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1、地铁隧道施工中既有桥梁改建加固 摘要:随着我国经济的高速发展,国内许多大城市越来越重视城市地铁建设。本文基于地铁隧道工程的特点,简要论述了对于地铁隧道中既有的桥梁进行改建及加固的方法。通过维修与加固,恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限,并提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。关键词:地铁隧道、既有桥梁、改建加固、方法探讨中图分类号:U45文献标识码:A引言随着我国国民经济的日益发展,国内许多大城市对于地铁隧道的建设更为重视。然而随着隧道交通运输量的迅速增长,隧道中的现有危桥总长逐渐增多。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行
2、加固改造,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。8发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵,应对其设备彻底进行整治加固、改善、更新,以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限,并提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁维修与加固的主要内容在于:对既有桥梁上部构件维修加固,对既有桥梁下部构件维修加固,拓宽桥梁的行车道或人行道,升高桥梁上部构造的高度,更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构,部分或全部更换桥梁损坏或破坏服役了的结构物。桥梁的维修与加固工作,须充分利用原有部分,凡能加固的,
3、则不宜改建,凡能部分改建的,则不应全部改建。对服役桥进行维修加固,常有如下步骤:检查桥梁现状和损坏情况;调查桥梁历史技术资料和现有交通状况;提出维修加固或改建方案,随时进行分析比较;确定方案并付诸实施,即进行维修加固或改建施工。二、地下工程风险分析以风险来源为依据,我们可以将地下施工的风险分为人为因素风险、自然环境中的风险以及机械材料设备风险三类。1、人为因素风险(1)施工质量没有保证,没有根据规程进行操作,偷工减料现象时有发生;如围岩爆破用药过量,导致围岩扰动,强度下降;锚杆超前管棚型号、规格有误,数量不够;喷射混凝土质量、厚度不达标准;忽视危岩检查,没有正确危石等。(2)施工技术不
4、适合:例如选择开挖方式、爆破方式不当,没有有效的地下水控制措施、未及时进行锚喷支护等。(3)施工决策不当:例如量测不及时、未能及时反馈信息,导致决策失误,在紧急情况缺乏有力措施等。8(4)施工管理问题:例如施工管理方式不符合现代施工要求,没有形成流畅的施工管理信息,施工不按工序,抢工图快,只顾追求进度等。(5)人员技术力量薄弱:主要有施工技术水平较低,熟练程度有待提高,缺乏对管理人员素质的培养等。2、自然环境风险(1)岩土体分布空间变异性较大:例如岩土体材料物理力学性质与参数的变异性、地层分布的不确定性等。(2)存在水文地质、不良地质:例如软弱断层、夹层、破碎带以及风化槽、风化囊、岩石
5、覆盖层过薄段等。(3)不可抗力风险:气候条件太过恶劣、地震、洪水等自然灾害。3、材料设备风险主要包括材料质量风险、特殊材料和新材料的应用、供应风险、设备类型不当、设备故障等。由于以上风险的存在,使得隧道中现有桥梁容易受到破坏。三、桥梁的维修与加固技术1、桥梁的上部承重结构维修加固的方法(1)粘钢加固法8粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。当粘贴钢板拟提高梁的抗弯强度时,钢板粘贴在梁的底面。此时将钢板和混凝土作为整体考虑,对
6、钢板与混凝土的局部剪切强度进行控制设计;当拟提高梁的抗剪强度时,钢板可粘贴在构件侧面,并与原构件内抗剪钢筋方向一致。粘贴钢板补强加固的合理设计应控制在钢板发生屈服之前,以保证混凝土不出现剪切破坏。(2)粘钢加固法粘碳纤维加固法是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征,应用配套树脂将碳纤维粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位,以达到构件满足承载力要求的一种补强加固方法。其加固原理是利用其配套树脂的剪切强度将混凝土构件承载的荷载传递给碳纤维,使后粘贴碳纤维和原钢筋混凝土构件共同承受荷载作用力。碳纤维加固特点:1)强度高:碳纤维加固材料强度普遍较钢材高,一些特制强化碳纤维强度可达
7、钢材的数倍之上。2)重量轻:比重是钢板的1/5左右,因此加固后基本不增加原结构自重。3)施工简便:碳纤维重量轻,一般只需手工操作,不受施工空间的限制,施工速度快。4)不受形状限制:不论方形、六角形及各类不规则形,加固后均可保持物体原状,不影响表面装饰。(3)桥面补强层加固法8桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的