拱橋加固實(shí)例
2014-07-18 來源：土木工程網(wǎng)
從結(jié)構(gòu)加固的方法來分，可分為直接加固和間接加固兩種。
一、直接加固法
直接加固法是通過一些加固補(bǔ)強(qiáng)措施，直接提高構(gòu)件截面承載力和剛度的一種方法，工程中常用以下幾種方法：
1、加大截面加固法
加大截面加固法是采用同種材料，即砼和普通鋼筋，對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，通過加大砼和鋼筋截面的面積和一些構(gòu)造措施，保證后加固部分與原構(gòu)件可靠連接，共同工作，達(dá)到提高截面承載力和剛度的目的。這是一種非常有效的加固方法，可用來提高構(gòu)件正截面抗彎抗壓承載力和斜截面抗剪承載力以及截面的剛度也可以用來修補(bǔ)開裂截面，可廣泛的用于鋼筋砼結(jié)構(gòu)梁、板、柱、墻等構(gòu)件和一般構(gòu)筑物的加固。
2、外包鋼加固法
外包鋼加固法是采用異種材料對(duì)原構(gòu)件進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，在基本上不改變?cè)瓨?gòu)件截面尺寸的情況下，大幅度提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。外包方式可分為干式和濕式兩種。當(dāng)外包材料與原構(gòu)件間無任何連接或雖填塞有水泥砂漿但仍不能確保結(jié)合面剪力有效傳遞時(shí)，稱為干式外包加固。當(dāng)以以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹脂灌漿等方法粘貼時(shí)，稱為濕式外包加固，干式外包加固是通過原物件變形把荷載轉(zhuǎn)嫁給新加結(jié)構(gòu)，而濕式外包加固法，則是通過粘貼措施使新老材料組合成一體，共同工作，共同受力。該方法適用于使用上不允許增大構(gòu)件截面尺寸，而又需要大幅度提高承載力的軸心和偏心受壓構(gòu)件的加固。當(dāng)采用化學(xué)灌漿外包加固時(shí)，外包材料表面溫度不宜高于60度，還要有可靠的防腐蝕措施。
3、預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固是采用異型材料（高強(qiáng)鋼筋或型鋼），通過施加預(yù)應(yīng)力迫使后加材料與原材料共同受力，達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的一種方法，該加固方法具有能夠克服被加固構(gòu)件截面力超前，減小原構(gòu)件裂縫寬度和撓度等優(yōu)點(diǎn)。適用于要求提高構(gòu)件承載力、剛度和抗裂度以及加固后占用空間小的砼受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件，此加固方法不適用于溫度高于60度環(huán)境下的砼結(jié)構(gòu)，也不適用于砼收縮、徐變大的結(jié)構(gòu)。
4、輔助結(jié)構(gòu)加固法
輔助結(jié)構(gòu)加固法是一種采用異種材料進(jìn)行體外加固的一種方法，它是直接用其他材料制成簡(jiǎn)單或復(fù)雜的構(gòu)架分擔(dān)原構(gòu)件荷載，形成一個(gè)組合結(jié)構(gòu)。通過原構(gòu)件變形把荷載轉(zhuǎn)嫁給后加結(jié)構(gòu)，達(dá)到共同工作提高承載力的目的。輔助結(jié)構(gòu)加固法訊息工期方便，結(jié)構(gòu)自重增加小，能夠大已此為榮提高承載力，適用于原構(gòu)件損傷較嚴(yán)重。甚至破壞，需大幅度提高承載力和剛度的砼受彎構(gòu)件，但對(duì)外結(jié)構(gòu)應(yīng)做好防腐措施。
5、外部粘鋼加固法
外粘鋼加固法是用建筑膠把加固材料粘結(jié)在受彎構(gòu)件砼表面上，起到增加截面受拉、受壓和斜截面抗剪的作用，達(dá)到提高被加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件正、斜截面承載力和限制裂縫發(fā)展的目的。該方法施工簡(jiǎn)單，設(shè)置靈活，是一種非常有效的加固方法。選用于承受靜荷載作用的一般受彎、受拉構(gòu)件。正、斜全部或局部加固，由于加固材料是用環(huán)氧水泥等粘結(jié)劑與構(gòu)件粘貼，使其形成整體，共同工作的，因此環(huán)境溫度不應(yīng)大于60度，相對(duì)濕度不應(yīng)大于70%，且無化學(xué)腐蝕影響，否則應(yīng)采取防護(hù)措施。
