橋梁需要加固的主要原因是因為橋梁存在缺陷病害或者承載力不足而使得橋梁不能正常工作。而橋梁加固的目的則是使被加固橋梁能繼續(xù)服役。所以,橋梁加固的目的主要可以歸結(jié)為以下兩點:
(1)確保在役橋梁的安全、完整、適用與耐久。
在服役過程中的橋梁不可避免地會經(jīng)常受到風、雨等外界環(huán)境的影響,還承擔著過行車輛荷載的沖擊,這將使得橋梁不斷累積損傷并形成病害。此時最有效的措施是及早地發(fā)現(xiàn)橋梁的損傷并處理,防止損傷病害的擴大,確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。相反,如果沒有及時對帶病橋梁進行加固,隨著病害的擴大,很有可能會使橋梁過早結(jié)束其使用壽命,嚴重時甚至會發(fā)生不可挽回的安全事故。因此確保橋梁的安全和耐久性是橋梁加固的一個重要目的。
(2)提高原有橋梁的承載能力。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,交通運輸事業(yè)也快速發(fā)展,交通運輸量大幅度增長,行車的密度及車輛的載重越來越大。尤其是推行拖掛運輸和集裝箱運輸后,重型車輛日益增多。這使得原有橋梁的設(shè)計荷載已經(jīng)不能滿足日常的使用需求。而加固改造承載力不足的橋梁可以提高舊橋的承載力,適應(yīng)交通運輸事業(yè)的發(fā)展,使得舊橋繼續(xù)服役,為經(jīng)濟發(fā)展做貢獻。
橋梁需要加固的原因有很多,或是因為存在影響橋梁工程的缺陷或損失,或是橋梁承載力已經(jīng)不滿足交通的需求。通常需要加固的橋梁都處于交通要道,加固期間難免會影響交通運輸。而且從某種意義上講,舊橋的加固改造難度甚至會超過新建橋梁。這些都是橋梁加固會遇到的難題。如何處理這些問題,需要對橋梁改造提出以下的基本要求:
(1)在確定加固方案以前必須對加固構(gòu)件進行詳細的檢查和可靠性評價,全面了解已有結(jié)構(gòu)的材料性能、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系,并掌握結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷等方面的信息,對結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和承載能力進行分析。
(2)橋梁加固的方案應(yīng)該符合技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、施工方便、效果可靠的原則。在選擇加固方案的時候應(yīng)該結(jié)合加固橋梁的實際狀況和加固后的受力特點,對結(jié)構(gòu)整體進行分析,確保所選方案的加固效果符合橋梁的使用要求。在符合使用要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)綜合經(jīng)濟指標,選取最優(yōu)的加固方案。
(3)盡可能利用原結(jié)構(gòu)的承載能力,減少對原結(jié)構(gòu)造成損傷。在選擇加固方案時,應(yīng)該盡可能保留原結(jié)構(gòu)。結(jié)合原結(jié)構(gòu)的實際狀況和加固后的受力特點,對結(jié)構(gòu)整體進行分析,在保證加固后結(jié)構(gòu)符合要求的基礎(chǔ)上減少對原結(jié)構(gòu)造成的改造損傷。
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