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现代桥梁加固技术

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浏览:- 发布日期:2020-12-16 21:53:15【

我国近20年修建了大量的双曲拱桥、钢筋混凝土土箱拱桥、钢管混凝土桥、预应力混凝土连续钢构桥,桥梁总数达到50多万座,总长达200多万公里,在公路交通占有很重要的地位,桥梁的质量就成了一个不可忽视的问题。随着时间的推移,桥梁因为各种原因可能会出现各种病害,为了不影响交通行车不间断又安全,就必须要对旧桥进行检测和加固。近年来,旧桥加固的工程也越来越多。


一、桥梁加固的形势


1.1桥梁病害的成因
(1)早年我国修建的桥梁因为受到当时设计、材料、施工等方面的影响和局限,存在一定的先天不足,安全不足。一般会有断面单薄、安全储备低、双曲拱等,这就需要桥梁加固,对原先存在的缺陷进行修补。
(2)桥梁的耐久性差或者年久失修、老化等问题。很多早年修造的砖拱桥就存在这样的问题。
(3)近年修建的桥梁,因施工期短、设计不当、施工质量差等原因,很多的桥梁都出现了多种问题,这也是亟待加固的一部分桥梁。
(4)随着经济的发展,交通量也增大,桥梁的载重又面临新的挑战,这就需要对桥梁进行加固,提前预防事故发生。
(5)还有部分桥没有自身的先天问题,但是随着使用年份的增加,由于雨水冲刷、风化等自然原因致使存在一些病害,就需要进行修补,以延长桥梁使用年限。


1.2桥梁加固实施的原则和难度
1.2.1桥梁加固的难度大
(1)桥梁建成后,基本都已进入使用通车,那么加固要在保证交通通畅的同时进行,这就为加固工程带来一定的难度。
(2)很多需要加固的旧桥多是危桥,结构已经很脆弱了,这些旧桥因为时间长,很多原有的设计资料和施工记录都不完全了,对于结构内部就不能完全解析,因此存在很多不确定因素,所以这就给旧桥加固带来了很大的难度。
(3)有很多过度时期的旧桥,结构设计时掺杂了新老结构体系,还有的桥包括了新老桥体,这就为加固桥梁工作增加了施工难度和工序。
(4)桥梁都有自身的结构,所有的加固都要在原结构基础上进行,这对加固工作带来了很大的局限性。


1.2.2桥梁加固的原则和安全评估
桥梁加固原则就是在遵循先加固,加固不能满足需要的就进行改造,完全失去交通行车能力的就重建。旧桥加工实际上是一项经常性的桥梁施工工程,所有的桥都需要进行检修、加固。桥梁的加固是加大和修复桥梁构件来提高局部或整体桥梁的承载力的施工。桥梁加固一般遵循不改变桥梁原结构的原则;若是桥梁加固不能满足和适应实际的交通需要,那么就要对桥梁进行改造。一般旧桥改造是对旧桥的部分构件进行更换或者改变原桥梁的结构体系,再者就是拆除部分构造重建;对于已经完全不能通车的桥梁只能将旧桥进行拆除,重新设计、建造新桥。
桥梁的加固不能止于施工完成,而应在施工之后,对工程进行加固效果的评价,对工程进行检测和观察,评价通过后桥梁加固才算完成。桥梁加固后,上部结构要进行静载和动载实验,将试验结果与加固前进行比较,再与所要达到的标准进行比较,看加固是否成功。对下部结构,要运用适当的器械进行频率变化的测评,以此确定桥墩加固效果是否合格。桥梁加固维修技术发展时间并不长,为了指导桥梁加固工作,应该有一套完整的实用性桥梁检测、评定加固的技术规范,以保证我国桥梁加固工作科学合理安全。


二、桥梁加固常用的技术
桥梁加固技术主要有:增大原结构构件截面,提高原结构的强度和刚度;建立新结构保证桥梁的抗力;改变原结构的受力体系,减少原结构受力;对原结构施加预应力,改善原结构的受力能力。


2.1增大构件截面的方法
增加主梁截面。适用于手里主筋截面不足、桥下净空有限、不允许增加梁高的桥梁。这种加固方式可以不受桥下净空的限制,只需截断并接长箍筋,但这种方法对结构的损伤较大,施工工艺比较复杂。增大桥肋混凝土截面。适用桥下净空较高,允许增加主梁高度的桥梁。这种方法会减小桥下净空,对于桥梁的外观影响较大,城市桥梁多不适用这种方法。加厚桥面板,增加桥面截面。适用于可中断交通的小跨径桥梁。这种加固法需增加了自身结构重量增加产生的弯矩,结构承载力提高不明显。


2.2提高桥梁抗力的方法
粘贴钢板。这种方法中,粘贴钢板加工成形比较困难,需要支护设备,而且在长期使用中维修保养工作量大。粘贴玻璃钢。适用于通行重型车和大型设备的桥梁进行临时加固。这种方法中玻璃钢的弹性模量较水泥低,容易发生变形,所以只在临时加固中适用。粘贴钢筋。这种方法对钢筋进行了防护处理,可以增加梁的抗弯能力。


2.3增加辅助构件,减少原结构受力的方法
增加主梁。适用于主体结构较为完好但承载力不足的桥梁。这种方法施工时需要终端交通,且工艺复杂、工程量大,对桥梁原结构损伤也比较大。增加横隔梁。适用因横向联系不足而降低承载力的桥梁的上部结构。这种方法即是在桥梁上增设横隔梁,主要是要固定主梁上贯通全桥宽的钢筋。


2.4改变结构的加固法
八字撑架加固。适用于不通航河道之上的桥梁上部结构。这种方法对桥下净空影响较大,不常用于城市桥梁的加固。连续体系加固。适用于抗弯能力不足的桥梁。这种方法对交通有影响。此外还有增设大边梁的方法和截面转换方法。


2.5预应力技术
现代桥梁逐渐向轻型、大跨度等方向上发展,所以在今后的桥梁加固中,现有的加固技术就受到了一定的限制,所以预应力技术会被普及。预应力技术主要通过体外预应力来实现,体外预应力的预应力钢束设于混凝土构件的外侧,钢束穿过设在构件端部的挡块和中部适当位置的转向块进行张拉,从而使砼构件获得预应力。预应力技术包括:下撑式预应力拉杆法、预应力钢丝束法。


2.6对于桥梁出现裂缝等,不需进行大型技术工程的,可进行局部的修补。
表面抹灰补缝。在混凝土表面用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液、环氧砂浆等材料在裂缝处涂抹。表面喷浆补缝。根据裂缝的部位、性质,可分别采用无钢筋喷浆或挂网喷浆等方法修补裂缝。喷浆修补一般先对裂缝表面进行毛处理,之后喷射一层有一定密度的高强度水泥砂浆封闭裂缝。压力灌浆补缝。施加一定压力,将浆液灌进裂缝内部,提高结构强度、耐久性和抗渗性。压力灌浆的浆液也有多种,水泥灌浆、化学灌浆,可根据桥梁裂缝的实际情况进行选择。


三、总结
旧桥加固、危桥改造,这是历史的必然过程,要想将这个工程完成好需要根据桥梁的具体情况,判断其病害,及病害原因,选择恰当的方式方法进行桥梁的加固。总之,桥梁加固需要引起各方面的重视,尤其桥梁工作者要对加固工作的技术、理论、实践不断研究、创新、总结、交流,以使桥梁加固工作不断进步。
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