大范围的简单浇筑。采取桥面补强层的加固措施是最有效的。首先对原桥面进行凿毛处理,并对新旧接合面进行清扫、冲洗等处理措施,必要时也可涂抹一层环氧胶液胶结剂;其次在原桥面上钻孔,注入植物胶或化学锚固胶,埋入膨胀螺栓抵抗剪力;之后按照抗裂要求放置合理直径的钢筋网,并与埋入的膨胀螺栓焊接在一起;最后采用合理标号的干硬性或是钢纤维混凝土进行浇筑,形成原桥面的补强层。
        3.5增大截面加固
        增大截面加固设计即利用增大受力构件截面面积,及增配受力钢筋以提高构件的承载力和刚度的一种直接加固方法。主要通过加厚桥面或加大主梁的梁肋宽来实现。增大断面和加配钢筋加固,相辅相成、相互制约,通常要同时进行,以保证混凝土和配筋同时正常工作。一般适用于强度等级不得低于C20的普通混凝土。当加厚层较薄、钢筋较密时,可选用细石混凝土;在条件许可的情况下,也可采用钢纤维混凝土。配置的钢筋还可采用型钢和钢板,这样可使结构可靠性更好,构件的承载力和刚度提高幅度大,增加结构的稳定性。
        3.6路基沉降处理
        路基沉降主要由两种原因导致,即长期使用和建设不当。通常情况下,沉降现象会发生在新老路桥交接的位置,因此设计人员在路桥加固改造设计中应当针对新老路桥交接的位置进行路基沉降加固改造设计。在加固改造中,设计人员可以在原来路基的基础上敷设一层土工格栅,将老路基和新路基隔离开来,并在土工格栅的内部填充细砂石,然后在其上再敷设一层木工格栅同时填充砂石,这样就可以做好老路基和新路基交接部分的重点加固改造处理工作。除此之外,针对其它部位的路基沉降处理设计,设计人员也可以采用土工格栅,在此过程中,由于其具有重量小、耐腐蚀、操作简单等优势,在路基沉降处理施工中得到了广泛的应用。但对于桥头的基础结构,设计人员可以采用砂桩的方式,来抑制路基的沉降,达到加固改造目的,从而稳定市政桥路路基,保障桥路的使用性能。
        结语
        市政路桥的各种病害问题,对交通安全及城市发展极为不利。从加固改造设计角度有针对性、科学性的对市政路桥风险进行有效遏制,是保障其质量安全及居民生命财产安全的必要前提;亦是提高路桥使用寿命、促进技术发展、增加经济效益的有利保障。
        参考文献
        [1]张肇潜,张怀宾,肖警.市政路桥加固改造的设计要点研究[J].建筑技术开发,2018,45(23):32-33.
        [2]陈宽强.市政路桥加固改造设计要点探讨[J].河南建材,2018(03):382-383.
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