淺析公路橋梁的加固維修技術(shù)方法
2013-05-03 來源:維普網(wǎng)
橋梁的加固維修技術(shù)是最近興起的一門新技術(shù),加速我國(guó)舊橋加固或改造技術(shù)的研究,不僅能更好地、及時(shí)地為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù),而且能為國(guó)家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。橋梁的混凝土開裂、剝落、衰變及鋼筋的銹蝕I管道灌漿不飽滿普遍存在)對(duì)橋梁的損害問題非常嚴(yán)重,若全部重新建造這些橋梁,不僅需要大量的資金。建設(shè)周期長(zhǎng),并且在施工中交通不暢,造成嚴(yán)重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。因此,維修和加固舊橋便成為一個(gè)亟待研究解決的問題。

  一、公路橋梁存在的常見病害

  1、預(yù)應(yīng)力空心板粱底面縱向裂縫。裂縫主要分布在空心板底面中央及兩側(cè),位置為預(yù)應(yīng)力鋼筋(束l昕在處,裂縫形態(tài)為沿預(yù)應(yīng)力鋼筋分布縱向通長(zhǎng)或斷續(xù)通長(zhǎng)裂縫。

  2、梁翼板底面縱向裂縫。裂縫分布在翼板與腹板交接部位或翼板底面中央,呈順橋向縱向分布。

  3、梁腹板豎向裂縫。裂縫分布在T梁腹板側(cè)面,部分裂縫延伸到T粱底面及翼板,發(fā)生的部位從l/4跨開始到3/4跨附近都存在,支點(diǎn)附近為裂縫為斜向裂縫,跨中附近為豎向裂縫,底面及翼板裂縫為橫向裂縫。

  4、連續(xù)箱梁的大量裂縫。連續(xù)箱梁的裂縫主要有翼板底面的橫向裂縫,箱梁底面的橫向裂縫及箱粱腹板的豎向裂縫。

  5、連續(xù)箱梁的縱向裂縫。連續(xù)箱粱的沿預(yù)應(yīng)力走向的縱向裂縫:裂縫形態(tài)為箱梁腹板側(cè)面,沿預(yù)應(yīng)力束的位置,縱向裂縫分布與預(yù)應(yīng)力位置對(duì)應(yīng)。

  6、鋼筋銹蝕病害。鋼筋發(fā)生銹蝕,銹蝕部分的體積可膨脹至原體積的l0倍,容易擠壓周圍混凝土,導(dǎo)致混凝土開裂、剝蝕,也會(huì)縮小截面的有效尺寸,影響結(jié)構(gòu)的承載能力。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小,鋼筋銹蝕還會(huì)降低混凝土對(duì)鋼筋的握襄力,銹蝕物外流,在結(jié)構(gòu)表面形成銹跡,影響結(jié)構(gòu)美觀。

  7、墩臺(tái)基礎(chǔ)病害。橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)在長(zhǎng)期使用過程中,要承受上部構(gòu)造產(chǎn)生的荷載,而且風(fēng)力、浮力、流水壓力、冰壓力和土壓力等外力作用也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影D向。加之自然界中多種因素對(duì)其造成的壓力和大部分重型車輛通行的壓力,墩臺(tái)基礎(chǔ)常因此承受過多的重荷載,這就不可避免的影響了橋墩臺(tái)的安全使用。

  二、公路橋梁加固的原因

  1、設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低,承載能力不足舊橋梁原有的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,不能滿足經(jīng)濟(jì)目益發(fā)展及車輛通行要求隨著交通量的增加千口荷載等級(jí)的提高,原有橋梁己經(jīng)無法滿足現(xiàn)今交通的需要,絕大多數(shù)橋梁處于“帶病”工作狀態(tài),急需進(jìn)行加固改造,提高設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)重載交通需要。

  2、通行能力不足,通行能力不足主要表現(xiàn)在橋面寬度不足;橋梁平面線形、縱斷面線形標(biāo)準(zhǔn)太低;橋上通車凈空或橋下通車凈空不足。公路網(wǎng)中半永久性橋梁臨時(shí)陛橋梁為數(shù)不少,承載能力普遍偏低,抵抗自然災(zāi)害能力差,急需進(jìn)行改造

  3、超負(fù)荷使用,按路線等級(jí)或者預(yù)期設(shè)計(jì)荷載等級(jí)來說,這一部分設(shè)計(jì)荷載等級(jí)并不低,但由于一些特殊的原因,橋梁使用荷載大大超出設(shè)計(jì)荷載。致使橋梁長(zhǎng)期在超重荷載作用下運(yùn)營(yíng)。

  4、人為及自然因素引起結(jié)構(gòu)的損壞,比如超出設(shè)計(jì)的洪水、泥石流、冰凍、地震、強(qiáng)風(fēng)、船舶撞擊,河道不恰當(dāng)開挖等,引起橋梁結(jié)構(gòu)的局部損壞。

