橋梁加固的主要方法
加大截面加固法
加大截面法,人們又把其稱為外包混凝土加固法。其定義是指采取增大混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的截面面積,目的是用來提高其承重力和滿足正常使用一種有效的加固方法。
當鋼筋混凝土受到彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層時,可以增加截面有效高度,擴大截面面積,最終實現(xiàn)提高構(gòu)件的正截面抗彎,并且其斜截面也抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。
這種加固的方法可以廣泛用于混凝土結(jié)構(gòu)的梁、板、柱等構(gòu)件,以及一般的構(gòu)筑物加固。一般條件下,主要是采取加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主要方式方法。
體外預(yù)應(yīng)力加固法
體外預(yù)應(yīng)力加固法適用于高應(yīng)力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),尤其更加適用于大型結(jié)構(gòu)的加固等。并且能夠提高承載力、剛度和抗裂性,而且在加固后所占橋梁的空間小。
體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是施工方在梁的下緣初的受拉區(qū)地點設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料,并且通過張拉的方式對梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力,使梁體發(fā)生上拱,抵消部分自重應(yīng)力,從而減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改善了結(jié)構(gòu)受力,提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。
但是這種方法的缺點是局部布索效果明顯,錨頭增多,節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,施工作業(yè)面要求高等原因使加固鋼桁架整體經(jīng)濟效益不高。
該方法主要適用情況是高應(yīng)力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),或者是大型結(jié)構(gòu)的加固等情況,也或者是用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應(yīng)力幅等情況。
體系轉(zhuǎn)換加固法
體系轉(zhuǎn)換法是改變橋梁結(jié)構(gòu)體系達到減少梁內(nèi)應(yīng)力,并且能夠提高承載能力的一種加固方法,這是一種平時所說的把被動加固為主動加固的一種有效方法。
改變結(jié)構(gòu)體系加固法是指能夠增設(shè)附加構(gòu)件或能夠進行技術(shù)改造,達到使橋梁的受力體系和受力狀況發(fā)生根本性的改變,并能夠起到減小其承重構(gòu)件的應(yīng)力作用,最終達到提高承載能力的目的效果。
目前最常用的體系轉(zhuǎn)換方式有:梁橋轉(zhuǎn)換為梁拱組合體系法,增加輔助墩法,多跨簡支梁轉(zhuǎn)為先簡支后橋面連續(xù)體系法等。
粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法是以粘貼鋼板加固應(yīng)用。采用粘結(jié)劑和錨栓并且把鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其它的薄弱部位,達到使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體,最終實現(xiàn)提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。
該粘貼鋼板加固法有自身的一些缺點,如在粘貼鋼板加固后還需進行必要的表面防護工作,如環(huán)氧砂漿或水泥砂漿保護層,鋼板的銹蝕程度較難估計,降低了加固構(gòu)件的可靠性,增加了加固橋梁的后期養(yǎng)護費用。
但是該方法也經(jīng)常使用在橋梁的加固中,優(yōu)點明顯,如施工簡單、技術(shù)可靠、短期加固效果較好且工藝成熟并且基本不改變原結(jié)構(gòu)的尺寸。
復(fù)合材料加固技術(shù)(FRP)
由纖維及網(wǎng)型樹脂兩部分構(gòu)成。目前常用的復(fù)合材料有E一玻璃纖維、碳纖維、芳倫纖三種,其中又以碳纖維(CFRP)材料應(yīng)用的最為廣泛。
采用碳纖維布加固修補橋梁和建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)是一種新型的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),它是以樹脂類膠結(jié)材料為基體,將碳纖維布粘貼固化于混凝土結(jié)構(gòu)表面,利用碳纖維的高強度高彈性模量來達到對混凝土結(jié)構(gòu)物進行補強和加固,并改善結(jié)構(gòu)受力狀況的目的。
繞絲加固法
繞絲加固法是在被加固構(gòu)件表面纏繞退火鋼絲使被加固的受壓構(gòu)件混凝土受到約束作用,從而提高其承載能力和延性的一種直接加固方法。
該種繞絲加固法具有如下優(yōu)點:一是提高鋼筋混凝土構(gòu)件的斜截面承載力;二是提高軸心受壓構(gòu)件的正截面承載力。
SRAP加固方法
SRAP加固方法是一種新的導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力概念的橋梁加固方法。其利用SR增強材料的高強特性和AP樹脂砂漿防腐防水,粘合力強的特點,通過特殊的方法施加對SR高強材料施加預(yù)應(yīng)力,從而達到對橋梁的加固。
預(yù)應(yīng)力的施加,把膨脹螺栓錨固于梁底兩端,軟鋼絲的兩端用螺旋扣環(huán)固定于膨脹螺栓上,通過把絲扣反向的螺旋扣環(huán)旋緊施加預(yù)應(yīng)力。
橋梁加固需要注意哪些事項
橋梁加固,就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。橋梁在經(jīng)過吹殘會有老化性能變差的現(xiàn)象,可能會導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。經(jīng)過對橋梁加固改造之后可以延長橋梁的使用壽命。
橋梁加固改造的注意事項:
1.補強加固施工往往對相鄰結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生影響。
2.加固改造的施工面狹窄、擁擠,常受原有結(jié)構(gòu)的制約。
3.加固改造方案盡可能的考慮減少對原結(jié)構(gòu)的影響,對于大多數(shù)橋梁來說增加少得荷載為宜。
4.加固改造的方案擬定與設(shè)計計算,要充分考慮新舊結(jié)構(gòu)的強度、剛度與使用壽命的均衡,以新舊結(jié)構(gòu)共同工作。
5.一般來說,需加固改造的橋梁結(jié)構(gòu),均有一定的病害,結(jié)構(gòu)處于相對危險的狀態(tài),故加固方案應(yīng)盡可能少的擾動原結(jié)構(gòu)。
6.橋梁加固改造工程通常要求在不間斷交通、盡量少中斷交通的條件下進行施工,這就需要工程施工快,施工工藝簡便,周期短。
7.加固改造施工中對原結(jié)構(gòu)的拆除、清理工作量大,工程繁瑣零碎,并常常隱含許多不安因素,要求施工人員更加注意操作安全與施工質(zhì)量,嚴格進行施工管理。