引論：我們?yōu)槟砹?3篇橋梁加固工程范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
1我國(guó)老、舊橋梁工程現(xiàn)狀
近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，汽車(chē)保有量增大，交通運(yùn)輸量大幅度增長(zhǎng)。許多前期修建的橋梁，由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)及實(shí)際需求限制，設(shè)計(jì)承載能力低，車(chē)流少、橋體狹窄。隨著車(chē)流增大，大型車(chē)輛載重大，我國(guó)橋梁工程負(fù)荷環(huán)境惡劣，前期修建的大批橋梁出現(xiàn)一定的損傷。常規(guī)橋梁中以梁橋、拱橋?yàn)橹鳎胀簶虻纳喜拷Y(jié)構(gòu)常常伴有裂縫、露筋、局部破損等，且梁板受汽車(chē)震動(dòng)沖擊變形量大；下部結(jié)構(gòu)受風(fēng)蝕、水蝕作用，常常伴有墩柱混凝土麻面、剝落、露筋等。圬工拱橋更是存在抗震性能差，拱肋、拱波裂縫超限等問(wèn)題。橋梁的承載能力明顯下降，有相當(dāng)一部分成為危橋，嚴(yán)重影響影響了交通行駛安全、橋梁安全狀況迫待加以改善。對(duì)這些橋梁需要通過(guò)加固補(bǔ)強(qiáng)來(lái)提高設(shè)計(jì)承載能力。特別是對(duì)于修建年代久遠(yuǎn)、質(zhì)量低、病害嚴(yán)重的老橋，或因設(shè)計(jì)、施工以及使用上的種種原因存在不同缺陷的橋梁，承載能力偏低，已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代交通需求，而采取限重、限流，甚至不得不封閉交通。對(duì)于上述不能滿(mǎn)足現(xiàn)代交通運(yùn)輸要求的舊橋，如果拆除重建，將耗費(fèi)巨大的人力、物力、財(cái)力。因此，如果能在原橋基礎(chǔ)上采取有效的加固改造措施，提高它們的承載能力，將給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。所以世界各國(guó)都把舊橋視為寶貴的財(cái)富，力求充分地利用舊橋價(jià)值，進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼐S修和加固，延長(zhǎng)其使用壽命，以滿(mǎn)通運(yùn)輸發(fā)展的需要。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，舊橋加固所需的費(fèi)用僅是新建橋梁的10%左右，由此可見(jiàn)舊橋加固經(jīng)濟(jì)效果十分顯著。
2橋梁病害原因簡(jiǎn)析
橋梁病害原因多種多樣，但目前來(lái)看，大多病害的發(fā)展原因都離不開(kāi)如下幾條：①近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通運(yùn)輸量大幅度增長(zhǎng)，大型拖掛運(yùn)輸和集裝箱、重型車(chē)輛日益增多；②早期建設(shè)的橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件影響，材料強(qiáng)度低；③舊有橋梁在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，材料老化、結(jié)構(gòu)變形；④近年修建的橋梁，因勘察設(shè)計(jì)不合理或施工過(guò)程中品控不嚴(yán)，部分橋梁也存在一定的安全隱患。
3橋梁工程加固特點(diǎn)
特點(diǎn)如下：①需要加固的橋梁工程，大多都正在使用中，有現(xiàn)實(shí)的交通需要。在不中斷交通的情況下進(jìn)行橋梁加固，需要采取限流或封閉措施，對(duì)交通造成干擾；②橋梁工程加固一般都是不改變?cè)瓨蛄菏芰π问?，所以受到原設(shè)計(jì)的限制；③原橋梁結(jié)構(gòu)材料與加固材料的結(jié)合是個(gè)難題，包含新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過(guò)渡，還包括新老橋體的接合面；④施工風(fēng)險(xiǎn)大，凡是需要進(jìn)行加固的橋梁，多數(shù)結(jié)構(gòu)已處在受力不利狀態(tài)。老橋有的缺乏原有設(shè)計(jì)資料和施工記錄，橋體結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況不詳，很難確定其極限承載能力，給舊橋加固帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。
4加固原則
加固工程實(shí)施前，首先要對(duì)舊橋進(jìn)行勘察，根據(jù)橋梁的使用現(xiàn)狀、病害以及未來(lái)周邊路網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)加固的必要性和可行性進(jìn)行評(píng)估，然后對(duì)各種加固方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行比較，選擇合理的加固方案。一般應(yīng)符合下列要求：①與重建新橋相比，費(fèi)用節(jié)約60%～70%以上才更能突顯改造價(jià)值。包括因加固橋梁中斷交通造成的經(jīng)濟(jì)損失；②橋梁經(jīng)加固后，其承載力和繼續(xù)使用年限方面都滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；③經(jīng)勘測(cè)計(jì)算，橋梁下部地基基礎(chǔ)承載能力能滿(mǎn)足加固后所需提供的承載力。④對(duì)加固技術(shù)是否安全可行及經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行全面評(píng)估，采用合理的加固措施。
5橋梁加固方法
加固方法應(yīng)根據(jù)橋梁本身實(shí)際情況和環(huán)境來(lái)選擇，在橋梁上、下部加固前，應(yīng)先將橋梁的裂縫、麻面等病害處理完之后方才能實(shí)施。目前圬工拱橋的加固方法較為簡(jiǎn)單，無(wú)外乎拱圈加貼鋼板、加大不利構(gòu)件受力面積等。而對(duì)于雙曲拱橋，由于其受力特點(diǎn)本身存在不合理，在基本地震烈度大于7度地區(qū)不建議再做加固處理（建議拆除新建）。下面僅對(duì)常規(guī)梁橋的加固方法進(jìn)行簡(jiǎn)單探究。（1）普通梁橋上部加固。涉及梁橋結(jié)構(gòu)問(wèn)題，經(jīng)常是梁板長(zhǎng)期受荷載作用導(dǎo)致的撓度過(guò)大、以及長(zhǎng)期的外部環(huán)境導(dǎo)致的混凝土老化、混凝土開(kāi)裂、鋼筋銹蝕等，是結(jié)構(gòu)承載力降低主因。加固設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)不同的病害特征，采用相對(duì)應(yīng)的加固方法。針對(duì)以上病害，常規(guī)做法是重做橋面鋪裝及修補(bǔ)梁板間橫向聯(lián)系。為了提高主梁承載能力，在修補(bǔ)外觀混凝土后，梁底貼鋼板或是碳纖維布、碳纖維板也是常見(jiàn)做法。體外預(yù)應(yīng)力加固法由于施工相對(duì)復(fù)雜，要求控制因素較多，一般采用較少，但在提高主梁承載力方面，其優(yōu)勢(shì)非常明顯，在車(chē)輛荷載不斷增加及材料進(jìn)步的背景下，其未來(lái)應(yīng)用空間會(huì)更加廣闊。以下簡(jiǎn)單介紹體外預(yù)應(yīng)力加固方法相關(guān)概念。橋底抗彎能力不足或主梁撓度過(guò)大時(shí)，可在梁外施加預(yù)應(yīng)力。外部預(yù)應(yīng)力鋼索加固一般采用預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線，沿梁肋側(cè)面按某種線形設(shè)置，通過(guò)張拉實(shí)現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力。梁底設(shè)置若干定位裝置，以保證鋼索線形并固定其位置。鋼索錨固于梁兩端。預(yù)應(yīng)力鋼索通常套以保護(hù)管，或待張拉錨固后用混凝土包裹，以防銹蝕。①體外預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)缺點(diǎn)。體外預(yù)應(yīng)力加固方法的優(yōu)點(diǎn)是：可在不改變橋梁結(jié)構(gòu)的情況下平衡橋梁所受的外力；能夠較大幅度地提高結(jié)構(gòu)的承載能力和結(jié)構(gòu)剛度；便于維修及更換體外力筋；能夠有效地控制原結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度，使撓度大幅度減小，提高原梁的整體性；體外預(yù)應(yīng)力可調(diào)節(jié)；橋梁加固期間不中斷交通，對(duì)交通影響??；所需的設(shè)備簡(jiǎn)單，施工工期短，節(jié)約施工成本。同時(shí)，體外預(yù)應(yīng)力加固法也有不足，預(yù)應(yīng)力筋易損壞，由于預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下伸長(zhǎng)率小可能失去了橋梁的危險(xiǎn)預(yù)警；②體外預(yù)應(yīng)力加固方法。首先將高強(qiáng)鋼絲錨固于被加固梁體上，用支承角鋼固定，原梁鋼筋布置形式確定支承角鋼與被加固梁體的錨固方式，通常用植入膨脹螺栓（或植筋），亦可采用膨脹螺栓與膠結(jié)（或焊接）相結(jié)合的方式。采用螺旋扣環(huán)拉緊器或測(cè)力扳手扭進(jìn)螺帽進(jìn)行張拉，對(duì)梁體施加預(yù)加力，然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿，將預(yù)加力筋與被加固梁體粘結(jié)為一體，構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系。復(fù)合砂漿粘結(jié)強(qiáng)度高，使橋梁與后加預(yù)應(yīng)力筋共同工作，抵抗外部荷載。復(fù)合砂漿的高強(qiáng)度性能是保證結(jié)構(gòu)承載力，提高抗裂性，保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋避免銹蝕的重要前提。（2）橋梁下部結(jié)構(gòu)加固方法。①蓋梁可采用施加體外預(yù)應(yīng)力、增大截面、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料等方法進(jìn)行加固；②墩柱可采用增大截面尺寸、鋼套管內(nèi)灌注混凝土、粘貼纖維復(fù)合材料或鋼板等方法加固；③臺(tái)身可采用外包鋼筋混凝土套箍、更換臺(tái)后填土、增設(shè)輔助擋土墻、框架梁加注漿錨桿等方法加固；④基礎(chǔ)可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)受力面積、或增加基樁數(shù)量、設(shè)縱橫向支撐梁等方法加固；⑤橋梁抗震方面：現(xiàn)使用中橋梁的鋼筋混凝土橋墩通常剛性大，但是在抵抗彎曲和剪切破壞的能力不足，現(xiàn)加固方法中應(yīng)用比較多的有增大橋墩尺寸、外包鋼管或粘貼碳纖維布加固方法等。
6結(jié)束語(yǔ)
了解既有橋梁現(xiàn)狀，并根據(jù)具體病害深入研究選擇合理的加固措施，使舊橋、危橋繼續(xù)創(chuàng)造價(jià)值，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]中國(guó)公路學(xué)報(bào)編輯部.中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述•2014[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2014,(5):1-96.
