桥梁补强加固技术论文

桥梁补强加固技术摘要：随着科技的开展，对桥梁的加固的性价比越来越高，加固的平安和节约本钱的优点，使旧桥梁的加固越来越引起桥梁工作者的重视。本文将浅谈桥梁维修加固技术。关键词：维修加固；结构性加固；体外预应力加固Abstract：Withthedevelopmentofscienceandtechnology,thestrengtheningofbridgesismorecost-effective.Becauseoftheadvantagesofsafetyandcostsaving,thereinforcementofoldbridgehasbeenattractingBridgeconstructors’attentions.I’lltalkingabouttheconstructiontechnologyofBridgestrengthening.Keywords:repairreinforcement;structuralreinforcement;strengthenedwithexternalprestressing引言桥梁是公路交通的咽喉，早前修建于各地城镇和各级公路上的桥梁，担负着十分沉重的交通荷载和繁重的交通量。加之各种历史原因，如修建桥梁时资金紧缺．设计荷载偏低，技术力量缺乏，导致桥梁劣化情况比拟严重。为保证平安运营，对桥梁进行必要的维修与加固十分必要。加固措施主要有粘贴碳纤维加固法、粘贴钢板法、桥面铺装加固法及加大截面加固法。1桥梁补强加固技术1.1桥梁补强加固技术根本概念及原理桥梁受损后，将受损的结构构件，提升至未受损前的强度或超过原有构件的原始设计强度。桥梁补强加固时．应以不更改原有建筑形式为原那么，只有在复杂情况下，才能更改其结构。桥梁补强加固时存在多种不同方式，据桥梁实际情况、承载能力的减弱程度和今后任务，而采用相应恰当的补强加固方式。桥梁的补强加固多有四种方式：扩大或增加原有结构构件截面．以提高原结构的强度和刚度；用新的结构代替服役的应力不够的结构：改变原结构的受力体系，使原结构减少受力；对原结构施加外应力，来改变原结构的受力图形，并提高桥梁刚度和强度。1.2桥梁加固分类〔1〕结构性加固体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料。通过张拉对梁体产生偏心预应力，在此偏心压力作用下，使梁体发生上拱，抵消局部自重应力，减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力，能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撵式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。加固后．体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用，因此，一般不是公路部门的首选加固方法。粘贴钢板或碳纤维粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位，使钢板与加固混凝土结构形成整体，以到达提高结构承载能力的目的。该方法具有根本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟，强度高，耐腐蚀，且施工简便等优点，目前已广泛应用于实际工程中。然而，由于碳纤维本身的一些缺陷。如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸，增配主筋，以提高主粱截面的有效高度，从而到达提高桥梁承载能力的目的。然而，由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行，施工难度较大且施工质量难以控制，以上因素制约了该技术的广泛应用，一般用于T型截面梁的加固维修。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以到达提高结构整体承载能力的目的。这种技术具有提高结构承载力，增大结构刚度，减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理，增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大，目前极少单独采用。此外，结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法等。〔2〕非结构性加固钢纤维混凝土修复桥面铺装层对桥面铺装层的严重破损，可考虑采用钢纤维混凝土修复。抗裂能力强，抗冲击耐磨耗等性能，可延长桥面的使用寿命，改善梁的结构受力性能。伸缩缝的更新改造在桥梁维修中，以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好；仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用，效果明显；TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝，在中小行桥梁上也得到广泛使用。