公路桥梁维修加固技术经济评价分析研究.docx

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公路桥梁维修加固技术经济评价分析研究

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公路桥梁维修加固技术经济评价方法研究

Analysisoftechnicalandeconomicevaluationofhighwaybridgemaintenanceandreinforcement

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公路梁维修加固技术经济评价方法研究

摘要

我们国家城市化建设步伐越来越快，经济的增长快速地带动了很多产业的发展，像桥梁公路等路政基础工程建设都随之发展壮大起来。

基础设施的建设是关乎到国民经济发展和人民实际生活所需的头等大事，所以质量问题就成为基础设施建设的重中之重，不能有任何马虎，稍有偏差就有可能造成国家和人民财产的损失和生命安全的威胁，因此在施工过程中要避免出现任何安全隐患，确保基础设施绝对安全。

当前我国公路桥梁所面临的问题有以下三个方面，一是大型重型车辆日益增多，并且超载超重现象严重；二是超规超限的长途运输不断增加，降低了公路和桥梁的使用寿命，第三是交通量的不断增加使公路和桥梁已不堪重负。

公路和桥梁的加固是一项具有远大意义的工程，它的重要组成部分就是公路和桥梁加固技术经济评价，在加固所有部分的同时进行缺口补建，然后两者相互衔接，通过对这部分经济合理性的分析和研究论证评价后，找出有价值的信息为建设项目提供有利依据。

关键词：

公路桥梁，危害，加固维修

Analysisoftechnicalandeconomicevaluationofhighwaybridgemaintenanceandreinforcement

ABSTRACT

Asthepaceofeconomicdevelopmentandtheacceleratingpaceofurbanization,andgreatlypromotethedevelopmentofHighwayFoundationconstructionconstructionofhighways,bridgesandother.Assupportingeconomicdevelopment,infrastructureinmeetingthereal-lifeneedsofpeople,theirsafetyisamatterofqualityeventsofpeople'slivelihood,theslightestmistakecanburyamajorsecurityaccidents,resultinginlossesofStatepropertyandpeople'slivesandsafetyhazards.

Keywords:

Highwaybridge,hazards,strengthening

第一章绪论

为确保公路桥梁的安全运营功能和延长其使用寿命，需要对公路和桥梁进行“健康”的监测，监测系统可以对桥梁的设计理论及施工质量进行检验，通过检验也保障了桥梁的安全性和耐久性，延长了桥梁的使用寿命。

同时通过监测及时的发现问题，及时对问题进行纠正，能有效的降低维修费用，有利于提高公路桥梁的综合使用效益。

如何才能保障公路桥梁的长久使用呢，就要对旧桥实施加固和重新改进等措施，在实施加固和改进的过程中不断地学习新的技术和引进先进的材料设备等，这一举措不仅可以延长旧的公路和桥梁的使用寿命，更能节省一大笔资金，对我国公路和桥梁企业都有深远的意义和影响。

我们要考量公路和桥梁质量的好和坏，要从它的使用功能、结构承载能力和使用价值这三个大方面来结合评价，通常用桥梁的泄洪能力适应率、承载能力适应率和通行能力适应率进行桥梁的综合评定。

有一些问题的出现会对公路和桥梁产生致使的威胁，像混凝土的开裂剥落和风化等，钢筋的腐蚀生锈和管道灌净水不饱满等都是非常严重的损害，这些问题都需要大量的资金保障和技术手段才能实现解决，对交通运输部门来说当前最主要的任务就是进行老旧桥梁的加固和改造，通过加固改造后，有效提高公路和桥梁的承载能力，确保交通运输的安全稳定。

第二章公路桥梁分类

.1按用途分类

过水桥、人行桥、机耕桥、公铁两用桥、公路桥等这些分类都是按桥梁的用途来进行划分的。

.2按使用年限分类

按使用年限可分为永久性桥、半永久性桥、临时桥；

.3按结构体系分类

为更好的掌握各种不同桥梁的基本特征，我们对桥梁进行详细的分类，这样人们就可以更好的掌握各桥梁工程的相关常识和筑建知识，方便人们对桥梁出现的不同问题采取不同的解决办法。

