橋梁工程加固技術(shù)探討
2015-07-23
引言
所謂橋梁加固是指通過采取有效的措施，對(duì)受損橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行技術(shù)改造，使其恢復(fù)原有功能，或者通過改變橋梁結(jié)構(gòu)、改變傳力途徑，從而減少其構(gòu)件的荷載效應(yīng)，或者提高橋梁已有結(jié)構(gòu)的承載能力，使其性能或者承載能力能滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的要求。
1橋梁工程病害現(xiàn)狀
1.1橋梁病害分類
?。?）橋面開裂。橋梁開裂主要有兩類：橋梁兩端路面開裂；新橋與舊橋連接處路面的開裂。
?。?）橋體開裂。由于橋梁工程施工工藝或者施工質(zhì)量的問題導(dǎo)致橋體開裂的狀況，經(jīng)常出現(xiàn)的普遍問題有：底板預(yù)應(yīng)力鋼絲混凝土的保護(hù)層的厚度較薄或者預(yù)應(yīng)力鋼絲外露而被銹蝕；普通的鋼筋混凝土板處的橋梁梁底出現(xiàn)裂縫滲水；腹板斜裂縫、橫向裂縫和縱向裂縫，嚴(yán)重者腹板斜裂縫已經(jīng)裂通腹板。
?。?）橋墩裂開。由于橋基沉降引起橋墩臺(tái)有豎向的裂縫，倘若裂縫形態(tài)比較陳舊，則表明裂縫發(fā)展已穩(wěn)定，對(duì)橋梁的正常運(yùn)營(yíng)不會(huì)造成太大的影響。
?。?）車輛撞傷。由于交通事故的原因，橋梁邊梁、梁底被過往的車輛撞傷， 使梁間接縫的填料剝落或者混凝土脫落，對(duì)橋梁造成直接或者間接的損害。
1.2橋梁無法繼續(xù)投入使用的原因
根據(jù)有關(guān)資料的研究顯示，造成橋梁無法繼續(xù)使用的原因有三種。
?。?）使用年限較久。當(dāng)橋梁投入使用一定的年限之后，出現(xiàn)結(jié)構(gòu)老化或者破損，使原有設(shè)計(jì)的橋梁載荷能力受到影響，從而導(dǎo)致安全隱患的出現(xiàn)，必須進(jìn)行修補(bǔ)，恢復(fù)其原承載能力。
?。?）荷載超標(biāo)。所謂荷載超標(biāo)是指橋梁基本完好，但是由于橋梁原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較低，隨著交通運(yùn)輸量的迅速發(fā)展，舊的荷載標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不符合新的交通運(yùn)輸條件的要求, 只有對(duì)其進(jìn)行加固，增強(qiáng)其荷載能力方可滿足新交通運(yùn)輸量的需要。
?。?）不滿足特殊需求。橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理，并且基本結(jié)構(gòu)完好，但是橋梁偶爾會(huì)遇到某些特殊情況，使得原來的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不能滿足這種特殊的需求，需要臨時(shí)增加原設(shè)計(jì)的荷載量或者改變?cè)械慕Y(jié)構(gòu)。
2加固技術(shù)選取的原則
橋梁加固方法有很多，但是不同的工程應(yīng)該選用不同加固技術(shù)，加固技術(shù)的選擇通常遵循以下幾種原則：
?。?）經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。對(duì)加固方案進(jìn)行選取時(shí)，應(yīng)盡可能的考慮耗資少、工期較短、技術(shù)可行、交通不中斷、耐久性較好等諸多方面的要求。
?。?）安全美觀原則。對(duì)橋梁補(bǔ)強(qiáng)加固主要是通過修復(fù)或加大橋梁的構(gòu)件方法來提高局部或者整座橋梁的承載能力。因此對(duì)橋梁進(jìn)行加固一般遵循不改變橋梁原有結(jié)構(gòu)的原則，只有在較嚴(yán)重的情況下，并兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提條件下，才能考慮改變橋梁原有結(jié)構(gòu)。如果采用上述方式對(duì)橋梁進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固后仍然無法達(dá)到交通運(yùn)輸量需求，再考慮對(duì)橋梁進(jìn)行部分或全部重建。
3橋梁加固技術(shù)
3.1化學(xué)植筋加固技術(shù)
化學(xué)植筋技術(shù)通常是指運(yùn)用粘合度強(qiáng)的化學(xué)粘合劑，使螺桿、鋼筋等建筑構(gòu)件與混凝土產(chǎn)生較強(qiáng)的握固力，達(dá)到預(yù)期效果。采用化學(xué)植筋后會(huì)形成高負(fù)荷承載力，也不容易產(chǎn)生移位或者拔出的現(xiàn)象，并且由于其密著性好，不需要作任何的防水處理。通過化學(xué)粘合植筋固定的基材，不容易產(chǎn)生膨脹性破壞，而且補(bǔ)強(qiáng)和加固了橋體的結(jié)構(gòu)。化學(xué)植筋的特點(diǎn)：高的荷載不會(huì)對(duì)固定基材產(chǎn)生膨脹力，這樣比較適宜邊距或者間距較小的部位，而且施工方法方便簡(jiǎn)單、工期短、安全、符合環(huán)保的要求。這種加固技術(shù)主要適用于鋼筋錨固工藝，和在原結(jié)構(gòu)體上進(jìn)行構(gòu)件新增的鋼筋生根。
3.2碳纖維加固技術(shù)
碳纖維加固技術(shù)主要是指用專門的樹脂把碳纖維粘貼在橋體混凝土結(jié)構(gòu)的受拉表面上，使碳纖維和橋體原有結(jié)構(gòu)形成新的受力體，與鋼筋共同承載負(fù)荷，以降低鋼筋的預(yù)應(yīng)力，從而達(dá)到加固和補(bǔ)強(qiáng)橋梁結(jié)構(gòu)的作用。碳纖維加固技術(shù)主要特點(diǎn)：不改變橋梁凈空高度；不增加或者很少增加橋梁結(jié)構(gòu)自重及截面的尺寸；對(duì)橋梁原有結(jié)構(gòu)極少造成新的損害；施工簡(jiǎn)便；抗腐蝕性好；壽命長(zhǎng)。根據(jù)橋梁的受力情況可以通過多層粘貼來進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，這樣可以靈活地掌握它的方向。同時(shí)，由于碳纖維質(zhì)地比較柔軟，在修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)時(shí)可達(dá)到不留痕跡的效果，如對(duì)橋梁加固后可以用混凝土砂漿來進(jìn)行涂敷，或者根據(jù)需求涂裝不同顏料。這種加固技術(shù)主要適用于結(jié)構(gòu)梁、板抗彎和抗剪的加固；當(dāng)原結(jié)構(gòu)構(gòu)建出現(xiàn)鋼筋不足時(shí)易于補(bǔ)充，也可以通過粘貼封閉箍來提高柱子的抗壓能力。
