目前橋(qiáo)梁(liáng)加固設計與計算方麵的研究還相對滯後,有些方麵甚至連公認的算法(fǎ)都沒有,使設計者感到難於動手。橋梁加固(gù)設計師(shī)除(chú)了有紮實的專業知識外(wài),最好既有相當的設計經驗,又(yòu)有相(xiàng)當的施工經驗,所完成的設(shè)計施工(gōng)圖才較(jiào)合理、可靠、現實、施工質量容易保證、修改變更少、造價合理、加固效果好,不僅能治“標”,能治“本”的盡量治“本”。
“應力強度計算是反映構件病害的必要依據,承載能力計算是構件安全(quán)使用的最後保障”兩者(zhě)均(jun1)不可(kě)缺。現實加固計算中,常出現承載能力極限狀態(tài)滿(mǎn)足要求,但構(gòu)件確實存在許多病(bìng)害,於是一種做法是加大車輛設計荷載(zǎi)使承載力不滿足要求(qiú),但(dàn)又缺乏可靠的超載(zǎi)資料;另一種做(zuò)法是根據各種病(bìng)害及程度通過(guò)一(yī)些算法(fǎ)得出各種(zhǒng)折減係數,對承(chéng)載力進行折減,以(yǐ)說明構件(jiàn)不(bú)滿(mǎn)足承載力要求,構件加固後(hòu)又補足大於等於被折減的承載力,這種做(zuò)法雖(suī)有(yǒu)一(yī)定(dìng)科學依據,但也有不少人為(wéi)評判因素,同樣不能反映控製截麵上各種材料的工作狀況。那不(bú)同類型橋梁要如何加固呢?中交路橋科技探析一二。
一、混凝土(tǔ)預製裝配簡支板橋
1、常見的問題有(yǒu):
(1) 裝配式簡(jiǎn)支板可有橋麵鉸接縫(féng)處出現縱向(xiàng)裂縫,這主要是鉸接縫施工質量(liàng)差,造成各板塊的整體性連(lián)接差;
(2)也(yě)可有支座脫空現象產生,由於每塊板的兩端各有2個支座,每跨橋都有較多支座,如果施(shī)工時支座墊石標高有誤差,或預製安裝時(shí)板有翹曲(qǔ),或墩台有不均勻沉降都會導致部分支座脫空;
(3)鋼筋混凝土的簡支板跨中附近板底有由下而上的豎向裂縫,縫寬有可能(néng)超過規定要求,或有跨中下撓,抗彎能力不足。
(4)板底出現縱向裂縫,預應(yīng)力混凝(níng)土裝配式簡支板橋大多采用先張法施工,如果由於(yú)施工原因造成底(dǐ)板太薄,使得預應力筋周圍混凝土局(jú)部應(yīng)力過大,或者由於混凝土中的氯鹽添加劑(jì)或者混凝土碳(tàn)化造(zào)成鋼筋生鏽,均可能產生沿著鋼筋的(de)板底縱向裂縫。
(5)一般的空心板在支承端附近不會出現(xiàn)剪切斜裂(liè)縫,但近(jìn)幾年(nián)來有的(de)橋梁采用了單塊寬度(dù)達1.5米甚至更大的大空心板,其實相當於小(xiǎo)箱梁(liáng),腹板厚(hòu)度不大時,邊板的(de)腹板(bǎn)上有可能發現斜裂縫。
2、可選的(de)加固方法(fǎ)有:
(1)對板底產(chǎn)生的縱、橫向裂縫,當縫寬超過規範的限製時,均可采用粘貼鋼板法或粘貼纖維(wéi)複合材料法加固。但對解決跨(kuà)中下撓(náo)的效果不好;
(2)預應力(lì)加固(gù)法,在板底錨固多根平行的預應(yīng)力細鋼絲,張拉後覆蓋特製(zhì)混凝(níng)土(板(bǎn)底錨固多根預應力(lì)鋼絲),或者(zhě)設轉向托架後折線形布鋼束張拉,預應力鋼索穿過兩端板(bǎn)中斜(xié)孔錨(máo)固於鋪裝層下(折線形布(bù)置體外預應力索)。
