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工程管理前沿【2019年第24期】

  • ID:271572
  • 浏览:8908
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-10 09:32:25
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

桥梁改建工程中新技术新材料在的应用探讨

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 方旭辉
资料简介

摘要:随着交通通行压力的逐年增大,部分修建时间跨度大的桥梁工程项目,其设计承载力与交通运力之间出现了严重不相匹配的情况,导致桥梁质量亮起红灯,因而埋下了重大的安全事故隐患。为此,近年来,桥梁改建工程被提上重要日程,而在改造改建过程中,新型施工技术与新型材料的应用成为工程施工的一大亮点,并对延长桥梁的使用寿命起到了积极的助推作用。本文将以桥梁改建工程实例,对新技术新材料的实际应用效果展开论述。

桥梁改建工程中新技术新材料在的应用探讨

方旭辉

黑龙江建通公路工程监理咨询有限责任公司云南分公司 650101

摘要:随着交通通行压力的逐年增大,部分修建时间跨度大的桥梁工程项目,其设计承载力与交通运力之间出现了严重不相匹配的情况,导致桥梁质量亮起红灯,因而埋下了重大的安全事故隐患。为此,近年来,桥梁改建工程被提上重要日程,而在改造改建过程中,新型施工技术与新型材料的应用成为工程施工的一大亮点,并对延长桥梁的使用寿命起到了积极的助推作用。本文将以桥梁改建工程实例,对新技术新材料的实际应用效果展开论述。

关键词:桥梁改建工程;新技术;新材料;应用

桥梁改建工程是对原有桥梁进行加固、扩建、加宽、改造施工,尤其对早期修建的桥梁工程来说,桥梁的宽度与承载力已远远低于现有的交通运力要求,如果整体拆除,不仅耗费大量资金,而且也严重影响车辆的正常通行。基于此,施工企业着眼于经济效益与社会效益,积极运用新技术,采用新材料,既加快了工程进度,同时,也保证了改建工程质量。

一、工程概况

该立交桥始建于1992年,于1994年正式通车,该桥的上部结构为等截面钢筋混凝土连续箱梁,跨径为(15.4+20+20+15.4)m,箱梁的底宽为2.8m,梁高为1.2m,桥梁下部结构为直径100cm的钢筋混凝土圆柱型中墩,每根柱支承一根箱梁,墩台基础为直径120cm钻孔灌注桩。由于该桥修建时间较早,桥体的抗震性能较差,因此,需要对该桥进行抗震加固改造。

根据桥梁改建方案,新桥的设计宽度为43m,横向断面为4幅,中央隔离带宽为2.5m,两侧车行道的宽度均为11m。改建后,旧桥的可利用宽度为17.4m,在此基础上两侧各加宽12.8m,而桥梁主跨径保持不变。为了加快施工进度,在桥梁改建过程中,每一道改建工序均应用了新技术与新材料,下面就新技术与新材料的实际应用效果予以具体阐述。

二、新技术新材料在桥梁改建中的实际应用效果分析

(一)环氧树脂新型材料在新旧混凝土板连接施工中的应用

在新旧梁板连接过程中,需要去除旧桥1.0m的混凝土,旧桥钢筋保留,为了使新旧混凝土能够紧密结合,施工时,先行绑扎行车道板的钢筋,再行浇注新板混凝土,在新旧混凝土的接合处涂抹特种环氧树脂粘胶。这种新型材料通用性强,填充缝隙大,适用温度介于-50—150℃之间,并且具有防水、耐油、耐强酸强碱的特性,是桥梁改建工程中常用的一种混凝土粘合剂,使用这种新型材料能够有效降低伸缩缝的出现几率。

(二)化学锚栓在箱梁整体连接施工中的应用

化学锚栓是由乙烯基树脂为主要原料的高强度锚栓,该锚栓通过特制的化学粘接剂,将螺杆胶结固定在混凝土基材钻孔当中,以形成固定件锚固的复合件。同时,化学锚栓具有无膨胀应力、边距间距小、安装快捷、凝固迅速、节省施工时间等优势。在该桥梁改建施工中,为了确保新旧桥梁上部结构的横向整体性与稳定性,使新旧桥梁之间能够顺畅传导荷载力,在主梁中、端部支点位置与新旧桥箱梁之间设置钢箱横梁,并利用化学锚栓在混凝土箱梁腹板外侧锚固一块连接钢板,使其形成整体结构。这样,能够增大箱梁的承载力,使桥梁整体的安全性能得到大幅提升[1]

(三)提高桥梁抗震标准的新技术

由于该桥梁处于8度地震基本烈度区,在设计和计算抗震标准时,桥梁的抗震设施按照9度设防,修正系数取值为1.7,加固措施主要包括增加防止落梁设施、中墩墩柱加固以及墩台基础加固。

