說(shuō)明橋梁上部構(gòu)造加固技術(shù)
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日期：2021-02-26 / 人氣： 466 / 來(lái)源：本站
為了不影響行車質(zhì)量及行車安全，加固技能就顯得愈加經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠，且工期短、對(duì)現(xiàn)有交通影響小，故其使用遠(yuǎn)景越來(lái)越廣泛。對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)加固常用辦法、技能辦法及特色等方面進(jìn)行了論說(shuō)。
關(guān)鍵詞: 公路橋梁; 上部結(jié)構(gòu); 加固技能; 維護(hù)
doi: 10. 3969 /j. issn. 1006 - 8554. 2016. 09. 061
1· 橋梁上部結(jié)構(gòu)加固基本原則
防止維護(hù)為主; 維修加固應(yīng)盡可能削減對(duì)原結(jié)構(gòu)的損害;加固工藝能滿意結(jié)構(gòu)耐久性要求; 施工設(shè)備簡(jiǎn)略、便于操作; 施工資料耗用少，費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理; 后期維護(hù)工作量少; 加固施工時(shí)盡量不中止或許少中止交通; 加固完成后，經(jīng)動(dòng)靜載實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合格方能敞開交通; 加固規(guī)劃需進(jìn)行多計(jì)劃比選及點(diǎn)評(píng)。
2· 橋梁上部結(jié)構(gòu)加固常用辦法及技能辦法
橋梁上部結(jié)構(gòu)首要病害類型有縱、橫向裂縫，跨中超限下?lián)希磐獗砥茡p、空洞、蜂窩、麻面，鋼筋顯露、銹蝕等。加固常用辦法有加強(qiáng)單薄構(gòu)件、添加或替換橋梁構(gòu)件、改動(dòng)結(jié)構(gòu)受力系統(tǒng)等，辦法有張貼鋼板、張貼纖維復(fù)合資料、增大構(gòu)件截面、體外預(yù)應(yīng)力、改動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、替換疲憊構(gòu)件等。下文將從這些加固計(jì)劃技能優(yōu)缺點(diǎn)、適用狀況、規(guī)劃及施工注意事項(xiàng)、工藝流程等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要論說(shuō)。
2. 1 張貼鋼板加固
2. 1. 1 張貼鋼板加固技能長(zhǎng)處
該辦法技能先進(jìn)、功能杰出、所占空間小、加固施工周期短、資料耗費(fèi)小、工藝簡(jiǎn)潔，適用于受彎及受拉構(gòu)件、不接受大幅度疲憊荷載、動(dòng)載構(gòu)件、外部環(huán)境溫度不高于60℃或相對(duì)濕度不大于70%構(gòu)件、無(wú)化學(xué)腐蝕區(qū)域橋梁構(gòu)件; 被加固構(gòu)件砼強(qiáng)度不能小于C20( 預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件不該低于C30) 。張貼鋼板加固首要用材為膠粘劑、鋼板、銜接螺栓等。膠粘劑要求彈性模量高、線膨脹系數(shù)小、耐性及耐久性好; 鋼板以Q235 鋼板為宜，鋼板、銜接螺栓及焊縫的強(qiáng)度規(guī)劃值按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)選用。
2. 1. 2 加固規(guī)劃注意事項(xiàng)
當(dāng)梁( 板) 受拉區(qū)張貼鋼板長(zhǎng)度不能滿意計(jì)算長(zhǎng)度，可在鋼板的端部錨固粘結(jié)U 型箍( 梁: U 型箍、加強(qiáng)箍; 板: 設(shè)置壓條) 。
斜截面承載力加固時(shí)，應(yīng)張貼成斜向鋼板、U 型箍或L 型箍; 當(dāng)梁斜截面受剪承載力不足時(shí)，可選用局部張貼并聯(lián)U 形箍板加固。
2. 1. 3 張貼鋼板加固后上部結(jié)構(gòu)損壞特征
在適筋范圍內(nèi)，跟著荷載的添加，梁中鋼筋屈從，鋼板跟著也達(dá)到屈從，隨即砼被壓碎而損壞; 當(dāng)張貼在梁底的鋼板未達(dá)到屈從強(qiáng)度，而鋼板與砼間撕脫導(dǎo)致加固梁損壞時(shí)，其承載力遠(yuǎn)低于鋼板抵達(dá)屈從時(shí)承載力，此為脆性損壞，應(yīng)避免呈現(xiàn)。脆性損壞首要原因有錨固長(zhǎng)度小于計(jì)算張貼延伸長(zhǎng)度、粘結(jié)劑的質(zhì)量問(wèn)題、施工質(zhì)量的影響等。
2. 2 張貼碳纖維片加固
2. 2. 1 張貼碳纖維片加固技能長(zhǎng)處及適用范圍
