公路橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
發(fā)布日期:2013-08-08 23:03:55 瀏覽量:1745
橋梁是公路的重要組成部分,橋梁的質(zhì)量直接影響著行車安全和公路的暢通。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,各種重型車輛不斷出現(xiàn),公路橋梁的負(fù)荷也日趨加重,有相當(dāng)數(shù)量的橋梁處于超期運(yùn)營(yíng)狀態(tài),加之舊橋部分結(jié)構(gòu)老化、破損、開(kāi)裂嚴(yán)重,對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、適用性及耐久性產(chǎn)生了很大的影響,不同程度地造成橋梁承載力降低甚至喪失,嚴(yán)重危及橋梁的安全運(yùn)營(yíng)。而橋梁的加固費(fèi)用僅為新建費(fèi)用的10%~20%,采取有效的加固和改造措施,提高橋梁的承載能力,延長(zhǎng)其使用年限,以滿足現(xiàn)代交通對(duì)橋梁的客觀要求,也不失為一種解決問(wèn)題的辦法。本文將重點(diǎn)針對(duì)公路橋梁上部結(jié)構(gòu)常用的加固技術(shù)及特點(diǎn)進(jìn)行介紹。
一增大構(gòu)件截面加固技術(shù)
(一)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固技術(shù)
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是將原有橋面鋪裝層拆除,通過(guò)一定的工藝和結(jié)構(gòu)措施,在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,達(dá)到加厚主梁高度、增大梁的抗壓截面以及提高橋梁抗彎剛度的目的,提高橋梁的承載能力和變形能力。
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當(dāng)原橋截面過(guò)小、下緣主拉應(yīng)力超過(guò)容許值導(dǎo)致承載力不足,而橋下凈空又允許時(shí),可以采用增大主梁截面和配筋加固法,將主梁截面加寬、加高以擴(kuò)大截面,并在新混凝土截面中增設(shè)受力鋼筋。
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噴射混凝土加固一般不需要立模,也不需要振搗,依靠高速度的噴射將混合料連續(xù)噴敷在受噴面上即可,具有施工簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)、不影響車輛通行等優(yōu)點(diǎn)。采用噴射混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的澆筑混凝土,就可以解決傳統(tǒng)加固方法所遇到的問(wèn)題,因而具有相當(dāng)大的研究推廣和應(yīng)用價(jià)值。噴射合成纖維混凝土除具有噴射混凝士抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)外,還具備良好的抗裂阻裂性能、抗沖擊性能、耐磨耐腐蝕性能、抗?jié)B抗凍融性能以及較好的抗疲勞性和抗碎裂性。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但該法也存在明顯的缺陷,比如混凝土構(gòu)件的體積增大、自重增加、施工周期長(zhǎng)、施工空間大等。
二粘貼加固技術(shù)
粘貼加固技術(shù)是采用化學(xué)粘結(jié)劑或錨栓將補(bǔ)強(qiáng)材料直接粘貼錨固于結(jié)構(gòu)受拉或薄弱部位的混凝土表面,使之與結(jié)構(gòu)形成受力整體,以此來(lái)提高結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。根據(jù)所采用的補(bǔ)強(qiáng)材料不同,又可將粘貼加固分為粘貼鋼板加固技術(shù)、粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FI)加固技術(shù)。
(一)粘貼鋼板加固技術(shù)
粘貼鋼板加固技術(shù)是20世紀(jì)60年代末70年代初由法國(guó)、南非等國(guó)家率先應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)加固的,隨后瑞士、日本、英國(guó)等也相繼開(kāi)始使用。粘貼鋼板加固法有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性,主要包括:(1)堅(jiān)固耐用;(2)施工快速、簡(jiǎn)潔;(3)結(jié)構(gòu)輕巧、外形不變;(4)靈活多樣;(5)經(jīng)濟(jì)安全。因此,粘貼鋼板加固法在許多情況下替代了增大截面加固技術(shù)。
然而,隨著加固技術(shù)的不斷研究和發(fā)展,粘貼鋼板加固技術(shù)的不足也日益顯現(xiàn),主要表現(xiàn)在:
?。?)鋼板因遭受污染大氣侵蝕等原因造成各種化學(xué)腐蝕而影響其加固效果,這使得后期的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題變得異常突出;(2)由于鋼板剛度較大、施工誤差等原因使得結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中容易在粘結(jié)面上發(fā)生剝離脫空,特別是鋼板端部更容易發(fā)生剝離破壞,因而加固設(shè)計(jì)時(shí)一般需附加螺栓加以輔助錨固。為此,一種新型的粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)加固技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
?。ǘ┱迟NFRP加固技術(shù)
目前常用的FRP材料主要有玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP),其中CFRP以其優(yōu)異的物理力學(xué)性能而在FRP材料中備受推崇,并日益得到更為廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)加固方法比較,CFRP加固方法具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)材料具有很高的抗拉強(qiáng)度,而且自重小,比強(qiáng)度高;(2)耐久性和抗腐蝕性能好;(3)抗疲勞能力強(qiáng);(4)適應(yīng)性強(qiáng),適用面廣;(5)施工便捷。雖然如此,但是由于FRP材料屬脆性材料,抗剪強(qiáng)度低。同時(shí),其防火性能也較差,對(duì)施工要求較為嚴(yán)格,工程造價(jià)也比較高。
