備案號:皖ICP備20009924號-1 公安備案:34170202000526
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      1. 池州橋梁_安徽省中達橋梁鋼構工程有限公司

        0566-2121000 聯系人:閆經理

        舊橋加固的方案

          隨著經濟的迅速發展,交通量的迅猛增加,公路交通也實現了跨越式發展。我國的橋梁技術發展很快,近幾年新建的大型橋梁數量已排在世界前列。截止2005年底,我國通車公路中有橋梁33.66萬座,累計長度1474.75萬延米,其中中橋7.17萬座,393.74萬延米,小橋24.07萬座,422.53萬延米。有近一半的中、小跨徑橋梁是按1981年以前頒布的l13荷載等級技術標準設計建造的橋梁。這些荷載等級低的橋梁經過了近20年的使用,通過的大噸位車輛越來越多,超載對橋梁的損害日趨嚴重,再加上由于地理環境、自然災害、維修養護不及時以及人為因素的影響,許多橋梁的耐久性受到嚴重影響。許多已或多或少的出現了整體承載力不足、混凝土露筋銹蝕、酥松剝落、老化、磨損、裂縫等各種各樣的問題,已普查出危橋1.33萬座,達46.89萬延米,已嚴重影響道路的通行能力。要全部拆除新建是不現實的,而通過對已有橋梁有計劃的進行維修加固,不僅能滿足現代交通運輸的要求,而且能為社會帶來巨大的經濟效益和社會效益。

           為解決上述問題,我國自20世紀70年代以來就開始研究結構加固技術,2008年出臺了一份行業推薦性標準《公路橋梁加固設計規范和《公路橋梁加固施工技術規范》,使得橋梁加固終于不再各自為政的分散進行,有了共同遵循的規范。目前橋梁加固的主要方法有增大構件截面加固、粘貼加固、體外預應力加固和改變結構體系加固四種方法。下面分述之。

           一、增大構件截面加固技術增大構件截面加固技術又可分為橋面補強加固、增大構件截面和配筋和增焊主筋加固。

           1、橋面補強加固技術

           將原有的橋面鋪裝拆除后,采用一定的工藝和結構措施,在梁頂面(橋面)加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,共同受力,達到增加主梁高度、增大粱的抗壓截面以及提高其抗彎剛度的目的,從而提高橋梁的承載力和抵抗變形能力。如哈爾濱市的安發橋。安發橋原橋面鋪裝就有三角墊層,而新加鋪的足鋼纖維混凝土,抵消鑿去的墊層厚度后新增加補強厚度很小,對原橋梁的自重和恒載彎矩影響很小,很適宜采用該方法加固。

           2、增大構件截面和配筋加固技術增大主梁截而和配筋又可分為增焊主筋法和增大截面法。增焊主筋是除去梁底保護層,切斷原箍筋,一般將新增鋼筋焊接在原主筋上,通過增加抗拉鋼筋數量來提高梁的承載力,再恢復箍筋和保護層。原橋梁的下緣主拉應力超過容許值導致承載力不足,而橋下凈空又受到限制時,適用該方法。增大截面法是將構件截面加寬加高以擴大截面,并在新混凝土截面中增設受力鋼筋。

           3、對T 形梁截面可采用底面及側面同時加大和底部馬蹄形加大兩種加固形式。適用于原橋梁構件截面過小,主應力超過容許值導致承載力和剛度不足,而構件周圍空間又不受限制時的加固,不僅可用于橋梁上部,亦可用于加固橋梁下部的蓋梁和墩柱。

           總體來說,增大構件截面加固適用于鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件、鋼筋混凝土受壓構件。有較成熟的設計施工經驗,多用于一般較小跨徑的橋梁的加固,不足主要是構件截面增大導致體積增大,自重增加,需要施工工期長、施工空間大。

           二粘貼加固技術

           粘貼加固是用化學黏結劑或錨栓將補強材料直接粘貼錨固于構件薄弱部位的混凝土表面,使之與構件形成受力整體,從而提高結構的承載力和剛度。根據所采用的補強材料分為兩大類,即粘貼鋼板加固和粘貼纖維復合材料加固。

           1、粘貼鋼板加固技術粘貼鋼板加固應將鋼板設計成僅承受軸向應力作用。適用于鋼筋混凝土受彎、受拉和偏心受壓構件的加固。粘貼鋼板堅固、施工快速、構件外形基本不變,不足是施工鋼板端部加強錨固時需細致,使用中防腐養護任務突出。

           2、粘貼纖維復合材料加固技術,目前橋梁加固用纖維的主要類型有碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)和玻璃纖維(GFRP)。適用于鋼筋混凝土受壓柱,以提高延性、耐久性的加固;亦可用于梁、板受拉、受彎構件的加固;不適用十素混凝土構件(含配筋率不滿足小配筋率的構件) 以及受沖剪作用和支座局部承載力不足的構件。纖維復合材料為承拉材料,應將其沿受拉方向或圍束粘貼。纖維復合材料具有輕質高強、耐腐蝕、耐久性好、強度重量比大、施工便捷、加固后結構承載力明顯提高等優點。不足是該材料一般各向異性、抗剪強度低、防火性較差、對施工要求嚴格,而且工程造價較高。