篇2
目前，社會(huì)主義建設(shè)如火如荼，橋梁建設(shè)更是以一個(gè)前所未有的速度在飛速發(fā)展，伴隨著橋梁數(shù)量的增多，我國(guó)危橋、險(xiǎn)橋的數(shù)量也在急劇的增多，有相當(dāng)多的橋梁已經(jīng)到了非加固不可的地步了，研究總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù)，確保加固質(zhì)量與施工過(guò)程的安全，對(duì)于橋梁加固工程施工具有普遍的指導(dǎo)意義。
二、現(xiàn)狀分析
（一）加固橋梁工程由于受原有結(jié)構(gòu)的影響，施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進(jìn)搬出，機(jī)械設(shè)備基本無(wú)法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
（二）加固部分與原有結(jié)構(gòu)共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量，還要同時(shí)保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
（三）腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來(lái)箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內(nèi)施加豎向預(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為25mm的冷拉級(jí)Ⅳ鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無(wú)粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準(zhǔn)備
（一）電力線路。在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動(dòng)力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設(shè)照明燈一盞，每16m設(shè)簡(jiǎn)易活動(dòng)配電盤(pán)一個(gè)（插座若干）。照明及動(dòng)力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理：疏通原箱內(nèi)通風(fēng)孔及泄水孔，不通處采用鉆機(jī)成孔或人工鑿?fù)ū３窒鋬?nèi)與箱外正常通風(fēng)，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘?jiān)捌渌s物。
（三）通風(fēng)，在箱內(nèi)安裝4臺(tái)排風(fēng)設(shè)施，保持箱內(nèi)空氣流通，正常換氣，使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。
（四）通道，在0號(hào)、5號(hào)墩T梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進(jìn)人進(jìn)料支架。
(五)設(shè)施：梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
（一）裂紋修補(bǔ)
首先對(duì)大于0.02mm的裂紋進(jìn)行標(biāo)識(shí)，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強(qiáng)度達(dá)到要求后，壓注環(huán)氧樹(shù)脂。待環(huán)氧樹(shù)脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿(mǎn)情況。
（二）施工放樣
1.因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣宜采取相對(duì)平面控制為主。
2.根據(jù)原主梁懸澆施工的特點(diǎn)：梁體的外輪廓尺寸、預(yù)應(yīng)力束定位、鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對(duì)位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點(diǎn)連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點(diǎn)以5號(hào)墩中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，傳至0號(hào)墩中心閉合平差后作為全橋相對(duì)里程控制點(diǎn)（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計(jì)圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對(duì)尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時(shí)橫橋向尺寸以實(shí)測(cè)橋中線尺寸為基準(zhǔn)放樣，高程以梁體頂橋底面為基準(zhǔn)面控制相對(duì)位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開(kāi)橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計(jì)鉆φ27孔43262個(gè)。設(shè)計(jì)鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時(shí)鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm。鉆孔時(shí)采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實(shí)。
篇3
所謂橋梁加固，一般是通過(guò)對(duì)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善，以達(dá)到恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力，延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸發(fā)展的需要。
一、橋梁工程加固的原則
所謂橋梁加固就是通過(guò)一系列的措施增強(qiáng)橋梁承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力，提高橋梁整體的使用性能，以滿(mǎn)足新的使用要求。要針對(duì)橋梁出現(xiàn)的病害進(jìn)行適當(dāng)處理，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，使橋梁能滿(mǎn)通量的需求。
橋梁加固前首先要評(píng)定橋梁的技術(shù)狀況并鑒定其承載能力，確定加固方法，通過(guò)加固后能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全要求和正常使用要求，方可以進(jìn)行加固。具體加固范圍及措施要根據(jù)評(píng)定結(jié)果和實(shí)際情況來(lái)確定，如果橋梁病害是由特殊環(huán)境引起的，要采取針對(duì)性的處理措施。
橋梁加固應(yīng)依據(jù)原橋梁的設(shè)計(jì)圖，根據(jù)檢測(cè)評(píng)估報(bào)告并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，綜合各個(gè)方面后進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮病害的影響、材料性能、新舊材料的差異等因素，演算各施工階段構(gòu)件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，加固后的結(jié)構(gòu)演算還應(yīng)考慮溫度變化、預(yù)加應(yīng)力、混凝土收縮、徐變等附加荷載的影響，確保加固后的橋梁能安全投入使用。與此同時(shí)，還要考慮加固的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，避免過(guò)多的投資，以實(shí)現(xiàn)加固的經(jīng)濟(jì)適用性。
二、橋梁工程加固施工方法
1、橋梁上部結(jié)構(gòu)加固
（1）體外預(yù)應(yīng)力加固法。體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料，通過(guò)張拉對(duì)梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消部分自重應(yīng)力，減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度，改善了結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度地提高結(jié)構(gòu)承載力。與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，力筋與原結(jié)構(gòu)只在錨固點(diǎn)與梁連接，類(lèi)似于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。這種方法在自重增加很小的情況下，可大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)剛度、抗裂性。此法既適用于通行重車(chē)時(shí)的臨時(shí)加固，也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。
該方法主要適用情況有：當(dāng)混凝土梁中預(yù)應(yīng)力筋或普通鋼筋嚴(yán)重銹蝕及其他病害造成結(jié)構(gòu)承載力下降；需要提高橋梁的荷載等級(jí)；用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應(yīng)力幅度；適用于高應(yīng)力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，尤其是大型結(jié)構(gòu)的加固等情況。目前，常用的體外預(yù)應(yīng)力的方法有下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法。
（2）增加構(gòu)件加固法。增加構(gòu)件加固法主要是指增設(shè)縱梁提高承載能力或拓寬改建，增加橫隔板加強(qiáng)橫向聯(lián)系。當(dāng)墩臺(tái)地基安全性能好，并具有承載能力，上部結(jié)構(gòu)也基本完好，但其承載能力不能滿(mǎn)足要求，同時(shí)要求加寬橋面時(shí)，一般采用增加承載能力高和剛度大的新縱梁使新舊梁互相聯(lián)結(jié)共同受力。對(duì)于要進(jìn)行拓寬改造的，則還需要對(duì)墩臺(tái)進(jìn)行拓寬。常使用的方法根據(jù)增加構(gòu)件及新舊主梁聯(lián)合受力形式可分為：增設(shè)縱梁加固（不拓寬橋面）；增設(shè)邊梁加固；單邊拓寬技術(shù)改造；雙邊拓寬技術(shù)改造；增加輔助橫梁加固。
（3）粘貼鋼板加固法。粘貼鋼板加固是采用粘結(jié)劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)物形成整體，從而提高梁承載能力的一種加固方法。若使用錨栓將鋼板錨固在梁體上，則又稱(chēng)錨栓鋼板法，這時(shí)鋼板可適當(dāng)厚一些。鋼板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土結(jié)構(gòu)抗彎剛度，使結(jié)構(gòu)撓度減小，限制了裂縫的發(fā)展。并且施工時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行裁切鋼板，有效發(fā)揮粘鋼構(gòu)件的抗彎、抗壓和抗剪的性能，受力均勻，不會(huì)在混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。除此以外，該方法還具有施工簡(jiǎn)便、快速，不影響結(jié)構(gòu)外形，加固費(fèi)用低，不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優(yōu)點(diǎn)。不足之處是粘結(jié)劑的質(zhì)量及耐久性是影響加固效果的主要因素。
（4）碳纖維加固法。粘貼碳纖維加固技術(shù)是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)物表面，當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載增加時(shí)，兩者共同工作，提高構(gòu)件承載力，從而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。纖維復(fù)合材料的力學(xué)特點(diǎn)是其應(yīng)力應(yīng)變量完全線彈性，不存在屈服點(diǎn)或塑性區(qū)。由于碳纖維具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)異物理力學(xué)性能，以及施工速度快，施工工期短，粘貼質(zhì)量容易得到保證等優(yōu)點(diǎn)，因此是舊橋加固補(bǔ)強(qiáng)的理想材料。碳纖維加固法中粘結(jié)材料的性能是保證碳纖維與混凝同工作的關(guān)鍵，也是兩者傳力途徑的薄弱環(huán)節(jié)，因此粘結(jié)材料應(yīng)有足夠的剛度與強(qiáng)度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時(shí)應(yīng)有足夠的韌性，不會(huì)因混凝土開(kāi)裂導(dǎo)致脆性粘結(jié)破壞。與其他加固方法相比，采用碳纖維加固舊橋能最小程度地改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，保證在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力。
（5）橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過(guò)在橋面板（主梁頂面）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(guò)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)，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，即第二次加載情況下才開(kāi)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(wèn)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。
2、橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固
（1）擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方法，稱(chēng)為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適應(yīng)于基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺，而墩臺(tái)又是磚石或混凝土剛性實(shí)體或基礎(chǔ)時(shí)的情況。當(dāng)構(gòu)造物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降，并且地基土質(zhì)比較堅(jiān)實(shí)時(shí)，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行加固。而對(duì)于擴(kuò)大部分基礎(chǔ)底部的地基承載力不足的問(wèn)題，可采取在擴(kuò)大部分基礎(chǔ)下打入一定數(shù)量的樁，以提高地基承載力，樁的參數(shù)根據(jù)地基變形計(jì)算來(lái)加以選定。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法施工比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是它必須使新老基礎(chǔ)連成一體共同承受上部荷載，故加固費(fèi)用較高，而且加固效果也不易控制。
篇4
功能要求
綜述了需要加固的橋梁一般包括的幾種類(lèi)型,介紹了常見(jiàn)的橋梁加固方法及其各自的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn),旨在通過(guò)采取有效的加固措施,恢復(fù)和提高舊橋的承載能力,使其滿(mǎn)足使用要求。
1. 橋梁加固原因
橋梁加固就是通過(guò)一些有效的技術(shù)手段,提高構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)的承載能力,使其能滿(mǎn)足功能要求。需要加固的橋梁一般可分為以下幾種類(lèi)型:1)隨著設(shè)計(jì)規(guī)范的更新發(fā)展,設(shè)計(jì)荷載本身增大,舊橋的原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本身偏低,不能滿(mǎn)足現(xiàn)代交通的通行要求,需要改造加固。橋梁設(shè)計(jì)采用的汽車(chē)荷載等級(jí)經(jīng)過(guò)由汽―10、汽―13、汽―15、汽―20、汽―超20、公路―Ⅰ級(jí)的發(fā)展提高,許多過(guò)去年代修建的橋梁,設(shè)計(jì)荷載相對(duì)偏低。根據(jù)調(diào)查分析,全國(guó)的國(guó)道、省道和縣級(jí)公路中的橋梁,能達(dá)到汽―20的僅占大中橋的6%左右,更別說(shuō)達(dá)到現(xiàn)行的公路―Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)荷載標(biāo)準(zhǔn)。2)使用年限長(zhǎng),結(jié)構(gòu)老化,年久失修,部分構(gòu)件已經(jīng)失效,不能滿(mǎn)足承載要求。3)由于設(shè)計(jì)施工的缺陷以及氣候環(huán)境等因素的影響,結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,鋼筋銹蝕嚴(yán)重,存在較大的安全隱患。
2. 橋梁加固方法綜述
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,社會(huì)工業(yè)化水平的不斷提高,特別是建筑材料的不斷改革創(chuàng)新,帶動(dòng)了橋梁加固技術(shù)的快速發(fā)展。目前常用的橋梁結(jié)構(gòu)加固方法有:增大構(gòu)件截面、粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料、體外預(yù)應(yīng)力法、增加輔助構(gòu)件、體系轉(zhuǎn)換法、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、鋼筋混凝土套箍及外包鋼板等。
各方法簡(jiǎn)單介紹如下:1)增加構(gòu)件截面:該方法是在原結(jié)構(gòu)上再澆筑一定厚度的混凝土,常見(jiàn)的有采用噴射合成纖維混凝土,利用其抗拉壓、抗彎剪強(qiáng)度高以及較好的抗?jié)B抗疲勞抗沖擊、耐磨耐腐蝕性,來(lái)改善已剝離或變質(zhì)的混凝土性能,以恢復(fù)對(duì)鋼筋的保護(hù),提高強(qiáng)度達(dá)到加固目的。該方法適用于橋梁板和墩臺(tái)的加固。還有采用加厚橋面板和加大T梁梁肋高度和寬度的方法來(lái)提高承載能力。該方法施工簡(jiǎn)單,加固效果明顯,但是現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),加固后建筑結(jié)構(gòu)高度減小,對(duì)交通有一定的影響。2)粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料:目前常用的主要有粘貼碳纖維和粘貼鋼板。兩種方法都是用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑將鋼板或者碳纖維粘貼在結(jié)構(gòu)表面,可增強(qiáng)構(gòu)件的抗彎剪抗拉壓,大幅度增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度,達(dá)到提高其承載能力的目的。該方法施工快速簡(jiǎn)捷,靈活多樣,經(jīng)濟(jì)合理。與鋼板相比較,碳纖維強(qiáng)度高、重量輕、不受形狀限制、抗疲勞耐腐蝕性能較好。但是其存在抗剪性能低,延展性不高,易老化等問(wèn)題,在選用時(shí)應(yīng)針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)、不同的受力特點(diǎn)、不同的功能要求來(lái)選用。3)體外預(yù)應(yīng)力法:即后張承載于結(jié)構(gòu)主體之外、無(wú)粘結(jié)體系的預(yù)應(yīng)力筋,降低被加固構(gòu)件的應(yīng)力水平,大幅度提高結(jié)構(gòu)整體承載能力。主要適用于混凝土中鋼筋銹蝕等病害造成的結(jié)構(gòu)承載能力下降、需要提高橋梁荷載等級(jí)、提高大跨度主梁承載能力以及高應(yīng)力高應(yīng)變狀態(tài)混凝土加固。該方法操作簡(jiǎn)單,一般不會(huì)影響既有交通,但可能會(huì)影結(jié)構(gòu)外觀,不宜用于收縮徐變大的結(jié)構(gòu)。4)增加輔助構(gòu)件:主要是指設(shè)縱梁提高承載能力,增加橫隔板加強(qiáng)橫向聯(lián)系。當(dāng)墩臺(tái)地基安全性良好,上部結(jié)構(gòu)也基本完好,但承載能力不能滿(mǎn)足要求時(shí),一般可采用加承載能力高和剛度大的新縱梁,使新舊梁互相連接共同受力。該方在舊橋改造利用中經(jīng)常用到。5)體系轉(zhuǎn)換法:常使用的方法有拱橋轉(zhuǎn)為梁拱式拱上建筑法;梁橋轉(zhuǎn)換為梁拱組合體系法;簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)為連續(xù)法跨簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)為先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系法;增加輔助墩法等。加固方式雖然異,但是實(shí)質(zhì)都是在橋梁既有體系中,再引入新的支撐點(diǎn),改良結(jié)構(gòu)的力,達(dá)到加固目的。6)擴(kuò)大基礎(chǔ)法:該方法主要用于基礎(chǔ)承載能力不當(dāng)構(gòu)造物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降,而地基土層比較堅(jiān)實(shí)時(shí),可采該方法。擴(kuò)大基礎(chǔ)法施工簡(jiǎn)單,但是必須使新老基礎(chǔ)連成整體共同力。
根據(jù)橋梁的加固原因,加固部位以及現(xiàn)有橋梁本身橋型方案的同,應(yīng)采用不同的加固方法,而同一座橋梁針對(duì)不同的構(gòu)件可能會(huì)同采用幾種不同的方法以達(dá)到加固目的。我們?cè)谶x擇加固方案時(shí)應(yīng)統(tǒng)考慮,做到經(jīng)濟(jì)上合理,技術(shù)上可行,提高橋梁加固性?xún)r(jià)比。
3. 橋梁加固的意義
無(wú)論是本著消除安全隱患,實(shí)現(xiàn)安全第一,還是達(dá)到提高舊橋的行能力和服務(wù)水平的目標(biāo),舊橋的加固改造都體現(xiàn)了節(jié)約社會(huì)資源。過(guò)科學(xué)可行的技術(shù)手段,恢復(fù)和提高既有橋梁的承載能力,延長(zhǎng)橋梁使用壽命,節(jié)約利用社會(huì)既有資源;從經(jīng)濟(jì)上分析比較,可以節(jié)約拆除橋和新建橋梁的工程費(fèi)用,可以大大節(jié)省投資,收到良好的經(jīng)濟(jì)效益舊橋的改造加固是橋梁建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的一部分。不論什么年修建的橋梁,都會(huì)或多或少的受到當(dāng)時(shí)的一些局限性,隨著社會(huì)進(jìn)步交通事業(yè)的發(fā)展,交通量的日益增大,以及橋梁建筑材料的疲勞老化日的新橋總會(huì)成為明日的舊橋,加強(qiáng)“建養(yǎng)并重”的結(jié)合思想,是堅(jiān)橋梁建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的重要條件。
4. 結(jié)語(yǔ)
采取有效的改造加固措施,恢復(fù)和提高這些舊橋的承載能力,使繼續(xù)為現(xiàn)代交通運(yùn)輸服務(wù),可以給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如何科地對(duì)舊橋進(jìn)行檢測(cè)、維護(hù)、加固,是今后橋梁工程中的重要課題。
參考文獻(xiàn):
[1] 李鳳求,楊 莉.橋梁加固技術(shù)探討[J].湖南交通科技,2005.