三體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的實(shí)質(zhì)是以粗鋼筋鋼絞或高強(qiáng)鋼絲等鋼材作為施力工具,對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加體外預(yù)應(yīng)力,以預(yù)加產(chǎn)生的反彎矩抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力,從而達(dá)到改善舊橋使用性能并提高其極限承載能力的目的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,20世紀(jì)60年代后期,體外預(yù)應(yīng)力筋耐久性及構(gòu)造設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題部分得到解決,為體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ),尤其70年代美國(guó)和法國(guó)大量的橋梁加固為體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的快速發(fā)展提供了難得的契機(jī)。通過(guò)在橋梁加固中應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù),積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并獲得重要參考數(shù)據(jù),進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)理論,為在建設(shè)新橋梁時(shí)重新考慮使用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了依據(jù)。不僅可用來(lái)加固橋梁的梁部結(jié)構(gòu),也能用于加固橋墩及索塔等部位,具有良好的加固效果及廣闊的應(yīng)用前景。但由于對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失,因此,在設(shè)計(jì)中需對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行合理的估計(jì)和計(jì)算,并在施工時(shí)采取措施以減少預(yù)應(yīng)力損失。
四改變結(jié)構(gòu)體系加固技術(shù)
簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁加固技術(shù)采用在簡(jiǎn)支梁下增設(shè)臨時(shí)支墩或把相鄰的簡(jiǎn)支梁加以連接的方法,可改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)物的受力體系,將多跨簡(jiǎn)支梁的梁端連接起來(lái),變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁,以改善結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高橋梁的承載能力。
橋梁加固技術(shù)以其特有的安全、經(jīng)濟(jì)、方便、快捷等特點(diǎn)得到世界各國(guó)的廣泛采用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)加固的新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),在橋梁工作者的共同努力下,橋梁結(jié)構(gòu)的加固改造工作會(huì)日益發(fā)揮出更大的作用。
文章來(lái)源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.xxlin.com/a_20130808230359.html 任何關(guān)于加固工程的問(wèn)題和建議,敬請(qǐng)咨詢:0591-87868646
一增大構(gòu)件截面加固技術(shù)
(一)橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固技術(shù)
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是將原有橋面鋪裝層拆除,通過(guò)一定的工藝和結(jié)構(gòu)措施,在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層,使其與原有主梁形成整體,達(dá)到加厚主梁高度、增大梁的抗壓截面以及提高橋梁抗彎剛度的目的,提高橋梁的承載能力和變形能力。
?。ǘ┰龃笾髁航孛婧团浣罴庸碳夹g(shù)
當(dāng)原橋截面過(guò)小、下緣主拉應(yīng)力超過(guò)容許值導(dǎo)致承載力不足,而橋下凈空又允許時(shí),可以采用增大主梁截面和配筋加固法,將主梁截面加寬、加高以擴(kuò)大截面,并在新混凝土截面中增設(shè)受力鋼筋。
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噴射混凝土加固一般不需要立模,也不需要振搗,依靠高速度的噴射將混合料連續(xù)噴敷在受噴面上即可,具有施工簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)、不影響車輛通行等優(yōu)點(diǎn)。采用噴射混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的澆筑混凝土,就可以解決傳統(tǒng)加固方法所遇到的問(wèn)題,因而具有相當(dāng)大的研究推廣和應(yīng)用價(jià)值。噴射合成纖維混凝土除具有噴射混凝士抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)外,還具備良好的抗裂阻裂性能、抗沖擊性能、耐磨耐腐蝕性能、抗?jié)B抗凍融性能以及較好的抗疲勞性和抗碎裂性。采用此法加固后橋梁剛度明顯提高,承載能力也能取得較好的效果。但該法也存在明顯的缺陷,比如混凝土構(gòu)件的體積增大、自重增加、施工周期長(zhǎng)、施工空間大等。
二粘貼加固技術(shù)
粘貼加固技術(shù)是采用化學(xué)粘結(jié)劑或錨栓將補(bǔ)強(qiáng)材料直接粘貼錨固于結(jié)構(gòu)受拉或薄弱部位的混凝土表面,使之與結(jié)構(gòu)形成受力整體,以此來(lái)提高結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。根據(jù)所采用的補(bǔ)強(qiáng)材料不同,又可將粘貼加固分為粘貼鋼板加固技術(shù)、粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FI)加固技術(shù)。
