服役橋梁的加固技術
發布時間:2014-08-05
摘要:本ben文wen首shou先xian闡chan述shu了le服fu役yi橋qiao維wei修xiu加jia固gu的de特te點dian,然ran後hou總zong結jie了le服fu役yi橋qiao維wei修xiu加jia固gu的de內nei容rong及ji原yuan則ze,最zui後hou對dui服fu役yi橋qiao維wei修xiu加jia固gu的de方fang法fa進jin行xing了le比bi較jiao分fen析xi,對dui服fu役yi橋qiao維wei修xiu加jia固gu的de選xuan擇ze具ju有you一yi定ding的de指zhi導dao意yi義yi。
關鍵詞:服役;橋梁;加固
前言
橋梁在營運使用過程中,或者由於某種原因而產生較大損壞,承載能力降低;或huo者zhe,隨sui著zhe交jiao通tong運yun輸shu的de日ri益yi繁fan忙mang,橋qiao梁liang承cheng載zai能neng力li和he通tong過guo能neng力li不bu能neng滿man足zu要yao求qiu。解jie決jue服fu役yi橋qiao承cheng載zai能neng力li和he通tong過guo能neng力li不bu足zu的de問wen題ti,通tong常chang有you二er種zhong方fang案an可ke供gong選xuan擇ze:一(yi)是(shi)拆(chai)除(chu)服(fu)役(yi)橋(qiao)後(hou)重(zhong)建(jian)新(xin)橋(qiao)的(de)重(zhong)建(jian)法(fa)和(he)換(huan)下(xia)全(quan)部(bu)服(fu)役(yi)橋(qiao)主(zhu)梁(liang),架(jia)設(she)荷(he)載(zai)等(deng)級(ji)高(gao)的(de)新(xin)梁(liang)的(de)換(huan)梁(liang)法(fa),另(ling)一(yi)種(zhong)即(ji)采(cai)用(yong)各(ge)種(zhong)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi),或(huo)除(chu)采(cai)取(qu)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi)外(wai),同(tong)時(shi)對(dui)服(fu)役(yi)橋(qiao)加(jia)以(yi)拓(tuo)寬(kuan)的(de)加(jia)固(gu)法(fa)。前(qian)者(zhe)施(shi)工(gong)費(fei)時(shi)、費力,且造價較高,後者所需費用節約很多,一般僅為建造新橋的1/10至3/10[1].顯然,橋梁的加固與維修具有非常明顯的現實價值。
1、服役橋維修加固的特點
與新建橋梁工程相比,服役橋的維修
加固施工youbushaotedian。shouxian,weixiujiagudebiaozhunyushejishisuocaiyongdebiaozhunwangwanghuiyoubutong。youyufuyiyoujianzhuwudecunzai,yijiweilaishiyongnianxianyaoqiudebutong,qiao
梁加固或改建的標準不可能與設計時所采用的標準完全相同。比如,服役橋的荷載等級假設是汽車-13級,而經加固後,其荷載等級可能會提高[1].故(gu)應(ying)在(zai)保(bao)證(zheng)行(xing)車(che)安(an)全(quan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)和(he)耐(nai)久(jiu)性(xing)要(yao)求(qiu)的(de)具(ju)體(ti)情(qing)況(kuang),正(zheng)確(que)地(di)掌(zhang)握(wo)和(he)提(ti)出(chu)加(jia)固(gu)或(huo)改(gai)建(jian)的(de)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun)要(yao)求(qiu)。其(qi)次(ci),維(wei)修(xiu)加(jia)固(gu)工(gong)作(zuo)的(de)難(nan)度(du)要(yao)比(bi)新(xin)建(jian)時(shi)大(da)。維(wei)修(xiu)加(jia)固(gu)橋(qiao)梁(liang)建(jian)築(zhu)物(wu)的(de)工(gong)作(zuo)必(bi)須(xu)在(zai)不(bu)妨(fang)礙(ai)交(jiao)通(tong)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)進(jin)行(xing),因(yin)此(ci),往(wang)往(wang)會(hui)增(zeng)加(jia)不(bu)少(shao)困(kun)難(nan)。即(ji)使(shi)會(hui)使(shi)施(shi)工(gong)產(chan)生(sheng)困(kun)難(nan),也(ye)必(bi)須(xu)盡(jin)量(liang)照(zhao)顧(gu)交(jiao)通(tong)。為(wei)此(ci),在(zai)橋(qiao)梁(liang)維(wei)修(xiu)加(jia)固(gu)工(gong)作(zuo)中(zhong),應(ying)從(cong)設(she)計(ji)上(shang)和(he)施(shi)工(gong)組(zu)織(zhi)上(shang)采(cai)取(qu)有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi),盡(jin)量(liang)減(jian)少(shao)對(dui)交(jiao)通(tong)的(de)影(ying)響(xiang)。