1.防止落梁设施

在桥梁改建过程中,技术人员发现旧桥上下部结构之间并没有抗震描栓,也未设置横向和纵向的防止落梁设施。因此,首先应当考虑增加中墩以及桥台的防落梁设施。中墩防落梁设施分为上下部组件,上部组件为水平钢板,底面焊有方形钢筒抗震销,横梁底面用自动切底式锚栓进行固定。下部组件的水平钢板与墩柱顶部新增设的加固钢板箍之间焊牢。为了提高下部组件的整体刚度,在柱顶钢板箍与水平钢板之间加焊两条加劲肋条。钢板箍由10mm厚的钢板制成两个半圆,并通过粘结剂与墩柱紧密接合。在施用电焊时,电焊产生的高温极易给粘接剂造成影响,因此,为了保证粘结剂具有足够的粘结力,防止落梁的下半部组件应当预先进行焊接,再行安装粘合。

在布置桥台防落梁设施时,首先将两块相互垂直的钢板焊制成上下相衬的托架,将其布置在箱梁端部两侧以及桥台台帽相对应的位置。上下托架之间焊有钢筒抗震销,然后利用自动切底式锚栓将上下部的托架锚固于箱梁或者桥台台帽的相应部位。

2.中墩墩柱的加固技术

原有旧桥的墩柱直径为100cm,钢筋直径为22mm,无法抵御8度地震烈度,因此,在对中墩墩柱采取加固措施时,应用外包粘钢的新型技术,采用这项技术,中墩墩柱的承载力能够提高100%—200%以上,其中加固钢板套箍采用8mm的钢板,内径为106cm,将其分割成两半,当安装完毕后,对坡口处进行焊接,焊接前,需要清理柱身,并进行凿毛处理。柱身与钢板套箍之间的缝隙利用新型环氧砂浆填充密实,在环氧砂浆的作用下,钢板套箍与旧桥的混凝土柱身形成一个整体,进而使墩柱承载力得到大幅提升。

3.墩台基础加固技术

经过对旧桥中墩配筋率的测算,最终得出配筋率为0.333%,这与标准承载力要求严重不符,因此,应当对中墩基桩采取加固措施。结合旧桥中墩基础的特点,可以采取增设钻孔灌注桩的加固方案,增设的灌注桩直径为40cm,增设数量为8根,混凝土标号为C25,钻孔灌注桩的桩长为4.5m,同时,在第一根灌柱桩的桩身内设置由螺旋筋固定的6根直径为18mm的纵向钢筋,为了使旧桥墩柱与新的基桩群形成一个整体,在新加的桩群周围加浇一道钢筋混凝土圆形套箍,这样一来,使中墩基桩承载力满足标准要求[2]

此外,原有旧桥的桥台地基,承载力也不符合现行标准要求,因此,在旧桥桥台的前趾位置采取高压注浆的方法,增加地基土壤的密实度,这样,能够大幅提升土壤的弹性抗力,使桥台基桩能够抵御8度地震水平力。

(四)桥梁防撞护栏的设置

该桥梁两侧分别设置了不同形式的防撞护栏,经过对护栏强度的测定,旧桥护栏抵御撞击的强度与标准要求相差甚远。而且就该桥而言,钢箱混凝土联合梁顶面只有8cm厚的沥青混凝土桥面,这就极大限制了防撞护栏连接钢板的尺寸以及焊缝长度,这就与预埋钢板固结在混凝土梁顶的防撞护栏设置要求不符。因此,为了提升防撞护栏的强度,有效解决原有旧桥无法预埋钢板的问题,在施工过程中,采用粘结锚栓,在原有旧桥的梁顶预埋钢板,这样,能够达到分隔上下行车道的目的。该技术能够使防撞护拦满足水平撞击力的要求,也增加了护栏抵御车辆撞击的强度。

结束语:

综上,该桥梁的改建工程主要运用了化学锚栓、切底式锚栓、外包粘钢、环氧树脂粘胶的新型施工技术与新型材料,不仅有效改善了桥梁的抗震性能,提升了桥梁的整体承载力,而且也使新旧桥梁实现了完美接合。随着时代的进步以及科学技术的迅猛发展,更多新型的施工技术与施工材料应运而生,在这一利好形势下,工程技术人员应不断拓宽视野,始终秉持与时俱进的态度,在工程施工中不断应用新技术、新方法、新材料,建造更多的精品工程。

参考文献:

[1]陈永祥.新技术新材料在桥梁改建工程中的应用[J].交通世界,2017(009).

[2]马苗苗.新技术新材料在桥梁改建工程中的应用[J].河南建材,2019(5):12-13.