篇5
隨著經(jīng)濟(jì)的騰飛發(fā)展交通運(yùn)輸量增大，伴隨著載重等級(jí)的變化，橋梁的承重能力備受考驗(yàn)，加上橋梁早年設(shè)計(jì)原則是注重于材料的節(jié)省，安全度較低。例如雙曲拱橋目前存在著嚴(yán)重的斷面單薄、安全儲(chǔ)備低問(wèn)題，磚拱橋也存在耐久性差和年久老化等問(wèn)題，這些橋梁都亟需實(shí)施加固工程。此外一些近年修建的橋梁，因設(shè)計(jì)失當(dāng)或者施工質(zhì)量差，也存在著加固的問(wèn)題。據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的公路危橋大約有四千多座，面對(duì)數(shù)量眾多的舊橋、危橋，若一味的全部重建，既不科學(xué)，又浪費(fèi)了大量的資源。在這種情況下，我國(guó)急需找到一種快速、有效、可靠的橋梁加固方法。
二、橋梁加固的基本原則
橋梁加固是指通過(guò)補(bǔ)強(qiáng)橋梁的構(gòu)件改善其結(jié)構(gòu)的性能，提高或恢復(fù)現(xiàn)有橋梁的承載能力，延長(zhǎng)使用壽命，投入少量的資金以適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸和通行的要求。橋梁的加固與橋梁的設(shè)計(jì)一樣，除了應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范，符合技術(shù)可行、結(jié)構(gòu)安全、經(jīng)濟(jì)合理的原則外，還必須經(jīng)過(guò)一定的步驟和程序，這就是所謂的加固概念設(shè)計(jì)。
1. 首先評(píng)估橋梁結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)故障或損壞不能滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全或正常使用要求，則必須實(shí)施加固工程。加固的內(nèi)容和范圍，應(yīng)根據(jù)評(píng)估結(jié)果，確定委托方的要求，可以包括全橋也可以指定部分或特定組件；
2. 建立橋梁修復(fù)、加固、重建的經(jīng)濟(jì)分析模型，通過(guò)分析和比較，選擇技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，現(xiàn)有改造后的行動(dòng)計(jì)劃對(duì)交通干擾較少的方案，以確保橋梁加固的安全實(shí)施；
3. 根據(jù)需要改造的橋梁評(píng)估結(jié)論和經(jīng)濟(jì)分析，確定現(xiàn)有的橋梁需要加固、修建以達(dá)到使用要求，然后提出橋梁加固的設(shè)計(jì)方案；
4. 當(dāng)為大橋、特大橋的主要承重構(gòu)件進(jìn)行加固施工前，至少提出2個(gè)設(shè)計(jì)方案，通過(guò)方案比較和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)后，最終確定最佳加固方案；
5. 加固設(shè)計(jì)和施工，盡量不破壞原有的結(jié)構(gòu)，并保留具有價(jià)值的組成部分，以避免不必要的拆卸或更換；
6. 加固設(shè)計(jì)及施工方法應(yīng)緊密結(jié)合，并采取有效措施，確保新老結(jié)構(gòu)的可靠連接及協(xié)同工作；
7. 加固工程的設(shè)計(jì)方案應(yīng)按照實(shí)際損失情況進(jìn)行計(jì)算；
8. 在加固工程施工過(guò)程中，應(yīng)盡量減少對(duì)橋上的車(chē)輛和行人的干擾，采取必要的措施減少對(duì)周?chē)h(huán)境的污染；
9. 在施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)原來(lái)的結(jié)構(gòu)或相關(guān)工程隱蔽部位的構(gòu)造有嚴(yán)重的缺陷，應(yīng)立即停止施工，會(huì)同加固工程設(shè)計(jì)師協(xié)商，采取有效措施處理后再繼續(xù)施工；
10. 加強(qiáng)施工安全監(jiān)測(cè)，同時(shí)相應(yīng)采取措施，以確保結(jié)構(gòu)及相關(guān)人員的安全。
三、幾種橋梁加固方法
根據(jù)橋梁的加固原因、加固部位以及現(xiàn)有橋梁本身橋型方案的不同，應(yīng)采用不同的加固方法。我們將現(xiàn)有的加固方法分為兩類(lèi)，一是橋梁上部結(jié)構(gòu)加固，二是橋梁下部結(jié)構(gòu)加固方法，即橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固。目前，在很多橋梁加固工程施工中，同一座橋梁，針對(duì)不同的加固原因、加固部位以及橋型，同時(shí)采用了幾種不同的方法。
（一）橋梁上部結(jié)構(gòu)加固
1. 體系轉(zhuǎn)換加固法
舊橋加固體系轉(zhuǎn)換通常是指增設(shè)附加構(gòu)件或技術(shù)創(chuàng)新，使橋的受力體系和受力狀況改變，從而減少承重構(gòu)件的壓力，提高橋梁的性能，其目的是使承載能力得以改善。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有提高結(jié)構(gòu)承載力，提高結(jié)構(gòu)剛度，減少撓度等。常用的方法有：拱橋轉(zhuǎn)換為梁拱式拱上建筑法、簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)法、多跨簡(jiǎn)支梁轉(zhuǎn)為先簡(jiǎn)支后橋面連續(xù)體系法、增加輔助墩法等。
2. 體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法是利用預(yù)應(yīng)力原理，增設(shè)構(gòu)件或原始構(gòu)件，施加初始應(yīng)力（即預(yù)應(yīng)力）的一種加固方法。這種方法主要適用于：正截面受彎承載能力不足、正截面受拉區(qū)鋼筋銹蝕、由梁抗彎剛度不足引起的梁撓度超過(guò)規(guī)范、梁的受拉區(qū)裂縫寬度超過(guò)規(guī)范以及梁斜截面受剪承載能力不足。體外預(yù)應(yīng)力加固法，較為主動(dòng)，大大改善或恢復(fù)橋梁的承載力，施工工藝簡(jiǎn)單，交通干擾小，需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)效益突出。缺點(diǎn)是容易受環(huán)境影響，需要可靠的防腐蝕設(shè)計(jì)。
3. 橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法
橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過(guò)在橋面板鋪設(shè)一層鋼筋混凝土層，使其與原有結(jié)構(gòu)結(jié)為一體，從而達(dá)到擴(kuò)大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，提高橋面整體剛度，增大橋梁承載能力的一種加固方法。主梁或橋面板承載力不夠，剛度不足，或鉸接梁、板的鉸縫傳力失效時(shí)，可采用該法進(jìn)行加固。這種方法主要適用于中小跨徑的橋梁，施工活動(dòng)均在橋面進(jìn)行，操作簡(jiǎn)捷，便于控制工程質(zhì)量，補(bǔ)強(qiáng)效果明顯。不足的是該法對(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，加鋪補(bǔ)強(qiáng)層后，橋面高程會(huì)受到影響，連接路面或橋面縱坡需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
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，形成新的整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，增大橋梁的承載能力的一種加固方法。該方法具有不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的尺寸以及施工強(qiáng)度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，韌性充足等優(yōu)點(diǎn)。不足之處是粘結(jié)劑的質(zhì)量及耐久性將決定著加固效果的好壞。
5. 碳纖維加固法
粘貼碳纖維加固法是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)物表面，當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載增加時(shí)，兩者共同作用，提高構(gòu)件承載力的一種加固方法。碳纖維具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐疲勞、耐腐蝕等性能，保證了施工速度以及粘貼質(zhì)量。相比于其他加固方法，采用碳纖維加固舊橋能最小程度地改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，保證在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力。
（二）橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固
1. 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法即橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方法。此法適應(yīng)于基礎(chǔ)承載力不足、墩臺(tái)為磚石或混凝土剛性實(shí)體的情況。當(dāng)構(gòu)造物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降，且地基土質(zhì)堅(jiān)實(shí)時(shí)，可以采用該法進(jìn)行加固。而當(dāng)擴(kuò)大部分基礎(chǔ)底部的地基承載力不足時(shí)，可采取在擴(kuò)大部分基礎(chǔ)下打入一定數(shù)量的樁，增大地基承載力，樁的參數(shù)則需考慮地基變形情況。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法施工比較便捷，缺點(diǎn)是它必須使新老基礎(chǔ)共同承受上部荷載，故加固費(fèi)用較為昂貴，加固效果難以控制。
2. 高壓旋噴注漿加固法
高壓旋噴注漿是對(duì)地基進(jìn)行加固的一種加固方法，具體操作方法如下：利用設(shè)備把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置，不斷旋轉(zhuǎn)并以一定的速度提升，將液體以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊土體并用高壓流切割攪碎土層，使其分散成顆粒狀，一部分被液體帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體。旋噴注漿加固法用途十分廣泛，具有加固地基的質(zhì)量高、效果好、成本低，施工方便等優(yōu)點(diǎn)。
3. 粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法
通過(guò)粘貼鋼板加固法和碳纖維加固法對(duì)橋梁墩臺(tái)進(jìn)行加固改造，同樣可以增加墩臺(tái)的剛度，提高墩臺(tái)的抗壓、抗彎和抗剪能力。
四、總結(jié)
舊橋梁加固改造有其內(nèi)在的規(guī)律性，加固設(shè)計(jì)應(yīng)基于對(duì)橋梁的技術(shù)狀態(tài)、各部位的缺陷、經(jīng)濟(jì)效益等多方面進(jìn)行全面細(xì)致的分析，選擇合適的一種或多種有效的加固方案。老舊橋梁的加固技術(shù)是一門(mén)新興學(xué)科，正在不斷地發(fā)展、補(bǔ)充和完善。隨著橋梁的結(jié)構(gòu)變化，新材料、新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，必然會(huì)出現(xiàn)更完美的加固方法。
參考文獻(xiàn)：
[1] 彭紅美. 幾種橋梁加固方法的總結(jié)[J]. 城市道橋與防洪, 2011,(05)
篇6
一、前言
隨著城市建設(shè)發(fā)展如火如荼，橋梁建設(shè)更是飛速的發(fā)展，隨著橋梁使用年限增長(zhǎng)，危橋、險(xiǎn)橋的數(shù)量也在急劇的增多，通過(guò)以某橋加固工程施工為例，總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù)，確保加固質(zhì)量與施工過(guò)程的安全，對(duì)于橋梁加固工程施工具有普遍的指導(dǎo)意義。
二、現(xiàn)狀分析
1、該橋梁加固工程由于受原有結(jié)構(gòu)的影響，施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進(jìn)搬出，機(jī)械設(shè)備基本無(wú)法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
2、加固部分與原有結(jié)構(gòu)共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量，還要同時(shí)保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
3、腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來(lái)箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內(nèi)施加豎向預(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為25mm的冷拉級(jí)Ⅳ鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無(wú)粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
三、施工方案
1、裂紋修補(bǔ)
首先對(duì)大于0.02mm的裂紋進(jìn)行標(biāo)識(shí)，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強(qiáng)度達(dá)到要求后，壓注環(huán)氧樹(shù)脂。待環(huán)氧樹(shù)脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿(mǎn)情況。
2、施工放樣
①因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣宜采取相對(duì)平面控制為主。
②根據(jù)原主梁懸澆施工的特點(diǎn)：梁體的外輪廓尺寸、預(yù)應(yīng)力束定位、鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對(duì)位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點(diǎn)連線為橋中心控制線。
③本橋里程控制點(diǎn)以5號(hào)墩中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，傳至0號(hào)墩中心閉合平差后作為全橋相對(duì)里程控制點(diǎn)（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
④腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計(jì)圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對(duì)尺寸。
⑤橫隔梁水平孔放樣時(shí)橫橋向尺寸以實(shí)測(cè)橋中線尺寸為基準(zhǔn)放樣，高程以梁體頂橋底面為基準(zhǔn)面控制相對(duì)位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開(kāi)橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。
3、鉆孔
①腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm.全橋共計(jì)鉆φ27孔43262個(gè)。設(shè)計(jì)鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時(shí)鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm.鉆孔時(shí)采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實(shí)。
②豎向預(yù)應(yīng)力孔施鉆避碰原有預(yù)應(yīng)力措施：豎向預(yù)應(yīng)力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛?cè)⌒緳C(jī)成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm.全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個(gè)，φ56mm孔432個(gè)，φ82mm孔392個(gè)，原結(jié)構(gòu)主梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力束（筋）布置較密，鉆孔均在預(yù)應(yīng)力束間隙內(nèi)進(jìn)行，即使放樣施工位置準(zhǔn)確，原橋本身預(yù)應(yīng)力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號(hào)塊內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力束中心距為200mm，原預(yù)應(yīng)力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預(yù)應(yīng)力束理論間隙僅16mm，對(duì)放樣及施工要求尤為嚴(yán)格。因此在鉆孔過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整顯得極為重要。
③因主梁原預(yù)應(yīng)力束過(guò)于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時(shí)不鉆斷預(yù)應(yīng)力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開(kāi)鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預(yù)應(yīng)力束的位置，做到心中有數(shù)。同時(shí)加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)性能知識(shí)的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)定位方法的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)給尺進(jìn)尺的培訓(xùn)。
4、新老混凝土結(jié)合措施
①在原有結(jié)構(gòu)上加澆新混凝土，如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵，為此采用新老混凝土結(jié)合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?/p>
②為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合，以達(dá)到共同受力，原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時(shí)須首先去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物，鑿除裂縫壓漿時(shí)封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對(duì)原混凝土面進(jìn)行鑿毛，鑿毛率要求達(dá)到95%.灌注前應(yīng)將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風(fēng)干。
③加強(qiáng)新老混凝土結(jié)合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為L(zhǎng)型；與外側(cè)箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側(cè)箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為L(zhǎng)型，要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
5、混凝土的澆注及養(yǎng)生
模板采用新制鋼模板，寬60cm，最大高度不超過(guò)200cm，以便于人工搬動(dòng)，安裝檢查合格后方可進(jìn)行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要進(jìn)行配制，混凝土入模陷度控制在12cm～14cm，初凝時(shí)間為10h，摻微膨脹水泥以補(bǔ)償混凝土的收縮，防止產(chǎn)生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入?；炷吝B續(xù)養(yǎng)護(hù)14天，混凝土開(kāi)始灌注時(shí)應(yīng)采取封橋措施禁止一切車(chē)輛通行
6、張拉
梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補(bǔ)壓漿完畢后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預(yù)應(yīng)力為φ25mm冷拉IV級(jí)無(wú)粘結(jié)鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
四、安全與質(zhì)量
1、箱內(nèi)工作照明充足，通風(fēng)設(shè)施良好。
2、箱內(nèi)電線路多，箱內(nèi)潮濕，必須加強(qiáng)用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設(shè)警示牌。
3、不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內(nèi)雜物及時(shí)清理干凈。
4、鉆孔作業(yè)時(shí)主梁底板頂面易產(chǎn)生積水，應(yīng)有預(yù)先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預(yù)防積水。
5、腹板加固期間，主橋兩端應(yīng)設(shè)專(zhuān)人指揮交通，嚴(yán)格控制車(chē)載不大于20t，車(chē)速不大于10km/h，車(chē)距不小于20m，超載車(chē)輛嚴(yán)禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進(jìn)行交通管制：只允許單輛車(chē)在主橋橋面通行，車(chē)載不大于20t，車(chē)速小于10km/h.
