橋樑建設中常見的橋樑技術與問題探究

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橋樑施工技術水平直接關係着橋樑工程的質量以及我國橋樑建設的發展,下面是小編蒐集整理的一篇探究橋樑技術問題的論文範文,歡迎閱讀查看。

橋樑建設中常見的橋樑技術與問題探究

一、橋樑技術研究

1.真空壓漿技術

(1)真空壓漿技術的優勢

在橋樑施工中,傳統的壓漿灌漿法主要是將水灰比在0.4~0.45之間的稀水泥漿於0.55~1MPa的壓力之下壓入孔道之內。運用此技術較爲容易產生析水、水泥離析,或水泥乾硬後產生空隙等問題,極易爲橋樑埋下質量隱患。而在橋樑預應力施工中,運用真空輔助壓漿等工藝技術可使孔內的空氣有效減少,避免起泡現象的產生。加之壓漿機與孔道之間存在有正負壓力差,從而使孔道壓漿的密實度與飽滿度大幅提升。此外,運用真空輔助壓漿工藝,通過對專用添加劑使用,使水灰比以及水泥漿的收縮得以減小,促進了水泥漿的流動度的提高,從而使橋樑施工充盞孔道的密實性、漿體的可施工性以及硬化漿體的強度得以充分保障與提高。

(2)真空壓漿技術原理

真空輔助壓漿工藝的基本原理在於在傳統的壓漿灌漿法基礎上,密封孔道系統,並運用真空泵於孔道的`一端實施孔道的真空處理,併產生一定的真空度(通常要求在-0.08~0.1MPa之間)。之後再在0.5~0.7MPa的壓力下,於孔道的另一端運用壓漿法緩慢均勻地壓入優化處理之後的水泥漿。漿體於孔道真空端高點處排氣孔流出,並且流出的水泥漿的稠度基本與壓漿端的水泥漿稠度一致。之後再進行相應的保壓與排漿處理,保障孔道內水泥漿體的飽滿度,從而促進預應力孔道壓漿的密實度與飽滿度得以全面提升。真空輔助壓漿工藝是一項扎道壓漿施工的新工藝技術,將其運用於橋樑施工之中,對於提升橋樑的後張預應力混凝土結構的耐久性與安全性具有重要的作用。

2.體外索加固法

在橋樑的加固中,體外預應力加固法具有受力途徑明確、不影響行車等優勢,是一種提高橋樑結構的抗裂度以及承載力、改善橋樑結構應力狀態的行之有效的加固方法。在橋樑施工中,運用體外索加固方法時,通常採用折線形體外索。同時還要求滿足樑正截面的抗剪強度及其抗彎強度要求,以此適應橋樑加固之後舊橋的承載能力的需求。在運用體外索加固法對橋樑的受彎結構進行加固時,可根據偏心構件對樑的承載力進行驗算。同時,應以據無牯結部分的預應力混凝提結構爲依據。若發現在截面受彎破壞的情況下,預應力鋼筋無法達到極限強度,然而樑內的預應力鋼筋達到屈服的情況時,可根據加勁樑組合結構,分別對驗算使用階段的結構以及應力變形的使用性能、受力狀況等進行分析。

此外,在計算正使用極限狀態下的各項指標時,可在外載作用下,結合主樑整體變形的協調條件對預應力筋增加的應力進行計算。體外索加固法,能有效改善在正常使用階段下主樑的性能、減小撓度以及結構內力、縮減裂縫寬度,對增強橋樑主樑結構的耐久性具有非常突出的作用。

二、橋樑問題與實例分析

1.橋樑常見的問題分析

(1)裂縫問題

裂縫問題是橋樑最爲常見的問題之一,橋樑的裂縫產生會降低混凝土強度,造成橋樑的承載能力減弱。橋樑在長久持續受力之下,將會產生嚴重的後果與重大的經濟損失。

(2)麻面、局部蜂窩以及汽包現象

橋樑出現麻面、局部蜂窩以及起泡現象,會導致橋樑結構的嚴密性以及混凝土結構強度都大幅降低,從而使橋樑在使用中的承載能力遭到嚴重削弱,極易遭受腐蝕,導致橋樑的重大損傷產生,威脅着橋樑工程的耐久性與承載力。

(3)鋼筋鏽蝕問題

在橋樑建設過程中,由於鋼筋、水泥、拌和用水以及外加劑等材料因素、除冰劑以及酸雨等環境因素、混凝土質量、水灰比等施工因素以及鋼筋預應力狀態等多種因素的影響,都可能導致鋼筋鏽蝕問題產生,直接影響着橋樑的使用壽命。

2.實例分析

以山東省某公路橋樑工程爲例,該工程全長188.9m,其上部結構的矢跨比爲1/5,是一個22m的8孔鋼筋混凝土鋼架拱橋。橋面的總寬度爲32.0m+2×1.30m,橋跨橫向設拱片14片,並運用6.5cm鋼筋混凝土橋面鋪裝、2道橫隔板、13道微彎板以及14道橫系樑進行每孔的連接,橋樑的下部構造爲羣樁基礎組合橋臺。該橋的交通量較大,且使用年限較長。在進行維修之前,主要存在以下病害。

(1)微彎板、橫系樑以及弦杆開裂

該橋有60%的微彎板沿縱橋向開裂,還有部分微彎板加筋肋有多條豎向裂縫存在,裂縫的最大寬度可達1.3mm。並有10%的橫系樑主拱片的混凝土產生裂縫,20%的橫系樑產生豎向裂縫,裂縫的最大寬度可達1.1mm。此外,弦杆也有多條豎向裂縫存在。

(2)主拱片開裂

實腹段跨中5m區域有豎向裂縫產生,裂縫的間距爲30cm左右,最大寬度可達1.0mm,大小結點混凝土均有最大寬度爲0.3mm的斜向裂縫存在。

除以上問題外,還存在着多數泄水管滲水的問題,直接侵蝕主拱片混凝土與鋼筋、導致混凝土膨脹脫落問題以及鋼筋鏽蝕問題產生。

針對以上問題,該橋採用了增大截面法對主拱腿、橫隔板以及橫系樑進行加固。在恢復了與拱片連接部位開裂的橫系樑的連接的基礎上,運用植筋掛鋼筋網來加固部分主拱腿、橫隔板以及橫系樑。

在安裝鋼筋鑽孔完成之後,運用壓力灌漿法對灌注結構加固。同時,在修復上弦杆以及主拱片實腹段混凝土裂縫時,採用化學灌漿法,對超過0.3mm的裂縫寬度進行修補處理;運用環氧樹脂,對小於0.3mm的裂縫寬度進行修復。對於混凝土裂化損傷以及鋼筋鏽蝕的問題,主要採用粘貼玻璃絲布或運用環氧砂漿等方法進行修補處理,並採用電化學法或加防腐塗層等方法防止鋼筋鏽蝕。

三、結語

橋樑施工技術水平直接關係着橋樑工程的質量以及我國橋樑建設的發展。在橋樑建設實際中,要立足於實際情況,合理選擇合適的橋樑技術工藝,不斷探索新技術、新工藝,將其合理地運用到橋樑建設之中,防止橋樑問題的產生。

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