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橋梁加固技術(shù)的探討
2016-04-18 
   橋梁維修加固技術(shù)是對有缺陷、病害的橋梁進行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋,它是一項技術(shù)性很強的工作,一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結(jié)構(gòu),另一方面要求加固補強的部分與原結(jié)構(gòu)成為整體,共同工作。常用的加固改造技術(shù)方案有:減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結(jié)構(gòu)受力體系等方法或加固受力構(gòu)件,達到增大橋梁承受活載的能力。此外,對下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當(dāng)清潔、改善外觀形狀、對表面進行防護美化、加強安全性設(shè)施(如改善人行道、欄桿柱及扶手)這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使用壽命,也都起著重要作用。

   1.橋跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

   1.1橋面補強層加固法

   在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層,一般先鑿除舊橋面,使其與原有主梁形成整體,達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分都能力,從而達到提高橋梁的承載能力的目的。

   1.2粘貼受力筋(錦綸纖維、鋼板、碳纖維)加固法

   當(dāng)交通量增加,主梁出現(xiàn)承載力不足,或縱向力筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時.粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫采用粘結(jié)劑及錨栓,將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位.使其與結(jié)構(gòu)形成整體,達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是:不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸;施上工藝簡單,施工質(zhì)量較容易控制;施工工期短。

   1.3增設(shè)縱梁加固法(拓寬改建)

   在墩臺地基安全性能好,并具有足夠承載能力的情況下,可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接,共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布,使原有梁中所受荷載得以減少,由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時,則兼有加寬的作用。

   1.4錨噴混凝土加固法

   借助高速噴射機械,將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上,凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力斷而和補強鋼筋,加強結(jié)構(gòu)的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。

   1.5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法

   這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系,達到提高橋梁承載能力的目的。如:在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩,把簡支梁與簡支梁縱向加以連接,由簡支變連續(xù)梁,或在梁下增設(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等.以減小梁內(nèi)應(yīng)力,達到提高梁承載力的目的。

   1.6增大截面和配筋加固法

   當(dāng)梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時,通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗彎承載力,從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

   1.7體外預(yù)應(yīng)力加固法

   對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板,采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固,可以抵消部分自重應(yīng)力,起到卸載的作用,從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應(yīng)力加固法優(yōu)點是:(1)在自重增加很小的情況下,能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能;(2)由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小,故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很小,可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固;(3)對橋梁營運影響較小,可在不限制通行的條件下加固施工;(4)預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段,又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。

   1.8拱圈增設(shè)套拱加固法

   當(dāng)拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板,且墩臺無病害,基礎(chǔ)沉降滿足加固后的要求,同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設(shè)一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。

   2.墩臺基礎(chǔ)加固

   2.1擴大基礎(chǔ)加固法

   擴大基礎(chǔ)底面積加固法,稱為擴大基礎(chǔ)加固法。此方法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深不夠,而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎(chǔ)。擴大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基承載力計算確定。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎(chǔ)不均勻沉降變形過大時,采用擴大基礎(chǔ)底面積加固的方法,主要由地基變形計算來控制加固設(shè)計。

   2.2增補基樁加固法

   橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層,或基礎(chǔ)底面未設(shè)置在堅硬的持力層上時,墩臺發(fā)生沉降;或樁基礎(chǔ)深度不足;或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎(chǔ)周圍補加鉆孔樁,或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁,與原承臺或基礎(chǔ)相連,以此提高基礎(chǔ)承載力、增強基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

   2.3鋼筋混凝土套箍或護套加固法

   當(dāng)橋梁墩臺病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因造成的,導(dǎo)致墩臺開裂破損時,一般在墩臺身上中下分設(shè)三道帶箍,其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10,厚度采用10~20cm。當(dāng)墩臺損壞嚴(yán)重,如墩臺身嚴(yán)重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時,則可采用圍繞整個墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護套的方法加固。

   2.4墩臺拓寬加固法

   當(dāng)墩臺不夠?qū)捠?,在?fù)核基礎(chǔ)承載沒問題時,可以利用原墩臺加設(shè)懸臂帽梁進行加寬。

   利用舊橋臺基礎(chǔ),在墩臺帽挑出懸臂加寬部分,以便安裝加寬的上部結(jié)構(gòu)。增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁采用植筋加固技術(shù)與舊梁連接,共同受力;對跨徑較小的有病害及承載力較小的拱橋或板橋,采取拆除舊橋上部,重新預(yù)制安裝或現(xiàn)澆梁、板;對跨徑較大的拱橋或梁板橋,對原舊橋部分應(yīng)進行提高荷載等級加固后,增設(shè)新縱梁或拱肋加寬。 ⑵ 采用增補樁基加固法,增加鉆孔樁或打入樁,上接柱式墩臺,擴大承臺或系梁,使新增樁基與原有樁基共同受力,加寬蓋梁,增設(shè)縱梁采用植筋技術(shù)與舊梁連接。

   3.結(jié)論

   橋梁加固是一項系統(tǒng)工程,橋梁工作者要深入了解既有橋梁維修加固的方法,對加固工作的技術(shù)、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結(jié)、交流,在工作中靈活運用,以使橋梁加固工作不斷進步??傊跇蛄吼B(yǎng)護工作中,應(yīng)加強橋梁日常養(yǎng)護、橋梁檢查及維護管理工作,減少和預(yù)防橋梁病害,及時掌握橋梁的技術(shù)狀況。對橋梁加固改造工程應(yīng)制定其切實可行加固改造設(shè)計方案,加強橋梁加固改造工程施工管理工作,確保工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計的要求,保證橋梁安全使用,延長使用壽命,發(fā)揮更大經(jīng)濟效益。

   
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