6、每套施工吊籃橋面支架上應(yīng)設(shè)信號(hào)旗、紅燈等警示標(biāo)志，禁止一切車(chē)輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經(jīng)檢查驗(yàn)收后方可使用，使用期間各受力部位應(yīng)定期檢查。
7、由于下方為海河航道，每天有大量漁船從下面經(jīng)過(guò)，因此嚴(yán)禁雜物等往河下拋擲。
五、結(jié)束語(yǔ)
篇7
目前，社會(huì)主義建設(shè)如火如荼，橋梁建設(shè)更是以一個(gè)前所未有的速度在飛速發(fā)展，伴隨著橋梁數(shù)量的增多，我國(guó)危橋、險(xiǎn)橋的數(shù)量也在急劇的增多，有相當(dāng)多的橋梁已經(jīng)到了非加固不可的地步了，研究總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù)，確保加固質(zhì)量與施工過(guò)程的安全，對(duì)于橋梁加固工程施工具有普遍的指導(dǎo)意義。
二、現(xiàn)狀分析
（一）加固橋梁工程由于受原有結(jié)構(gòu)的影響，施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進(jìn)搬出，機(jī)械設(shè)備基本無(wú)法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
（二）加固部分與原有結(jié)構(gòu)共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量，還要同時(shí)保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
（三）腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來(lái)箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內(nèi)施加豎向預(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為25mm的冷拉級(jí)Ⅳ鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無(wú)粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準(zhǔn)備
（一）電力線路。在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動(dòng)力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設(shè)照明燈一盞，每16m設(shè)簡(jiǎn)易活動(dòng)配電盤(pán)一個(gè)（插座若干）。照明及動(dòng)力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
（二）疏通，清理：疏通原箱內(nèi)通風(fēng)孔及泄水孔，不通處采用鉆機(jī)成孔或人工鑿?fù)ū３窒鋬?nèi)與箱外正常通風(fēng)，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘?jiān)捌渌s物。
（三）通風(fēng)，在箱內(nèi)安裝4臺(tái)排風(fēng)設(shè)施，保持箱內(nèi)空氣流通，正常換氣，使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個(gè)良好的工作環(huán)境。
（四）通道，在0號(hào)、5號(hào)墩T梁側(cè)拼裝3m×21m×15m進(jìn)人進(jìn)料支架。
(五)設(shè)施：梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
（一）裂紋修補(bǔ)
首先對(duì)大于0.02mm的裂紋進(jìn)行標(biāo)識(shí)，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強(qiáng)度達(dá)到要求后，壓注環(huán)氧樹(shù)脂。待環(huán)氧樹(shù)脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿(mǎn)情況。
（二）施工放樣
1.因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣宜采取相對(duì)平面控制為主。
2.根據(jù)原主梁懸澆施工的特點(diǎn)：梁體的外輪廓尺寸、預(yù)應(yīng)力束定位、鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對(duì)位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點(diǎn)連線為橋中心控制線。
3.本橋里程控制點(diǎn)以5號(hào)墩中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，傳至0號(hào)墩中心閉合平差后作為全橋相對(duì)里程控制點(diǎn)（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
4.腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計(jì)圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對(duì)尺寸。
5.橫隔梁水平孔放樣時(shí)橫橋向尺寸以實(shí)測(cè)橋中線尺寸為基準(zhǔn)放樣，高程以梁體頂橋底面為基準(zhǔn)面控制相對(duì)位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開(kāi)橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。
（三）鉆孔
1.腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm。全橋共計(jì)鉆φ27孔43262個(gè)。設(shè)計(jì)鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時(shí)鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm。鉆孔時(shí)采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實(shí)。
2.豎向預(yù)應(yīng)力孔施鉆避碰原有預(yù)應(yīng)力措施：豎向預(yù)應(yīng)力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛?cè)⌒緳C(jī)成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm。全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個(gè)，φ56mm孔432個(gè)，φ82mm孔392個(gè)，原結(jié)構(gòu)主梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力束（筋）布置較密，鉆孔均在預(yù)應(yīng)力束間隙內(nèi)進(jìn)行，即使放樣施工位置準(zhǔn)確，原橋本身預(yù)應(yīng)力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號(hào)塊內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力束中心距為200mm，原預(yù)應(yīng)力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預(yù)應(yīng)力束理論間隙僅16mm，對(duì)放樣及施工要求尤為嚴(yán)格。因此在鉆孔過(guò)程中根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整顯得極為重要。
因主梁原預(yù)應(yīng)力束過(guò)于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時(shí)不鉆斷預(yù)應(yīng)力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開(kāi)鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預(yù)應(yīng)力束的位置，做到心中有數(shù)。同時(shí)加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)性能知識(shí)的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)定位方法的培訓(xùn)，加強(qiáng)工人對(duì)鉆機(jī)給尺進(jìn)尺的培訓(xùn)。
鉆孔時(shí)當(dāng)鉆機(jī)鉆深在9-23cm時(shí)應(yīng)注意力集中，注意手感和聽(tīng)覺(jué)，發(fā)現(xiàn)卡鉆或鉆機(jī)晃動(dòng)時(shí)，及時(shí)停機(jī)察明原因；應(yīng)及時(shí)取芯觀測(cè)鉆孔的實(shí)際情況。
孔位調(diào)整：根據(jù)已鉆孔位的具體情況，及時(shí)調(diào)整相鄰鉆孔孔位的位置，從而準(zhǔn)確判斷梁體內(nèi)預(yù)應(yīng)力的實(shí)際位置，在現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)用效果較好。 鉆孔順序：為上下游交錯(cuò)進(jìn)行。
（四）新老混凝土結(jié)合措施
1.在原有結(jié)構(gòu)上加澆新混凝土，如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵，為此采用新老混凝土結(jié)合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?/p>
2.為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合，以達(dá)到共同受力，原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時(shí)須首先去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物，鑿除裂縫壓漿時(shí)封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對(duì)原混凝土面進(jìn)行鑿毛，鑿毛率要求達(dá)到95%。灌注前應(yīng)將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風(fēng)干。
3.加強(qiáng)新老混凝土結(jié)合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為L(zhǎng)型；與外側(cè)箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側(cè)箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為L(zhǎng)型，要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
（五）混凝土的澆注及養(yǎng)生
模板采用新制鋼模板，寬60cm，最大高度不超過(guò)200cm，以便于人工搬動(dòng)，安裝檢查合格后方可進(jìn)行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)要求和施工需要進(jìn)行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時(shí)間為10h，摻微膨脹水泥以補(bǔ)償混凝土的收縮，防止產(chǎn)生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入。混凝土連續(xù)養(yǎng)護(hù)14天，混凝土開(kāi)始灌注時(shí)應(yīng)采取封橋措施禁止一切車(chē)輛通行
（六）張拉
梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補(bǔ)壓漿完畢后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預(yù)應(yīng)力為φ25mm冷拉IV級(jí)無(wú)粘結(jié)鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
（七）封錨按設(shè)計(jì)要求在豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后應(yīng)用環(huán)氧膠泥混凝土對(duì)底板底面軋絲錨頭進(jìn)行封錨。
五、安全與質(zhì)量
（一）箱內(nèi)工作照明充足，通風(fēng)設(shè)施良好。
（二）箱內(nèi)電線路多，箱內(nèi)潮濕，必須加強(qiáng)用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設(shè)警示牌。
（三）不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內(nèi)雜物及時(shí)清理干凈。
（四）鉆孔作業(yè)時(shí)主梁底板頂面易產(chǎn)生積水，應(yīng)有預(yù)先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預(yù)防積水。
（五）腹板加固期間，主橋兩端應(yīng)設(shè)專(zhuān)人指揮交通，嚴(yán)格控制車(chē)載不大于20t，車(chē)速不大于10km/h，車(chē)距不小于20m，超載車(chē)輛嚴(yán)禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進(jìn)行交通管制：只允許單輛車(chē)在主橋橋面通行，車(chē)載不大于20t，車(chē)速小于10km/h。
（六）每套施工吊籃橋面支架上應(yīng)設(shè)信號(hào)旗、紅燈等警示標(biāo)志，禁止一切車(chē)輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經(jīng)檢查驗(yàn)收后方可使用，使用期間各受力部位應(yīng)定期檢查。
篇8
1 我國(guó)橋梁工程中的橋梁加固的主要內(nèi)容
目前我國(guó)的橋梁中危橋占有一定的比例，這些橋梁較窄，無(wú)法滿(mǎn)足通車(chē)的凈空及通行能力的需求，由于在設(shè)計(jì)和施工時(shí)由于存在著不完善的地方，所以長(zhǎng)年在自然環(huán)境的侵蝕及洪水的沖刷下沉降、拱起、開(kāi)裂情況嚴(yán)重，再加之超載車(chē)輛的增多，使橋梁的安全性無(wú)法保證，近幾年來(lái)，橋梁坍塌所造成的群眾生命和財(cái)產(chǎn)受到損害的事故頻繁發(fā)生，使人們對(duì)橋梁的安全性提出了更高的要求。
2 我國(guó)橋梁工程中橋梁加固技術(shù)的主要原則
2.1 在橋梁加固的過(guò)程中不應(yīng)該改變?cè)械臉蛄航ㄖY(jié)構(gòu)
我國(guó)的橋梁加固技術(shù)在設(shè)計(jì)以及規(guī)劃的過(guò)程中首先需要注意的就是不能夠?qū)蛄旱慕ㄖY(jié)構(gòu)本體進(jìn)行改變，應(yīng)該是在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)或者是對(duì)其中的部件進(jìn)行更換，通過(guò)這種形式來(lái)提升橋梁的強(qiáng)度以及能力。一旦在不改變橋梁建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的加工施工沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的施工效果，我們就要考慮對(duì)橋梁進(jìn)行重建。
2.2 在橋梁加固的過(guò)程中要針對(duì)不同的問(wèn)題進(jìn)行靈活處理
（1）改變?cè)械臉蛄航Y(jié)構(gòu)，用新的結(jié)構(gòu)替代原有的承載能力有限的結(jié)構(gòu)；（2）將原有結(jié)構(gòu)的構(gòu)件橫截面積增加或者擴(kuò)大，用以增加橋梁原結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度；（3）將原有的受力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，減少原結(jié)構(gòu)的受力大??；（4）加固時(shí)若用增加或擴(kuò)大橋梁截面的方式，須注重新增加部分和原來(lái)的部分的結(jié)合，讓二者能夠組成一個(gè)整體發(fā)揮加固效能；（5）對(duì)原有的結(jié)構(gòu)新增外應(yīng)力，改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的受力層次，將提高橋梁的剛度和強(qiáng)度；（6）無(wú)論使用哪一種加固方法，在施工時(shí)都應(yīng)考慮功效快、投資低、不影響交通、技術(shù)上具有可操作性、能夠持久耐用的施工要求。
3 我國(guó)橋梁工程中橋梁加固設(shè)計(jì)的主要方法
3.1 橋梁外部預(yù)應(yīng)力加固法
橋梁預(yù)應(yīng)力加固這一種橋梁加固方法主要的應(yīng)用原理就是在橋梁的下部受到拉應(yīng)力的周?chē)黾討?yīng)力材料，這樣就能夠在預(yù)應(yīng)力材料的作用下產(chǎn)生橋梁預(yù)應(yīng)力，這種預(yù)應(yīng)力能夠讓橋梁的梁體出現(xiàn)上拱效果，上拱效果能夠在很大程度上抵消了自重產(chǎn)生的應(yīng)力，能夠最大限度的減少橋梁殼體的結(jié)構(gòu)變形速度以及相應(yīng)的裂縫產(chǎn)生寬度，從根本上改變了橋梁的受力體系，讓橋梁的受力結(jié)構(gòu)更加的提升以及加強(qiáng)。正是由于預(yù)應(yīng)力加固方法能夠在很大程度上提升橋梁的負(fù)荷承載能力。因此這種方法的橋梁加固技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中最為便捷和廣泛。但是預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)有一個(gè)較為顯著的缺陷，那就是在加固施工過(guò)程中的鋼筋防腐問(wèn)題，鋼筋防腐能夠在施工過(guò)程中提升施工的成本。也是由于這一個(gè)明顯缺陷，導(dǎo)致了雖然應(yīng)用廣泛，但是并不是第一選擇。
3.2 在加固設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)受力加固法
橋梁系統(tǒng)受力改變加固法技術(shù)的基礎(chǔ)就是通過(guò)相應(yīng)的施工技術(shù)來(lái)有效的改變橋梁的受力基礎(chǔ)，最大限度的實(shí)現(xiàn)橋梁的負(fù)荷承載能力。在施工過(guò)程中的操作步驟如下，首先我們要將簡(jiǎn)支梁進(jìn)行縱向的搭接，這樣就能夠讓每一個(gè)單一的簡(jiǎn)支梁成為一個(gè)連續(xù)的整體梁；其次我們可以在橋梁的下部位置設(shè)置相應(yīng)的疊合梁來(lái)提升橋梁的負(fù)荷承載能力。雖然通過(guò)這種方法的橋梁加固技術(shù)有很多的施工形式，但是任何一種施工都需要在橋梁上進(jìn)行永久性施工處理，這樣做的一個(gè)弊端就是大大減少橋梁下部的有效運(yùn)行空間，同時(shí)在加固施工的過(guò)程中對(duì)于交通運(yùn)輸也是一種影響。需要注意的是在應(yīng)用這種加固技術(shù)的過(guò)程中，要對(duì)橋梁的泄洪能力以及通行性能做出提前科學(xué)的評(píng)估，否則這種方法雖然對(duì)橋梁起到了加固的作用，但是也會(huì)影響橋梁的后續(xù)使用以及功能使用。由于施工過(guò)程中需要進(jìn)行臨時(shí)之間的搭建，因此為了確保施工過(guò)程的絕對(duì)安全，我們要對(duì)支架的受力進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算。
3.3 在橋梁橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法
這種方法理解起來(lái)較為簡(jiǎn)單，主要就是在橋梁的上部添加一層鋼筋結(jié)構(gòu)的混凝土。在加固施工的過(guò)程中，首先要將原有的舊橋面進(jìn)行鑿除施工，這樣做的目的就是要保障新施工的混凝土層能夠有效的同橋梁形成一個(gè)整體，提升橋梁的橋面厚度，通過(guò)對(duì)橋梁橫截面的負(fù)荷分布改變來(lái)提升橋梁上部的承受能力，這樣能夠較為明顯的提升橋梁整體的負(fù)荷承受能力。這種方法原理簡(jiǎn)單，但是在施工過(guò)程中對(duì)混凝土的澆注過(guò)程有嚴(yán)格的要求，因此在施工過(guò)程中要嚴(yán)格的按照施工要求進(jìn)行混凝土的施工。
3.4 橋梁加勁以及增加截面加固法
這種橋梁加固技術(shù)主要應(yīng)用在橋梁出現(xiàn)剛度不穩(wěn)定，強(qiáng)度不穩(wěn)定以及抗震能力下降的情況下。這種加固技術(shù)是通過(guò)增加橋梁兩側(cè)的面接和提升橋梁兩側(cè)的主筋來(lái)實(shí)現(xiàn)橋梁強(qiáng)度以及剛度的提升，這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁的負(fù)荷承載能力提升的效果。需要強(qiáng)調(diào)的是，這種橋梁加固技術(shù)在拱形橋梁的加固施工中應(yīng)用的最多，效果最明顯。
3.5 碳纖維粘貼以及鋼板粘貼加固法
碳纖維粘貼以及鋼板粘貼技術(shù)是我國(guó)引進(jìn)國(guó)外的一項(xiàng)橋梁加固技術(shù)，這種加固技術(shù)最主要的優(yōu)點(diǎn)在于具有很強(qiáng)的抗腐蝕性能，同時(shí)加固后的橋梁強(qiáng)度高?，F(xiàn)階段我國(guó)相關(guān)行業(yè)正在積極的對(duì)這種加固方法進(jìn)行推廣。這種方法在加固的過(guò)程中并沒(méi)有改變?cè)械臉蛄菏芰Y(jié)構(gòu)，同時(shí)技術(shù)較為成熟可靠，因此這種技術(shù)是我國(guó)橋梁加固技術(shù)的研究發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
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[2]郭大進(jìn)，廖錦翔，張勁泉，等.橋梁加固維修技術(shù)應(yīng)用[J].公路交通科技，2004（8）.
篇9
1概述
近年來(lái)，我國(guó)公路橋梁交通運(yùn)輸快速發(fā)展，車(chē)輛日益大型化和重型化，交通流通量逐年遞增，這給我國(guó)的公路和橋梁帶來(lái)很大壓力?，F(xiàn)役部分橋梁由于修建年代較遠(yuǎn)，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)偏低，導(dǎo)致承載力不足，這導(dǎo)致大量的危橋頻繁出現(xiàn)。因此，舊橋的加固和維修刻不容緩。橋梁加固方法一般可分為主動(dòng)加固法和被動(dòng)加固法兩大類(lèi)。主動(dòng)加固法由于對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)形式改變較小，荷載提高的高，施工簡(jiǎn)便，因此在橋梁加固中得到廣泛應(yīng)用。主動(dòng)加固法主要分體外預(yù)應(yīng)力加固，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固和預(yù)應(yīng)力碳纖維加固。
2.體外預(yù)應(yīng)力加固法
2.1體外預(yù)應(yīng)力加固法特點(diǎn)
體外預(yù)應(yīng)力加固的思想是通過(guò)利用張拉預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生內(nèi)力從而用來(lái)抵消控制截面的恒載和活荷載，其實(shí)質(zhì)是對(duì)橋梁的控制截面進(jìn)行卸載。體外預(yù)應(yīng)力加固法相對(duì)于被動(dòng)加固法中的粘貼附加物和增大截面加固法相比，使加固后橋梁自重增加很少，能大幅改善橋梁原有的結(jié)構(gòu)受力狀況，提高橋梁的承載能力和抗開(kāi)裂能力，對(duì)橋梁的交通也影響不大。然而由于體外預(yù)應(yīng)力加固法預(yù)應(yīng)力筋和索在結(jié)構(gòu)截面之外，容易受火災(zāi)和腐蝕性介質(zhì)的影響。由于橋梁的跨度較大，預(yù)應(yīng)力索必須要考慮振動(dòng)問(wèn)題以限制索的自由長(zhǎng)度。體外預(yù)應(yīng)力加固法錨固區(qū)和轉(zhuǎn)向塊處應(yīng)力很大，這在使用體外預(yù)應(yīng)力加固時(shí)必須要考慮。體外預(yù)應(yīng)力加固后橋梁抗裂性能差，這主要因?yàn)轶w外預(yù)應(yīng)力梁破壞變成系桿拱而體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土梁破壞時(shí)仍為梁式結(jié)構(gòu)。
2.2 體外預(yù)應(yīng)力加固法構(gòu)造及選材
體外預(yù)應(yīng)力加固構(gòu)造的基本組成主要有：體外預(yù)應(yīng)力筋、錨固系統(tǒng)、定位器、轉(zhuǎn)向塊及防腐系統(tǒng)等。體外預(yù)應(yīng)力筋通常包括水平筋和斜筋，水平筋提供縱向預(yù)應(yīng)力，斜筋提高抗剪能力。錨固系統(tǒng)包括錨具，錨固塊，張拉設(shè)備等。轉(zhuǎn)向塊是體外預(yù)應(yīng)力加固中重要的構(gòu)件，它主要起到將設(shè)有的水平筋和斜筋連接起來(lái)均勻傳遞預(yù)應(yīng)力使得內(nèi)力平衡。定位器主要應(yīng)用在體外索自由長(zhǎng)度超過(guò)十米時(shí)候，以減小索的自由振動(dòng)和二次效應(yīng)。
體外預(yù)應(yīng)力加固施工方法在不斷發(fā)展，材料不斷更新。總結(jié)國(guó)內(nèi)外采用體外預(yù)應(yīng)力加固方案加固梁時(shí)主要有以下幾種形式見(jiàn)圖2-1.