碳纖維片輕質(zhì)高強(qiáng)、操作簡(jiǎn)略、易于張貼、不銹蝕，但因橋梁張貼碳纖維添加的抗彎承載力相對(duì)較小，所以該辦法一般適用于小型構(gòu)件( 如跨徑小的板、樓板) 、應(yīng)力雜亂部位( 如箱梁腹板) 等部位。
2. 2. 2 首要資料功能要求及力學(xué)特色
1) 碳纖維片。碳纖維片材力學(xué)特色: 依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則計(jì)算，張貼一層300g /m2 ( 厚0. 167 mm) 碳纖維1m 寬，相當(dāng)于添加了3 根Φ25( I 級(jí)) 鋼筋，或2 根Φ25( Ⅱ級(jí)) 鋼筋; 受拉時(shí)呈線彈性聯(lián)系直至損壞，其脆性功能與鋼筋的延性有顯著的區(qū)別，結(jié)構(gòu)規(guī)劃中不能簡(jiǎn)略地將碳纖維片材作為鋼筋的代替物; 碳纖維片材不具備鋼筋所具有的延性，加固后結(jié)構(gòu)的延性將遭到限制、應(yīng)力重分布將遭到束縛。
2) 環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑的首要功能指標(biāo)，如表1 所示。
2. 2. 3 張貼碳纖維加固核算及施工結(jié)構(gòu)要求
1) 受彎構(gòu)件加固。承載才能極限狀況的驗(yàn)算一般要考慮張貼碳纖維片材后能全體作業(yè)與不能全體作業(yè)兩大類破壞形式; 加固施工時(shí)不能徹底卸載，有必要考慮二次受力; 盡量避免碳纖維片材間的搭接，平行安置多條或多處碳纖維片材加固時(shí)，各條或各層搭接方位應(yīng)彼此錯(cuò)開; 當(dāng)在梁、板的正彎距區(qū)張貼碳纖維片材加固時(shí)，片材宜選用多條密布計(jì)劃，關(guān)于跨徑20 m以內(nèi)，宜將碳纖維片材末端延伸至支座邊際; T 形或箱形接連梁可在翼板底面張貼碳纖維片材進(jìn)行負(fù)彎距加固，其張貼規(guī)模宜在4 倍翼板厚度以內(nèi); 當(dāng)碳纖維片材用于旁邊面加固時(shí)，片材宜在距受拉區(qū)邊際1 /4 梁高規(guī)模內(nèi)。
2) 抗剪加固。在截面的轉(zhuǎn)彎處張貼碳纖維片材進(jìn)行抗剪加固時(shí)，轉(zhuǎn)角的*小半徑不小于30 mm; 抗剪加固*好選用關(guān)閉張貼或U 形張貼，條件不允許時(shí)也可選用旁邊面張貼，且宜設(shè)置端部錨固辦法; 當(dāng)選用碳纖維片材條帶距離張貼時(shí)，其凈距離不大于現(xiàn)行《公路橋涵規(guī)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》( JTG D60 - 2004) 規(guī)則的*大箍筋距離的0. 7 倍; 為確保水分發(fā)出途徑，不發(fā)起大面積張貼片材。
2. 2. 4 張貼碳纖維片材加固施工
施工流程: 基底缺點(diǎn)修補(bǔ)—基底打磨—涂刷底層樹脂—找平膠修補(bǔ)—涂刷浸漬膠—碳纖維布下料—張貼碳纖維片材—羅拉滾壓—涂刷面膠—外表防護(hù)—缺點(diǎn)修補(bǔ)—質(zhì)量檢驗(yàn)。
2. 3 增大構(gòu)件截面加固法
增大構(gòu)件截面加固技能是在構(gòu)件外表加大砼尺度，添加受力鋼筋，使其與原結(jié)構(gòu)形成全體，然后增大構(gòu)件有用高度和鋼筋面積，使其成為二次受力的疊合構(gòu)件，需按二次受力的疊合梁進(jìn)行承載才能極限狀況和正常運(yùn)用極限狀況的驗(yàn)算。添加構(gòu)件的剛度，進(jìn)步了橋梁全體承載才能; 加大構(gòu)件截面，會(huì)使上部結(jié)構(gòu)恒載添加，對(duì)原結(jié)構(gòu)及根底承載才能有必定影響。該計(jì)劃施工維護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、澆注不方便、工期相對(duì)較長(zhǎng)，廣泛適用于界面可靠而無(wú)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的梁( 板) 、拱橋拱肋等受彎、受壓構(gòu)件。具體辦法有加厚橋面板、增焊主筋、增大梁腋等。
2. 4 體外預(yù)應(yīng)力加固法
改動(dòng)原結(jié)構(gòu)內(nèi)力散布并下降原結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，使一般加固結(jié)構(gòu)中所特有的應(yīng)力應(yīng)變滯后現(xiàn)象得以徹底消除; 后加部分與原結(jié)構(gòu)能較好地共同作業(yè)，結(jié)構(gòu)的總體承載才能可明顯進(jìn)步。該辦法適用于選用一般辦法無(wú)法加固或加固作用很不理想的較高應(yīng)力狀況下的大跨橋梁。
施工時(shí)留意: 在操控張拉力和伸長(zhǎng)量的同時(shí)，應(yīng)對(duì)舊橋操控截面和要害方位的應(yīng)變及主梁撓度進(jìn)行監(jiān)控; 小跨徑橋體外預(yù)應(yīng)力加固系統(tǒng)中鐵件應(yīng)選用防銹漆進(jìn)行防腐處理; 大跨徑橋預(yù)應(yīng)力加固運(yùn)用的鋼絞線選用PE 防腐處理等。
