在市政路桥建设与使用的过程中,现场施工环境的变化以及使用过程中的超载、超负荷运行等原因,极易导致市政路桥出现病害、老化的现象。为了有效避免病害问题的进一步扩大,需要针对市政路桥存在的问题进行合理的加固改造设计。在有效处理病害的同时,提升市政路桥的强度、性能,使其能够满足城市交通运输发展的多方面需求,增强市政路桥工程的使用寿命与安全性。
一、市政路桥加固改造设计要点
(一)结构评估
市政路桥加固改造设计展开之前,需要分析当前工程当前面临的主要问题,并在此基础上进行加固改造设计,使市政路桥的加固改造能够满足路桥使用的实际需求。在具体应用的过程中,首先需要对市政路桥的承载能力进行有效的评估,确定路桥结构的荷载能够满足设计以及当前使用的需求。在计算的过程中,需要对桥梁的静态、动态荷载能力进行有效的评估,并根据路桥的具体使用情况对各种荷载进行有效的计算,从而充分了解当前路桥结构面临的主要问题[1]。其次,需要对路桥结构各个部位的情况进行有效的检测,例如对桥墩、梁、路基、铺装等方面的检查。通过目视检测以及非破坏性检测的方式,对各个部位是否存在病害、老化的现象进行分析。并在此基础上,进一步诊断路桥结构当前面临的主要问题。例如存在裂缝的情况下,需要对裂缝的类型和产生的原因进行分析,然后判断裂缝的深度、影响程度,从而提升加固设计方案的合理性与可行性。此外,还需要对各个部件的结构强度进行评估。根据其的几何形状、尺寸、材料特性以及在使用过程中的荷载情况,从而了解各个部件结构是否存在强度不足的现象。同时,还需要对其进行动力响应的评估,判断其在运行过程中是否会受到自然频率、车辆荷载带来的荷载频率等方面的影响,从而确定路桥结构是否存在共振现象。并在加固改造设计的过程中,采取相应的措施有效解决共振问题。
(二)加固改造方案的制定
合理的展开加固改造,有利于实现市政路桥加固改造的目的。在实际应用的过程中,通常会使用增加梁柱截面面积、设置混凝土加固层、加装预应力结构、钢结构支撑等方式,有效提升市政路桥的承载能力、抗剪能力、抗变形能力。同时,还需要针对市政路桥当前面临的病害,选择相应的病害处置方式,例如通过灌浆混凝土、混凝土喷射、路面铺装翻新等方式,解决路桥工程出现的病害[2]。
增加梁柱截面面积的情况下,需要对梁柱进行加宽或者加高,提升其的承载能力,有效应对路桥结构强度不足的现象;在使用混凝土加固层进行加固的情况下,可以在需要加固的现有结构表面设置钢筋混凝土,提升其的刚度和强度。通常用于结构受力较为均匀、表面比较平整的情况下。该方式可以有效提升不同路桥结构的整体承载能力;而在加装预应力结构的情况下,可以通过在现有的结构中安装预应力结构,从而对结构的受力性能进行有效的调整,并减少结构出现的变形和裂缝现象,使其的承载力得到有效的提升。该处理方式通常用于需要有效提升结构刚度、受理能力的情况下;而钢结构支撑通常用于对路桥抗侧移能力、结构刚度能力加强的过程中,可以有效提升结构整体的稳定性与承载能力。
(三)施工工艺安排
良好的施工工艺安排,可以提升市政路桥加固改造的安全性与可靠性。在实际展开的过程中,路桥的加固改造首先需要判断是否需要拆除原有的构件。如果需要拆除原有的构件,则需要制定相应的拆除方案,并使用适当的工具和设备,按照原有构件的安装顺序进行逆向拆除,从而有效减少拆除作业对其他结构以及周边环境带来的影响。同时,还需要进一步根据加固方案制定施工现场的施工工序以及工艺流程,确定各个工序的先后顺序以及时间节点,合理安排人员、设备,并考虑到市政路桥加固改造现场的实际情况,合理展开施工工艺的安排,有效避免因交通状况、施工空间限制等因素对市政路桥加固改造带来的不良影响[3]。此外,还需要对加固改造施工过程中的安全措施、防护措施进行有效的明确,在充分保障安全生产的基础上,提升施工的可靠性与可行性。
