精选城投债1年期私募证券投资基金

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政信知识：

有利恢复和提高桥梁的承载能力

     　　关键词：公路桥梁，原因分析，加固措施　 　　引言 　　现有公路桥梁中有一部分因修建年代久远、质量低、病害严重的老桥，或因设计、施工以及使用上的种种原因存在不同损伤的桥梁，承载能力偏低，已不能维持正常使用，因而需采取限重、限速通行措施，甚至不得不关闭旧危桥梁进行加固处理

    所以采取有效的加固改造措施，恢复和提高这些桥梁的承载能力

     　　1桥梁需要加固的原因 　　1.1旧桥梁原有的设计标准低，不能满足发展了的车辆通行要求

     　　1.2由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用(如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱集料反应、冻融、盐害等)使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重

     　　1.3桥梁的使用年限长，接近其使用寿命

    我国在20世纪60～70年代修建的桥梁，大部分仍服役，由于年久失修、失养，已不适应交通量日益增长的需要

     　　1.4外界不利荷载的影响使得桥梁结构安全性下降

    在我国，造成此种情况的最大原因是在路上行驶的货车大多数超载、超限行驶，致使20%以上的桥梁出现安全隐患

     　　1.5新建桥梁由于勘察、设计及施工的问题而无法满足使用要求以及新桥的使用功能发生改变，也是桥梁需要加固的重要原因

     　　2常用的桥梁补强加固方法 　　2.1加大截面加固法

     　　该法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术

    加大截面加固法一般采用2种方式：一种是加厚桥面板；另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度

    该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固

    采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果

    但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减小

     　　2.2粘贴钢板加固法

     　　该法是以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法，其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响

    但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固

     　　2.3粘贴碳纤维增强塑料加固法

     　　该法采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面，碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果

    其主要特点是：几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握

    该方法的缺点是弹性模量与强度比值过低;环氧树脂在温度大于60℃时会呈现软化现象，而桥梁一般受到阳光直射，桥面温度大于60℃的可能性很大，不利于采用树脂胶作粘贴剂

     　　2.4体外预应力加固法

     　　该法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法

    体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成

    体外预应力技术能大大缩短施工工期，能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响

    适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固

    但在无防护的情况下，不能用于温度在60℃以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构

     　　2.5喷混凝土加固法

     　　该法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土，以恢复对钢筋的保护，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观表面的功能，是目前常用的维修加固方法

     　　2.6置换混凝土加固法

     　　该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点

    适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固

     　　2.7有粘结外包型钢加固法

     　　该法也称湿式外包钢加固法，特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于60℃以上的高温场所

    适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固

     　　2.8锚栓锚固法

     　　该法适用于混凝土强度等级为C20～C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构

     　　2.9增加支承加固法

     　　该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间

    适用于具体条件许可的混凝土结构加固

     　　2.10绕丝法

     　　该法的优缺点与加大截面法相近

    适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合

     　　3桥梁加固方法选用原则 　　桥梁加固的方法如前所述有多种，对于具体的工程如何选用，应依照以下的原则： 　　3.1采用加固方案之前，须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求

     　　3.2补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施

    因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则，在兼顾经济性的前提下，只有在较复杂的情况下，才可考虑更改结构形式

    如果采用补强加固的方式仍不能达到交通运输要求，则必须考虑进行重建桥梁的部分或全部

     　　3.3选择桥梁加固方式时，必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量，最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工

     　　3.4采用扩大或增加桥梁构件断面的方法进行加固前，应考虑增加部分与原有部件的结合效果

     　　4桥梁安全评估及加固准则 　　对桥梁进行加固前，首先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

    承载力表示结构承受设计荷载的能力，耐久性是指结构的设计寿命

    应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

    而在耐久性方面，应综合考虑结构损伤、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

    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，都是桥梁加固工程中的重要内容

     　　4.1桥梁安全评估 　　我国目前主要采用检测与计算相结合的方法对桥梁安全的承载力进行评定

    用计算方法对桥梁安全的承载力进行评定的过程如下： 　　(1)用实际尺寸计算截面的承载力； 　　(2)计算实际恒载，从截面承载力中减去实际恒载； 　　(3)按设计要求计算实际活载； 　　(4)按下式计算评定系数： 　　(1) 　　式中，为结构抗力；为恒载组合设计值；为活载组合设计值