圖2-1 常用的體外索簡(jiǎn)支梁加固形式
水平筋和斜筋由兩個(gè)鋼筋組成，并通過(guò)滑塊連接成整體。其中斜筋和水平筋均可張拉受力。圖2-1a是通過(guò)張拉斜筋使得水平筋受力，圖2-1b是采用張拉水平筋使得斜筋受力，此時(shí)斜筋可以錨固在腹板上。
水平筋和斜筋也可以由一根鋼絲組成，如圖2-1c和2-1d所示。圖2-1c斜筋錨固在腹板可采用手動(dòng)葫蘆張拉水平筋，圖2-1d錨固于梁頂可采用千斤頂張拉斜筋。
當(dāng)斜筋采用剛度較大的槽鋼或者粗鋼筋時(shí)，利用楔形滑塊固定斜筋，加固形式如圖2-1e所示。圖2-1f采用水平筋張拉預(yù)應(yīng)力而不采用斜筋，通常用于T形構(gòu)件和變截面箱梁。
3 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法通過(guò)張拉錨固在梁上的2-3股鋼絞線或者直徑較小的粗鋼筋，對(duì)梁施加預(yù)應(yīng)力，然后在梁體和預(yù)應(yīng)力鋼筋之間噴注一定的復(fù)合砂漿將預(yù)應(yīng)力鋼筋和 加固梁體粘結(jié)在一體構(gòu)成具有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的加固體系。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固法中的復(fù)合砂漿具有高粘結(jié)強(qiáng)度能夠控制結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，保證預(yù)應(yīng)力鋼筋免于銹蝕，因此該加固法比體外加固法具有更好的耐久性。該加固法由于對(duì)復(fù)合砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度具有很高的要求，因此該加固法特別適用于中小跨度的橋梁尤其是城市立交橋中大量采用的中等跨徑的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁高度較矮，在箱內(nèi)布置體外預(yù)應(yīng)力筋施工較困難，施工中通常采用在梁底增設(shè)小直徑預(yù)應(yīng)力筋，表面噴射高性能復(fù)合砂漿來(lái)保證粘結(jié)。
3. 預(yù)應(yīng)力碳纖維加固法
3.1 預(yù)應(yīng)力碳纖維加固法特點(diǎn)
碳纖維（CFRP）是一種高強(qiáng)度材料，其抗拉強(qiáng)度一般可以達(dá)到3000Mpa是鋼材的10倍左右，但彈性模量卻和鋼材相差不大，一般為230Gpa。CFRP材料在構(gòu)件發(fā)生假定變形的時(shí)候才會(huì)發(fā)揮其強(qiáng)度，因此采用直接粘貼CFRP加固橋梁難以抑制結(jié)構(gòu)的變形和裂縫的發(fā)展。而多層粘貼CFRP材料由于界面之間無(wú)法傳遞足夠的剪應(yīng)力使得CFRP材料強(qiáng)度不能得到充分的發(fā)揮。預(yù)應(yīng)力碳纖維加固法將體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)和粘貼碳纖維加固技術(shù)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)對(duì)CFRP材料施加預(yù)應(yīng)力，使其能夠更好的發(fā)揮其高強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)避免發(fā)生剝離破壞，提高構(gòu)件承載力，加固圖如圖3-1所示。然而該加固方法由于尚處于研究階段，其如何解決橋梁加固中的預(yù)應(yīng)力纖維布（板）的張拉和錨固問(wèn)題還未得到解決。
圖3-1 預(yù)應(yīng)力CFRP片材加固
3.2 預(yù)應(yīng)力碳纖維加固法方法
預(yù)應(yīng)力碳纖維加固技術(shù)中，預(yù)應(yīng)力的施加方法是很重要的。總結(jié)國(guó)內(nèi)外學(xué)者在工程實(shí)踐中施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有兩種：1反拱法，其施工工藝是首先將碳纖維片材用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼到需要加固的橋梁上，然后利用千斤頂從碳纖維外把梁從中部頂起，待較固結(jié)后，移走千斤頂，使得橋梁上施加上了一定的預(yù)應(yīng)力。2外部張拉法，外部張拉法不同于反拱法，其施工工藝為先用特制的張拉設(shè)備張拉碳纖維布，再用環(huán)氧樹(shù)脂將其粘貼到橋梁受拉面，待膠固結(jié)后，在梁的兩端剪斷碳纖維布，這樣便施加了預(yù)應(yīng)力。
4.總結(jié)
預(yù)應(yīng)力加固橋梁方法的優(yōu)越性在眾多工程中得到了驗(yàn)證。已有的眾多加固經(jīng)驗(yàn)與實(shí)例表明，合理的設(shè)計(jì)與施工使得加固后橋梁達(dá)到預(yù)期的加固效果。將預(yù)應(yīng)力加固法技術(shù)應(yīng)用于舊橋加固具有廣闊的前景?，F(xiàn)階段我國(guó)在預(yù)應(yīng)力加固橋梁上的理論和實(shí)驗(yàn)研究也取得了一定的成果，但計(jì)算理論還不夠完善，與國(guó)外相比，我國(guó)預(yù)應(yīng)力加固橋梁法還處于起步階段，計(jì)算理論和相關(guān)的規(guī)范還不夠完整，有待于完善。相信在不久的將來(lái)，預(yù)應(yīng)力加固法在橋梁加固中得到廣泛推廣。
參考文獻(xiàn)
[ 1] JTGD62-2004, 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
篇10
Keywords: disease analysis, bridge reinforcement, stick steel
中圖分類(lèi)號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
1 工程概況
某高速公路橋梁建筑物級(jí)別為4級(jí)；設(shè)計(jì)荷載為：人群荷載為3kN/m,車(chē)輛荷載等級(jí)為汽車(chē)-lO級(jí)，不計(jì)加重；橋面結(jié)構(gòu)型式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土3片T型簡(jiǎn)支梁，橋面凈寬4.5m，梁高1.0m，跨徑l3.5 m，設(shè)計(jì)要求主梁及鋪裝層采用C25混凝土，主梁鋼筋用Ⅱ級(jí)鋼筋，主梁跨中撓度≤L/600，裂縫開(kāi)展寬度≤O.2mm。高速公路由于交通量大，超載情況比較嚴(yán)重，沿線部分橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不同程度的損壞，急需加固維修。
2 橋梁病害和加固原則
部分蓋梁存在豎向裂縫，主要分布在柱頂(蓋梁上部)和蓋梁跨中位置(蓋梁下部)，裂縫寬度達(dá)O.3mm左右。原因分析：①現(xiàn)有車(chē)輛載荷和交通量大于設(shè)計(jì)值，蓋梁設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備不足。②上部結(jié)構(gòu)橫向聯(lián)系減弱，支座脫空等導(dǎo)致單板受力，致使蓋梁局部受力增大。危害性分析：蓋梁的裂縫區(qū)域均為受力關(guān)鍵位置，如果對(duì)有發(fā)展趨勢(shì)的裂縫不及時(shí)處理，勢(shì)必影響橋梁的安全性和耐久性。
加固設(shè)計(jì)以結(jié)構(gòu)驗(yàn)算和檢測(cè)報(bào)告為依據(jù)，通過(guò)加固方案比選，力求以較小的工程量，合理的造價(jià)，方便快捷的加固工藝，來(lái)達(dá)到提高結(jié)構(gòu)安全度的目的，同時(shí)注意減少對(duì)橋梁外觀的影響，減少施工過(guò)程中對(duì)原結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)及對(duì)現(xiàn)有交通流的干擾。加固中應(yīng)用到的材料必須滿(mǎn)足要求。
3 加固措施選擇
針對(duì)上述問(wèn)題，本次考慮了兩種加固設(shè)汁方案①主梁下部采用粘貼鋼板；②主梁采用鑿除兩邊翼板后，再在外側(cè)增加兩片梁。
經(jīng)反復(fù)比較，認(rèn)為增加兩片梁，要使橋真正運(yùn)行良好，需新梁與舊梁共同受力，反之，效果不明顯，而且施工難度大，很難保證設(shè)計(jì)要求。如將新梁放在中間，新建與加固工程量相差不大。而粘貼鋼板加固措施可以使梁的中性軸明顯下移，減少受拉區(qū)混凝土中的拉應(yīng)力，這對(duì)于提高梁的抗裂度和剛度十分有利，而且施工方便，同時(shí)能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。因此，設(shè)汁決定采用粘鋼處理。
4 加固設(shè)計(jì)
鋼筋混凝土構(gòu)件粘鋼加固技術(shù)，是利用高強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)膠，將鋼板與混凝土粘接起來(lái)使它們構(gòu)成整體聯(lián)合工作，達(dá)到提高承載能力的目的。
本次對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理，主要是對(duì)已有裂縫的主梁采用粘鋼加固，使梁的受拉區(qū)強(qiáng)度提高，同時(shí)改善裂縫處的應(yīng)力集中，使裂縫趨于閉合之勢(shì)，使得裂縫尖端以上的應(yīng)力由受拉變?yōu)槭軌骸Ｕ充撉傲芽p截面的拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)，粘鋼加固后裂縫截面的拉應(yīng)力大部分由鋼板承擔(dān)，從而使整個(gè)截面鋼筋的拉應(yīng)力減小。由此可見(jiàn)，受拉區(qū)已有裂縫的梁，經(jīng)粘鋼加固后，可以改善梁的受力性能，并約束混凝土的變形，阻止裂縫進(jìn)一步開(kāi)展，使裂縫截面的鋼筋應(yīng)力減小，從而推遲受拉鋼筋達(dá)到屈服極限強(qiáng)度，提高梁的承載能力。因此，對(duì)于已開(kāi)裂的鋼筋混凝土梁，通過(guò)在受拉區(qū)采取粘鋼加固措施可達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)目的。
根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》，構(gòu)件外部粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件，但對(duì)于大跨度構(gòu)件或可能經(jīng)受反復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)，錨固區(qū)宜增設(shè)U箍板或螺栓附加錨固?？紤]到本加固機(jī)耕橋的荷載特點(diǎn)后，即采用了增設(shè)U箍板和螺栓附加錨固措施。
4.1 鋼板粘膠材料
粘鋼是一種新型結(jié)構(gòu)加固方法，這種結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的關(guān)鍵材料是粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的各種力學(xué)性質(zhì)直接影響結(jié)構(gòu)粘鋼加固效果。其各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)如表1。
