簡(jiǎn)述幾種貴州橋梁加固的方法總結(jié)

時(shí)間：2015-12-26作者：湖北楚天聯(lián)發(fā)路橋養(yǎng)護(hù)有限公司瀏覽：170

	隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民生活水平的提高，對(duì)交通運(yùn)輸運(yùn)營(yíng)服務(wù)水平的要求也越來越高。橋梁是確保道路暢通的咽喉，其承載能力和通行能力是貫通全線的關(guān)鍵，所以對(duì)橋梁的要求也越來越高。我國(guó)的橋梁大部分為*后所修建，由于修建年代的變遷，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地提高。橋梁結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)失效或損傷經(jīng)評(píng)估不能滿足結(jié)構(gòu)安全或正常使用要求時(shí)，必須進(jìn)行橋梁加固。
1、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法 
  橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過在橋面板（主梁**面）加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有結(jié)構(gòu)形成整體，從而達(dá)到增大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種加固方法。主梁或橋面板承載力不足，剛度不夠，或鉸接梁、板的鉸縫不能有效傳力時(shí)，可采用橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行加固。這種加固方法主要適用于中小跨徑的橋梁。 
  采用橋面補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行加固，橋面板或主梁恒載將有所增加，應(yīng)通過計(jì)算判斷橋面增厚后是否可以提高橋梁的有效承載能力。若恒載的增加影響較大，則應(yīng)考慮采用其他加固方法或與其他方法綜合運(yùn)用。采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層法加固時(shí)，加固結(jié)構(gòu)屬二次受力結(jié)構(gòu)，橋梁加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)受力，補(bǔ)強(qiáng)層在加固后并不立即受力，而只有在新增荷載下，即*二次加載情況下才開始受力。另外，加固結(jié)構(gòu)存在補(bǔ)強(qiáng)層與原結(jié)構(gòu)整體工作、共同受力的問題，混凝土結(jié)合面上的強(qiáng)度較整體澆筑的強(qiáng)度要低，必須采取構(gòu)造措施克服這一弱點(diǎn)。當(dāng)混凝土結(jié)合面的強(qiáng)度可以保證補(bǔ)強(qiáng)層與原有梁（板）的整體受力工作性能時(shí)，所形成的加固構(gòu)件就是組合梁（板），也就具有組合構(gòu)件的分階段受力的特點(diǎn)。為減少補(bǔ)強(qiáng)層增加的恒載，往往先將原有的橋面鋪裝層 鑿除，并要求對(duì)伸縮縫進(jìn)行改造。
  橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法施工活動(dòng)全部在橋面進(jìn)行，操作便利，易于控制工程質(zhì)量；補(bǔ)強(qiáng)層僅增加受壓區(qū)混凝土面積，承載能力提高幅度受原結(jié)構(gòu)受拉區(qū)鋼筋的面積和強(qiáng)度影響而受限制，宜與其它加固方法如粘鋼板、貼碳纖維等結(jié)合使用，補(bǔ)強(qiáng)效果較加明顯；此加固方法對(duì)新舊混凝土結(jié)合面和收縮差動(dòng)變形提出了特殊構(gòu)造要求，以保證實(shí)現(xiàn)加固結(jié)構(gòu)符合 疊合結(jié)構(gòu)的受力特征。加鋪補(bǔ)強(qiáng)層后，橋面高程將受到影響，連接路面或橋面縱坡要相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。
2、預(yù)應(yīng)力加固法 
  預(yù)應(yīng)力加固法是指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理，在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件(如主梁梁體)中，施加一定初始應(yīng)力(即預(yù)應(yīng)力)的一種加固方法。此方法主要適用于：
（1）正截面受彎承載能力不足或正截面受拉區(qū)鋼筋銹蝕的情況；
（2）梁抗彎剛度不足導(dǎo)致的梁撓度**過規(guī)范或梁的受拉區(qū)裂縫寬度**過規(guī)范的情況；
（3）適用于梁斜截面受剪承載能力不足的情況。