     　　4.2加固准则 　　桥梁加固准则的执行和桥梁加固是一项严密的系统工程，其包括2大块内容： 　　一是原始基本数据的收集，包括原桥的构造尺寸、材料的实际强度、承重结构破损率及实际断面尺寸等一系列参数，原桥基本数据的收集正确与否直接影响整项加固工程； 　　二是加固3准则的严格执行，这3个加固准则是“恒载应力”准则、“组合应力”准则、“极限承载力”准则

    下面以拱桥加固为例，对加固3准则进行说明

     　　(1)“恒载应力”准则

    即桥梁在加固前或拟定截面加固后在恒载作用下其主拱圈应力必须控制在限值范围内

    桥梁在营运过程中，随着材料的老化、风化，承载结构裂缝的开展，截面尺寸的破损以及永久性变形的增大，往往桥梁本身在恒载作用下其承载力不能满足要求

    此时桥梁管理部门应当机立断，判定桥梁为“危桥”，作重建处理

    否则，将出现加固后桥梁病害加重直到垮塌的事故，或原桥加固费用巨大、经济指标不合理的不利情况

    如某地区一桥梁营运多年后因恒载应力不能满足强度要求，桥梁管理部门强行加固，结果造成桥梁变形加剧，迫使炸桥重建

    另外，桥梁加固后，由于加固层增加了原主拱圈的负担，造成原主拱圈边缘应力增大

    因此，还应验算桥梁在本身恒载与加固层恒载作用下原主拱圈应力是否满足强度要求

    综上所述，桥梁加固应满足下列准则： 　　<(2) 　　式中：为桥梁在加固前或在拟定截面尺寸下加固后在恒载作用下主拱圈边缘应力；为原主拱圈边缘应力限值

     　　“恒载应力”准则是桥梁加固的首要基本准则，只有在满足该准则前提下，方可进行后续加固工作

     　　(2)“组合应力”准则

    在各种最不利荷载组合作用下，原主拱圈边缘应力必须满足强度要求，桥梁加固的精髓在于新、老主拱圈能够协调变形，共同承担活载作用

    一般而言，新增加的主拱圈层往往采用强度和弹性模量均较高的材料，而老主拱圈层由于已营运多年，出现材料强度削减，整体受力性差的情况

    因此，桥梁加固中控制应力的是新、老复合主拱圈中的老主拱圈

    具体地说，桥梁加固后，在最不利荷载组合作用下，新、老复合主拱圈中的老主拱圈边缘应力必须满足强度要求，即： 　　<(3) 　　式中：为组合荷载作用下原主拱圈边缘应力值；为原主拱圈应力限值

     　　“组合应力”准则是桥梁加固中尺寸拟定的控制准则，只有在满足该准则前提下方可进行后续加固工作

     　　(3)“极限承载力”准则

    在最不利荷载组合作用下，桥梁加固后其强度和稳定性均要满足要求，即：                      　　　　式中：A——新老主拱圈组合截面的换算面积，其按极限强度进行换算； 　　——计算纵向力； 　　——纵向力偏心影响系数，，为纵向力偏心距，为组合截面重心至偏心方向截面边缘的距离，为组合截面的回转半径，为截面形状系数； 　　——材料安全系数； 　　——纵向弯曲系数

     　　“极限承载力”准则是桥梁加固满足前2准则前提下，体现提高桥梁承载力幅度的准则

    桥梁加固效果是否显著，以该准则为依据

    　 　　参考文献: 　　【1】杨文渊，徐奔.桥梁维修与加固【M】.北京：人民交通出版社,1992. 　　【2】张伟林.混凝土桥梁加固技术的现状【J】.安徽建筑工业学院学报,2004,12(3)：1～4. 　　【3】郝晓燕.浅谈桥梁的加固技术及其应用【J】.山西建筑，2002，28(11)：133～134. 互通式立交位置的选取就显得比较重要，需要了解立交区域内许多自然条件，包括立交区域内的地形情况、岩石和水土的分布和气候条件，以及区域内植被情况，通过对这些方面的了解，以解决与周围景观的协调问题，确定立交景观设计的总体设计思路