性能
品名 密度/g.cm 施工溫度/℃ 使用時(shí)間/min 鋼粘接強(qiáng)度 壓縮強(qiáng)度MPa 加速老化時(shí)間/剪切h/MPa 彈性模量/MPa 凍融20次剪切/MPa 配合比
拉伸/MPa 剪切/MPa
甲：乙
AC 1.3 5～30 30～70 30 20 70 2000/19.8 7000 20 4:1
JGN 1.3 10～30 30～60 30 18 50 1600/18.7 45000 20 4:1
當(dāng)結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑材料在受壓破壞時(shí)具有較好的延性，但在受拉破壞時(shí)呈脆性；它的強(qiáng)度低于鋼材強(qiáng)度，但高于混凝土材料；它的彈性模量約為混凝土彈性模量的1/3，遠(yuǎn)低于鋼的彈性模量；在承受靜態(tài)荷載時(shí)，動(dòng)力膠表現(xiàn)出與靜力膠完全相似的力學(xué)性質(zhì)，只是動(dòng)力膠的各種強(qiáng)度值都稍高于靜力膠的相應(yīng)值；粘結(jié)界面承受剪切力時(shí)，鋼粘鋼的界面都是膠體受剪而破壞；鋼粘混凝土、混凝土粘混凝土的界面都是混凝土破壞。本次設(shè)計(jì)所用粘結(jié)劑為粘結(jié)強(qiáng)度高、耐久性好，具有一定彈性的AC膠和JGN建筑結(jié)構(gòu)膠。AC膠是在JGN膠基礎(chǔ)上研制的更高性能產(chǎn)品，可在低溫0℃和潮濕界面的條件下固化粘接，耐熱度提高30%。
4.2 鋼板寬、厚度計(jì)算
橋梁粘鋼加固，國(guó)內(nèi)外已有多處。在橋梁加固設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用了對(duì)主梁進(jìn)行U箍板或螺栓附加錨固處理措施，構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算僅將主梁底部鋼板加入計(jì)算。
在設(shè)計(jì)中，采用多寬、多厚的鋼板粘貼，才能做到既節(jié)約成本又可滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求呢?運(yùn)用等截面法計(jì)算鋼板寬度，具體計(jì)算如下：橋梁跨中彎矩M=2173.3 kN·m，混凝土主梁寬=l80mm；設(shè)鋼板寬為l80mm，厚3mm；鋼彈性模量E=2.1×l0N/mm；屈服極限=210N/mm。膠彈性模量E=7.12x10N/mm；抗拉強(qiáng)度=15.3N/mm?；炷翉椥阅Ａ縀=2.55x10N/mm；抗拉強(qiáng)度=1.54N/mm。鋼截面1、膠層截面2及混凝土截面3，其上的彎曲應(yīng)力分別為：
=； ；
式中 ——該截面對(duì)中性軸貫性矩；
——各材料中正應(yīng)力；
y —— 在y-z坐標(biāo)系內(nèi)，等效截面形心的坐標(biāo)；
M —— 鋼板破壞時(shí)的極限荷載。
如果將鋼材l構(gòu)成的截面保持不變，而將膠層截面2、混凝土截面3沿Z軸方向的寬度擴(kuò)大、倍，可將實(shí)際截面變成全部由材料1組成的截面，見(jiàn)圖1。
圖1
即： ，
膠層、混凝土變換后的寬度：，
先后算出復(fù)合梁截面形心為y為213.01mm；截面對(duì)中性軸慣性距I為3.885x10，代入到彎曲應(yīng)力公式，分別得出鋼板、膠層、混凝土中最大正應(yīng)力，而鋼板中的最大正應(yīng)力遠(yuǎn)大于膠層中和混凝土中的最大正應(yīng)力，即一旦鋼板發(fā)生塑性變形，則混凝土將導(dǎo)致丌裂或斷裂。因此，采用鋼板最大正應(yīng)力作為鋼的屈服應(yīng)力，從鋼板的最大正應(yīng)力，可得出主梁極限荷載：
=10600(kN﹒m)
計(jì)算結(jié)果說(shuō)明主梁加固后能承受的極限荷載遠(yuǎn)大于本次設(shè)計(jì)主梁跨中所承受的荷載，考慮到橋梁承受的是反復(fù)荷載，需增設(shè)U箍板或螺栓附加錨固措施。本次加固設(shè)計(jì)采用的鋼板為3鋼，厚度3mm，寬l80mm。同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核，粘鋼后撓度、裂縫寬度均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
5 結(jié)論
橋梁加固，就是通過(guò)一定的措施使構(gòu)件乃至整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高，以滿(mǎn)足新的要求，要針對(duì)橋梁所發(fā)生的不能滿(mǎn)足繼續(xù)使用的狀況進(jìn)行處理。要求我們根據(jù)橋梁的現(xiàn)有技術(shù)狀況、存在病害，車(chē)輛通行的需要以及將來(lái)交通發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)加固的必要性和可行性作出分析判斷，然后對(duì)各種加固方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行比較，選擇合理的設(shè)計(jì)和施工方案，還要考慮經(jīng)濟(jì)性和耐久性等綜合因素。粘鋼加固是一項(xiàng)新技術(shù)，非常適用于各種建筑結(jié)構(gòu)、橋梁 小型水工建筑物和建筑物抗震加固，在今后的病險(xiǎn)加固工程中，具有一定的實(shí)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50367-2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．
篇11
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)、科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)橋梁的要求也不再只停留在滿(mǎn)足使用的層次上，人們追求的橋要在結(jié)構(gòu)上符合力學(xué)要求，外觀上符合美學(xué)需求。于是，新型橋、大型橋一座接著一座“面世”，其結(jié)構(gòu)、外觀也與世界領(lǐng)先水平接軌。在這種情況下我們是拆除所有舊橋去建新橋，還是積極的應(yīng)對(duì)橋梁“老齡化”的挑戰(zhàn)呢？答案明顯是后者！于是橋梁加固技術(shù)越來(lái)越受關(guān)注。橋梁結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要有：
（1）增大構(gòu)件截面加固法；
（2）增加輔助構(gòu)件，如增加混凝土構(gòu)件、增加體外預(yù)應(yīng)力等；
（3）粘貼補(bǔ)強(qiáng)材料，如粘貼鋼板、粘貼碳纖維片材等。本文只詳述粘貼碳纖維片材的加固方法。
2. 材料特點(diǎn)及適用條件
碳纖維（CFRP）片材具有輕質(zhì)高強(qiáng)、易于粘貼、不銹蝕等優(yōu)點(diǎn)，其中碳纖維布抗拉強(qiáng)度可達(dá)普通鋼材的十倍以上。CFRP片材可用于抗彎、抗剪、抗壓（偏心受壓）及抗震等多種形式的加固。該方法適用于混凝土梁式橋、板式橋的抗彎和抗剪加固。對(duì)于配筋率較低或鋼筋銹蝕嚴(yán)重的舊橋，加固效果尤為顯著；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。相信在四川的災(zāi)后修復(fù)加固會(huì)有廣泛的應(yīng)用。
3. 加固類(lèi)型
（1）抗彎加固：抗彎加固通常是在構(gòu)件受拉面粘貼CFRP片材，當(dāng)條件不允許時(shí)也可以在構(gòu)件的側(cè)面粘貼。粘貼時(shí)，纖維方向應(yīng)與加固部位的受拉方向一致。通常在CFRP片材端部設(shè)置錨固措施，如U形CFRP壓條等。
（2）抗剪加固：抗剪加固中CFRP片材的粘貼形式有多種，從纖維粘貼的方向來(lái)看，可垂直構(gòu)件軸線或與構(gòu)件成某一傾角，實(shí)際工程中通常取CFRP片材纖維方向與構(gòu)件軸線垂直；從橫截面包裹方式上看，通常有封閉包裹粘貼、U形粘貼、雙L形粘貼和側(cè)面粘貼等；從縱向粘貼方式來(lái)看。CFRP片材可裁剪成條帶間隔地粘貼，也可以整片地連續(xù)粘貼。此外，對(duì)于U形、L形及側(cè)面粘貼，還可在端部加CFRP片材壓條進(jìn)行錨固。
（3）抗震加固：采用環(huán)向圍束粘貼對(duì)柱進(jìn)行受剪加固，纖維方向應(yīng)與柱軸向垂直。
4. 設(shè)計(jì)及計(jì)算
4.1設(shè)計(jì)原則。
4.1.1混凝土橋梁結(jié)構(gòu)自重大，加固時(shí)不能完全卸載，必須考慮二次受力。
4.1.2承載力極限狀態(tài)的驗(yàn)算中要考慮到可能發(fā)生的各種破壞形態(tài)。通常將破壞模式分為兩大類(lèi)，即粘貼CFRP片材后能整體工作的構(gòu)件與粘貼CFRP片材后不能整體工作的構(gòu)件，如CFRP片材脫落等。
4.1.3正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算包括：（1）應(yīng)力的限制。（2）應(yīng)變的限制。（3）開(kāi)裂的限制。
4.1.4由實(shí)驗(yàn)室條件下得到的經(jīng)驗(yàn)公式必須有科學(xué)的修正安全系數(shù)對(duì)這些公式進(jìn)行修正。
4.2抗彎加固設(shè)計(jì)及計(jì)算。
4.2.1基本假定。
4.2.1.1平截面假定：達(dá)到受彎承載力極限狀態(tài)時(shí)CFRP片材的應(yīng)變?chǔ)與f由平截面假定確定，但不應(yīng)超過(guò)CFRP片材的允許拉應(yīng)變[εcf]。
4.2.1.2鋼筋應(yīng)力取鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積Egεg，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；CFRP片材的拉應(yīng)力取其彈性模量的拉應(yīng)力的乘積Ecfεcf。
4.2.1.3達(dá)到受彎承載力極限狀態(tài)前，CFRP片材與混凝土之間不發(fā)生黏結(jié)破壞。
篇12
1、目前我國(guó)現(xiàn)有橋梁的狀況
從技術(shù)資料分析，大多數(shù)橋梁是三不知：①不知基底地質(zhì)；②不知基礎(chǔ)深度；③不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術(shù)狀況分析，由于河床屢遭洪水沖刷，河床底部加深，橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、沖空，產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開(kāi)裂，有的甚至出現(xiàn)開(kāi)合現(xiàn)象；有的橋梁由于橋臺(tái)較高，受行車(chē)及臺(tái)后土壓力的作用，橋臺(tái)出現(xiàn)開(kāi)裂、凸肚等病害；橋面混凝土鋪裝層由于使用時(shí)間長(zhǎng)加之重車(chē)作用，導(dǎo)致開(kāi)裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來(lái)評(píng)定大多屬三類(lèi)橋梁.
