在橋梁(liáng)使用期間內,任何橋梁都會成為舊橋。早期修建的橋梁,由於當時人們對鋪裝功能、病(bìng)害認識有(yǒu)限,往往存在配(pèi)筋偏小,鋼筋直徑過細(xì),鋪裝與承(chéng)載構件的界麵連續不牢靠等問題。
由(yóu)於橋梁不僅受自然環境的影響(如大(dà)氣腐蝕(shí)、溫度、濕度變化等),而且(qiě)還受到使用環(huán)境的影響,所以難以避免產生損壞現象。這使得舊橋的加固與(yǔ)改造已成為(wéi)必(bì)然。
橋(qiáo)梁加固,就是通過一定的措施使構件(jiàn)乃至(zhì)整個結構的承載(zǎi)能力(lì)及其使用性能得到提高,以滿足新的(de)要求。也就(jiù)是要針對橋梁所發生的不能滿足繼續使用的狀況進行處(chù)理。
加固的(de)原因有橋梁耐久性差和年久老化、設計失當或施工質量(liàng)差等。通過橋梁(liáng)加固(gù)後,可以延(yán)長橋梁的(de)使用壽命,用少量的資金投(tóu)入,使橋梁能滿(mǎn)足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,預防(fáng)和避免(miǎn)橋梁坍塌造成的人員和財產的損失。
橋梁加固的(de)主要方法介紹
1、加大截麵(miàn)加(jiā)固法
加大(dà)截(jié)麵法,人們又把其稱為外包混凝土加固法。
其定義是指采取增大混凝土結構(gòu)或構築物的截麵麵積,目的(de)是用來提高其承重(chóng)力(lì)和(hé)滿足(zú)正常使用一種有效的加固方(fāng)法。
當鋼筋混凝土受到彎構件受壓區加混凝土現澆層時(shí),可以增加截麵有效高(gāo)度,擴大截麵(miàn)麵積,最終實現提高構件的正截麵抗彎,並且其斜截麵也抗剪能力和截麵剛度,起到加固補強的(de)作用。
這種加(jiā)固的方法可以廣泛用於混凝土結構的梁、板、柱等(děng)構件,以及一般(bān)的構築物加固。
一般條件下,主要是(shì)采取加(jiā)厚橋麵板或加大主梁的梁肋寬度為主要方(fāng)式方(fāng)法。
2、體外預應(yīng)力加固法
體外預應力(lì)加固法適用於高應力狀態(tài)下的結構,尤其更加適用於大型(xíng)結構的加固等(děng)。
並且能夠提高承載力、剛度和抗裂性,而且在加固後所(suǒ)占橋梁的空間小。
體(tǐ)外預應力法的加固原理是施工方在梁的下緣初的(de)受拉區地點設置預應力材料,並且通過張拉的方式對梁體(tǐ)產生偏心(xīn)預應力,使梁體發生上拱,抵消部分自重應力,從而減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結(jié)構受力,提高承載力、剛度和抗裂性及加固後所占用空間小的橋梁。
但是這種方法的缺點是局部布索效果明顯,錨頭增(zēng)多,節點構造複雜,施(shī)工作業麵要求高等原因使加固鋼桁架整體(tǐ)經濟效益不高。
該(gāi)方法主要適(shì)用情(qíng)況是高應力狀態下的結構(gòu),或者是大型結構的加固等情況,也或者是用於控製梁體裂縫(féng)及鋼(gāng)筋疲勞應力幅(fú)等情況。
3、體係轉換加固法
體係轉換法是(shì)改變(biàn)橋梁結構體係達到減少梁內應力,並(bìng)且能夠提高承載能力的一種加固方法,這是一種平時所說的把被動加固為主動加固的一種有效方法。
改變結構(gòu)體係加固(gù)法是指能夠(gòu)增設附加構(gòu)件或能夠進行技術改造,達到使橋梁的受力體係和受力狀況發生(shēng)根本性(xìng)的改變,並能夠起到減小其承重構件的應力作用,最終達到提高承載能力的目的效果。
目(mù)前最(zuì)常用的體係轉換方式有:梁橋(qiáo)轉換為梁拱(gǒng)組合體係(xì)法,增加(jiā)輔助墩法,多跨簡支梁轉為先簡支後橋麵(miàn)連續體係法等。
4、粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法是以粘貼(tiē)鋼板加固應用。