〔3〕U型高桥台加固该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套4O厘米的钢筋混凝土，并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。锚杆配合钢筋混凝土抱箍法采取台腔与桥台根底持力层进行压浆固化，再打入锚杆与槽钢抱箍，最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土，新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力缺乏，且施工处理不到位，造成桥台前墙下沉。〔4〕桥墩加固如桥墩发生了结构性损伤，可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比拟大的结构，其状态变化主要是由地基所引起，此时可利用回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力，提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法，即在旧桩的两侧各增设一根桩，并通过植筋扩大承台，共同受力。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因，造成桩基缩径，采用的加固方法是去除桩体虚浮物，通过植筋后，外抱箍微膨胀混凝土。目前，在很多桥梁加固改造中，同一座桥梁，针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。2桥梁加固技术在混凝土简支梁桥中的应用混凝土简支梁桥其断面形式常有T形、Ⅰ字形、箱形和各种形式的组合。混凝土简支梁的跨径一般在10～20米。施工方式大多采用预制装配，少量采用现浇施工。由于呈肋板形截面，自重轻抗弯能力及跨径比板桥大，病害种类也要多些。1〕混凝土简支梁桥常见病害有：〔1〕跨中附近梁底由下而上的竖向弯曲裂缝，数量随跨径增大而增多，恒载裂缝宽度有可能超过标准限制值，有的还伴有跨中下挠过大；〔2〕两支承端附近腹板上的斜向裂缝系主拉应力过大或腹板抗剪缺乏等引起的剪切病害；〔3〕梁腹板上的竖向裂缝，多位于薄腹板的中部，中间宽两头细，未向上、向下延伸，多系混凝土养护差、或温度、或腹板上的水平筋太少等原因所致的收缩裂缝，主要影响结构的耐久性；〔4〕桥面上沿翼缘板接缝处的纵向裂缝，较多发生在预制装配T梁桥翼缘采用铰接或横向联系受损较大的装配式简支梁桥。此种病害会造成恶性循环，加重单片梁的其他病害程度；〔5〕其他施工原因产生的裂缝，这些裂缝在工程竣工前就能发现。上述各种病害可选的加固方法有：〔1〕对梁底弯曲裂缝和沿预应力筋的纵向裂缝可采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料的方法加固，也可采用增大截面法加固，增加铺装层厚度，加大截面受压区面积对提高抗弯强度和刚度有利，但增加高度有限，同时也增加自重，如果增加梁底截面高度，实际上是增加配筋；〔2〕对于腹板上的斜裂缝，可在与裂缝反向并近似与水平线成45°，即大致正交于斜裂缝的方向粘贴钢板或纤维复合材料，对梁高度矮，钢板或纤维锚固长度缺乏时，可粘贴成U形箍和加压条的形式；粘贴钢板或纤维复合材料进行抗弯及抗剪加固〔3〕对于腹板上的收缩裂缝和锚固区的裂缝，视缝宽大小采用环氧胶封闭或灌缝处理；〔4〕对桥面纵向裂缝，可结合铺装层改造增加厚度和横向配筋，或者增加或者加大横隔板；〔5〕上述各种因受力引起的病害，均可采用体外预应力加固法，此法的设计、施工复杂，但效果较好；体外预应力索加固简支梁〔6〕对病害较多，较重的某一单片梁，条件许可时，可割开横向联系更换增大刚度后的新梁，同时减少其它梁的荷载分布。多数情况下边梁病害较重；更换新梁并改善荷载横向分布结论桥梁加固就像机器维修，需要先评估它的破坏程度，然后进行判断是否可以经过维修还可以使用，在维修之前需要有一个整体的规划，进行修理。桥梁的体外预应力加固又是桥梁加固中比拟重要的，它有很多的优点，重要的一点是它没有预应力损失，而且施工方便，对桥梁的承载力的提高很明显。它也有缺点是放在外面锈蚀的问题，所以在施工和设计时要重视锈蚀的保护。仅仅凭理论计算是不够的，在现在的桥梁加固技术中，还有许多的不成熟，如：体外束分批张拉引起自身预应力损失以及原有预应力损失的问题，在对结构各部位应力应变以及挠度进行监控过程中,温度变化的影响系数问题等等，都要我们去探索实践。所以，在桥梁加固中要把施工和监测相结合，确保平安设计施工。参考文献：[1]《混凝土结构物维修补强方法介绍》李有丰，施邦筑，彭添富，李秉干1998.5[2]《城市道桥与防洪》杨继强编著2005年1月[3]《桥梁检测评估与补强》李有丰，林安彦编著机械工业出版社,2003.6[4]《桥梁加固设计施工技术》刘来君，赵小星编著北京:人民交通出版社,2004[5]《桥梁病害损伤检测诊断与危旧桥加固维护技术及典型实例分析》中国科技文化出版社2007