6、碳纖維布加固法
一般規(guī)定：
?。?）采用粘貼碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)通過配套粘結(jié)材料將碳纖維片材粘貼于構(gòu)件表面，使碳纖維片材承受拉應(yīng)力，并與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同受力。
?。?）碳纖維片材用于混凝土結(jié)構(gòu)的加固形式主要有：
a在梁、板構(gòu)件的受拉區(qū)粘貼碳纖維片材進(jìn)行受彎加固時(shí)，纖維方向應(yīng)與加固的受力方向一致。
b采用封閉式粘貼、U形粘貼或側(cè)面粘貼對(duì)梁、柱構(gòu)件進(jìn)行受剪加固時(shí)，纖維方向宜與構(gòu)件軸向垂直。
5.3橋面
橋面加固采用：在原橋兩側(cè)現(xiàn)澆鋼筋混凝土側(cè)墻，對(duì)稱加設(shè)預(yù)制鋼筋混凝土挑梁，現(xiàn)澆鋼筋混凝土行車道板及加設(shè)預(yù)制微彎板人行道的方法進(jìn)行。鋼筋混凝土挑梁預(yù)制好就位后。預(yù)留鋼筋和橋面鋼筋焊接，并和懸臂板鋼筋綁扎。整體澆筑橋面鋼纖維混凝土。挑梁安放時(shí)注意防止傾覆，挑梁高度應(yīng)順應(yīng)橋面橫坡處理。在挑梁上加蓋人行道微彎板，人行道兩側(cè)加設(shè)欄桿，人行道微彎板用3cm厚10#水泥砂漿抹面。橋面在兩次橋臺(tái)附近設(shè)置30cm寬，25cm深的TST伸縮縫。橋面澆筑完成后在1#、2#墩頂位置處切割變形縫，深3cm，寬3mm，清洗干凈后，用瀝青灌縫。
5.4橋臺(tái)及基礎(chǔ)
橋臺(tái)前墻加固采用錨噴6cm厚30號(hào)混凝土方法。將橋臺(tái)前墑表面鑿毛、植筋，掛鋼筋網(wǎng)，清洗干凈后，錨噴混凝土進(jìn)行加固。橋臺(tái)臺(tái)帽加固采用錨噴8cm厚30號(hào)混凝土方法。將橋臺(tái)臺(tái)帽前表面鑿毛、植筋，掛鋼筋網(wǎng)，臺(tái)帽鋼筋網(wǎng)和主拱肋鋼筋焊接，將混凝土表面清洗干凈后，錨噴混凝土進(jìn)行加固。
橋墩用10#砂漿抹面勾縫，橋墩墩帽加固采用在外側(cè)掛鋼筋網(wǎng)，錨噴8cm厚30號(hào)混凝土方法進(jìn)行加固。
地基根據(jù)實(shí)際開挖地質(zhì)資料及實(shí)際情況進(jìn)行處理，墩臺(tái)基礎(chǔ)用20#片石混凝土進(jìn)行防護(hù)。
6橋梁加固施工順序
?。?）對(duì)橋墩臺(tái)以及基礎(chǔ)進(jìn)行處理。
?。?）拆除舊橋人行道及欄桿部分。
?。?）鏟除橋面鋪裝、側(cè)墻及拱上填料。以上拆除過程每一跨由跨中對(duì)稱地向拱腳方向進(jìn)行，各跨之間的拆除同步對(duì)稱進(jìn)行，使橋墩受力平衡，防止單向推力過大而引起倒塌。
（4）同時(shí)進(jìn)行主拱圈、拱上建筑及橋臺(tái)前墻的加固。
?。?）現(xiàn)澆混凝土側(cè)墻，填筑拱上砂礫填料，調(diào)整橫坡，安裝挑梁，現(xiàn)澆行車道懸臂板和橋面鋼纖維混凝土。
?。?）安裝人行道、欄桿、伸縮縫，完成所有加固工程。
7加固主要材料
7.1混凝土
拱肋、拱波、拱上建筑等采用30號(hào)錨噴混凝土，拱背、濕接縫等采用30號(hào)現(xiàn)澆混凝土，橋面采用30號(hào)鋼纖維混凝土，懸臂梁、微彎板采用30號(hào)預(yù)制混凝土，欄桿采用25號(hào)預(yù)制混凝土，橋墩（臺(tái)）采用30號(hào)現(xiàn)澆混凝土，基礎(chǔ)采用20號(hào)現(xiàn)澆混凝土。
7.2鋼筋
設(shè)計(jì)采用鋼筋為Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)兩種，除注明者外，鋼筋直徑d≥12mm的，采用符合GB-1499-98國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的帶肋鋼筋（即Ⅱ級(jí)鋼筋）；當(dāng)鋼筋直徑d＜12mm的，采用符合GB-13013-91國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的光圓鋼筋（即Ⅰ級(jí)鋼筋）。