采用(yòng)粘結劑和(hé)錨栓並且把鋼板(bǎn)粘貼錨固於混凝土結構受拉麵或其(qí)它的薄弱部位,達到(dào)使鋼板與加固混凝土結構形成整體,最終(zhōng)實(shí)現提高結構承(chéng)載能力的目的。
但(dàn)是該粘貼鋼板加固法有自身的一些缺(quē)點,如在粘(zhān)貼鋼板加固後還需進行必要的表麵防護工作,如(rú)環氧砂漿或(huò)水泥砂漿保護(hù)層,鋼(gāng)板的鏽蝕程(chéng)度較難估計,降低了加固構件(jiàn)的可靠性,增加了加固橋梁的(de)後期養護費用。
但是該方法也經常(cháng)使用(yòng)在橋梁(liáng)的(de)加固中,而這(zhè)樣的方法還是表現(xiàn)出一些不錯的(de)優(yōu)點。
如施工簡單、技術可靠、短期加固效果較好且工(gōng)藝成熟並且基本不改變(biàn)原結構的尺寸。
5、複合材料加固技術(FRP)
由纖維及網型樹脂兩部分構成。目前(qián)常用的(de)複合材料有E一玻(bō)璃纖維、碳纖維、芳倫纖三種,其中又以碳纖維(CFRP)材料應用的(de)最為廣泛。
采用碳纖維布加固(gù)修補橋梁和建築結構技術是一種新型的結構加固技(jì)術(shù),它是以樹脂類(lèi)膠結材料為基體,將碳纖維布粘貼固化於(yú)混凝土結構表麵,利用碳(tàn)纖維的高強度高彈性模量來達到(dào)對混凝土結構物進(jìn)行(háng)補強和加固,並改善結構(gòu)受力狀(zhuàng)況的目的(de)。
6、繞絲加固法(fǎ)
繞絲(sī)加固法是在被加(jiā)固構件表麵纏繞退火鋼絲(sī)使被加固的受壓構件混凝土受到(dào)約束(shù)作用(yòng),從而提高其承載能力和延性的一種直接加固方法。
該種繞絲加固法具有如下優點:一是提(tí)高鋼筋混凝土構件的斜截麵承載力;二(èr)是提高軸心受壓構件的正(zhèng)截麵承載力。
7、SRAP加固方(fāng)法
SRAP加固(gù)方法是一種新的導入(rù)預應力概念的橋梁加固方法。
其利用SR增強材料的高強特性和(hé)AP樹脂砂漿防腐防水,粘合力強的特點,通過特殊的方法施加對SR高(gāo)強材料施加預應力(lì),從而達(dá)到(dào)對橋梁的加固。
預應(yīng)力的施(shī)加,把膨脹螺栓錨固於梁底兩端,軟鋼絲的兩端用螺旋扣環固定於膨脹螺栓上,通(tōng)過把絲扣反向的螺旋(xuán)扣環旋緊施加預應力。
8、橋麵補強層加固法(fǎ)
將原橋麵鋪裝全都鑿除或鑿毛,然後(hòu)加鋪一定厚度的補強層,以增大主梁有效高度及改善橋梁荷載橫向分布能力,從而提高單梁承載能力或橋梁結構整體承載能力(lì)。
9、錨噴混凝土加固(gù)法
從隧道施工中轉化而來的加固方(fāng)法,主要用於因支點截麵尺寸偏小而導致的(de)抗剪強度不足的混凝土梁的加固(gù)維修。
10、增加橫向聯係加固法
增加橫向聯係,也是近幾年采用較多的加固方法。該方法是通過增設(shè)橋梁橫向聯係,以(yǐ)改善上部結構的荷載橫向分布規律,從(cóng)而達到提高結構整體承(chéng)載能力的加固方法。
一般用於無內橫梁或少內橫(héng)梁的T型(xíng)截麵及工字形截麵梁式橋,工程上常在相(xiàng)鄰主梁間增(zēng)設現澆(jiāo)混凝土橫梁或鋼橫梁來提高橫向抗彎剛度。
該技術的缺點是會對原結構造成一定程(chéng)度的損傷,對於配筋較為複 雜的區域或構件,不宜采用該(gāi)方法加固設計,以(yǐ)免增加加固後的安全隱患。
橋梁加固的意義
(1)橋梁經加固改造後,其結構性能、承載能力與耐久性等都能滿足使用上的要求。
(2)具有較明顯的經濟效益。對於橋梁結構物的加固改造可以采(cǎi)用兩種不同的方式:
一種是廢(fèi)棄原有結構物進行重(chóng)建,這就相當於建造一座符合新的使用要求的新橋,但還要包括拆除原(yuán)橋的工程內(nèi)容;
另一種是充分利用原橋,進行補強加固,若需加寬則再行(háng)拓寬,這就是通常所說的橋梁技術改造。一般認(rèn)為技術改(gǎi)造比重建能節省50%~60%以上的費(fèi)用,因而,經濟效益相當可觀。