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和重點(diǎn)工程的建設(shè)，目前公路橋梁所承受的負(fù)荷有3個(gè)特點(diǎn)：①交通量不斷增大；②重型車(chē)輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重；③超限運(yùn)輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運(yùn)輸狀況，橋梁的承載能力和通過(guò)的車(chē)輛荷載是公路與運(yùn)輸?shù)拿苤?。舊橋加固，提高舊橋的承載能力，確保交通運(yùn)輸?shù)捻樌麜惩ㄊ悄壳昂徒窈竺媾R的任務(wù)。
至目前，我國(guó)公路通車(chē)?yán)锍桃堰_(dá)約175.8萬(wàn)公里，高速公里路程達(dá)2.58萬(wàn)公里，躍居世界第二，建成的永久性橋梁在29萬(wàn)座以上，1982年以前建成的橋梁約13.6萬(wàn)座，大部分是按1972年以前部頒標(biāo)準(zhǔn)建造。絕大部分已滿(mǎn)足不了當(dāng)前使用上的要求，已經(jīng)成為三、四類(lèi)橋梁。對(duì)于三、四類(lèi)橋梁則必須進(jìn)行維修加固。否則即是一半新建，其耗資也是巨大的；八十年代末期的美國(guó)估算，40%的病危橋梁重建，耗資亦需3000億美元，造成不可能實(shí)現(xiàn)的情況。因而，加強(qiáng)橋梁養(yǎng)護(hù)、維修及病危橋梁的加固，力求充分利用，延長(zhǎng)其使用壽命，以滿(mǎn)通運(yùn)輸發(fā)展的需要。依國(guó)內(nèi)外所積累的經(jīng)驗(yàn)表明，舊橋加固所需資金為同期新建橋梁的10～30%左右，所以說(shuō)，適時(shí)合理地加固舊有橋梁，其經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。
2、橋梁檢查的種類(lèi)
橋梁檢查的種類(lèi)分為經(jīng)常性檢查、定期檢查和特殊檢查三種。
經(jīng)常性檢查由路段檢查人或橋梁養(yǎng)護(hù)人員進(jìn)行巡視檢查。目的是確保橋梁結(jié)構(gòu)功能正常，使結(jié)構(gòu)能得到及時(shí)的養(yǎng)護(hù)和緊急處治，對(duì)一些重大問(wèn)題做出報(bào)告。該項(xiàng)檢查的特點(diǎn)是檢查人員有機(jī)會(huì)在各種天氣情況下對(duì)橋梁進(jìn)行觀察。
定期檢查是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量狀況進(jìn)行定期跟蹤的全面檢查。通常是依靠富有經(jīng)驗(yàn)專(zhuān)職橋梁檢查工程師，以目視觀察為主，輔以必要的工具、常規(guī)測(cè)量?jī)x器、照相機(jī)和其他器材等手段，實(shí)地判斷病害原因，做出質(zhì)量狀況評(píng)分，并估計(jì)需要維修的范圍及方法，或提出限制交通的建議。對(duì)需要進(jìn)一步查明原因或繼續(xù)觀察的缺損部件，提出特殊檢查或下次檢查的時(shí)間要求。
特殊檢查是因各種特殊原因由專(zhuān)家們依據(jù)一定的物理、化學(xué)無(wú)破損檢驗(yàn)手段對(duì)橋梁進(jìn)行的全面察看、測(cè)強(qiáng)和測(cè)缺，旨在找出損壞的明確原因、程度和范圍，分析損壞所造成的后果以及潛在缺陷可能給結(jié)構(gòu)帶來(lái)的危險(xiǎn)。通常在下列四種情況下需對(duì)橋梁進(jìn)行特殊檢查：（1）有必要使用特殊設(shè)備或?qū)ｉT(mén)技術(shù)對(duì)定期檢查作補(bǔ)充時(shí)；（2）在進(jìn)行復(fù)雜和昂貴的維修前，須查出定期檢查中未能發(fā)現(xiàn)的損壞情況時(shí)；（3）在發(fā)生特殊事件后，如地震、洪水災(zāi)害、采空區(qū)塌陷、巖溶損害、撞擊事故和超重車(chē)輛過(guò)橋后；(4)需要使用特殊儀器需作特別詳細(xì)記錄的檢查，擬評(píng)定結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況時(shí)。特殊檢查一般由現(xiàn)場(chǎng)檢查和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試分析兩大部分組成。
3、橋梁的一般加固方法
3.1 塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、 環(huán)氧樹(shù)脂(砂)漿，通過(guò)噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi)，起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍，產(chǎn)生裂縫的原因很多，也很復(fù)雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫，其受力截面發(fā)生應(yīng)力重分布，也就意味著受力有效截面變小，結(jié)構(gòu)應(yīng)力增大，承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿(mǎn)，使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原狀態(tài)。
塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫，灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂漿、環(huán)氧樹(shù)脂、砂漿等，具體采用哪一種，應(yīng)視實(shí)際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫，由裂縫的大小來(lái)決定灌漿中是否摻砂，采用水泥(砂)漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹(shù)脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小，易灌滿(mǎn)，粘結(jié)性好；環(huán)氧樹(shù)脂砂漿多用于橋面裂縫。
塞縫灌漿的通常做法是：先用1：1水泥砂漿勾縫，勾縫時(shí)須預(yù)留直徑約6―8mm的灌漿孔，孔距視裂縫寬度而定，縫寬處孔距為0．6一1.0 m，縫小處孔距為0．4―0．6m。待勾縫砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小，用環(huán)氧樹(shù)脂勾縫，凡大于0．2mm的裂縫都要留孔灌漿，孔距一般為0．25一0．30m，灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中，塞縫灌漿是綜合處治的方法之一，用得比較普遍，通過(guò)試載及使用觀察，效果較好。
3.2上部結(jié)構(gòu)改建
在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，采用充分利用原橋進(jìn)行拼寬，利用橋臺(tái)將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法，使其滿(mǎn)足超限運(yùn)輸要求。
(1) 拼寬原橋
對(duì)驗(yàn)算不能滿(mǎn)足超限運(yùn)輸要求的舊橋，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，按實(shí)際通過(guò)的超限運(yùn)輸荷載設(shè)計(jì)拼寬橋梁，以確保超限運(yùn)輸安全。
(2) 利用原橋臺(tái)改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)
對(duì)于小跨徑石拱橋，由于拱圈厚度不能滿(mǎn)足超限運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降，致使拱圈開(kāi)裂，降低承載能力，可采用此辦法。
3.3 舊橋下部結(jié)構(gòu)加固
橋臺(tái)特別是高度較大的橋臺(tái)，受行車(chē)荷載和土壓力作用，常見(jiàn)病害有橋臺(tái)開(kāi)裂、凸肚，翼墻外崩、開(kāi)裂、錯(cuò)位等。對(duì)于跨徑較小，水流不大的石拱橋，我們采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進(jìn)行加固。
3.4舊橋基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)，由于埋置深度較淺，易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道，導(dǎo)致橋臺(tái)基礎(chǔ)沖空，引道被毀。橋梁地基局部軟弱，致使橋臺(tái)發(fā)生不均勻沉降，引起橋臺(tái)開(kāi)裂等。針對(duì)以上病害，我們采取對(duì)河床用漿砌片石進(jìn)行鋪砌，上游河床設(shè)置丁壩，打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行加固。
3.5橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開(kāi)裂或剝離等病害，對(duì)于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕，減弱橋梁的橫向整體性；對(duì)于石拱橋，由于橋面雨水下滲，加大了拱上填料的含水量，使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等；同時(shí)由于橋面鋪裝層的破損，引起橋面平整度差，車(chē)輛通行時(shí)，使橋梁產(chǎn)生震動(dòng)，對(duì)橋梁產(chǎn)生不利影響，同時(shí)又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況，采用不同的加固方法，對(duì)于使用年限長(zhǎng)、破損嚴(yán)重的采用拆除、修復(fù)的加固方案。而對(duì)于病害較輕，使用年限短，且混凝土強(qiáng)度仍符合設(shè)計(jì)要求的則先處治病害，在不降低設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
4 、結(jié)語(yǔ)
隨著城鄉(xiāng)一體化建設(shè)和交通運(yùn)輸事業(yè)的飛速發(fā)展，車(chē)輛載重量、車(chē)速和交通量已大為提高，在過(guò)去三、四十年所建造的低標(biāo)準(zhǔn)的、長(zhǎng)期失養(yǎng)的農(nóng)用、公路及城市橋梁能否繼續(xù)服役并安全運(yùn)營(yíng)，已成為公路和城市建設(shè)決策部門(mén)的一件大事。但是，有病害、甚至病害嚴(yán)重的危橋，如果有正確的檢查分析與診斷，以新技術(shù)、新材料給予加強(qiáng)、加固（配合必要的橋梁試驗(yàn)驗(yàn)證）一般是能夠繼續(xù)安全運(yùn)營(yíng)的，并且能使其原有載重等級(jí)得到提高。此項(xiàng)檢查、分析、加固的費(fèi)用，一般只是新建橋梁費(fèi)用的15%左右。而且在加固過(guò)程中，除少量重車(chē)短期繞行之外，勿須全部中斷交通，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益極其了然。筆者認(rèn)為公路舊橋的加固比新建橋梁還難，因?yàn)榕f橋的維修加固，沒(méi)有現(xiàn)成的規(guī)范，更沒(méi)有可供使用的標(biāo)準(zhǔn)圖，橋梁的病害又錯(cuò)綜復(fù)雜，病害原因難以確定，因此，應(yīng)充分重視公路舊橋的管理工作，加大資金投入，使其保持良好的工作狀態(tài)，確保公路運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>
參考文獻(xiàn)
[1]楊文淵.橋梁維修與加固[M].北京:人民交通出版社,1997.6.