如果要按照桥梁的承重结构这依据可以把桥梁分成刚架桥、梁式桥、斜拉桥、拱式桥、悬索桥这五大部分。

3.1刚架桥

刚架桥就是利用桥跨在岸两端的桥梁结构和桥墩支柱部分把整座桥连在一起，它是通过这两部分共同支撑起整个桥梁，桥支柱和桥的主梁刚性的接连，形成强有力的承重担当，当主梁受到外力作用时，其一端会产生弯曲，使跨中截面的正弯矩有效降低，竖向力和承受变矩都是由支座提供的。

这种形式的桥梁主要的建筑材料是钢筋和混凝土，整个桥梁的跨度不是很大，如果桥下净空面积少，且桥受建筑高度的限制时，往往都采取这种形式的桥梁结构，比如生活中我们常见到的高架桥及立交桥都属于这种形式的桥。

刚架桥具有很多优点，它一般外形小巧，混凝土的用量很少，桥梁自重不高，并且桥下的视野很广阔。

缺点就是整体造价高，建设过程中会使用到大量钢筋，由于是超静定结构，所以有可能产生次内力。

.3.2梁式桥

梁式桥的主梁就是它的承重部件，当受到外力时主梁会受弯。

一般情况下梁式桥的主梁都是由钢筋混凝土和主预应力混凝土浇筑而成，它的跨度不是很大，其中简支梁桥最大跨度约为20米，而悬臂梁桥和连续梁桥的跨度最大极限约为六七十米。

它的优点是取材方便，全程施要工业化，而且具有良好的耐用性和适应性，整个梁桥壮丽美观，目前我国在梁式桥的设计理论和施工技术上都有比较成熟的经验。

它的缺点是自身的结构比重太大，占桥梁设计荷载的百分之三十到六十，并且由于跨度和桥梁自重成正比，因而极大的限制了桥梁的跨越幅度。

为了增加桥梁的跨度在桥梁建筑中我们通常采用连续梁桥的形式，因为桥上承重结构（板、T型梁或箱梁）连续的跨越好多个桥孔，从而形成相对稳定的桥梁结构，由于承载力作用支点面上会产生负弯矩，这样就可以使跨中的正弯矩明显降低，从而有效减小跨中截面的建筑高度，同时也节省了钢筋和混凝土的用量，节省的量随着跨径的增大而增大。

对于桥基础环境都很理想的场合非常适合建造连续梁桥。

.3.3斜拉桥

斜拉桥的主要建筑材料是混凝土钢材和预应力钢索等，受力特点先由外荷载从梁传递到索，最后到索塔。

一般比较中等或较大型的桥梁会使用这种建桥模式。

它所具有的优势是桥体体积较小，这样就增加了桥梁的跨越能力，受桥下净空和桥面标高的限制就很小，而且桥身稳定，抗风能力强，在施工时不必使用很多支架，也不需要在构造时集中使用大量的锚锭。

但是因为斜拉桥属于是多次超静的定结构，这需要进行大量的数据运算，在施工中索和梁或塔的连接构造相对复杂，高空作业的部分较多，要求施工技术相当严格。

斜拉桥的型式如图2-3（南浦大桥）和图2-4（重庆长江二桥）。

图2-3上海南浦大桥

图2-4重庆长江二桥

图2-1沙洋汉江公路大桥

3.4拱式桥

拱式桥承重的主要构件是拱肋，这种形式的桥是以供肋承压和支承处有水平推力为主要受力特点。

以圬工钢筋混凝土为主要建筑材料，所使用的建筑材料决定着桥的适用范围，一般桥的跨径取值范围较大，可以是几十米，也可以是几百米，目前我国有跨度最大的拱式桥长170米。

和其它形式的桥不同，拱式桥的跨越能力较大，同时对比钢筋混凝土梁桥和钢桥相比可以节省大量的水泥和建筑钢材，它本身的养护和维修费用较少，桥身耐用性强，并且具有很美观的外型，因为它构造相对简单，所以设计者一般都喜欢采用这种筑桥方式。

