论文摘要
我国在役简支板桥绝大部分建造年代在60年代初到90年代末,在这段时间内建设的桥梁正是设计、施工和监理逐步完善的时期。这些桥梁在建设和运营10-20年后出现了各种各样的突出问题,桥面铺装开裂、桥板纵横裂缝、桥台破损沉陷、锥坡塌陷、桥头跳车严重等,几乎涵盖了桥梁结构的全部。这当然也和当初设计标准低,现如今车辆超载超速情况严重有很大的关系。这些问题逐步显现,严重影响了车辆的安全运营,存在极大的隐患。尤其是在国省道和县乡公路上中小桥梁最为突出,大部分桥是3类桥,甚至有4类桥。对于这些问题桥梁全部推翻重新建设,既不现实也没有必要,除了个别4类桥应当立即拆除重建外,对大部分3类桥,可以根据具体的情况采取不同的加固措施,延长其寿命,在工程改建之前保障安全畅通,是很必要的。据统计,我国通车公路路网中,截至2000年底,现有桥梁278809座,总计长度为10311794米,其中98.76%的为永久性桥梁,0.67%为半永久性桥梁,0.57%为临时性桥梁。中、小跨径的桥梁约占桥梁总数的94.53%,而它们中间的大部分位于技术标准低、通行能力差的县乡公路上,设计荷载标准大多为汽-13、拖-60或汽-15、挂-80,其中还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽-10、履带-50,甚至低于汽车-10级。由于交通运输事业的发展,交通量与日俱增,车辆载重显著提高,加之人为或自然等因素的影响,使得这些桥梁处于一种带病、超负荷工作状态。如何对桥梁实际状态作出评估,确切地评定其承载能力,以便采用科学合理的经济适用方法进行加固、加宽等的技术改造,改善其适应度,提高公路路网通行能力,这是我国公路在相当长的一段时间内所要面临的突出问题。实践表明,混凝土结构的任何损伤与破坏,一般都是首先在混凝土中出现裂缝,裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。所以,对混凝土结构损伤的诊断,首先应从对结构的裂缝调查、检测与分析入手。钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝都有其产生的一种或几种原因。钢筋混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,大致可以归纳为两大类:第一类:由外荷载引起的裂缝,称为结构性裂缝(又称为受力裂缝),其裂缝的分布及宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现,预示结构承载力可能不足或存在其他严重问题。第二类:由变形引起的裂缝,称为非结构性裂缝,如温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构变形受到限制时,在结构内部就会产生自应力,当自应力达到混凝土抗拉强度极限值时,就会引起混凝土裂缝。裂缝一旦出现,变形得到释放,自应力也就消失了。两类裂缝有明显的区别,危害效果也就不相同。调查资料表明,在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%,以荷载引起的裂缝占主导的约占20%,有时两类裂缝融合在一起。对裂缝原因的分析是裂缝危害性评定、裂缝修补和加固的依据,若对裂缝不经分析研究就盲目进行处理,不仅达不到预期的效果,还可能潜藏着突发性事故的危险。针对济南地区桥梁加固应用案例,重点对通过使用碳纤维和粘贴钢板加固进行了分析计算,由于简支板桥高度较小,相对配筋率较大,采用在受拉区直接增设补强材料,仍不能满足设计荷载的要求,故同时采用结合桥面铺装维修,采取有效的构造措施,加强桥面铺装层与梁板的整体连接,保证桥面铺装层混凝土参与主梁共同作用,减少加固补强的工作量。