浅议桥梁加固技术_论文发表__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论
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近年来,随着国民经济的日益增长,交通建设也得到长足的发展,交通运输量大幅度提高,行车密度及车辆载重越来越大,而目前跨河桥梁和高架桥梁的现状却不能不引起人们的关注。现有桥梁中有相当一部分已不能满足使用上的要求,这是世界各国所面临的严峻问题。特别是建造年代久远、病害严重的在役桥梁,受人为损坏和自然灾害的频繁影响,桥梁劣化情况严重,已不能维持正常使用,而采取限重、限速通行措施,有时甚至不得不封闭旧危桥梁。对有缺陷的桥梁进行安全评估和加固补强,使其恢复正常运行,是交通工程中的重要课题。
一、桥梁需要加固的原因
(1)旧桥梁原有的设计标准低,随着经济日益发展,不能满足现有车辆通行的要求。
(2)通行能力不足。主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足。
(3)由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用(如碳化、冻融、盐害等)使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重,以及超出设计的洪水、地震、河道不恰当开挖,矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损坏。
(4)桥梁的使用多年,接近其使用寿命。
(5)超负荷使用。由于经济发展迅速等原因,桥梁承受的荷载过大及车流量超出设计值,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。
(6)养护维修及加固措施不当。
二、常用的桥梁补强加固方法
(1)加大截面加固法
该法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥梁加固的一种常用的改造技术。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后的桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。
(2)粘贴钢板加固法
该法是以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法,其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平,适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
(3)粘贴碳纤维法
该方法是采用专门的树脂将碳纤维步粘贴于混凝土结构受拉表面,使碳纤维布与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低钢筋承受的应力,从而使结构达到加固和补强的目的。粘贴碳纤维加固技术的主要特点有:①几乎不增加结构自重和截面尺寸;②不改变桥下净空高度;③施工方便;④对原结构几乎不会造成新的损伤;⑤具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能:⑥具有优异的力学性能,可有效应用于多种结构补强,包括抗弯、抗剪、抗压、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展,增加结构的延性;⑦根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握;⑧碳纤维质地柔软,可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或根据要求涂敷各种颜料,使得修复加固不留痕迹。此法适用于对桥下净空要求及结构物外观较高的城市桥梁和一些大桥、特大桥等建筑结构。它的缺陷是弹性模量与强度比值过低;环氧树脂在温度大于60℃时会呈现软化现象,而桥梁一般受到阳光直射,桥面温度大于60℃的可能性很大,同时由于紫外线的作用,也将加速环氧树脂挥发老化,不利于采用树脂胶作粘贴剂。由此,采取有效的温度控制及防紫外线的防护措施也是粘贴纤维加固技术的一个重要环节。
(4)体外预应力加固法
该法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体