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桥梁事故频发,结构安全不容忽视!

01

频发的桥梁事故

2018年11月10日,中国广西桂林资源县车田苗族乡一座在建桥梁在施工过程中桥面突然发生坍塌





11月25日,中国山西晋城泽州县金村镇西南蜀村南北横跨晋焦高速公路跨线桥坍塌




11月26日,中国福建莆田仙游在建仙水溪大桥的桥梁脱落受损




近期桥梁事故频发,仅2018年11、12两月,全国就有20余起桥梁坍塌事故,给当地交通安全和经济造成了很大损失。若能采取有效的加固维修措施,恢复和提高它们的承载能力,消除质量隐患,使其能够继续服役,将会带来巨大的社会和经济效益。


旧桥的补强加固没有现成的设计规范,又没有现成的施工验收标准,需要技术人员对旧桥的实际情况进行评估。因此,应高度重视公路旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保道路运输的安全。



02

桥梁安全评估


据不完全统计,2018年底中国现有各类桥梁55-60万座,每年开工建筑的桥梁约为1万余座,桥梁基数大,我们也需要面对大量旧桥,病害桥的维修问题,每一个解决办法都会为我们在桥梁安全评估、加固原则、加固施工方法等方面积累下宝贵经验。




桥梁维修加固前,要对桥梁的劣化与受损情况进行全面检测,依据受损现状进行安全性评估,确定结构物实际承载能力,判断损伤是否对桥梁承载力和耐久性构成威胁:

1、详细评估其结构现有强度是否能够承受实际荷载,以判定桥梁承载能力的安全性;

2、综合考虑结构损伤、材质劣化、施工缺陷等状况与周围环境条件,合理判断结构的使用寿命;

3、除了探索桥梁维护加固补强的施工工艺与技术之外,研究桥梁检测与安全性评估方法,建立有效的桥梁检测与预警系统。




03

桥梁加固方法


近年来,国家不断加大危旧桥梁维修改造力度,在桥梁的各类加固方法中,包括了国内外已经广泛采用的传统加固法,如桥面补强层加固法、套拱法加固拱圈等;也有新材料、新技术加固法,如粘贴碳纤维加固法、裂缝胶修补裂缝等。



① 套拱法加固拱圈


石拱桥经常会出现主拱圈拱顶横向开裂,拱顶下挠变形,结构受力导致侧墙竖向开裂严重,这时多采取主拱圈套拱肋加锚喷加固。主拱圈增设钢筋混凝土拱肋,肋间可设横隔粱,多位于拱顶处、1/4处、3/4处、拱脚处。肋与横梁间网格挂设钢筋网,锚喷肋间网格;拱肋处墩台可设现浇砼肋墙,桥墩墙间采用横粱连接。通过增大主拱圈截面提高承载力。通过锚喷层与原结构的紧密粘结,有效抑制原结构的开裂,并可显著提高加固构件的整体强度。

该法施工难度小,施工设备简单,造价低,施工周期短。常用于提高桥梁的强度、刚度以及因支点截面尺寸偏小导致的抗剪强度不足等混凝土梁的加固维修。



② 桥面补强层加固梁板

由于原桥面钢筋混凝土铺装破损,造成桥面沥青砼有坑槽,且有明显的裂纹和下陷。部分板底勾缝脱落,板缝间渗水严重。为确保结构安全,原桥面铺装凿除,首先应浇筑防水钢筋混凝土,原桥伸缩缝装置原状利用,以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载力目的。


采用此法时先将原桥面铺装全部凿除,拉毛洗净,预制空心板顶面做成凸凹不平的粗糙面,布设相应要求的钢筋网,凿除铺装后布设钢筋网。使新旧层面充分结合,以利整体受力,提高抵抗厚度增加引起的桥梁恒载的能力。该法在较小跨径的梁板桥梁应用较为广泛。



③ 预应力碳版加固


对于一些空心板底部会出现裂缝较多病害,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,危害桥梁的正常使用,采用预应力碳纤维板加固。


预应力碳纤维板加固系统是由碳纤维及其聚合物基质组合而成的主动加固技术。碳纤维主要是增加刚度和强度,而聚合物基质是增强弹性和韧性。与传统的粘贴钢板或加大混凝土截面等加固技术相比,预应力碳纤维板具有几乎不增加自重和可不卸载进行加固的诸多优点。


利用此项技术加固桥板,具有结构耐久性强、施工周期短、加固成本低等显著特点。基于这些优良特性,预应力碳纤维板被大量应用于桥梁的加固。



④ 裂缝胶修补裂缝


桥梁底部裂缝通过预应力碳板可以有效得到控制,但不会令其消失,裂缝在荷载或外界诸多因素的作用下,会产生病变,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,危害桥梁的正常使用,必须加以控制。采取裂缝胶修补裂缝,可有效防止裂缝扩展引起钢筋锈蚀等病害。


该法利用在特制合成橡胶管状注入器中,充满树脂膨胀产生的300KPa左右的恒定自然弹性压力,将高分子树脂修补材料缓慢持续的压入裂缝中。可有效防止裂缝中积存的气阻,从而保证修补质量。


钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,采用此法最为适合,此法易灌满,粘结性好,公路旧桥加固普遍采用,是一种较为先进的裂缝修补方法。



桥梁加固是预防和避免桥梁的坍塌造成物资损失和人身伤亡的必要手段,可缓和桥梁重建投资的集中性,以少量的资金投入,确保桥梁安全使用,延长桥梁的使用寿命,为国家带来较大的经济效益。




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