2. 5 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法
2. 5. 1 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固技能特點(diǎn)及適用條件
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固技能是在主梁頂面加鋪一層鋼筋砼層，與原有結(jié)構(gòu)形成全體，增大橋面板或主梁有用高度和受壓截面、添加橋面全體剛度、進(jìn)步橋梁承載才能; 但也會(huì)使橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載添加，應(yīng)經(jīng)過(guò)核算判別是否能夠進(jìn)步橋梁的有用承載才能。首要適用于主梁或橋面板承載力缺乏、剛度不行、或鉸接梁板的鉸縫不能有用傳力的中小跨徑的橋梁。
2. 5. 2 施工工藝及留意事項(xiàng)
施工工藝: 整理橋面或銑刨橋面鋪裝→缺點(diǎn)、病害及結(jié)合面處理→植筋及布設(shè)補(bǔ)強(qiáng)層鋼筋網(wǎng)→澆筑補(bǔ)強(qiáng)層砼→養(yǎng)生→重鋪橋面→裝置隸屬設(shè)備→整理現(xiàn)場(chǎng)→敞開交通。橋面整理避免大型設(shè)備，拱起方位避免損害主筋; 橋面應(yīng)做成凹凸不小于4 ～ 6 mm 的粗糙面，無(wú)外表浮漿，集料外露明晰，亦可在外表涂刷對(duì)砼黏結(jié)力強(qiáng)、抗化學(xué)腐蝕、強(qiáng)度高的界面劑以加強(qiáng)新舊砼的黏結(jié); 結(jié)合面應(yīng)植入結(jié)合抗剪鋼筋，植埋深度契合膠黏資料的要求，伸入補(bǔ)強(qiáng)層的直線長(zhǎng)度不宜小于5 d、大于6 cm; 新增補(bǔ)強(qiáng)層厚度不宜小于10 cm，且留意維護(hù)，避免縮短。
2. 6 改動(dòng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)加固法
常用辦法有簡(jiǎn)支梁改接連梁法、將多跨簡(jiǎn)支梁改造為橋面接連簡(jiǎn)支梁法、八字支撐法、將梁式橋轉(zhuǎn)換為梁拱組合系統(tǒng)法、改橋?yàn)楹醇庸谭ā撍餍崩庸谭ǖ取?/p>
2. 7 增設(shè)主梁加固法
該辦法需確保新舊主梁的全體性，新舊主梁間的橫隔板和翼板聯(lián)合要加強(qiáng)，可設(shè)置貫穿全橋?qū)挼睦o鋼筋，以增強(qiáng)橫向全體性; 新舊主梁的聯(lián)合，應(yīng)在新梁撤除模板之后進(jìn)行，避免新梁荷重添加舊梁的附加應(yīng)力，如圖1 所示。
2. 8 預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)加固法
預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)—聚合物砂漿復(fù)合面層加固技能需求將被加固構(gòu)件進(jìn)行界面處理，然后將鋼絲網(wǎng)敷設(shè)于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域，再在其外表涂改聚合物砂漿。
該加固技能能同時(shí)顯著進(jìn)步結(jié)構(gòu)剛度和承載力，施工簡(jiǎn)略、成本低，施工時(shí)不需求中止交通，極限階段往往發(fā)作鋼筋屈從、鋼絲繩斷裂、受壓區(qū)砼壓壞的延性損壞，疲憊功能抱負(fù)，耐久性好，使現(xiàn)有其他加固技能中的缺陷都得到了較好地解決或改善。
首要施工工藝: 構(gòu)件外表處理→高強(qiáng)鋼絲網(wǎng)片現(xiàn)場(chǎng)下料→加固試件及鋼絲網(wǎng)片外表涂改界面劑→裝置網(wǎng)片→分層涂改聚合物砂漿→噴水維護(hù)→質(zhì)量驗(yàn)收。
2. 9 其他加固法
加強(qiáng)橫隔板( 梁) 、增設(shè)橫隔板( 梁) 、對(duì)縫寬小于0. 15 mm時(shí)灌漿法修補(bǔ)裂縫、縫寬大于0. 15 mm 時(shí)灌漿處理等。
3· 結(jié)語(yǔ)
橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技能多種多樣，各有適用范圍及技能優(yōu)缺陷，咱們?cè)谛蘩砑庸糖笆紫纫獜募庸藤M(fèi)用系數(shù)、加固壽數(shù)系數(shù)等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)剖析入手，斷定該項(xiàng)作業(yè)的可行性; 在斷定詳細(xì)計(jì)劃時(shí)要從損害情況、經(jīng)濟(jì)投入、工期、環(huán)保、維護(hù)等方面歸納比選，挑選上佳計(jì)劃。