黃志剛
(南昌市新建區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院,南昌 330100)
社會經(jīng)濟快速發(fā)展,交通運輸對于維持社會各行各業(yè)良好運轉(zhuǎn)有著重要的意義,由于車輛頻繁出現(xiàn)多種超載因素,給城市的交通運輸帶來了更大的壓力。在這樣的情況下,需要不斷對路橋工程設計要素進行分析,并找到有效的加固措施,在提高路橋工程施工質(zhì)量的同時,增加工程使用的安全性和長久性。
隨著路橋工程投入使用時間的延伸,以及車輛超載現(xiàn)象頻繁發(fā)生等因素,路橋工程會逐漸出現(xiàn)裂縫問題,這也是大多數(shù)路橋工程都會遇到的情況。這些裂縫如不及時加以處理,任其長期發(fā)展,則會對路橋的結(jié)構(gòu)安全造成很大影響,從而影響路橋的使用功能。造成路橋工程裂縫出現(xiàn)的原因有很多,比如:道路和橋梁的不均勻沉降、車輛超載以及施工質(zhì)量等各種原因,并且每一道裂縫都能或多或少讓工程受到損害。當路橋工程出現(xiàn)比較嚴重的裂縫問題時,裂縫會隨著路橋結(jié)構(gòu)的受損逐步發(fā)展成網(wǎng)狀的裂縫,這樣會給路橋工程實際的使用過程帶來嚴重影響,導致車輛的行駛過程充滿安全隱患,無法保證人們的人身安全。同時,裂縫還會對路橋工程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋產(chǎn)生破壞,導致工程整體的結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而影響工程使用的壽命【1】。由此可見,如果不能及時處理路橋工程中出現(xiàn)的裂縫問題,那將會對社會和人們生活帶來嚴重的危害。
混凝土是路橋工程施工過程中必不可少的組成部分,混凝土澆筑時,如果無法保證均勻攪拌以及振搗密實,就會在結(jié)構(gòu)的內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣體,這些氣體會逐漸轉(zhuǎn)變成毛細管孔隙或者是內(nèi)部的氣泡,從而讓一些空氣和液體更容易往混凝土的內(nèi)部滲透。長此以往,會給混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成不可估量的破壞,降低了路橋工程整體的強度。
隨著交通運輸工程的不斷發(fā)展,路橋工程的負載能力增大,在自然侵害和外力作用下,路橋工程的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,很多地基因為負載過重,逐漸出現(xiàn)地基下沉的情況。同時,因為路橋工程長期受到超載的壓力、汽車的碰撞和雨水的侵蝕等各種外力作用,導致路橋的表面容易出現(xiàn)蜂窩孔、露石等現(xiàn)象,如果不能及時處理這些問題,那么,發(fā)生剝蝕的部位就會越來越大,進而嚴重破壞市政路橋工程的結(jié)構(gòu),不僅影響了工程的使用性能,還降低了其使用的壽命【2】。
3.1.1 深層攪拌
采取深層攪拌的方式對地基進行加固處理,通常采用水泥固化劑或者是漿料為原料,攪拌時還可以對攪拌裝置進行輔助。比如,在對橋臺臺后路基工程進行加固改造的過程中,需要利用機械攪拌機上的葉片對原材料進行攪拌,同時仔細清除掉無關(guān)的物質(zhì),從而讓軟土地基向具有更好性能的復合型地基進行轉(zhuǎn)化,極大地提高了橋頭軟土地基原有的承載能力,最大限度地降低了路面發(fā)生不均勻沉降等問題,有效增強了路邊坡穩(wěn)定性能,避免橋頭出現(xiàn)跳車的情況【3】。
3.1.2 砂樁加固