再(zai)者(zhe),橋(qiao)梁(liang)的(de)維(wei)修(xiu)加(jia)固(gu)工(gong)作(zuo)應(ying)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)原(yuan)有(you)結(jie)構(gou)。橋(qiao)梁(liang)的(de)維(wei)修(xiu)加(jia)固(gu),應(ying)在(zai)對(dui)原(yuan)有(you)結(jie)構(gou)作(zuo)周(zhou)密(mi)、細致檢查評定的基礎上,合理利用原有結構,能不更換原有結構的就不更換,能充分利用服役橋的,要充分利用。
2、橋
梁加固的工作內容及步驟
2.1橋
梁加固的工作內容
橋
梁加固與改建工作的主要內容:對發生重大病害和不能滿足運輸要求的橋涵設備徹底進行整治加固、改善和更新。目的是恢複原有橋梁建築物的整體使用效能和延長使用年限;提高原有橋梁建築物的荷載等級和通過能力。橋
梁加固與改建工作的主要內容有:
對服役橋上部構件進行加固;對服役橋下部構件進行加固;拓寬橋梁的行車道或人行道;升高橋梁上部構造的高度;更換橋梁行車道路麵或引橋路麵的結構;部分或全部更換橋梁損壞或破服役了的結構物。
橋梁的加固與改建工作,應充分利用原有的部分,凡能加固的,則不宜改建。如能部分改建的,則不應全部改建。
2.2橋
梁加固的工作步驟
對服役橋進行維修加固,一般可采用如下的步驟:
(1)檢查橋梁現狀及損壞情況;
(2)調查橋梁曆史技術資料及現有交通狀況;
(3)提出維修加固或改建方案並進行分析比較;
(4)確定方案並付諸實施,即進行維修加固或改建施工。
3、橋
梁加固的原則及方法
3.1橋
梁加固的原則
(1)橋
梁加固是一種借加大或修複橋梁構件來提高局部或整座橋梁承載能力或通過能力的措施。因此,橋
梁加固工作一般以不更改原建築形式為原則,隻有在複雜的情況下,才更改其結構。
rujinjiagurengbuzuyishiyingjiaotongyunshudexuyao,bixujinxingzhongjianqiaoliangdeyibuhuoquanbushi,zezhongjianqiaoliangxukaolvdaojianglaidefazhan,binganxianxingqiaoliangshejijishigongguifanjinxingshejiyushigong。
(2)橋
梁加固可以有各種不同的方式,視服役橋的情況,承載能力的減弱程度以及今後的任務而變。橋梁的加固一般有如下幾種[2]:
1)擴大或增加原結構構件截麵,以提高原結構的強度和剛度。
2)以新的結構代替服役的應力不夠的結構。
3)改變原結構的受力體係,使原結構減少受力。
4)對原結構施加外應力(如預應力),以改變原結構的受力圖形,達到提高橋梁剛度和強度的目的。
(3)采用擴大或增加橋梁構件截麵的方法進行加固時,應特別注意新加部分與原有部分的結合,使其成為一個整體起到加固作用。
(4)不管采用何種
加固方案,都應考慮投資少、功效快、不中斷交通、技術上可行、有較好的耐久性等方麵的要求。
3.2橋
梁加固的主要方法
3.2.1擴大或增加構件截麵法
(1)橋麵補強層加固法
通過一定的工藝和結構措施,在梁頂麵(橋麵)上加鋪一層
鋼筋混凝土麵層,使其與原有主梁形成整體,達到加厚主梁高度和增大梁的抗壓截麵的目的,以提高橋梁的承載能力。其特點是:
1)施工簡便,亦較經濟,但加鋪梁麵層後,靜載增加,承載能力提高不顯著;
2)施工需鑿除原有橋麵鋪裝,同時考慮到新服役混凝土相結合,新澆混凝土的幹燥收縮影響等,尚需設置連續鋼筋和鋼筋網等;
3)此法利於在抗壓截麵較小的場合使用;
4)澆築後混凝土須經養護,故必須對交通加以限製。
(2)增大梁截麵和配筋加固法
在梁底或側麵,加大
鋼筋混凝土截麵(增配主筋),使梁抗彎截麵加大,提高梁的承載能力,其特點是:
1)為加強新服役混凝土的結合,需對服役梁麵鑿毛工作,操作麻煩、鑿除工作量大,常需在橋下搭設腳手架;
2)對T形梁有采用底麵及側麵同時加大,以及底部馬蹄形加大兩種加固形式;
3)加固效果顯著,適用於梁橋及拱橋對拱圈的加固。
(3)
鋼板粘貼或增設其他鋼梁,以作成組合梁的加固法
用環氧樹脂類粘結劑,將
鋼板(或槽鋼)粘貼錨固在
混凝土結構的受拉緣或薄弱部位,使其與結構形成整體,以
鋼板代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是:
1)不需要破壞被加固的原有結構物;
2)
加固工程幾乎不增大原結構的尺寸;
3)盡管工程質量要求很高,但施工時並不要求高級的專門技術人員操作;
4)能在短期內完成
加固工程;
5)幾乎可以不改變具有曆史價值建築物的原有藝術特點。
(4)粘貼炭纖維布加固法
碳(tan)纖(xian)維(wei)是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)新(xin)材(cai)料(liao),它(ta)有(you)著(zhe)優(you)異(yi)的(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng),是(shi)在(zai)幾(ji)千(qian)度(du)的(de)高(gao)溫(wen)下(xia)經(jing)特(te)殊(shu)工(gong)藝(yi)製(zhi)造(zao)出(chu)的(de)一(yi)種(zhong)高(gao)科(ke)技(ji)產(chan)品(pin)。用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)類(lei)粘(zhan)結(jie)劑(ji),將(jiang)炭(tan)纖(xian)維(wei)粘(zhan)貼(tie)錨(mao)固(gu)在(zai)