7.3其他
?。?）環(huán)氧樹脂膠及環(huán)氧樹脂砂漿，按照有關(guān)規(guī)范及產(chǎn)品說明要求，通過試驗(yàn)確定。
?。?）本橋僅在橋臺(tái)兩端各設(shè)置一道TST型伸縮縫。
8施工方法、要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
（1）主拱圈（主拱肋、拱波、橫系梁）采用外包鋼筋網(wǎng)，并用錨噴混凝土加大截面，施工時(shí)嚴(yán)格按照錨噴工藝進(jìn)行。
?。?）拱上建筑（排架、腹拱圈）采用外包鋼筋網(wǎng)，并用錨噴混凝土加大截面，施工時(shí)嚴(yán)格按照錨噴工藝進(jìn)行。
?。?）橋面和人行道的拓寬施工。①橋面采用鋼纖維混凝土，1m3混凝土摻入針狀鋼纖維37.5kg；②懸臂挑梁安裝就位和橋面鋼筋焊接，保證穩(wěn)定性，為了保證懸臂梁（板）的根部切實(shí)可靠，其澆筑施工應(yīng)和橋面一次性整體澆筑；③拆除橋面，把拱上原白灰礦渣填料及側(cè)墻全部鏟除。用鋼筋30號(hào)鋼筋混凝土現(xiàn)澆側(cè)墻，填筑透水性好的砂礫填料，調(diào)整橋面橫坡為2％（橫坡由拱上砂礫填料形成），再澆筑25cm厚橋面鋼纖維混凝土；④伸縮縫采用TST橡膠伸縮體，聘任專業(yè)隊(duì)伍施工，以確保工程質(zhì)量；⑤橋頭兩側(cè)砌筑擋墻，修建引道，把橋兩面的路面銜接起來，根據(jù)清徐一古交公路的線形，全面規(guī)劃，應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，順應(yīng)相接，防止橋頭出現(xiàn)跳車。
?。?）下部結(jié)構(gòu)及防護(hù)工程。下部結(jié)構(gòu)施工及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000）、《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTF071—98）及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。對(duì)于舊橋防護(hù)工程，檢查其是否有裂縫、沉陷等，針對(duì)病害進(jìn)行處理。
（5）對(duì)橋墩表面沖刷風(fēng)化層清除，用10#水泥砂漿抹面勾縫處理。
?。?）對(duì)錨噴混凝土部分原橋結(jié)構(gòu)表面砂漿清除、鑿毛，清洗干凈后方可進(jìn)行錨噴施工。在原橋結(jié)構(gòu)上植筋時(shí)，首先在結(jié)構(gòu)上鉆孔，孔深8cm，孔徑按照需要植入鋼筋的直徑確定，清孔后灌注環(huán)氧樹脂膠，再將鋼筋插入，等黏接牢固后，方可掛鋼筋網(wǎng)。
?。?）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，檢測(cè)工作，提高技術(shù)裝備，制定嚴(yán)格的技術(shù)措施。
?。?）重視技術(shù)措施檔案資料工作，技術(shù)資料的搜集工作要及時(shí)進(jìn)行，并與施工進(jìn)度同步。技術(shù)資料齊全、科學(xué)、規(guī)范、認(rèn)真。
（9）堅(jiān)持貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立標(biāo)語牌，危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)立警告牌，機(jī)電設(shè)備設(shè)立安全操作規(guī)程牌等，嚴(yán)禁一切不安全行為和違章作業(yè)。
（10）技術(shù)管理要做到措施提前到位，技術(shù)交底提前下達(dá)，質(zhì)量監(jiān)控跟蹤到位，保證做到一次成活，一次成優(yōu)，每道自動(dòng)消化、自動(dòng)協(xié)調(diào)，保證整體布置的貫通。
除上所述外，嚴(yán)格按照公路有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)圖執(zhí)行。
該橋改造交付使用已滿5年，經(jīng)檢測(cè)橋梁各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足行車要求，為拱橋的改造利用提供了借鑒。