  三、公路橋梁加固技術(shù)方法

  橋梁加固一般是通過對(duì)構(gòu)件的補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力,以延長(zhǎng)使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊?。其改造的主要技術(shù)途徑有加強(qiáng)薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕厘載、加固墩臺(tái)及基礎(chǔ)等。

  1、橋路面層 強(qiáng)加固法。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過在梁頂(橋面)MJ口鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體岡Ⅱ度,提高橋梁承載能力的—種常用且有效的方法。為了減小補(bǔ)強(qiáng)層增加的恒載,常將原有橋面鋪裝層鑿除,而且能使新老結(jié)合良好,共同受力。

  2、粘貼鋼板加固法。結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面,能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法,與其他的加固方法比較,有許多獨(dú)特}向優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性。經(jīng)過多年來的工程實(shí)踐,已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都能滿足設(shè)計(jì)的要求。膠粘劑老化試驗(yàn)?zāi)途眯阅軡M足要求,粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),也證明強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)方法是正確的和可靠的。

  3、碳纖維加固法。碳纖維是一種耐腐蝕、高強(qiáng)、質(zhì)輕的新型材料,施工操作方便,施工單位常用這種材料進(jìn)行舊橋加固。 昆凝土構(gòu)件進(jìn)行加固時(shí),每個(gè)構(gòu)件的受力特點(diǎn)都存在一定的差異,將碳纖維布用粘結(jié)材料鋪貼在構(gòu)件的表面,一方面能防止構(gòu)件的變形程度擴(kuò)大,男一方面能使構(gòu)件的承載能力得以改善。在增強(qiáng)構(gòu)件抗彎剛度、減少構(gòu)件撓度和約束混凝土裂縫擴(kuò)展方面常用到這種加固方法。補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)外形復(fù)雜,若通過粘貼鋼板或外包混凝土加固法加固,難度系數(shù)較高,操作起來比較困難,而且原構(gòu)造極易被粘貼鋼板損壞。而碳纖維布可根據(jù)結(jié)構(gòu)外形的變化而靈活變化,易于旌工,也可避免使用難度系數(shù)過高的施工技術(shù)。

  4、增加主梁加固法。增加主梁加固法是在新增主梁位置將原橋面鑿開,切斷原橫隔梁,利用原結(jié)構(gòu)掛設(shè)模板,現(xiàn)澆鋼筋砼主梁,并連通原橫隔梁,保證新舊結(jié)構(gòu)成為整體,共同受力。這種方法適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好、而承載力不能滿足要求的睛況。但是,在加固過程中必須中斷交通,且工藝復(fù)雜,工程量大,對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷較大。

  5、錨噴混凝土加固法。錨噴混凝土加固法指的是先將錨桿錨入補(bǔ)強(qiáng)部位結(jié)構(gòu)內(nèi),掛設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋網(wǎng),再噴射一定厚度的混凝土,使其與原結(jié)構(gòu)共同承受外力的組合結(jié)構(gòu)。此種加固法在漿砌片石板拱橋加固中運(yùn)用較多。

  6、預(yù)應(yīng)力鋼絲束法。沿梁腹側(cè)面按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束,在梁底每隔一定距離(5o~lOOcm)設(shè)置一根定位箍,用以固定鋼絲束的形狀,鋼絲束的兩端穿過梁端翼緣板伸至粱頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束,通過定位箍使梁獲得預(yù)應(yīng)力;再通過噴射砼使預(yù)應(yīng)力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確,效果明顯,但箍圈的構(gòu)造較復(fù)雜。

  7、縫膠灌注法。如果粱體嚴(yán)重變形或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)地觀測(cè)和試驗(yàn)檢測(cè),根據(jù)觀測(cè)現(xiàn)象對(duì)裂縫或變形的成因進(jìn)行分析,同時(shí)采取相應(yīng)的施工措施進(jìn)行加固。如果梁體的剛度和承載能力都無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求,則最好采用灌縫膠灌注處理裂縫,進(jìn)而采用體外預(yù)應(yīng)力加固法、粘貼碳纖維加固法、新澆注混凝土增大粱體截面加固法、種植或粘貼鋼筋加固法等補(bǔ)強(qiáng)措施,改善粱體的抗彎承載力。

  四、結(jié)束語

  由于施工質(zhì)量和橋梁設(shè)計(jì)等方面的原因,使得橋梁的檢驗(yàn)和加固成為必要,并且目前我國(guó)已有一定數(shù)量的橋梁發(fā)生老化,危橋逐年增多,受到當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì),材料、施:[等方面的影響和局限。因此對(duì)原有橋梁進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)、改造翻新,最大程度利用現(xiàn)有資源,保證其使用安全,延長(zhǎng)其使用壽命是當(dāng)今工程界關(guān)注的重大謀題之一。
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(qiáng)
ICP經(jīng)營(yíng)許可證100299號(hào) 京ICP備10020099號(hào)  京公網(wǎng)安備 11010802020311號(hào)