淺談除險加固工程中金屬結(jié)構(gòu)改造的若干問題與設(shè)計

段宏寬

摘 要：水工金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年運行，存在設(shè)備老化銹蝕、閘門關(guān)閉不嚴(yán)漏水、水庫淤積嚴(yán)重等問題，制約工程運用效能發(fā)揮。除險加固工程中對于水工金屬結(jié)構(gòu)的改造也是重中之重，鋼閘門、啟閉機、壓力鋼管等金屬結(jié)構(gòu)的改造直接會影響到水利工程的發(fā)電、泄洪、輸配水及灌溉等經(jīng)濟效益和社會效益。而各類金屬結(jié)構(gòu)改造工程既有共性又有其獨特性，對于金屬結(jié)構(gòu)改造工程中遇到的問題加以總結(jié)，闡明新的設(shè)計理念，探討其必要性，是非常有意義的。

關(guān)鍵詞：除險加固工程;金屬結(jié)構(gòu);改造;問題;設(shè)計

中圖分類號：TV674 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1水工金屬結(jié)構(gòu)概述

水工金屬結(jié)構(gòu)在水利工程中占據(jù)著較為重要的地位，將影響整體水利工程的質(zhì)量水平。水工金屬結(jié)構(gòu)加固質(zhì)量的不足將極大地影響著水利工程的發(fā)展，甚至影響到人民群眾的生命安全，為此，不少研究學(xué)者針對水工金屬結(jié)構(gòu)除險加固技術(shù)進(jìn)行研究，提升水工金屬結(jié)構(gòu)除險加固技術(shù)，確保水工金屬結(jié)構(gòu)的安全性與有效性，進(jìn)而促進(jìn)水利工程的發(fā)展。

由于水工金屬結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)特殊性，在加固的同時需注重其結(jié)構(gòu)特點，加強機械設(shè)備方面的管理力度，及時調(diào)整加固技術(shù)，并合理分配加固材料，控制材料信息處于水工金屬結(jié)構(gòu)可結(jié)合范圍內(nèi)。排除外部環(huán)境的影響，避免因環(huán)境問題造成的加固施工管理失誤現(xiàn)象的產(chǎn)生。目前的水工金屬結(jié)構(gòu)加固施工管理與技術(shù)研究針對水工金屬結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，同時分配不同的結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，測量不同方向的測線距離，進(jìn)而完善水工金屬結(jié)構(gòu)的定位技術(shù)，實現(xiàn)安全管理操作。傳統(tǒng)基于工程測量的水工金屬結(jié)構(gòu)加固施工管理與技術(shù)研究利用工程測量技術(shù)分析水工金屬結(jié)構(gòu)的加固內(nèi)生動力，并將分析的數(shù)據(jù)與施工管理原則相結(jié)合，實現(xiàn)整體研究操作。傳統(tǒng)基于機械管理的水工金屬結(jié)構(gòu)加固施工管理與技術(shù)研究針對水工金屬結(jié)構(gòu)加固的機械設(shè)備特征進(jìn)行加固施工管理，提升管理的精準(zhǔn)性與加固的安全性，完善整體加固施工結(jié)構(gòu)，具有良好的操作性。但傳統(tǒng)研究對于水工金屬結(jié)構(gòu)的環(huán)境特征掌握程度較小，無法反映精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)信息。

