桥梁主要加固方法的比较与加固技术要点的探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 桥梁主要加固方法的比较与加固技 术要点的探讨 【摘 要】加固桥梁是提高旧桥 抗弯、抗剪承载力、耐久性能以及荷载 等级的一种经济适用的技术措施，本文 重点分析了目前用于加固桥梁的几种主 要加固方法的特点，并对其加固技术的 施工要点进行了探讨。 中国论文网 /8/view-12900571.htm 【关键词】加固桥梁；加固方法； 特点；加固技术 0 前言 随着我国交通事业的迅猛发展， 公路桥梁上大型、重型车的行车密度与 日俱增，而早期建设的桥梁设计标准低 以及趋向老化等问题严重影响了公路交 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 通的畅通与安全。利用加固方法对原桥 进行补强与维护不但节省了大量的建设 资金，而且在短期内解决了桥梁的承载 能力与交通需求的矛盾问题。目前，用 于加固桥梁的主要方法有加大截面与配 筋加固法、粘帖钢板加固法、体外预应 力加固法、碳纤维布加固法。 1 加大截面与配筋加固法及施工 要点 1.1 加大截面与配筋加固法 加大构件截面尺寸与配筋是一种 适用于跨径较小的板梁桥和 T 梁桥的桥 梁加固方法，该方法通常是在原桥的桥 面板、主梁侧面和底面部位浇筑一定厚 度的钢筋混凝土补强层，通过加大构件 截面面积以及配筋率来提高桥梁的抗弯 强度和抗裂性能。该加固法的优点是： 工艺简单，施工经验成熟，对原桥的刚 度和承载力有较大的提高，尤其是对于 加固肋梁桥，效果更好。缺点是：通常 在梁底下进行现场施工，影响了通航或 通行。养护时间也较长，施工质量不易 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 控制。此外，为了使新旧混凝土结合良 好，混凝土凿毛工作量大，加固区由于 钢筋布置密集，振捣混凝土时不易密实。 此法由于加大了主梁自重，对于桥梁下 部结构与地基的承载力要求更高。 1.2 加大截面与配筋加固技术的 施工要点 采用此加固技术的关键之处是确 保新旧混凝土结合良好，故施工中应遵 循以下施工要点： 1）对原桥梁构件表面进行凿毛 时应打掉混凝土的棱角部分，凿毛后将 尘土和浮渣清除干净，同时对增加的受 力主筋表面进行除锈处理。 2）在原桥梁构件表面进行植筋 钻孔时，不可破坏原构件内部的钢筋。 3）浇筑新混凝土前，应在旧混 凝土表面先抹上水泥浆，以增强新旧混 凝土的结合力。 4）为避免因新旧混凝土收缩不 同而形成结构内力的重分布，新浇筑的 混凝土不宜采用过高标号的水泥，应尽 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 量采用与原构件性能相近的混凝土材料， 或者在新浇筑的混凝土中设置钢筋网加 固补强。 2 粘帖钢板加固法及施工要点 2.1 粘帖钢板加固法 粘帖钢板加固法是利用建筑结构 胶、环氧树脂等粘结剂和锚栓将抗拉强 度高的钢板或玻璃钢粘帖锚固在主梁底 部的受拉边缘或其它薄弱部位，使之与 原主梁形成整体共同抵抗弯矩c 剪力， 以达到限制裂缝的开展，提高桥梁结构 承载力与耐久性的目的。该加固法的优 点是：工艺简单，耗材少，增加的自重 小，加固部位灵活，施工快捷，施工质 量可靠，不改变原构件的外形尺寸，基 本不影响桥下交通。不足之处是：粘结 剂本身的质量和耐久性能会直接影响到 桥梁的加固效果。此外，为防止钢板锈 蚀，粘帖钢板加固后需要进行表面防护， 故增加了后期的养护费用。 2.2 粘帖钢板加固技术的施工要 点 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 采用此加固技术在施工中应遵循 以下施工要点： 1）对加固构件的混凝土表面应 先进行打磨，然后用清水将渣滓冲洗干 净。 2）对粘帖钢板的表面应事先做 好除锈处理，焊接钢板时，焊缝处需进 行打磨。 3）粘帖钢板前应对加固构件进 行卸荷，粘帖钢板时应确保钢板位置正 确，粘结顺直。 4）在冬季低温条件下施工时， 需及时对粘结剂进行加温，为加快粘结 剂固化，在钢板粘结处可用红外线灯进 行加热。 