混凝土結構的受拉緣或薄弱部位,使其與結構形成整體,以炭纖維布代替鋼筋作用,提高梁的承載能力,其特點是[1]:
1)優異的力學性能。可有效應用於多種形式的結構補強,包括抗彎、抗剪、抗壓、抗疲勞、
抗震、抗風、控製裂縫和撓度的擴展等等;
2)優異的化學穩定性。碳纖維片具有極強的抗酸、堿、鹽、ziwaixianhefangshuinengli,juyouzugoudeshiyingqiwenbianhuadenengli,waijiafanghuotuliaohoukeyiyouxiaodifanghuo。yinci,keyidadazengqiangjiegouduieliewaibuhuanjingdeshiyingnengli,yanchanggoujianshouming;
3)cailiaobenshenzhiqinggaoqiang。keyibuzengjiajiegoutijihebugaibianjiegouwaixing,zengjiadejiegouzhongliangkeyihulve,bianyuyongsuoxudesecaituzhuang,erbuliubuqianghenji,zheshiqitafangfabukebinide;
4)施(shi)工(gong)工(gong)序(xu)簡(jian)單(dan)。可(ke)用(yong)小(xiao)型(xing)電(dian)動(dong)工(gong)具(ju)操(cao)作(zuo),工(gong)種(zhong)少(shao),用(yong)工(gong)少(shao),工(gong)期(qi)短(duan),進(jin)度(du)快(kuai),更(geng)有(you)資(zi)料(liao)表(biao)明(ming)能(neng)在(zai)持(chi)續(xu)交(jiao)通(tong)有(you)震(zhen)動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)施(shi)工(gong),而(er)不(bu)影(ying)響(xiang)補(bu)強(qiang)效(xiao)果(guo),從(cong)而(er)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)施(shi)工(gong)斷(duan)交(jiao)的(de)時(shi)間(jian),具(ju)有(you)較(jiao)大(da)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。
3.2.2改變結構體係法
(1)增設縱梁法
在墩台地基安全性能好、並(bing)有(you)足(zu)夠(gou)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),可(ke)增(zeng)設(she)承(cheng)載(zai)力(li)高(gao)和(he)剛(gang)度(du)大(da)的(de)新(xin)縱(zong)梁(liang)。當(dang)基(ji)礎(chu)承(cheng)載(zai)力(li)不(bu)足(zu)時(shi),必(bi)須(xu)對(dui)基(ji)礎(chu)采(cai)取(qu)加(jia)固(gu)措(cuo)施(shi)。新(xin)增(zeng)主(zhu)梁(liang)與(yu)服(fu)役(yi)梁(liang)連(lian)接(jie),共(gong)同(tong)受(shou)力(li),從(cong)而(er)達(da)到(dao)提(ti)高(gao)橋(qiao)梁(liang)承(cheng)載(zai)力(li)的(de)目(mu)的(de)。當(dang)新(xin)增(zeng)主(zhu)梁(liang)位(wei)於(yu)兩(liang)側(ce)時(shi),則(ze)兼(jian)有(you)加(jia)寬(kuan)的(de)作(zuo)用(yong)[3]。
(2)增設立柱或橋墩,使簡支變連續,或改橋為涵的改變結構體係法
通過改變橋梁結構體係,如在簡支梁下增設支點(墩台),suoduanqiaokua,huobaxianglinliangkuajianzhiliangjiayilianjie,congershijianzhiliangbianchenglianxuliang。duiyuxiaoqiao,haikecaiyonggaiqiaoweihandexingshi,laitigaoqiaoliangdechengzainengli。qianzhe,yibanweilinshitongguozhongchedeyingjicuoshi,houzhezebixushitonghangjipaihongguangaierding。
suizhewoguogonglujiaotongyunshushiyedepengbofazhan,xinjianqiaoliangbuduanyongxian,eryuanyouqiaoliangyezaibuduandilaohua。fuyiqiaodejiagushiyixiangjuyouxianshiyiyieryoufuzadegongzuo,tasuoxuyaokaolvdeyinsujishejidaodewentihenduo,congmouzhongyiyishang,wulunshijishugaizaofangandenidingyushejijisuan,haishijishugaizaodejutishishi,doushizhiderenmenbuduandiquyanjiudefangxiang。