  預(yù)應(yīng)力加固方法實(shí)際上是改變了梁體原有受力體系，結(jié)構(gòu)加固以后，新的受力體系在荷載作用下的力學(xué)行為與原來的結(jié)構(gòu)是有差異的。由于預(yù)應(yīng)力的作用，原來的受力結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)不同程度的卸載現(xiàn)象，導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)發(fā)生內(nèi)力重分布。與其他預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或其他加固方法不同的是：加固前橋梁所受荷載由恒載和活載組成，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制值是在上部結(jié)構(gòu)的恒載作用下讀取的，即帶載加固。因此在計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋荷載作用下的應(yīng)力增量時(shí)，應(yīng)僅考慮活載的作用。 
  預(yù)應(yīng)力加固法是一種主動(dòng)加固法，能較大幅度提高或恢復(fù)橋梁的承載能力；施工工藝簡(jiǎn)單、干擾交通少、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、人力投入少、工期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯；對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小，可以做到不影響橋下凈空、不增加路面標(biāo)高；由于預(yù)應(yīng)力加固梁橋時(shí)預(yù)應(yīng)力筋布置在梁截面外部，易受環(huán)境的影響，需要可靠的防腐設(shè)計(jì)。
3、粘貼碳纖維片加固法 
  粘貼碳纖維片加固法是采用配套粘結(jié)樹脂將碳纖維片粘貼于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件表面，形成復(fù)合材料體CFRP，通過其與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的協(xié)同工作，起到對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)加固及改善受力性能的一種加固方法。該方法主要適用于混凝土梁橋、板橋的抗彎和抗剪加固。對(duì)于配筋較低或鋼筋銹蝕嚴(yán)重的梁、板進(jìn)行抗彎和抗剪加固，可以**很好的效果，對(duì)于配筋率較高的梁、板，僅采用粘貼碳纖維片加固往往達(dá)不到要求的加固效果，可以考慮采用混合橋梁加固方法。該方法還適用于混凝土墩柱的抗剪、抗壓補(bǔ)強(qiáng)，抗震延性補(bǔ)強(qiáng)以及地震破壞后的修復(fù)等。 
  碳纖維片材受拉時(shí)呈線彈性關(guān)系直至破壞，其脆性性能與鋼筋的延性有明顯的區(qū)別。碳纖維片材不具備鋼筋所擁有的延性，加固后結(jié)構(gòu)的延性將受到限制，構(gòu)件中的應(yīng)力重分布將受到約束。因此，在粘貼碳纖維片材的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不能簡(jiǎn)單地將碳纖維片材作為鋼筋的替代物，必須考慮碳纖維片材的脆性特點(diǎn)。目**般的計(jì)算方法是將碳纖維布按照一定的標(biāo)準(zhǔn)(例如強(qiáng)度或容許應(yīng)力)近似換算成一定用量的鋼筋，然后按照傳統(tǒng)的鋼筋混凝土受力分析模型進(jìn)行理論分析。雖然是近似計(jì)算方法，但理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合得很好，因此在一般情況下是適用的。 
  由于碳纖維貼片對(duì)構(gòu)件重量的增加幾乎可以忽略不計(jì)，因此，這種橋梁加固方法不會(huì)對(duì)構(gòu)件施加額外的荷載。需要注意是，在采用該技術(shù)加固時(shí)必須嚴(yán)格遵守材料商對(duì)碳纖維片材和粘結(jié)劑等提出的環(huán)境和施工等方面的要求。
4、粘貼鋼板加固法 
  粘貼鋼板加固法是用粘結(jié)劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位，使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，提高橋梁的承載能力的一種加固方法。主梁承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重銹蝕，或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴(yán)重橫裂縫，可采用粘貼鋼板加固法。 
