探析公路橋梁的加固技術(shù)

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1、探析公路橋梁的加固技術(shù)摘要：由于自然壞境各種因素的影響、施工質(zhì)量和實(shí)際交通組成變化及超載車輛的作用，已建的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)承載能力不足、混凝土表面裂縫等問(wèn)題。加ZIH橋部分老化、破損或受原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限制,己不能適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸?shù)囊蟆＿@些混凝土橋梁中絕大部分可以通過(guò)加固改造來(lái)提高或改善結(jié)構(gòu)受力性能，重新投入使用。關(guān)鍵詞：公路橋梁；加固；施工技術(shù)中圖分類號(hào)：U415.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào):1橋梁需耍加固的原因橋梁是公路的咽喉，其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通，既有公路中設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較

2、低的橋梁嚴(yán)重制約了公路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。我國(guó)公路橋梁的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而不斷提高:設(shè)計(jì)荷載由汽-6、汽-8、汽-10、汽-13發(fā)展到汽-15、汽-20及汽-超20級(jí);驗(yàn)算荷載也由拖-30、拖-60、拖-80發(fā)展到掛-100和掛-120o據(jù)調(diào)查，全國(guó)在20世紀(jì)80年代前建成的國(guó)道、省道和縣級(jí)公路中永久性大、中型橋梁的設(shè)計(jì)荷載達(dá)到汽-20級(jí)、掛-100標(biāo)準(zhǔn)的僅占6.53%,汽-10、履-50及以下荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁占9.17%，其余84.3%的橋梁基本上是汽-13級(jí)和汽-15級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，既

3、有橋梁已不能適應(yīng)當(dāng)前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量和車輛載重不斷加大，公路交通的負(fù)荷日趨增大，使部分早期設(shè)計(jì)修建的橋梁的既有損傷不斷加重,加速了橋梁的老化、破損。特別是修建年代早、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低的橋梁，病害嚴(yán)重，己不能維持正常使用，而只能限速限載通行，甚至不得不關(guān)閉交通,嚴(yán)重影響和制約了交通運(yùn)輸和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。受資金和材料資源的限制，上述橋梁不可能全部拆除重建，而期望盡量利用既有橋梁,通過(guò)技術(shù)手段對(duì)舊橋進(jìn)行技術(shù)改造，恢復(fù)和提高其承載能力。2梁式橋上部結(jié)構(gòu)改造技術(shù)梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固

4、改造技術(shù)主要有以下幾種：一是擴(kuò)大和增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，以提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度；二是以新的結(jié)構(gòu)代替原抗力不足的結(jié)構(gòu)；三是改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)受力減少；四是對(duì)原結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，改善原結(jié)構(gòu)的受力性能。2.1預(yù)應(yīng)力技術(shù)。隨著荷載等級(jí)的不斷提高，橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發(fā)展，預(yù)應(yīng)力碗結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在今后的橋梁加固中，現(xiàn)有加固技術(shù)可能在很大程度上受到限制，因此，有必要開發(fā)和研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在I口橋改造中的應(yīng)用。用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固主要是通過(guò)后張法中的體外預(yù)應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其施工工

5、藝:體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于磴構(gòu)件的外側(cè),鋼束穿過(guò)設(shè)在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進(jìn)行張拉，從而使栓構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。此法的主要目的是簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力工藝，但結(jié)構(gòu)的受力I考試-大I特性比常規(guī)的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力輪差，鋼材用量也較大，目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程屮。2?2下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法。當(dāng)橋下凈空能夠滿足通車、通航要求時(shí),可采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿的方法進(jìn)行加固。設(shè)計(jì)時(shí)一般采用粗鋼筋作為拉桿，兩端錨固在梁端，中間采用單柱或多柱支撐，使梁受到預(yù)應(yīng)力的作用。施加預(yù)應(yīng)力的主要方法:①橫向

6、收緊法。將拉桿分兩層布置于梁底兩側(cè)，在靠近梁的支座附近向上彎起，與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐，在縱向每隔一定距離設(shè)置一道撐棍和緊鎖螺栓，再通過(guò)收緊器將拉桿橫向收攏而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。②縱向張拉法。將預(yù)應(yīng)力拉桿沿梁底布置，兩端向上彎起,錨固于梁端，然后直接張拉梁底的水平拉桿，使拉桿產(chǎn)生預(yù)拉力，梁體因此受到預(yù)應(yīng)力的作用。2.3預(yù)應(yīng)力鋼絲束法。沿梁腹側(cè)血按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲朿，在梁底每隔一定距離(50-100cm)設(shè)置一根定位箍，用以固定鋼絲束的形狀，鋼絲束的兩端穿過(guò)梁端翼緣板伸至

7、梁頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束，通過(guò)定位篩使梁獲得預(yù)應(yīng)力；再通過(guò)噴射殮使預(yù)應(yīng)力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確，效果明顯，但箍圈的構(gòu)造較復(fù)雜。2.4橋路面層補(bǔ)強(qiáng)加固法。橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過(guò)在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有主梁形成整體，從而達(dá)到增大主梁有效高度和抗床截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補(bǔ)強(qiáng)層增加的恒載，常將原有橋面鋪裝層鑿除，而且能使新老結(jié)合良好，共同受力。2.5粘貼鋼板加固法。交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或

8、縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況下，梁板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。粘貼鋼板法是公路混凝土橋梁常用的加固方法，一般是采用環(huán)氧樹脂或?qū)ｉT結(jié)構(gòu)膠將鋼板直接粘貼在混凝土構(gòu)件表面，使之與構(gòu)件形成受力整體。土木工程中的新技術(shù)往往來(lái)自新材料的應(yīng)用。自上世紀(jì)七十年代末初期，歐洲進(jìn)行纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）在土木工程應(yīng)用研究以來(lái)，具有極好的比強(qiáng)度和比剛度、優(yōu)秀耐腐蝕性的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料已廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的粘貼加固工程，形成了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料補(bǔ)強(qiáng)加固己有混凝土橋梁的新技術(shù)，其中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）應(yīng)用更