    立交如何与周围景观融合在一起，并对景观起到一个画龙点睛的作用，这些将需要通过具体设计来实现

    天缘论坛，无限交流空间！ 　　与其它建筑物一样，互通式立交的造型也是以空间为主体，但是由于互通式立交具有空间开敞，规模宏大等特点，人们当处于其中的某一点时往往很难一览全貌，这时只有当视点升高到一定程度时，才能领略到其整体的外部形象，因此互通式立交的整体形象主要是通过各种平面线型的平、纵面组合得以全面表达的，匝道作为立交的最基本单元，立交的平纵面设计思路均是通过其具体反映出来的

    在匝道的平面设计过程中，应尽量避开受保护的景观空间，避免错误地割断生态景观空间或视觉景观空间的做法

    《公路路线设计规范》对匝道的平面设计在这方面也提出了要求“互通式立交的景观应与匝道线形布设相配合，并与环境相协调”

    在匝道的纵面设计过程中，由于其自身功能的特殊性，经常会遇到一段很短的距离需要克服几米的高差，这势必会破坏立交范围内原有的地形、地貌，这时就需要通过对匝道上不同区段的构造物采用不同的立面造型，以达到丰富立交景观的作用

    从而使立交在整体造型上具有美观、大方的特点，并对周围景观起到优化的作用

     　　立交的坡面景观设计立交的坡面景观设计对于立交的整体设计是一个必不可少的部分，它使立交的造型具有优美、实用的特点

    立交的坡面景观设计的一个主要途径是通过坡面修饰来实现的

     　　坡面修饰就是对匝道所包围着的区域，进行横断面设计时，根据匝道填土高度的不同，路基横坡度采用不同的值，越低越缓，一般在路肩3~4米的范围内作成园形，这样将使匝道的横断面在整体上具有柔和的自然形态，起到修饰和美化的作用

    坡面修饰一般在环形匝道及三角区域内进行，而作为坡面修饰设计思路在设计文件中的具体反映即为等高线图

    坡面修饰的等高线要尽可能地不与原有的地面等高线相反，因此设计过程中，一方面要考虑匝道的填土高度、地形和排水

    另一方面还要核对匝道的横断面在坡面修饰时，所引起的地面等高线变化

    等高线不一定是规则的，可以考虑利用现有的地面，以营造出自然的景观

    例如渭潼高速公路的赤水立交，该立交主线和匝道均为填方路基，在进行坡面修饰时，考虑了排水需要后，对路基边坡坡度放得比较缓，给人以自然坡度的感觉，减少了人工构造物的痕迹

    在进行路基填方处理时，由于坡面修饰用土只起景观修饰和排水的作用，所以不必像路基填土那样进行逐层碾压，可减少人工费用，同时又达到美化景观的功效

    当立交处于挖方段落时，还应根据其特点作出相应的调整，这时需要特别注意车辆的安全感和舒适感

    例如渭潼高速公路的华县立交，该立交的部分匝道处于挖方段落，行驶在匝道上的车辆在接近挖方段落时，就有匝道显得窄的感觉，车辆跑起来也显得有些困难，针对这些问题，在设计中采用了将匝道右侧的土全部挖去，同时对匝道所包围三角区域重新进行坡面修饰的方案，这样不仅消除了驾驶员行车时压迫感，又增强了几条匝道之间的通视条件，对铲除的不能直接用于路基填土的腐植土，可就近用于坡面修饰，减少了运距

     　　绿化是立交景观的重要组成部分，它兼起到宏观景观和微观景观的作用

    立交的绿化主要以矮小灌木、草皮为主，从工程条件看，这些花草树木对路基边坡有一个稳定作用，此外它们对现有的景观还能起到补充的作用，调整工程中难以避免的景观影响，并同时保持了生态平衡

    位于匝道两侧的矮小灌木、草皮对景观还起着良好的衬托作用

    由于匝道的平曲线半径一般较小，因而在曲线外侧的树木使曲线变化显得非常明显，而在内侧的树木既可增加识别匝道特征的能力，又能使景观与造型恰当地配合，但应注意的是，在立交内应种植矮小的灌木，以利于整个立交的通视，保证车辆的行驶安全

    这些绿化仅能起到宏观景观的作用，作为互通式立交的绿化，还需搞一些集中的景观绿化，如在立交的匝道所包围着的区域内可适当栽植观赏性花卉，形成有地方特色的景观效应，这时行驶在立交上的人们通过车窗，欣赏到这些花草树木，无疑是一种赏心悦目的美的享受

      

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