  對(duì)粘鋼加固受彎構(gòu)件，破壞前外貼鋼板與混凝土之間具有較好的粘貼性能，可以保證鋼板與被加固構(gòu)件間的共同工作，并保證鋼板達(dá)到屈服強(qiáng)度。但是，進(jìn)入破壞階段后，多數(shù)構(gòu)件鋼板與混凝土之間發(fā)生局部剝離，沿板與混凝土交界面，出現(xiàn)較長(zhǎng)的順筋裂縫，混凝土被撕裂，因此導(dǎo)致構(gòu)件破壞。對(duì)粘鋼加固受剪構(gòu)件，構(gòu)件的破壞類似于普通鋼筋混凝土受剪構(gòu)件，首先出現(xiàn)斜裂縫，然后裂縫不斷發(fā)展，鋼板應(yīng)力明顯增大，最后構(gòu)件產(chǎn)生破壞。 
  該方法具有基本不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的尺寸、施工簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。由于粘貼鋼板加固后均需進(jìn)行必要的表面防護(hù)如環(huán)氧砂漿或水泥砂漿保護(hù)層，鋼板的銹蝕程度較難估計(jì)，降低了加固構(gòu)件的可靠性，增加了加固橋梁的后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。同時(shí)，為便于施工過程中對(duì)粘貼鋼板加壓及防止鋼板剝離，粘貼鋼板加固時(shí)須采用必要的螺栓錨固措施，會(huì)不可避免地對(duì)原結(jié)構(gòu)造成一定的損傷，因此，一般不宜用于配筋密度較大且鋼筋走向復(fù)雜的構(gòu)件結(jié)點(diǎn)處的加固設(shè)計(jì)。
5、外包鋼加固法 
  外包鋼加固法是在混凝土柱或梁的四角或兩角包以型鋼（一般為角鋼），內(nèi)部灌注粘結(jié)劑的一種加固方法。外包鋼加固分為濕式和干式兩種方法，型鋼與原柱間留有一定的間隔，并在其間灌注乳膠水泥砂漿，或環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑，或環(huán)氧砂漿，使型鋼架和原構(gòu)件能整體工作共同受力的加固方法稱為濕式外包鋼加固法。型鋼和構(gòu)件之間無粘結(jié)或僅填塞水泥砂漿，不能保證結(jié)合面剪力能有效傳遞的加固方法稱為干式外包鋼加固法。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。 
  干式外包鋼加固法受力簡(jiǎn)單直觀，外包鋼可以按剛度比分擔(dān)原結(jié)構(gòu)的荷載，加固效果明顯。濕式外包鋼加固法除角鋼可以分擔(dān)原結(jié)構(gòu)的荷載，外套扁鋼箍可以對(duì)**混凝土產(chǎn)生約束作用，提高其受壓強(qiáng)度，加固效果較干式外包鋼加固法好。 
  外包鋼加固法施工簡(jiǎn)便，效果直觀明顯，對(duì)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。此方法需鉆埋螺栓孔，對(duì)原結(jié)構(gòu)有一定損傷；鋼材需作防腐處理，增加了日后養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用。
6、增大截面和配筋加固法 
  增大截面和配筋加固法是在構(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的一種加固方法。這種加固方法廣泛應(yīng)用于梁（板）橋及拱橋拱肋的加固。
  加大構(gòu)件截面時(shí)，會(huì)使上部結(jié)構(gòu)恒載增加，對(duì)原結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)承載能力有一定影響。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合梁進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。如果橋面鋪裝部分得到加固，可適當(dāng)考慮部分鋪裝層參與受力。采用該方法進(jìn)行橋梁加固后主梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性得到明顯提高，裂縫可以得到修補(bǔ)，加固效果顯著；施工方法便利，能在橋下施工，加固工作量小，不影響原有橋梁的整體效果；現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，養(yǎng)護(hù)期較長(zhǎng)，加固初期，需適當(dāng)中斷交通，橋下凈空有所減小。
7、增加構(gòu)件加固法 
  此處討論的增加構(gòu)件加固法是指不加寬橋面的情況下增加構(gòu)件進(jìn)行加固。當(dāng)墩臺(tái)地基安全性能好，具有承載能力，上部結(jié)構(gòu)也基本完好，但其承載能力不能滿足要求時(shí)，通過增設(shè)縱梁來提高承載能力的一種加固方法。常用的方法有：增設(shè)縱梁加固、更換邊梁加固、增加輔助橫梁加固。 
  增設(shè)縱梁加固法要求原橋梁墩臺(tái)及基礎(chǔ)在提高承載能力方面尚有潛力，它可以較為有效地提高結(jié)構(gòu)的承載能力。采用新增加主梁的加固方法對(duì)于過去常用的少主梁或雙主梁整體現(xiàn)澆式橋梁的加固改造尤為有利，這種上部結(jié)構(gòu)不僅主梁間距大，新增的主梁*布置及澆筑，增加主梁后對(duì)上部結(jié)構(gòu)的承載能力可以明顯提高，且增加主梁后也改善了原有橋面板的受力情況。