利用砂樁加固的方法來對路基的軟土地基進行加固處理,適用的場所大多是雜填土和砂土等環(huán)境中??梢圆扇≈脫Q地基土或者是豎向排水等方式來對地基進行有效加固,在實際的施工操作過程中,后期的沉降量會逐漸減少。同時,可以與附近作業(yè)的實際情況相結(jié)合,并采取輔助預壓或者是超壓等科學的方法來有效提高地基的強度,從而讓地基的穩(wěn)定性得到更好的保障。
當橋梁工程的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)承載能力不足或者強度受限的時候,需要對路橋工程的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行有效加固。在增加截面的過程中,可以適當?shù)丶雍駱蛎姘寤蛘咴黾又髁旱膶挾扰c高度,對截面進行加固的方法比較簡單,適用于一些跨度比較小的市政路橋工程。采用截面加固法來對路橋工程進行加固改造,可以很好地提高工程的承載能力與相關(guān)強度【4】。同時,在使用這種方法的過程中,需要綜合考慮單體支撐橋墩能夠承載的作用力相關(guān)標準,并了解工程的主梁跨度與厚度。除此之外,與橋梁所設計的承載力實際情況進行有效結(jié)合,從而讓截面的厚度和寬度得到更合理的增加,如果盲目增加,則會因為橋梁恒載的增加而使橋梁所具有的承載力強度降低。
在路橋工程營運中,如果出現(xiàn)交通流量超過既定限度,就會導致橋梁工程的主梁承載力不夠。在這種情況下,可以合理利用錨栓或者是黏結(jié)劑,使用鋼板與具有高強復合能力的碳纖維,對橋體結(jié)構(gòu)中的一些受力和薄弱部位進行有效的粘貼錨固,進而可以與橋體進行更好的結(jié)合。換句話說,就是用鋼板或碳纖維材料來替代以往的鋼筋材料,在一定程度上可以提高主梁的承載能力。采用這種方法進行施工不會破壞路橋工程的原有結(jié)構(gòu),并且施工簡單、工期較短、質(zhì)量容易得到控制。
所謂的抗震加固技術(shù),主要是在地震發(fā)生之前對相關(guān)的路橋工程進行加固改造處理,能夠有效防止工程構(gòu)造發(fā)生脫落、沖刷以及液化等情況。對于不同的震害狀況而言,可以有相應的加固技術(shù)措施。第一,就路橋工程的上部結(jié)構(gòu)以及橋梁脫落等情況來說,可以采取隔離或消減震害的措施,在支座、橋梁的主體和墩臺之間連接處增強結(jié)構(gòu)的柔性與阻尼,從而有效降低橋梁工程對于地震所產(chǎn)生的反應,再利用地震所產(chǎn)生的強大作用力,給橋墩的彈塑性帶來形變,可以在一定程度上減少地震能量,進而實現(xiàn)降低震害的目標【5】。同時,在梁端、伸縮縫等上部的接縫部位安裝連梁、拉桿或者是擋塊等裝置,來減少發(fā)生落梁震害的概率。
除此之外,就支座與支撐連接處發(fā)生的震害而言,現(xiàn)如今使用的方法是將支撐面寬度增加,以及在相鄰簡支梁間增添進行縱向約束的裝置。對于下部結(jié)構(gòu)處發(fā)生的震害來說,可以通過進行延性的設計來有效提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎延性和抗剪強度,盡可能減少因橋墩彎曲或剪切而造成的震害情況。就目前而言,對橋墩進行加固的技術(shù)包括截面加固、鋼板加固和碳纖維加固等,對沒有鋼筋的混凝土路橋結(jié)構(gòu)來說,很有可能會出現(xiàn)脆性破壞的現(xiàn)象,因此,需要在路橋結(jié)構(gòu)上進行抗震加固,可以讓混凝土襯套與鋼板襯套的方法得到合理實施,并把襯套和既有的橋墩組成一個相對完整的整體。
綜上所述,隨著社會科技水平的不斷提高,各種新型的技術(shù)與工藝獲得了更好的發(fā)展,而一些對路橋工程進行加固改造的新技術(shù),因為具有高效、實用的特性而得到了廣泛應用。這些技術(shù)不僅能夠保障路橋工程的質(zhì)量,還能夠保持良好的工作效率,提高了工程使用壽命。因此,在進行市政路橋工程設計的過程中,需要重點對工程的加固改造要點進行分析,從而在一定程度上推動市政路橋工程的健康發(fā)展,并促進社會的可持續(xù)發(fā)展。