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混凝土橋梁如何加固?

混凝土橋梁的加固方法非常重要。知道加固方法才能更好的解決實際問題,每壹個細節的處理都很關鍵。仲達咨詢將為您講解混凝土橋梁的加固方法。

近年來,隨著我國經濟的快速發展,交通基礎設施建設在規模和建設標準上都取得了跨越式的超常規發展。作為交通幹線的壹部分,隨著國民經濟的發展和公路交通量的增加,橋梁荷載呈現出以下特點:交通量越來越大;重車、超載嚴重;超限運輸的增加。由於橋梁的承載能力有限,很多橋梁會因為不堪重負而出現裂縫、沈陷等損壞。如果在拆除工作橋或更換工作橋的所有主梁後重建新橋,並架設高荷載等級的新梁,則施工費時、費力且成本高。因此,橋梁的加固和維護具有非常明顯的實用價值。

1.橋梁加固的工作內容和步驟

橋梁加固是通過擴大或修復橋梁構件來提高部分或全橋的承載能力或通過能力的措施。橋梁加固改造工作的主要內容包括:加固現役橋梁的上部構件;加固工作橋的下部結構;拓寬橋梁的車行道或人行道;提高橋梁結構的高度;更換橋梁交通或引橋的路面結構。橋梁的加固改造應充分利用原有構件,能加固的不得重建。橋梁加固的工作程序壹般如下:檢查橋梁的現狀和損傷情況;調查橋梁的歷史和技術數據以及現有的交通狀況;提出維修、加固或改造方案並進行分析比較;確定方案並付諸實施,即進行維修、加固或施工。

2.橋梁加固的常用方法

我國對橋梁加固技術的探討起步較晚,但隨著我國基礎設施建設的快速發展,加固理論日趨完善,在充分應用力學效應和新材料特性的基礎上,形成了卓有成效的橋梁加固方法。

2.1增加混凝土截面的加固方法

增加混凝土截面的方法有兩種:加厚橋面,增加主梁肋的高度和寬度。加厚橋面就是在梁頂鋪壹層鋼筋混凝土。壹般先將舊橋面鑿除,使加強層與原主梁形成壹個整體,增加主梁有效高度,提高抗壓截面強度,改善橋梁荷載橫向分布能力,從而達到提高橋梁承載能力的目的。增加主梁肋的高度和寬度,即當梁的強度、剛度、穩定性和抗裂性不足時,通常采用加固方法,如增加構件的截面,提高配筋率,也就是增加梁底或側面的尺寸,增加主筋,提高梁的有效高度和抗彎強度,從而提高梁的承載能力。

2.2錨噴混凝土加固方法

借助高速噴射機械,將新的混凝土混合料連續噴射到錨固鋼筋網的噴射面上,凝固硬化形成鋼筋混凝土,從而增大橋梁的受力截面,增加鋼筋,增強結構的整體性,使其能承受更大的外荷載。錨噴混凝土加固技術具有較高的機械強度和良好的耐久性。目前流行的是噴射合成纖維混凝土,即在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土的性能。

2.3粘貼鋼板加固方法

當交通量增大,主梁承載力不足,或縱向主筋嚴重銹蝕時,梁板橋主梁會出現嚴重的橫向裂縫。利用膠粘劑和錨栓,將鋼板粘貼錨固在混凝土結構的受拉邊緣或薄弱部位,與結構形成壹個整體,從而提高構件的抗彎和抗剪能力,提高原結構的剛度,限制裂縫的發展,改善鋼筋和混凝土的受力狀態,達到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是:不需要改變加固後原有結構的尺寸;施工工藝簡單,施工質量易於控制。

2.4改變結構體系加固方法

通過改變橋梁結構的受力體系,可以提高橋梁的承載能力。在簡支梁下增設支架或橋墩,或者將簡支梁與簡支梁縱向連接,使之變為連續梁,或者在梁下增設鋼桁架或組合梁等加勁梁,以降低梁的內應力,提高橋梁的承載能力。改變結構體系的方法很多,但往往需要在橋下操作或設置永久性設施,從而減少橋下凈空。用臨時支撐加固時,改變了原簡支梁的受力體系,支點處會產生彎矩,必須進行應力計算。

2.5粘貼碳纖維加固法

粘貼碳纖維加固技術是壹種新型的橋梁加固改造技術。碳纖維是壹種高科技材料,具有優異的力學性能。它是經過特殊工藝,在幾千度的高溫下制造出來的科技產品。碳纖維用環氧樹脂膠粘結在混凝土結構的受拉邊緣或薄弱部位,使其與結構形成壹個整體,用碳纖維布代替鋼筋來提高梁的承載能力。采用碳纖維加固法施工工藝簡單,碳材料具有優良的力學性能和化學穩定性,材料本身輕質高強,不會增加結構體積和改變結構形狀。

3.橋梁加固效果的檢測與評價

橋梁加固技術難度大,對施工技術有更高的要求。加固後,需要對橋梁進行檢查和觀察,以確定加固效果。常規的檢測方法是采用靜載試驗和動載試驗,將試驗結果與加固設計計算結果進行對比,以判斷橋梁加固是否成功。

3.1橋梁靜載試驗。

靜載試驗是通過測試橋梁結構控制截面在試驗荷載作用下的應變、位移或裂縫分析來判斷橋梁的承載能力。荷載工況的選擇應反映橋梁設計的最不利受力狀態。同時,為了保證加載的安全性,了解結構應變和位移隨試驗荷載增加的關系,橋梁試驗加載應分階段進行。加載設備往往采用可行的車輛,測點的布置不宜過多,但為保證質量,壹般情況下,主要測點的布置應能控制結構的最大應力和撓度。

3.2橋梁動荷載試驗

動載試驗測試橋梁在動荷載作用下的響應,分析橋梁的頻率、抗力、振型等動力特性,根據動力響應和動力特性評估橋梁的承載能力。橋梁結構的動力特性只與結構本身的固有特性有關,而與荷載等其他條件無關。在實際動荷載作用下,根據結構各控制部分的振幅、頻率、速度、加速度等動力響應,以及反映結構整體動力作用的沖擊系數,分析橋梁在動荷載作用下的受力狀態。

4.結束語

任何壹座“新”橋,經過大自然多年的侵蝕和使用,最終都會變成壹座“舊”橋。橋梁加固維修問題已經成為世界各國普遍關註的話題。我國新橋技術發展迅速,但橋梁維修加固技術發展相對滯後。舊橋的加固和維修將是壹個永久的技術課題,因此我們需要在舊橋的檢測、評估、加固和改造中創造和總結各種實用的技術和方法。

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