(3)改變結(jié)構體係(xì)法,如簡支板變連續板,小跨徑板橋可在跨中或跨中(zhōng)附(fù)近增設橋墩或斜撐,采用“跨中增加支撐變簡支為連續(xù)”,但應注(zhù)意在中(zhōng)支點負彎(wān)矩(jǔ)區,應結合橋麵改造,增設足夠的受拉鋼筋。以上兩種方法對解(jiě)決跨(kuà)中下撓效果較好(hǎo);
(4)錨噴混凝土加固法,在板底錨固鋼筋網後,噴射混凝土覆蓋。其實質是(shì)增加板底配筋,類似於“板底錨固(gù)多根預應力鋼(gāng)絲 ”圖,隻不過板底增加的是普通鋼筋網;
(5)對橋(qiáo)麵鉸縫處的縱向裂縫,隻(zhī)有通過橋麵改造(zào)來(lái)解決,如增加橋麵橫向鋼筋布置,加(jiā)厚鋪裝層等;
(6)對板橋支座脫空現象,可采用(yòng)更換,加鋼墊板,楔(xiē)緊等方法解決。
二、鋼筋(jīn)混凝土及預應力混凝土連續板橋
鋼筋混凝土及預應力混凝土連續板橋一般(bān)采用實心板截麵或空心板截麵,大多采用現澆(jiāo)施工,跨徑(jìng)在(zài)20米以下,預應力混凝土連續板(bǎn)跨(kuà)徑偏大些,一般采用後張法,有等高度的,也有變高度的。城市橋梁(liáng)中的跨線橋(qiáo)、人行橋應用多一些。鋼筋混凝土連續板(bǎn)的應用更(gèng)多。
1、常見的問題有(yǒu):
(1)筋混凝土連續板橋各跨中附近(jìn)板底由下而上的(de)多條豎向裂縫,橫(héng)向有可能貫通,屬彎曲裂(liè)縫,表明抗彎能(néng)力不(bú)夠;
(2)筋混凝土連續板橋各墩頂處橋麵開裂,橋下滲水,一般都橫向貫通,裂縫(féng)可有一條(tiáo)到(dào)多條,可由活荷載引起,也可由墩台不均勻(yún)沉降引起(qǐ),如圖,說明負(fù)彎矩較大,支點截麵抗(kàng)彎能力不(bú)足。
(3)各(gè)跨中附(fù)近板底出現縱向裂縫,類似於“整體式板橋跨中(zhōng)段板底縱向(xiàng)裂縫 ”圖,要麽是鋼筋(jīn)混凝土板(bǎn)底(dǐ)橫向鋼筋配置不足,要麽(me)是(shì)混凝土(tǔ)保(bǎo)護層太薄,預應力筋周圍混凝土局部應力過大,或是(shì)混(hún)凝土中的添加劑等原因(yīn)使鋼筋生鏽,導致沿鋼筋產生裂縫;
(4)跨中下撓,要麽是施加的預應力不足,要麽(me)是跨中鋼筋混凝土(tǔ)板底豎向裂縫過多過寬導致剛度降低,撓度增大。
2、可(kě)選(xuǎn)的加固方法有:
(1)對板底裂縫(féng),當縫寬超過規範要求(qiú)時,可采用粘貼鋼板或粘貼纖維複合材料(liào)法加固;
(2)對墩頂(dǐng)處橋麵開裂,可采用在負彎(wān)矩區的混凝土鋪裝層內(nèi)增設受拉普通鋼筋或(huò)預應力鋼筋(jīn),提高支點截麵抗彎能力;
(3)預應力加固法,在板底(dǐ)設轉向托架,按折線形布束張拉,此法對各(gè)種因受力產生(shēng)的病害均(jun1)有利。
(4)改變結構體係法,如(rú)在跨中或跨中附近增設斜支撐,解決跨中下撓(náo)過大,或預應力不足,但應(yīng)增強支撐截麵負彎矩區的受拉鋼筋。