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桥梁加固的基本知识及常用方法

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-10-16  来源:中国路桥网
核心提示:桥梁加固,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不
 桥梁加固,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况进行处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计失当或施工质量差等。通过桥梁加固后,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,预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。

桥梁加固的原因

1、随着经济的发展,交通量增大,载重等级发生变化。

2、早年设计的指导思想注重于材料的节省,安全度低,一般来说造成断面单薄、安全储备低,其中最典型的是双拱桥。

3、桥梁耐久性差和年久老化,如砖拱桥。

4、修建的桥梁,因设计失当或施工质量差,也存在加固的问题。

施工难度大

1、已通车的桥梁,有现实的交通需要,因为要在不中断交通的情况下加固,所以加固时有交通干扰。

2、结构形式的限制,加固的原则一般必须利用原有结构进行,所以受到局限。

3、新老结构的结合是个难题,包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的接合面。

4、风险大,凡是要加固的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录,结构内部情况不详,现有受力情况不一样,很难确定其受力极限,给旧桥加固带来了风险。

加固原则

首先根据桥梁的现有技术状况、存在病害、车辆通行的需要以及将来交通发展的趋势,对加固的必要性和可行性作出分析判断,然后对各种加固方案的技术经济效果进行比较,选择合理的加固方案。一般应符合下列要求:

1、比重建新桥节约60-70%以上的费用才是可行的,有意义的。包括因加固桥梁中断交通造成的经济损失。

2、桥梁经加固后,其结构性能、承载力和耐久性方面都能达到使用上的要求,

3、桥梁下部结构具有足够的潜力,能满足加固后的桥梁对基础的要求。

4、对加固技术的先进性、经济性及耐久性等进行全面综合评价,力争采用各种指标较好的加固方案。

常用加固方法

1、桥面补强层加固法

将原桥面铺装全都凿除或凿毛,然后加铺一定厚度的补强层,以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力,从而提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载能力。

2、粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法,其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平,适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

3、加大截面加固法

加大截面法,也称为外包混凝土加同法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力。通常情况下,以加厚桥而饭或加大主粱的梁肋宽度为主。

4、锚喷混凝土加固法

从隧道施工中转化而来的加固方法,主要用于因支点截面尺寸偏小而导致的抗剪强度不足的混凝土梁的加固维修。

5、粘贴碳纤维增强塑料加固法

碳纤维具有高强度,材质轻,耐腐蚀的优点。此法采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。其主要特点是:几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。该方法的缺点是弹性模量与强度比值过低;环氧树脂在温度大于60℃时会呈现软化现象,而桥梁一般受到阳光直射,桥面温度大于60℃的可能性很大,不利于采用树脂胶作粘贴剂。

6、体外预应力加固法

体外预应力结构与体内预应力结构本质的区别在于体外预应力结构的预应力筋布置在主体结构之外,因体外预应力索通常为由多根钢绞线组合成的集中钢索,故称为体外预应力索。体外预应力加固通常是在梁底或梁侧下部增设预应力加劲钢丝索或预应力粗钢筋补强并分别锚固在梁的两端,通过设置一定的联结构件使预应力拉杆与梁体构成一个析架体系,成为一次超静定结构,施加体外预应力,抵消部分恒载应力,起到卸载的作用,从而较大提高桥梁结构的承载能力。

7、增加受力构件及改变结构体系

当桥梁承载力不足或因种种原因使桥梁遭到破坏时,通过一定的工艺及结构措施,可以在原有结构上增加新的受力构件,从 而提高结构的承载力。改变结构体系主要是利用梁的连续作用 或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系,改善结构的受力状况,以提高桥梁承受荷载的能力。

8、增加横向联系加固法

增加横向联系,也是近几年采用较多的加固方法。该方法是通过增设桥梁横向联系,以改善上部结构的荷载横向分布规律,从而达到提高结构整体承载能力的加固方法。一般用于无内横梁或少内横梁的T型截面及工字形截面梁式桥,工程上常在相邻主梁间增设现浇混凝土横梁或钢横梁来提高横向抗弯刚度。该 技术的缺点是会对原结构造成一定程度的损伤,对于配筋较为复 杂的区域或构件,不宜采用该方法加固设计,以免增加加固后的安全隐患。

9、复合材料加固技术(FRP)

复合材料FRP由纤维及网型树脂两部分构成。目前需用的复合材料有E-玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤三种,其中又以碳纤维(CFRP)材料应用的最为广泛.采用碳纤维布加固修补桥梁和建筑结构技术是一种新型的结构加固技术,它是以树脂类胶结为基体,将碳纤维布粘贴固化于混凝土结构表面,利用碳纤维的高强度高弹性模量来达到对混凝土结构物进行补强和加固,并改善结构受力状况的目的。

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