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      超載運輸對橋梁的損害及加固方法
      發布時間:2014-08-09
      青龍境內青樂線橋梁均建于上世紀九十年代,設計荷載均為15級,掛—80。擔負著青龍鐵礦粉、砂資源的外運任務。隨著公路交通的日益發展,公路運輸中的車型日益復雜化,受利益驅使,大型重載車輛已成為公路運輸車輛的主流。車輛超載現象十分嚴重,根據治超統計:80%的車輛都已超過設計荷載,運輸鐵礦粉、砂的超載車輛主要有:斯太爾等車型的六軸半掛車,泰脫拉等車型的5軸全掛車等,上述車輛單車總重在60T以上,最大總重可達120T以上,隨著運營時間的增長,車輛超載現象日趨嚴重。致使大部分橋梁因超載而發生了不同程度的損壞,尤以橋梁上部結構單板受力最為嚴重。嚴重的會導致橋梁坍塌事故的發生,2005年青樂線K18+718處小橋就因超載運輸而造成了橋梁坍塌。


        一、橋梁受力損壞情況

        橋梁受力損壞,一般都是由橋梁損壞后造成橋梁單板受力而損壞。單板受力,是指橋梁上部板梁結構中部分梁之間失去橫向聯系后,產生某一塊或多塊板梁單獨受力的情況。橋梁出現單板受力病害后,由于荷載橫向分布系數比設計值增大,橋梁不能共同受力,橋梁的整體承載能力降低。橋梁橫截面上的梁板之間無法相互傳力,加劇了單板疲勞破壞,使橋梁上部結構處于極為不利的受力狀態,降低了橋梁的耐久性和使用壽命,給行車帶來了極大的安全隱患。

        這種病害從橋面上看主要表現為,行車道位置的橋面鋪裝開裂、碎裂,進而形成車轍和縱向貫通裂縫,且裂縫有規律地分布在板間鉸縫的上方,至使局部混凝土松散,形成坑槽,造成行車平順性降低。橋梁板端與橋臺背墻連接處的橋面鋪裝存在橫向貫通裂縫。

        從橋下看,橋梁鉸縫混凝土普遍開裂、脫落、鉸縫混凝土呈塊狀剝落嚴重,且存在著嚴重的滲水痕跡。在重載車輛作用下,由于板間鉸縫橫向聯系失效,導致部分橋梁行車道外的梁板底面跨中部位形成有規律的橫向貫通裂縫。

        超載車輛造成橋梁的單板受力,削弱了橋梁上部結構的整體性,降低了橋梁的整體承載能力,同時使上部主要構件處于非常不利的受力狀態,在重載車輛的作用下,對行車安全構成極大隱患。

        二、形成單板受力原因

        1.超載運輸致使車輛的載重量遠遠大于設計荷載。

        2.鉸縫施工質量不易控制也是造成這種病害的主要原因。

        部分橋梁鉸縫較寬,鉸縫混凝土松散、振搗不密實。鉸縫施工質量不高直接導致上部結構橫向聯系薄弱,整體承載力降低。

        3.鉸縫完好時,在設計荷載作用下能正常傳遞剪力,但在超載嚴重的車輛作用下,鉸縫不能按正常情況傳遞剪力,而是因受剪力過大導致鉸縫損壞。在鉸縫完好的情況下,受力最不利的梁板最大荷載橫向分布系數約為0.3,當鉸縫橫向聯系損壞,形成單板受力時,車輪直接作用的梁板橫向分布系數均為0.5,荷載提高近2倍,對梁板受力極為不利。


        4.橋梁設計時,鉸縫企口較小,橫向聯結鋼筋較細,鋪裝防水混凝土層較薄,鋪裝鋼筋網配筋較細,降低了鉸縫橫向傳力,造成鉸縫承擔的剪力下降。

        5.橋面排水不良以及鋪裝防水性能較差,也加劇了鉸縫的破損。

        三、加固方法

        2006年,青樂線4座中橋通過提高承載能力的方法進行加固,對橋面鋪裝及鉸縫的破壞進行了維修補強,以加強橫向聯結,提高橋梁的整體承載能力。采取加固的方法:

        1.鑿除水泥混凝土橋面鋪裝,剔除鉸縫混凝土。

        2.在梁板頂面植筋,使該鋼筋伸入鋪裝層,錨固筋頂部與鋪裝鋼筋進行焊接,使橋面鋪裝與梁板共同受力。

        3.提高鉸縫混凝土標號,鉸縫頂面增設鉸縫橫向聯結鋼板,加強鉸縫橫向傳力,增強上部承重構件的橫向聯系。

        4.提高鋪裝混凝土標號,加大鋪裝厚度,加強橋面鋪裝的布筋,加粗、加密鋪裝層鋼筋中的橫向傳力。不僅補強了橋梁梁板的承載能力,還增加橋梁的橫向剛度,加強橋梁荷載的橫向分布。

        5.做好橋面排水。

        四、結語

        橋梁加固完成后應加強交通管制,采取有效的限載控制措施,加大管理及查處力度,嚴格控制超載車輛通行,以減少超載對橋梁的損害,延長橋梁使用壽命。

        參考文獻

       。1]楊之淵.橋梁維修與加固[M].人民交通出版社出版.

        作者簡介:張慧榮(1969-),女,秦皇島市青龍滿族自治縣交通局公路管理站助理工程師。


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