2除險加固工程金屬結(jié)構(gòu)改造措施

2.1改變水工金屬結(jié)構(gòu)的具體計算圖形

對水工金屬結(jié)構(gòu)的具體計算圖形進(jìn)行相應(yīng)的改變，使用這種方式，可以起到對水工金屬結(jié)構(gòu)加固的效果。改變其計算圖形的實質(zhì)性原理是完善水工金屬結(jié)構(gòu)里面的受力傳導(dǎo)系統(tǒng)。在水利工程中使用金屬結(jié)構(gòu)時，通常處理的工藝都比較復(fù)雜，并且在結(jié)構(gòu)方面要求也很高。并且，一般使用金屬結(jié)構(gòu)都需要確保其在不出現(xiàn)停產(chǎn)的前提之下來進(jìn)行操作的。水工金屬結(jié)構(gòu)在體系方面還是受到多個方面的制約以及影響，因此需要使用改善計算圖形的方法對水工金屬結(jié)構(gòu)實現(xiàn)加固操作。對水利工程中的金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)處理時，改善計算圖形的這種方式受到了更加廣泛地使用。以為其加固效果比較好，所以一直沿用到現(xiàn)在，這樣方式已經(jīng)成了加固水工金屬結(jié)構(gòu)常使用的措施。使用這種方式及對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計的過程中，不僅需要對橋梁中鋼結(jié)構(gòu)的整體受力以及極限受力情況進(jìn)行相應(yīng)分析以及計算，同時還需要對水工金屬結(jié)構(gòu)的具體構(gòu)建進(jìn)行相應(yīng)的思考和處理，最后更加實用以及科學(xué)的方式對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，提升水工金屬結(jié)構(gòu)的整體性能。

2.2使用碳纖維增強復(fù)合材料對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固

之前的水工金屬結(jié)構(gòu)加固方式雖然起到了一定的效果，但是發(fā)展到現(xiàn)在，水工金屬結(jié)構(gòu)的使用情況越來越多，其中有很多的缺陷也逐漸凸顯出來。其中主要的表現(xiàn)就是需要加固的時間會比較長，并且在對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體加固的過程中，需要花費比較多的人力以及物力，與此同時，所需要的資金成本也比較高，在使用以前加固方式的時候，水工金屬結(jié)構(gòu)本身的耐久性不夠高，并且出現(xiàn)損壞需要使用的維護(hù)費用通常都比較多。和之前的加固技術(shù)比較起來，碳纖維增強復(fù)合料這種加固方式具有比較高的實用價值，并且讓水工金屬結(jié)構(gòu)在物理方面發(fā)揮出來的性能也更強一些，水工金屬結(jié)構(gòu)的剛度以及強度都比之前更高了。而且這種方式具有操作性很強的特點，具體操作起來對于水工金屬結(jié)構(gòu)的原來結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生相應(yīng)的影響。目前，這項技術(shù)在水工金屬結(jié)構(gòu)的施工中已經(jīng)開始初步使用，但是還是處在研究階段，在實踐中還需要進(jìn)行不斷完善以及改進(jìn)。

2.3增大對水工金屬結(jié)構(gòu)截面加固的力度

在水工金屬結(jié)構(gòu)中，截面需要增大加固的力度，對截面進(jìn)行加固也能對于水工金屬結(jié)構(gòu)起到很大的加固效果。起到的加固效果主要就是對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的鋼材添補。與此同時，還能對原構(gòu)件的一些外包混凝土起到加固效果。比方說，對于主梁進(jìn)行加固的使用，就可以使用改變截面的方式進(jìn)行相應(yīng)加固操作，這樣還能有效提升水工金屬結(jié)構(gòu)的彎矩并且還能增強水工金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)外的整體承受能力。加固鋼梁結(jié)構(gòu)，可以使用翼緣板上面加焊水平板的方法進(jìn)行相應(yīng)的處理，結(jié)合使用這種方式，可以對閘門結(jié)構(gòu)起到很好的加固效果。

2.4對水工金屬結(jié)構(gòu)的連接點進(jìn)行加固

在對水工金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固操作的過程中，還需要對各個連接點進(jìn)行相應(yīng)的加固操作。對于各個連接點之間的加固，通常使用的方式有以下幾種方式，分別是焊接、普通螺栓連接、高強度螺栓連接以及鉚釘連接，結(jié)合這些方式對水工金屬結(jié)構(gòu)之間的各個節(jié)點實現(xiàn)連接以及加固。不一樣的鋼材情況使用的方式也是不同的，這就需要加固人員結(jié)合具體金屬結(jié)構(gòu)情況，使用更加合適的連接方式，最大限度地實現(xiàn)對水工金屬結(jié)構(gòu)連接點的加固。

總而言之，金屬結(jié)構(gòu)改造工程不應(yīng)是簡單的發(fā)現(xiàn)眼前問題就解決當(dāng)前問題，應(yīng)具有長遠(yuǎn)的打算，超前的意識，應(yīng)將新的設(shè)計理念、材料、制作加工及施工工藝、設(shè)備應(yīng)用于改造工程中去，否則是跟不上時代進(jìn)步的腳步的。

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