  增加構(gòu)件加固方案與新橋的設(shè)計(jì)相似，主要考慮到新增主梁與鑿去部分翼緣板的縱梁在截面、混凝土標(biāo)號(hào)與齡期不同而導(dǎo)致的彈性模量以及剛度上的不同，按不等剛度并根據(jù)加固后的橋梁構(gòu)造特點(diǎn)選擇荷載橫向分布計(jì)算方法進(jìn)行橫向分布系數(shù)計(jì)算，并計(jì)算各縱梁的受力，根據(jù)各受力設(shè)計(jì)新縱梁的配筋。由于增加了主梁片數(shù)，減小了分配在每片梁上的活載，若承受與加固前同樣的車輛荷載，每片梁所承擔(dān)的荷載減少了，由此提高了橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體承載能力。另外，新梁混凝土收縮徐變會(huì)影響新舊主梁的聯(lián)結(jié)，若聯(lián)貫方式不當(dāng)，將影響加固效果；吊裝安置新主梁時(shí)，難免對(duì)舊梁的撞擊；鑿除切割舊梁翼緣可能有過大沖擊力而對(duì)梁體部分帶來一定程度損傷。
  更換邊梁加固就是把原有邊梁拆除，更換成 新的剛度大、配筋足的邊梁來承受盡可能大的荷載，從而減小原結(jié)構(gòu)的受力，起到加固作用。與增設(shè)縱梁加固法相似，重點(diǎn)在于橫向分布設(shè)計(jì)計(jì)算方法的選擇。 
  對(duì)于某些因橫向整體性較差而降低了承載能力的梁式橋，在加固時(shí)可采取增加橫梁的辦法來加強(qiáng)各縱梁之間的橫向聯(lián)結(jié)。一般情況下這種加固方法是其他加固方法的輔助方法，特別適用于少橫隔板或無橫隔板的梁式橋。需要注意的是，此方法作為其他加固方法的輔助方法時(shí)會(huì)影響荷載橫向分布計(jì)算方法的選擇。被加固橋梁在少橫隔板或無橫隔板的情況下，可用鉸結(jié)板（梁）法或杠桿原理法計(jì)算，加固后則用偏心受壓法或修正偏心受壓法，如是寬橋即寬度與跨度之比大于1/2的橋用比擬板法（G-M法）。
8、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法 
  改變結(jié)構(gòu)體系加固舊橋通常是指增設(shè)附加構(gòu)件和進(jìn)行技術(shù)改造，使橋梁的受力體系和受力狀況發(fā)生改變，從而起到減小承重構(gòu)件的應(yīng)力，改善橋梁性能，達(dá)到提高承載能力的目的。 
  常使用的方法：（1）簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)法；（2）增加輔助墩法；（3）八字支撐法；（4）將梁式橋轉(zhuǎn)換為梁拱組合體系；（5）改橋?yàn)楹醇庸?；?）鋼索斜拉加固。其中（2）～（6）加固方案形式各異有不同的要求，但加固實(shí)質(zhì)相同，均是為所加固的橋梁加入新的支撐點(diǎn)，縮短梁的計(jì)算跨徑。 
加固時(shí)往往需要在橋下操作，設(shè)置*設(shè)施，影響橋下凈空，所以必須考慮對(duì)通航及排洪能力的影響；加固時(shí)改變了受力體系，使原本只承受正彎矩的簡(jiǎn)支梁在部分位置出現(xiàn)負(fù)彎矩，所以要注意加強(qiáng)梁上緣配筋。
  舊橋加固改造有其內(nèi)在的規(guī)律性，某座橋梁的具體加固設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)橋梁的技術(shù)狀況、各部位缺陷、經(jīng)濟(jì)效果等多方面進(jìn)行全面細(xì)致的分析，選擇合適的一種或多種加固方法。舊橋加固技術(shù)是一門新興的學(xué)科，正處于不斷發(fā)展、補(bǔ)充和完善中。隨著橋型的改變，新材料、新工藝、新技術(shù)的出現(xiàn)，必然會(huì)出現(xiàn)更多、較好、較新的加固方法。
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  湖北楚天聯(lián)發(fā)法人宋振浩先生出任省公路學(xué)會(huì)*八屆理事會(huì)理事！ 湖北省公路學(xué)會(huì)八屆四次常務(wù)理事會(huì)議于8月3日-5日成功舉行，會(huì)議審議了包括設(shè)立高速公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)與管理專業(yè)**在內(nèi)的等6個(gè)事項(xiàng)。期間，會(huì)議一致通過增補(bǔ)湖北楚天聯(lián)發(fā)路橋養(yǎng)護(hù)公**人宋振浩先生為*八屆理事會(huì)理事，并接納湖北楚天聯(lián)發(fā)路橋養(yǎng)護(hù)公司為單位會(huì)員。同時(shí)會(huì)議還一致通過了關(guān)于調(diào)整、充實(shí)省公路學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)、獎(jiǎng)勵(lì)、科普培訓(xùn)、技術(shù)咨詢等事宜。 湖北楚

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