(四)施工材料选择
不同的加固改造方案,需要选择的施工材料有一定的差别。在具体应用的过程中,可以根据实际的需求选择相应的施工材料,以保证良好的加固改造效果。通常情况下,在提升结构强度、承载能力、耐久性的情况下,可以使用高强度混凝土,并按照相关的施工工艺进行规范化施工,从而提升结构的强度和耐久性。同时,若加固材料需要使用特定材料的情况下,必须根据使用的需求对施工材料的规格进行相应的规定,并进一步对辅助材料的使用进行详细的描述,确定辅助材料的添加比例,从而有效提升施工材料应用的效果,为保障市政道路加固改造的质量与效果提供可靠的支持。
(五)质量控制
为了确保市政路桥加固改造施工的质量,在设计的过程中,设计人员应当进一步制定明确的质量目标,确定加固技术的主要方向以及质量的标准和规范,例如对结构强度、稳定性、耐久性等方面的施工指标,并在此基础上进一步确定相关的验收标准,从而满足市政路桥质量控制的要求[4]。其次,需要进一步制定施工质量控制计划,明确施工过程中的质量控制措施,检测方法和频次,从而辅助现场施工人员对各个阶段的施工质量控制措施展开进一步的细化。
(六)施工交通管理
由于市政路桥加固改造的过程中,通常会采取尽量不影响原本交通运输的方式展开,因此在设计的过程中需要对施工交通管理进行有效的设计[5]。一方面,需要针对加固改造的工程进行施工区域的有效划分,合理划分施工区域,使施工区域能够隔离于行车道、人行道等区域,从而避免施工过程中造成的不良影响。另一方面,为了避免对日常交通运输带来的不良影响,在设计的过程中还应当合理展开临时交通通道的设计,通过绕过施工区域的方式,合理规划交通路线,从而有效降低市政路桥加固改造施工对城市交通带来的不良影响[6]。
二、市政路桥加固改造设计案例
(一)工程简介
该工程项目是某市郊区一段绕城路桥加固改造工程,全长约为20.6 km。由于该绕城公路投入使用的时间已超过10年,路桥工程存在老化现象的情况比较明显。若展开绕城公路的全面翻新,需要投入的工程成本较高,同时该段绕城公路的老化情况并不完全是普遍现象,因此可以通过市政路桥加固改造,使其满足实际使用的需求。
(二)路桥工程评估
(1)桥梁A的使用时间较长,同时该桥梁的交通流量较大,因此桥梁工程的混凝土结构存在一定的裂缝现象。在对裂缝现象进行具体分析的过程中,首先是由于桥梁荷载过高而导致的裂缝,其次是由于桥梁地基存在不均匀沉降的现象。但桥梁结构整体的强度并没有受到影响,裂缝并没有影响工程整体的结构。因此在裂缝处理的同时,还需要对桥梁结构进行有效的加强。
(2)21~23号混凝土墩柱在无伤检查的过程中,发现该部分混凝土墩柱存在毛细孔隙、内部气泡的问题,属于施工过程中的质量问题,从而对路桥强度带来了影响。
(3)D~G段路基,由于该段公路在使用的过程中运输流量较大,出城入城的物资均需要通过该路段,在实际检测的过程中发现地基出现地面剥离、地基下降的现象,并进一步导致路面出现蜂窝孔。
(三)加固改造方案设计
