首頁 > 檢測加固 > 正文
淺析橋梁加固技術(shù)效果分析
2010-11-26 來源:網(wǎng)絡(luò)
 橋隨著橋梁應(yīng)用年限的增長以及橋梁負(fù)荷的日趨增大,我國很多橋梁均涌現(xiàn)了破損,因此探究如何修復(fù)這些橋梁已成為當(dāng)今橋梁設(shè)計的重要課題。通過對目前我國大部分橋梁修復(fù)的實例分析,橋梁加固是維修病害橋梁、進(jìn)步橋梁承載能力的最基礎(chǔ)、最常用的方法,本文提出了橋梁加固的目標(biāo),論述了橋梁加固的常見方法及特點,給出了橋梁加固的方案選擇和加固效果評價。

   梁是公路交通的咽喉,其應(yīng)用功效的好壞直接影響整條線路的暢通,既有公路中由于受到當(dāng)時局限的設(shè)計、材料、施工加固等各方面的影響,嚴(yán)重制約了公路運輸事業(yè)的發(fā)展,加上不能適應(yīng)現(xiàn)在交通量飛速增長,使得舊橋檢測和舊橋加固技巧顯得非常急切。

   1.加固目標(biāo)

   隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,交通運輸量的迅速增長,截止至2000年,我國危橋總長已達(dá)2萬余延米。若將其拆除重建,不僅要耗費大批資金,而且工期也較長;若有打算、有步驟的對現(xiàn)有舊橋進(jìn)行加固改革,橋梁加固后,可以延伸橋梁的應(yīng)用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,為國家?guī)砗甏蟮慕?jīng)濟(jì)和社會效益。因此,加固設(shè)計必須本著“堅固可靠、簡便耐用、經(jīng)濟(jì)實用”的基礎(chǔ)原則。

   2.加固方法

   加固,簡略來說,就是通過必定的措施使構(gòu)件乃至全部結(jié)構(gòu)的承載能力及其應(yīng)用性能得到進(jìn)步,以滿足新的請求。舊橋加固方法可綜合為以下幾類。

   2.1結(jié)構(gòu)性加固 體外預(yù)應(yīng)力加固法。體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料,通過張拉對梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力,在此偏心壓力功效下,使梁體產(chǎn)生上拱,抵消部分自重應(yīng)力,減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改良了結(jié)構(gòu)受力,能夠較大幅度的進(jìn)步結(jié)構(gòu)承載力。目前常用下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法兩種。

   在合理安排施工流程的情況下,該方法可最大限度地減少對橋上交通的影響,甚至可以在有限開放交通的情況下組織施工,因此近年來國內(nèi)工程實例較多。如301國道盤錦立交主線橋和盤錦立交WH匝道橋的加固。但加固后體外預(yù)應(yīng)力筋的防腐新問題必定程度上增長了后期養(yǎng)護(hù)費用,因此,一般不是公路部門的首選加固方法。

   粘貼鋼板或碳纖維(CFRP)加固法。粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其它單薄部位,使鋼板和加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體,以達(dá)到進(jìn)步結(jié)構(gòu)承載能力的目標(biāo)。該方法具有基礎(chǔ)不轉(zhuǎn)變原結(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡略、技巧可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點,近些年來在鋼筋混凝土橋梁的加固維修中為公路部門廣泛采用,是近幾年利用最多的加固方法。如廣州東圃大橋加固。

   碳纖維加固技巧是近幾年內(nèi)才由國外引進(jìn)的一種新技巧,因其強度高,耐腐化,且施工簡便等優(yōu)點,目前已廣泛利用于實際工程中。如廣深高速公路福田互通立交橋加固、107國道(深圳段)洋涌河大橋加固。然而,由于碳纖維本身的一些缺點,如脆性、耐火性不好等使得這種材料的利用受到限制。

   增大截面和配筋加固法。增大截面和配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,以進(jìn)步主梁截面的有效高度,從而達(dá)到進(jìn)步橋梁承載能力的目標(biāo)。然而,由于增大截面法在施工過程中全部的作業(yè)需在梁底進(jìn)行,施工難度較大且施工質(zhì)量難以把持,因此,盡管在某些情況下費用并不太大,但以上因素制約了該技巧的廣泛利用,一般用于T型截面梁的加固維修。如河南南陽桐柏淮河大橋加固。

   轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)加固法。轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)加固法是通過轉(zhuǎn)變橋梁結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)以達(dá)到進(jìn)步結(jié)構(gòu)整體承載能力的目標(biāo),是一種變被動為主動的加固方法。這種技巧具有進(jìn)步結(jié)構(gòu)承載力,增大結(jié)構(gòu)剛度,減小撓度等優(yōu)點。但該加固方法施工改革時一般要涉及到橋面鋪裝的再處理,增長了改革費用且加固效果受負(fù)彎矩區(qū)施工質(zhì)量的影響較大,目前極少單獨采用。如2003年湖北鄂州涂家咀持續(xù)拱橋(L0=70m)加固、2005年福建蔣樂積善持續(xù)拱橋(L0=30m)加固。

