橋梁結(jié)構(gòu)加固外包鋼加固和增大截面及配筋加固

橋梁結(jié)構(gòu)加固外包鋼加固和增大截面及配筋加固

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橋梁結(jié)構(gòu)加固-外包鋼加固和增大截面及配筋加固收錄于合集1、外包鋼加固1.1?特點及適用范圍外包鋼加固法施工簡便、效果直觀明顯、對施工環(huán)境影響小、成本低,不顯著增大原構(gòu)件截面尺寸和自重,但可大幅度提高其承載能力。外包鋼加固法適用于提高受壓為主構(gòu)件(橋墩、拱肋、桁架桿等)的承載力、剛度及延性。適用的環(huán)境溫度在-20℃~60℃范圍內(nèi),相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕地區(qū)。1.2?附加影響(1)須對結(jié)合面進行處理,并鉆埋螺栓孔,對原結(jié)構(gòu)有一定損傷。(2)鋼材需作防腐處理,增加了日后養(yǎng)護的費用。1.3?材料要求(1)鋼材

1外包鋼采用的型鋼、鋼板、扁鋼和鋼管以3號鋼、16錳鋼為宜,鋼材、連接螺栓及焊縫的強度設(shè)計值,應(yīng)按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定采用。(2)混凝土被加固構(gòu)件混凝土強度不宜低于C20,表面應(yīng)鑿除疏松雜質(zhì),露出新鮮密實混凝土。(3)連接材料①濕式外包鋼法中,當采用化學(xué)漿液灌漿連接時,其漿液組成在工程應(yīng)用前應(yīng)進行試配,選擇可灌性好、收縮性小、粘結(jié)強度高、固化時間可調(diào)整,耐久性好,且材料是無毒或低毒的漿液。②外包鋼材與原混凝土宜采用膨脹螺栓或植鋼筋連接,以保證兩者協(xié)同工作,其質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標準的規(guī)定。1.4?力學(xué)特點干式外包鋼加固法受力簡單直觀,外包鋼可以按剛度比分擔原結(jié)構(gòu)的荷載,加固效果明顯。

2濕式外包鋼加固法除角鋼可以分擔原結(jié)構(gòu)的荷載,外套扁鋼箍可以對核心混凝土產(chǎn)生約束作用,提高其受壓強度,加固效果較干式外包鋼加固法好。2、增大截面和配筋加固法2.1?特點和適用條件該加固方法是在構(gòu)件表面加大混凝土尺寸,增加受力鋼筋,使其與原結(jié)構(gòu)形成整體,從而增大構(gòu)件有效高度和受力鋼筋面積,增加構(gòu)件的剛度,提高橋梁整體承載能力,這種加固方法廣泛應(yīng)用于梁(板)橋及拱橋拱肋的加固。2.2?附加影響加大構(gòu)件截面時,會使上部結(jié)構(gòu)恒載增加,對原結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)承載能力有一定影響。2.3?材料要求(1)優(yōu)先選用早強沙漿和早強混凝土,或膨脹混凝土。(2)配制混凝土用的石子宜用堅硬耐久的卵石或碎石,其最大粒徑不宜大于20mm。

3(3)當采用鋼筋補強時,縱向受力鋼筋的直徑不宜12mm;封閉式箍筋直徑不宜小于8mm。U型箍筋直徑宜與原有箍筋直徑相同。(4)當采用型鋼和鋼板補強時,應(yīng)將其和原結(jié)構(gòu)的鋼筋進行聯(lián)結(jié),或采用錨栓與原結(jié)構(gòu)聯(lián)系,切實保證力的有效傳遞和能夠參與原結(jié)構(gòu)共同受力。2.4?力學(xué)特點(1)增大主梁混凝土截面和增加配筋后,使主梁成為二次受力的疊合構(gòu)件,原主梁的混凝土和鋼筋除了已有的應(yīng)力外,還需要承受后期恒載和活載產(chǎn)生的應(yīng)力。因此需按二次受力的疊和梁進行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的演算。(2)如果橋面鋪裝部分得到加固,可適當考慮部分鋪裝層參與受力。2.5?施工工序2.5.1?為了加強新、舊混凝土的結(jié)合,應(yīng)對原構(gòu)件混凝土存在的缺陷清理至密實部位,并將構(gòu)件表面鑿毛,要求打成麻坑或溝槽,溝槽深度不宜小于6mm,間距不宜大于箍筋的間距或200mm;