(1)桥梁A的加固改造:①该桥梁在加固改造的过程中,需要封闭桥梁整体的交通,对地基、桥梁结构进行有效的加固;②地基加固改造。由于该桥梁底部存在杂填土,在地基加固的过程中使用砂桩加固的方式对软土地基进行有效的处理。该加固方式可以有效减少路桥工程后期使用过程中的沉降量,同时还通过辅助预压、超压的方式,提升地基土壤的密度,使其满足地基加固改造的需求;③桥梁结构加固。桥梁结构加固主要使用截面加固的方式展开,对现有的桥梁钢筋混凝土结构进行改造,适当加厚桥的面板、主梁的宽度、高度,提升其的承载力和强度。为了确保加固改造的合理性,还通过对主梁跨度、厚度的合理调整,以避免桥梁自重增加而对受力结构带来的影响。
(2)21~23号混凝土墩柱加固改造:该墩柱存在一定的混凝土质量问题,从而导致墩柱的承载能力不足。因此在加固改造的过程中,将该混凝土灌注视为薄弱部位进行处理。对于混凝土质量问题占比较少的墩柱,通过凿除存在气泡、孔隙的混凝土,并使用高强度混凝土进行填充。对于混凝土质量问题较大的墩柱,首先使用钢结构支撑对混凝土墩柱进行加固,然后凿除存在质量问题的混凝土,通过重新灌注、喷浆施工的方式,从而确保混凝土墩柱的质量问题得到有效的解决。
(3)D~G段路基:由于该段公路的交通运输较为繁忙,因此采取封闭部分车道的方式,展开路基的加固改造施工。①路基加固改造的过程中,主要使用深层水泥搅拌的方式对地基进行加固。利用水泥固化剂、浆料对存在问题的地基进行有效的加固。在对不良地基进行处理的同时,深层水泥搅拌进一步提升了地基整体的强度,使其的承载能力得到大大的提升,并满足工程的实际使用需求;②路面病害处理。路基加固改造的同时,需要对路面病害展开进一步的处理。由于该段路面主要使用沥青混凝土,在对路面进行加固改造的过程中,对沥青混凝土进行翻新、重铺,并通过进一步调整沥青混凝土的级配,使该段路面的等级得到有效的提升,从而应对该段公路交通量较大的特点。
(四)质量控制措施
为了进一步提升加固改造的施工质量,在质量控制的过程中,首先建立了详细的质量控制计划。针对不同加固改造的工程建立对应的质量检测标准,并建立质量控制团队展开工程质量的检测和审查。同时,根据质量控制计划,定期对施工质量进行检测和验收,确保施工按照设计的要求严格展开。此外,建立质量控制过程中的记录和报告,确定各项质量信息得到全面的记录,以便于提升后期质量控制的效果。
三、结语
综上所述,市政道路桥梁在施工和使用的过程中可能存在各方面的问题,对市政路桥的强度、稳定性、使用寿命带来直接的影响。合理展开市政路桥加固改造设计,可以有效针对当前路桥工程面临的问题进行有效的补强。在进一步提升路桥工程质量的同时,有的放矢的展开路桥工程的建设,在提升工程使用寿命、可靠性的基础上,进一步提升市政路桥加固改造的经济性,推动市政路桥工程的健康发展。而在未来市政路桥加固改造设计的过程中,还需要进一步根据市政路桥的使用要求,进行技术、理念的创新,为充分发挥市政路桥的作用提供可靠的保障。
参考文献:
[1]黄少文.市政路桥加固改造的设计要点分析[J].工程技术研究,2021,6(22):273-274.
[2]叶容明.市政路桥加固改造的设计要点研究[J].工程技术研究,2020,5(23):192-193.
[3]韩富强.市政路桥加固与改造设计要点[J].工程技术研究,2020,5(13):222-223.
[4]朱勇全.市政路桥加固改造的设计要点研究[J].居舍,2020(17):101-102.
[5]李海芹.市政路桥加固改造的设计要点研究[J].建材与装饰,2020(06):254-255.
[6]崔婷.探讨市政路桥加固改造设计要点[J].四川水泥,2019(11):80.