           三、體外預應力加固技術

           體外預應力加固是通過增設體外預應力索(包括鋼絞線、高強鋼絲束和精扎螺紋鋼筋) 對既有混凝土構件主動施加外力,以改善原結構的受力狀況的加固方法。主要南預應力鋼筋(束)、錨同系統、轉向塊或滑塊、水平束減震裝置和梁體組成.體外預應力體系布置靈活,可用于鋼筋混凝上及預應力混凝土簡支梁、連續梁及連續剛構橋的加固,可改善構件的抗彎、抗剪性能,即可用于加固上郜的梁結構,也可用于加固橋墩及索塔等部位。尤其適用于采用一般方法無法加固或加固效果不理想的較高應力狀態下的大跨徑橋梁加固。體外預應力加固自重增加很少,就能較大的提高承重結構的剛度和抗裂性能,且對墩臺基礎受力的影響較小,通過合理安排,一般可在有限開放交通的情況下施工。不足是體外索要具有可更換性和很好的防腐性,體外索后期養護會產生一定的費用;體外索預應力損失的計算與常規體內預應力鋼筋有所不同,使用時應注意。

           四、改變結構體系加固技術

           改變結構體系加固是采用一定技術措施改變原結構受力體系,降低控制截面內力,以提高橋梁結構整體承載力,是一種變被動為主動的加固方法。它包括將多孔簡支梁改為連續梁,將單孔簡支梁改為支撐梁,將中、下承式拱改為拱斜拉組合體系,將連續梁、連續剛構改為矮塔斜拉橋,將帶掛梁T 形剛構改為連續剛構以及其他增設結構(桿件)而使原結構受力體系發生改變的方法。經常與增大截面法、粘貼加固法等綜合使用。其中簡支變連續加固和增設支承結構加固是傳統而成熟的加固方法,而索塔組合體系加固、采用斜拉索體系加固梁式橋及其它外力體系加固橋梁等尚處于探索中,如需采用要進行專門的研究論證。

           1、簡支變連續加固技術

           簡支變連續加固是將相鄰簡支梁墩頂部位結構上緣縱向用普通鋼筋或用預應力鋼筋加以連接,并現澆接頭混凝土形成結構連續體系。該法可提高結構承載力,增大結構剛度,減小撓度,加固效果好。需要注意的是簡支變連續后應對中間支點梁段的抗剪能力進行驗算,必要時對其抗剪區進行加固處理;支點連續構造的縱向受力鋼筋(預應力鋼束)要有足夠的布設長度,而且此處橋面的防裂和排水也很重要。不足之處是一般會拆除并重新鋪裝部分橋面,增加了工程量和費用。加固效果受支點連續構造處的施工質量影響較大。

           2、增設支承結構加固技術

           增設支承結構加固是通過在原結構下增設支承結構及構件,減小被加固結構的跨度或位移,來改變結構不利的受力狀態,以提高其承載力。按支承結構及構件受力變形性能的不同分為鉸支加固和固結加固。鉸支加固是主梁與新構件以鉸形式聯結,支座位置由該點主截而所容許承擔的彎矩和剪力來確定。固結以支頂的方式直接將荷載傳給基礎,支頂新增構件需承受一定的彎矩,對新增構件基礎要求較高。該法適用于對外觀和使用功能要求不高的梁板等結構的加固,具有加固效果好、簡便、可靠、易拆的優點,可時性加固嚴重超載的橋梁,常用于搶險工程。不足之處在于橋下施工影響通航,加固后結構占用橋下空間,減小了橋下的凈空。

           采用改變結構體系加固前應對原結構的受力狀況進行詳細的檢測分析和計算,在此基礎上擬定采用的新結構受力體系轉換方法以及施工工藝、措施,并對轉換后的橋梁結構進行可靠的受力分析,準確講它是一個系統加固范疇,應對加固過程中及后結構及相關構件并整體進行全面驗算,以確定橋梁整體承載力提高幅度,判斷是否滿足設計交通荷載等級的需要,并確保在加固施工及運營期間的安全性。

           除上述加固技術外,常用的還有增設主粱加固、噴錨混凝土加同和增加橫向聯系加固等。一般要對加固后的橋梁進行檢測和觀察,以確定加固的效果。上部結構通常采用靜載或動載試驗,將試驗結果與加固設計的計算結果進行對比,來判斷加固成功與否;下部結構不便進行荷載試驗,通過其頻率變化來定量評估橋墩的加固效果。橋梁需先經過技術狀況評定及承載力鑒定確認加固能滿足結構安全或正常使用要求后,要進行適當的經濟技術方案比選,才能實施加固。橋梁加固技術因其經濟、方便、快捷等特點,得到越來越廣泛的應用。隨著新技術、新工藝的不斷推廣應用,橋梁加固技術會有廣闊的發展前景。


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