42.5.2?當采用三面或四面外包方法加固舊橋構(gòu)件時,應(yīng)將構(gòu)件的棱角敲掉,同時應(yīng)除去浮碴、塵土;2.5.3?原有混凝土表面應(yīng)沖洗干凈,澆筑混凝土前,原混凝土表面應(yīng)以水泥漿等界面劑進行處理,以加強新、舊混凝土的結(jié)合。2.5.4?對原有和新設(shè)受力鋼筋應(yīng)進行除銹處理;有條件時,在受力鋼筋施焊前采取卸荷或支頂措施,并逐根分區(qū)分段分層進行焊接,以減少原受力鋼筋的熱變形,使原結(jié)構(gòu)的承載力不致遭受較大影響;2.5.5?外包混凝土加固法施工不如整澆混凝土構(gòu)件方便,必須采取措施,保證模板搭設(shè)、鋼筋安置以及新混凝土的澆筑和振搗的質(zhì)量,以達到混凝土密實要求。同時,應(yīng)加強新澆混凝土的養(yǎng)護,養(yǎng)護期最好達14d以上。2.5.6?增焊主筋法當結(jié)構(gòu)因主筋應(yīng)力超過容許范圍而又受到橋下凈空限制不宜加大截面高度時,可采用只增焊主筋的方法進行加固。其要點如下:(1)增焊主筋

5首先鑿開梁的混凝土保護層,露出主筋,將原箍筋切斷拉直,再把新增鋼筋焊在原主筋上,增焊鋼筋的斷頭宜設(shè)在彎矩較小的截面。為減少焊接時的溫度應(yīng)力,采用斷續(xù)雙面焊縫,從跨中向兩端依次施焊。(2)增設(shè)箍筋如果原橋梁的箍筋不足,梁腹出現(xiàn)剪切裂縫,則加固過程中,在增焊主筋的同時,應(yīng)在梁的側(cè)面增加箍筋。具體作法是在梁腹上埋上梢釘,把補充的箍筋固定起來,并把箍筋上端埋入橋面板中。(3)卸除部分恒載加固時為了減少原結(jié)構(gòu)的截面應(yīng)力,使新增加的鋼筋充分發(fā)揮作用,有條件時應(yīng)采取多點起頂措施,將梁頂起,或鑿除部分橋面鋪裝,然后再進行加固(起頂位置和噸位由計算來確定)。(4)恢復(fù)保護層

6鋼筋焊接好并接長箍筋后,應(yīng)重新做好保護層。材料最好是用環(huán)氧樹脂小石子混凝土(砂漿)或膨脹水泥混凝土(砂漿)。修復(fù)保護層,通常有三種可供選擇使用的方法:涂抹法、壓力灌注法、噴護法。采用噴護法時,應(yīng)采取分層噴護水泥砂漿,每次噴涂厚度為1~3cm為宜,待砂漿達到一定的強度后,最后進行表面整修。2.6?構(gòu)造措施(1)采用增大混凝土截面法加固橋梁時,新澆混凝土的最小厚度不應(yīng)小于40mm,用噴射混凝土施工時不應(yīng)小于50mm;(2)加固的受力鋼筋與原結(jié)構(gòu)的受力鋼筋間的凈距不應(yīng)大于20mm,并采用短筋焊接連接;箍筋應(yīng)采用封閉式或U形箍筋;(3)當加固的受力鋼筋與構(gòu)件的受力鋼筋采用短筋焊接時,短筋的直徑不應(yīng)小于20mm,長度不小于5d(d為新增縱筋和原有縱筋直徑的小值),各短筋的中距不大于50mm;(4)當用單側(cè)或雙側(cè)加固時,應(yīng)設(shè)置U型箍筋。U型箍筋應(yīng)焊在原有箍筋上,單面焊縫長度為10d,雙面焊縫為5d(d為U型箍筋直徑)。U型箍筋還可焊在增設(shè)的錨釘上,或直接伸入錨孔內(nèi)錨固,錨釘直徑d不應(yīng)小于10mm,錨釘距構(gòu)件邊沿不小于3d,且不小于40mm。錨釘錨固深度不小于10d,并采用環(huán)氧砂漿或高標號水泥砂漿將錨釘錨固于原構(gòu)件內(nèi),鉆孔直徑應(yīng)大于錨釘直徑4mm。

72.7?總結(jié)采用該加固方法,主梁的受力明確,計算簡單方便,加固后主梁的強度、剛度、穩(wěn)定性得到明顯提高,裂縫可以得到修補。加固效果顯著,且施工方法便利,能在橋下施工,基本上不影響交通,加固工作量小,不影響原有橋梁在整體效果。但現(xiàn)場作業(yè),養(yǎng)護期較長,加固初期,需適當中斷交通,橋下凈空有所減小。

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