   此外,結(jié)構(gòu)性加固方法還有增設(shè)主梁加固法、錨噴混凝土加固法和增長橫向接洽加固法等。

   2.2非結(jié)構(gòu)性加固 鋼纖維混凝土修復(fù)橋面鋪裝層。對橋面鋪裝層的嚴(yán)重破損,可考慮采用鋼纖維混凝土修復(fù)。這種材料具有高強度、抗裂能力強,抗沖擊耐磨耗等性能,可延伸橋面的應(yīng)用壽命,在不增長橋梁恒載的情況下,改良梁的結(jié)構(gòu)受力性能。

   伸縮縫的更新改革。在橋梁維修中,以下幾種類型伸縮縫的應(yīng)用是較成功的。SFP“三防”型伸縮縫在大型橋梁上的利用情況良好;仿毛肋伸縮縫在大、中型橋梁的大批應(yīng)用,效果明顯;TST、FG系列橋梁無縫伸縮縫,在中小行橋梁上也得到廣泛應(yīng)用。

   2.3U型高橋臺加固 預(yù)應(yīng)力錨索框架法。該加固法采用在U型橋臺前墻和兩側(cè)墻外加套40厘米的鋼筋混凝土,并在兩側(cè)墻增設(shè)程度預(yù)應(yīng)力索對錨和前墻增設(shè)地錨的方案。該方案實用于不能中斷交通又無法架設(shè)便橋的高橋臺病害修復(fù)。

   錨桿配合鋼筋混凝土抱箍法。該加固法采用臺腔和橋臺基礎(chǔ)持力層進(jìn)行壓漿固化,再打入錨桿和槽鋼抱箍,最后在U型橋臺前墻和兩側(cè)墻外加套25厘米的鋼筋混凝土,新舊墻體采用錨桿連接形成整體。該方案實用于地基承載力不足,且施工處理不到位,造成橋臺前墻下沉。

   2.4橋墩加固 橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的重要目標(biāo)是進(jìn)步橋墩的整體承載能力。如橋墩產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)性損傷,可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進(jìn)行加固。但是對于實體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu),其狀態(tài)變更重要是由地基所引起,此時可重點從回填硬土或者對地基進(jìn)行注漿等方法進(jìn)步其束縛橋墩的能力,進(jìn)步橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常應(yīng)用的一種有效的加固方法,即在舊樁的兩側(cè)各增設(shè)一根樁,并通過植筋擴(kuò)大承臺,共同受力。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因,造成樁基縮徑,采用的加固方法是掃除樁體虛浮物,通過植筋后,外抱箍微膨脹混凝土。

   目前,在很多橋梁加固改革中,同一座橋梁,針對不同的部位、不同的構(gòu)件、不同的改革原因同時采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固,采用了增長構(gòu)件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;西藏尼木大橋的加固,采用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;紹興斗門大橋的加固,采用了增長構(gòu)件加固法、橋面層補強加固法等等。

   3.加固方案選擇

   加固方案和諸多因素有關(guān),常考慮的重要因素摘要:3.1橋梁結(jié)構(gòu)型式;3.2橋位地形、水文、自然狀態(tài);3.3橋梁目前狀態(tài)分析探究結(jié)論;3.4施工技巧程度;3.5能否封閉交通;3.6預(yù)期加固效果;3.7資金投入量等。

   合理的加固方案是將上述加固方法優(yōu)化組合,體現(xiàn)出加固效果及經(jīng)濟(jì)效益。應(yīng)重視以下兩點摘要:不同的加固方法有對應(yīng)的設(shè)計盤算方法;加固后的橋梁結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)步幅度受原結(jié)構(gòu)的制約,如原結(jié)構(gòu)配筋率、截面尺寸等,不可能無窮制地進(jìn)步承載能力;

   4.加固效果評價

   橋梁加固應(yīng)在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技巧進(jìn)步的基礎(chǔ)上形成專門規(guī)范,同時要器重對加固后的橋梁進(jìn)行檢測和視察,以斷定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動載實驗,將實驗成果和加固設(shè)計的盤算成果進(jìn)行對照,來判定橋梁加固成功和否。但對下部結(jié)構(gòu)而言,不方便進(jìn)行荷載實驗,通過其頻率變更來定量評估橋墩的加固效果。

   橋梁的加固維修技巧是最近興起的一門新技巧,為了領(lǐng)導(dǎo)橋梁加固技巧的利用,需提出一整套完整的實用性公路橋梁檢測、評定和加固成套的技巧規(guī)范,為我國公路危舊橋的改革供給技巧支撐,確保危舊橋的改革工作科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)平安,使得橋梁加固做到“有法可依”。

  
    
Copyright © 2007-2022 cnbridge.cn All Rights Reserved
服務(wù)熱線:010-64708566 法律顧問:北京君致律師所 陳棟強
ICP經(jīng)營許可證100299號 京ICP備10020099號  京公網(wǎng)安備 11010802020311號