(一)粘貼鋼板加固技術(shù)
粘貼鋼板加固技術(shù)是20世紀(jì)60年代末70年代初由法國(guó)、南非等國(guó)家率先應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)加固的,隨后瑞士、日本、英國(guó)等也相繼開(kāi)始使用。粘貼鋼板加固法有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性,主要包括:(1)堅(jiān)固耐用;(2)施工快速、簡(jiǎn)潔;(3)結(jié)構(gòu)輕巧、外形不變;(4)靈活多樣;(5)經(jīng)濟(jì)安全。因此,粘貼鋼板加固法在許多情況下替代了增大截面加固技術(shù)。
然而,隨著加固技術(shù)的不斷研究和發(fā)展,粘貼鋼板加固技術(shù)的不足也日益顯現(xiàn),主要表現(xiàn)在:
?。?)鋼板因遭受污染大氣侵蝕等原因造成各種化學(xué)腐蝕而影響其加固效果,這使得后期的養(yǎng)護(hù)問(wèn)題變得異常突出;(2)由于鋼板剛度較大、施工誤差等原因使得結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中容易在粘結(jié)面上發(fā)生剝離脫空,特別是鋼板端部更容易發(fā)生剝離破壞,因而加固設(shè)計(jì)時(shí)一般需附加螺栓加以輔助錨固。為此,一種新型的粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)加固技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
?。ǘ┱迟NFRP加固技術(shù)
目前常用的FRP材料主要有玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP),其中CFRP以其優(yōu)異的物理力學(xué)性能而在FRP材料中備受推崇,并日益得到更為廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)加固方法比較,CFRP加固方法具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)材料具有很高的抗拉強(qiáng)度,而且自重小,比強(qiáng)度高;(2)耐久性和抗腐蝕性能好;(3)抗疲勞能力強(qiáng);(4)適應(yīng)性強(qiáng),適用面廣;(5)施工便捷。雖然如此,但是由于FRP材料屬脆性材料,抗剪強(qiáng)度低。同時(shí),其防火性能也較差,對(duì)施工要求較為嚴(yán)格,工程造價(jià)也比較高。
三體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)的實(shí)質(zhì)是以粗鋼筋鋼絞或高強(qiáng)鋼絲等鋼材作為施力工具,對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)施加體外預(yù)應(yīng)力,以預(yù)加產(chǎn)生的反彎矩抵消部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力,從而達(dá)到改善舊橋使用性能并提高其極限承載能力的目的。隨著技術(shù)的進(jìn)步,20世紀(jì)60年代后期,體外預(yù)應(yīng)力筋耐久性及構(gòu)造設(shè)計(jì)的一些問(wèn)題部分得到解決,為體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ),尤其70年代美國(guó)和法國(guó)大量的橋梁加固為體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的快速發(fā)展提供了難得的契機(jī)。通過(guò)在橋梁加固中應(yīng)用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù),積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并獲得重要參考數(shù)據(jù),進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì)理論,為在建設(shè)新橋梁時(shí)重新考慮使用體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)提供了依據(jù)。不僅可用來(lái)加固橋梁的梁部結(jié)構(gòu),也能用于加固橋墩及索塔等部位,具有良好的加固效果及廣闊的應(yīng)用前景。但由于對(duì)預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失,因此,在設(shè)計(jì)中需對(duì)預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行合理的估計(jì)和計(jì)算,并在施工時(shí)采取措施以減少預(yù)應(yīng)力損失。
四改變結(jié)構(gòu)體系加固技術(shù)
簡(jiǎn)支梁變連續(xù)梁加固技術(shù)采用在簡(jiǎn)支梁下增設(shè)臨時(shí)支墩或把相鄰的簡(jiǎn)支梁加以連接的方法,可改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)物的受力體系,將多跨簡(jiǎn)支梁的梁端連接起來(lái),變?yōu)槎嗫邕B續(xù)梁,以改善結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高橋梁的承載能力。
橋梁加固技術(shù)以其特有的安全、經(jīng)濟(jì)、方便、快捷等特點(diǎn)得到世界各國(guó)的廣泛采用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)加固的新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),在橋梁工作者的共同努力下,橋梁結(jié)構(gòu)的加固改造工作會(huì)日益發(fā)揮出更大的作用。
文章來(lái)源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.xxlin.com/a_20130808230359.html 任何關(guān)于加固工程的問(wèn)題和建議,敬請(qǐng)咨詢:0591-87868646
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