篇13
隨著城市經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，上海城市建設(shè)日新月異，正朝著建設(shè)國(guó)際大都市的目標(biāo)前進(jìn)。城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)受到人們?cè)絹?lái)越多地關(guān)注。其中，以城市道路、橋梁、隧道、市政管線為主的市政基礎(chǔ)設(shè)施的更新與擴(kuò)容又是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。在對(duì)現(xiàn)有市政工程設(shè)施中那些不能繼續(xù)滿(mǎn)足使用要求的建筑物、構(gòu)筑物進(jìn)行維護(hù)更新過(guò)程中，就需要運(yùn)用到結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。
運(yùn)用碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)最早在一些發(fā)達(dá)國(guó)家興起的一種新型加固技術(shù)，它利用樹(shù)脂類(lèi)膠結(jié)材料將碳纖維材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)表面，形成復(fù)合材料體，通過(guò)其與混凝土結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用，達(dá)到對(duì)原結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固和改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。由于碳纖維加固技術(shù)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高，施工快速便捷，抗疲勞性能佳以及優(yōu)秀的耐腐蝕、抗?jié)B透等性能，該技術(shù)近年來(lái)在我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)加固改造領(lǐng)域中迅猛發(fā)展，脫穎而出。它彌補(bǔ)了傳統(tǒng)加固技術(shù)方法中的諸多不足，體現(xiàn)出了不可替代的優(yōu)越性。
近期運(yùn)用碳纖維材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)也出現(xiàn)在了市政工程建設(shè)領(lǐng)域，不少城市橋梁、隧道、堤岸工程以及其他一些市政設(shè)施建筑物、構(gòu)筑物的維護(hù)大修工作過(guò)程中都采用了該技術(shù)。在我參與的楊高路（環(huán)南一大道~龍陽(yáng)路立交）改造6標(biāo)項(xiàng)目中，川楊河大橋結(jié)構(gòu)加固就運(yùn)用了此技術(shù)，下面我就結(jié)合實(shí)例來(lái)談?wù)勌祭w維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在橋梁加固工程中應(yīng)用前景的看法。
2．市政工程領(lǐng)域?qū)Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)的需求
由于市政工程的更新與擴(kuò)容基本處于市區(qū)，其工程建設(shè)將對(duì)城市正常運(yùn)行將產(chǎn)生影響。如果對(duì)不滿(mǎn)足未來(lái)使用要求的市政設(shè)施進(jìn)行拆除重建，不僅需要付出昂貴的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，同時(shí)還將經(jīng)歷較長(zhǎng)的工程建設(shè)周期；如果對(duì)其進(jìn)行加固處理，達(dá)到未來(lái)使用要求的標(biāo)準(zhǔn)，不僅解決工程造價(jià)，同時(shí)其工程建設(shè)周期相對(duì)較短。因此，在設(shè)施拆除重建與加固處理兩種方案的比選中，常常會(huì)選擇對(duì)原設(shè)施加固處理。
3、 碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)介紹
3.1 概述
近年來(lái)FRP（Fiber Reinforced Plastics纖維增強(qiáng)塑料）在土木工程中的應(yīng)用一直是國(guó)外土木工程界研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)。FRP的含義很廣，它指近年來(lái)開(kāi)發(fā)出來(lái)的各種高科技纖維材料，其中CFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastics 碳纖維）在土木工程領(lǐng)域研究和應(yīng)用較多，并日益受到工程界的重視。根據(jù)生產(chǎn)的原料不同，碳纖維有很多種類(lèi)，主要有碳纖維布、碳纖維板和碳纖維預(yù)應(yīng)力筋。這些碳纖維產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是：
軸向抗拉強(qiáng)度高，纖維方向的抗拉強(qiáng)度約為普通碳素鋼的十幾倍；
密度小、重量輕，易于施工操作；
耐久性好，有良好的耐腐蝕及耐老化性能，不需采用特殊的防護(hù)措施；
彈性模量高，高強(qiáng)型碳纖維的彈性模量略高于普通鋼材，而高彈型碳纖維的彈性模量可達(dá)鋼材的兩倍；
應(yīng)力應(yīng)變曲線呈線性關(guān)系，直至拉斷脆性破壞。
碳纖維結(jié)構(gòu)加固方法是指利用樹(shù)脂類(lèi)膠結(jié)材料將碳纖維材料粘貼于混凝土構(gòu)件表面，使混凝土構(gòu)件與碳纖維共同作用，從而達(dá)到對(duì)構(gòu)件結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固及改善結(jié)構(gòu)受力性能的目的。碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的研究工作開(kāi)始于二十世紀(jì)八十年代末。迄今，瑞士、德國(guó)、日本、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的眾多大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)、材料生產(chǎn)廠家都相繼進(jìn)行了大量碳纖維材料用于混凝土結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的研究開(kāi)發(fā)，并在此基礎(chǔ)上已編制形成了自己國(guó)家的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。我國(guó)自1997年開(kāi)始對(duì)碳纖維布加固修補(bǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)。目前該領(lǐng)域的技術(shù)的規(guī)程《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS146：2003）已經(jīng)中國(guó)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)批準(zhǔn)，于二OO三年五月正式頒布執(zhí)行。
3.2 施工工藝介紹
碳纖維結(jié)構(gòu)加固方法的施工工藝主要包括施工前期準(zhǔn)備、加固區(qū)域混凝土結(jié)構(gòu)基層表面的打磨與修復(fù)處理、碳纖維材料與膠結(jié)劑的制備、碳纖維材料的粘貼及固化養(yǎng)護(hù)、現(xiàn)場(chǎng)粘貼成品的保護(hù)以及施工驗(yàn)收。
該方法的工藝流程如下圖：
3.3碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的優(yōu)越性
與傳統(tǒng)加固修補(bǔ)方法及粘鋼板、噴射混凝土加固技術(shù)相比，碳纖維材料(CFRP)加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在：
高強(qiáng)高效。由于CFRP優(yōu)異的物理力學(xué)性能，在加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中可以充分利用其高強(qiáng)度、高彈性模量的特點(diǎn)來(lái)提高混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力和延性，改善其受力性能，達(dá)到高效加固修補(bǔ)的目的。
施工便捷。施工工效高，沒(méi)有濕作業(yè)，不需大型施工機(jī)具，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施，施工占用場(chǎng)地少。
具有極佳的耐腐蝕性能及耐久性能。試驗(yàn)表明，粘貼CFRP加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)有良好的耐腐蝕性能及耐久性，可以抗拒建筑物經(jīng)常遇到的各種酸、堿、鹽對(duì)結(jié)構(gòu)的腐蝕。
適用面廣。粘貼CFRP加固修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)可廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型、各種結(jié)構(gòu)形狀、各種結(jié)構(gòu)部位的加固修補(bǔ)，且不改變結(jié)構(gòu)形狀及不影響結(jié)構(gòu)外觀，這是目前任何一種結(jié)構(gòu)加固方法所不可比擬的。尤其重要的是，對(duì)于一些大型土木工程結(jié)構(gòu)，如大型橋梁的橋墩、橋梁及橋板，隧道、大型筒體及殼體結(jié)構(gòu)工程等，采用原有的加固手段幾乎無(wú)法實(shí)施，而采用該項(xiàng)加固技術(shù)都能很順利地解決。
施工質(zhì)量易保證。由于碳纖維材料是柔性的，即使被加固的結(jié)構(gòu)表面不是非常平整也基本可以保證近100%的有效粘貼率，而且粘貼后發(fā)現(xiàn)表面局部有氣泡，也很易于修補(bǔ)。
碳纖維材料質(zhì)量輕且薄。碳纖維布厚度為0.1至0.3mm，碳纖維板的厚度為1.2mm和1.4mm，其密度為鋼材密度的20%，加固修補(bǔ)后，基本不增加原結(jié)構(gòu)自重及原構(gòu)件尺寸。
4．碳纖維在橋梁加固工程的應(yīng)用實(shí)例
4.1 工程概況
上海川楊河大橋位于浦東新區(qū)楊高南路，由上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，1995年建成通車(chē)。2008年初，為配合楊高路（龍陽(yáng)路~環(huán)南一大道）道路拓寬改造工程，需要對(duì)川楊河大橋進(jìn)行加固處理，以滿(mǎn)足道路拓寬與荷載等級(jí)提高的要求。
4.2 加固方案
根據(jù)楊高路拓寬對(duì)川楊河大橋加寬的要求，以及檢測(cè)單位提交的對(duì)川楊河大橋進(jìn)行的可靠性檢測(cè)報(bào)告，針對(duì)于上下部結(jié)構(gòu)由于荷載等級(jí)提高及新增恒載的變化進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。根據(jù)驗(yàn)算，原橋梁基礎(chǔ)與橋墩能滿(mǎn)足新荷載條件的使用要求，但橋面的板梁和T梁，以及支承橋面的蓋梁不能滿(mǎn)足新荷載條件的使用要求或承載力富余量不足，需要對(duì)其進(jìn)行加固處理。
橋梁加固的方法選擇粘貼碳纖維布的方法。對(duì)于板梁和T梁，在梁跨中沿梁底縱向粘貼碳纖維布，在梁的支座兩端粘貼L型碳纖維箍，碳纖維布的寬度、厚度以及層數(shù)則根據(jù)被加固梁的鋼筋截面積缺失量來(lái)確定。
對(duì)于蓋梁，在兩側(cè)面粘貼碳纖維U型箍，蓋梁頂設(shè)置帶狀壓條碳纖維布。碳纖維布的寬度、厚度以及層數(shù)則根據(jù)被加固梁的鋼筋截面積缺失量來(lái)確定。
4.3 加固功效評(píng)價(jià)
采用碳纖維材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固技術(shù)對(duì)采用的加固材料以及加固施工工藝的要求十分高，如果材料質(zhì)量與施工工藝達(dá)不到技術(shù)規(guī)范的要求，整個(gè)加固工程就無(wú)法取得成功。因此，在采用碳纖維材料進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，需要對(duì)加固材料進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)以及對(duì)施工工藝進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。材料室內(nèi)試驗(yàn)主要進(jìn)行碳纖維材料的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、彈性模量、伸長(zhǎng)率三個(gè)指標(biāo)的測(cè)定，以及碳纖維材料與混凝土結(jié)構(gòu)的正拉粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)定；施工工藝的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要是對(duì)碳纖維材料與現(xiàn)場(chǎng)混凝土結(jié)構(gòu)的粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)定。
用于建筑結(jié)構(gòu)加固的碳纖維材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能，其抗拉強(qiáng)度一般為建筑用鋼材的十幾倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時(shí)，一部分應(yīng)力水平較高的碳纖維絲首先達(dá)到其抗拉強(qiáng)度并退出工作狀態(tài)，以此類(lèi)推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結(jié)劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強(qiáng)度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結(jié)劑對(duì)碳纖維布的加固起著關(guān)鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時(shí)又確保碳纖維布與結(jié)構(gòu)共同工作，從而達(dá)到加固的目的。
川楊河大橋結(jié)構(gòu)加固采用的材料是瑞士西卡（sika）品牌，碳纖維材料規(guī)格為Sikawrap 301c，粘結(jié)膠水為Sikadur 330。材料室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值4110Mpa（規(guī)范要求≥3000 Mpa），彈性模量260Gpa（規(guī)范要求≥210 Gpa），伸長(zhǎng)率1.8（規(guī)范要求≥1.5），正拉粘結(jié)強(qiáng)度3.8 Mpa（規(guī)范要求≥2.5Mpa）。試驗(yàn)結(jié)果表明該工程采用的材料滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)加固的需要。
4.2.1用壓縮空氣將表面浮塵清除干凈[未鑿部位（需加固處）用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平]，用丙酮將需粘貼處清洗干凈。用刮板將它均勻地涂在底面（兩側(cè)刮150mm），待膠固化后（固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)）再進(jìn)行下一工序施工。調(diào)好的底膠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)用完，一般情況下40min內(nèi)用完。
4.2.2粘貼碳纖維布前用刮板將膠均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處，隨即把按設(shè)計(jì)要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設(shè)計(jì)部位，然后用專(zhuān)用滾子沿碳纖維布的受力方向來(lái)回滾壓，擠出汽泡。待指觸干燥后，即可以進(jìn)行第二道碳纖維布的粘貼，方法同第一道。碳纖維布的搭接長(zhǎng)度一般為100mm，端部用橫向碳纖維布固定。
4.2.3兩道碳纖維布粘貼完，待指壓干燥后，再刮涂一層面膠，來(lái)回滾壓，使膠充分滲入到碳纖維布中去。
對(duì)于施工工藝的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，參考CECS146:2003（2007年版）標(biāo)準(zhǔn)，利用SHJ-40型多功能強(qiáng)度檢測(cè)儀進(jìn)行多組測(cè)試，得到的粘結(jié)強(qiáng)度平均值為2.99，且破壞形式為混凝土內(nèi)聚破壞，滿(mǎn)足規(guī)范要求。
當(dāng)材料室內(nèi)試驗(yàn)以及對(duì)施工工藝的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足國(guó)家規(guī)范要求時(shí)，則該加固工程達(dá)到了加固設(shè)計(jì)的要求，也即加固后的橋梁結(jié)構(gòu)能滿(mǎn)足功能改變后的使用要求。