一般情况下这种推力结构的桥梁对地基的要求很高，而且多孔式的连续拱桥只要其中有一个孔损坏了就有可能影响整座桥梁的结构，因此必须采取措施对出现的问题进行及时的纠正，如果在设计成单个的桥墎来承受整个桥的推力，则会在很大程度上增加工程的制造成本。

一般在平原或地势较为广阔的地区，拱桥设计普遍高度较大，这样就增加了桥两头的连接难度和桥面的纵坡量，不利于桥建成后的通车使用。

我国石拱桥有着悠久的历史，早在东汉中期就开始修建石拱桥，驰名中外的赵州桥，就是我国古代石拱桥的杰出代表，至今在盛产石料的地区仍修建了不少的石拱桥。

像四川的涪陵丰都县的九溪沟大桥，于1972年建成投入使用，全桥跨径116米；同样在1972年建成使用的还有四川的涪陵丰都县九溪沟大桥，全桥跨度155米；世界上跨度最大的石拱桥是1946年由瑞典建立的绥依纳松特桥，跨径全长116米，至今为止仍居世界首位。

图2-2四川涪陵丰都县九溪沟大桥（1972年）

3.5悬索桥

悬索桥的主要承重构件是桥的主缆部分，它是通过系杆把个荷载传递到主缆上，然后再传到桥两端的锚锭上。

一般用预应力钢索、混凝土和钢材等作为主要建筑材料，一些较大型及超大型的桥梁适合这种模式。

悬索桥的主缆选用了高强度的钢材进行建桥施工，所以桥梁受力均匀，跨越能力优良。

但桥梁本身钢度较小，不耐受高强度的大风，需要进行费用高难度大的两端锚锭才能解决这一缺点。

吊桥也是一种古老的悬索桥，它一般都是由吊索、桥塔、主缆、锚碇、加劲梁及鞍座等组成，图2-5是日本明石海峡大桥，图2-6是江阴长江公路大桥。

图2-5日本明石海峡大桥

图2-6江阴长江公路大桥总体布置

吊桥一般的经济跨度大约在五百米以上，最大跨径可达到四千米左右，是公认的特大跨径桥梁的主要形式。

我国江苏的江阴长江大桥跨径排名世界第三，长达一千三百八十五米，而1937年建成的美国旧金山金门大桥跨径才达一千二百八十米，其跨径长度曾连续27年位世界之首。

1991年日本建成明石海峡大桥，跨径全长一千九百九十米，如今排名世界第一。

4按跨径分类

按桥梁的跨径大小进行分类，我们可以它分成小、中、大和特大桥。

表2-1桥梁的分类

桥梁分类

多孔跨径总长L（米）

单孔跨径L0（米）

涵洞

－－

L0<5

小桥

8≤L≤30

5

中桥

30

20≤L0<40

大桥

100≤L≤1000

40≤L0≤150

特大桥

L>1000

L0>150

注：

①单孔跨径系指标准跨径。

②梁式桥和板式桥的跨径总长度是多孔跨径度长度总和；拱式桥的跨径长则是两岸桥台到拱线之间的距离；

③涵洞以净跨径为标准，而梁式桥和板式桥标准跨径是指以两桥墩中线距离或桥墩中线和台背前缘间距；

④涵洞是一个比较广范的桥梁概念，无论管径或跨径的大小以及有多少个孔洞，一般管涵和箱涵都叫做涵洞。

把桥梁按跨径进行分类只是桥梁行业的一种管理方法，对桥梁工程设计和施工的复杂性跨径分类还无法进行准确表达。

桥梁总长L≥500m，计算跨径L0≥100m的为特大桥。

桥梁总长100m≤L＜500m,计算跨径40m≤L0＜100m的为大桥

桥梁总长30m＜L＜100m,计算跨径20m≤L0＜40m的是中桥

桥梁总长8m≤L≤30m,计算跨径5m≤L0＜20m的是小桥

桥梁分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径（L0）

小桥8m≤L≤30m5m≤L0＜20m

中桥30m＜L＜100m20m≤L0＜40m

大桥100m≤L＜500m40m≤L0＜100m

特大桥L≥500mL0≥100m

5按行车道（桥面位置）分类

按行车道（桥面位置）位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥；

上承式桥

桥面布置在桥跨结构上面

下承式桥

桥