3 体外预应力加固法及施工要点 3.1 体外预应力加固法 体外预应力加固法是对布置于桥 梁受力构件外部的高强钢材进行张拉而 产生无粘结预应力的后张法。体外预应 力加固体系主要由体外预应力管道、水 泥浆体、锚固装置和转向装置构成。该 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 加固法的优点是：适用于大跨径的重型 桥梁结构，能够主动调整原结构的应力 状态，有效的限制挠度、裂缝以及显著 提高原桥的承载能力，具有卸荷与加固 的双重效果。此外，该加固法可随时更 换预应力筋便于维护，增加的自重小， 对原桥的下部结构受力状况以及正常交 通影响小。不足之处是：体外预应力筋 在外界不良环境作用下易腐蚀，且原结 构混凝土若出现很大的收缩、徐变以及 体外预应力筋发生松弛、断筋等现象必 将影响到桥梁的加固效果。 3.2 体外预应力加固技术的施工 要点 采用此加固技术在施工中应遵循 以下施工要点： 1）体外预应力筋不仅是整个加 固体系的主要受力部位，它还将通过锚 具将预应力传给原桥的主要承载构件， 其耐久性也影响着原桥的耐久性，故加 固过程中需要给预应力筋涂上环氧树脂 或镀锌或在其外部设套管来进行防腐处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 理。此外，锚固装置和转向装置也应采 取防腐措施。 2）体外预应力筋应按以下程序 进行张拉：010%设计张拉力105% 设计张拉力回放到 100%设计张拉力 顶塞。 3）转向装置是加固体外预应力 筋的重要构件，也影响着施加预应力的 效果，若设计与构造措施不当，预应力 筋容易产生较大的摩阻损失。因此，设 计转向装置时，要确保预应力筋在折角 点的位置准确，以防产生附加应力。转 向装置内预埋管道需要的最小弯曲半径 也应符合规范要求。 4 碳纤维布加固法及施工要点 4.1 碳纤维布加固法 碳纤维布是一种由碳纤维长丝编 织而成且具有轻质、高强、耐疲劳、耐 腐蚀等良好物理力学性能的柔软片材。 粘贴碳纤维布加固法的加固原理与粘贴 钢板加固法类似，它是利用环氧树脂类 粘结材料将碳纤维布粘帖于桥梁主要受 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 力构件的表面，使之与原结构形成整体 共同受力，从而提高结构的刚度和承载 力，限制混凝土裂缝的开展，达到加固 和补强原结构的目的。该加固法的优点 是：加固后的桥梁结构其耐久性与抗疲 劳性能变得更好，后期维护费用也较低； 对原桥梁的整体性、结构自重、外观尺 寸、桥下净空几乎没有影响；成型方便， 质量可靠，施工快捷，无需大型的施工 设备，可操作性与适应性强，可用于加 固各种类型、各种形状的桥梁构件。不 足之处是：环氧树脂类粘结材料在温度 超过 60时会发生软化，而桥梁结构在 夏季阳光的直射下其温度通常会超出 60。 4.2 碳纤维布加固技术的施工要 点 采用此加固技术在施工中应遵循 以下施工要点： 1）为保证粘贴的碳纤维布平整 密实，粘帖碳纤维布前，应先将被加固 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 构件混凝土表面的污物、渣滓清除干净 并保持干燥。对构件进行打磨之前，需 除掉表面劣化的混凝土，再将其修复平 整。结构的裂缝处，应先用环氧树脂涂 抹封闭。 2）粘帖碳纤维布时，尽量不要 弯折，以防断丝。粘帖过程中，应反复 对碳纤维布进行多次滚压，尽量排除气 泡。 3）为确保碳纤维布的粘帖质量， 当气温高于 60时，应采取隔热措施进 行防护。当气温低于 5，相对湿度大 于 85%时，应暂停施工。 5 桥梁加固方法的选用原则 综上所述，桥梁常用的加固方法 有多种，在工程实践中应按照以下原则 进行合理选择。第一，通常先考虑选择 耗材少、施工设备简单、对原结构的损 伤小、不影响交通、经济有效且后期维 护工作量小的加固方法；第二，进行桥 梁加固时，一般不改变原主体承载结构 的形式，只有在复杂的情况下，并兼顾 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 经济性原则，可考虑采取改变结构形式 的加固方法；第三，所选的加固方