摘 要:橋梁的補(bǔ)強(qiáng)加固改造技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的、復(fù)雜的工作,需要我們每一位工程人員認(rèn)真結(jié)合每座橋梁的實(shí)際情況,結(jié)合相關(guān)橋梁專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),尋找一套科學(xué)、合理、明確的施工方案,采用科學(xué)有效的補(bǔ)強(qiáng)加固方式和技術(shù),真正做到有效地提高橋梁的耐久度和安全性。本文結(jié)合筆者多年的橋梁施工管理經(jīng)驗(yàn)對(duì)橋梁加固的流程和技術(shù)進(jìn)行了探討,以期為相關(guān)人員提供借鑒。
關(guān)鍵詞:橋梁 結(jié)構(gòu) 加固 技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
橋梁在建成投入使用后,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)營(yíng)可能面臨的損害有混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、沉降、變形、支座脫空、鋼筋腐蝕斷裂等,這些損傷情況的發(fā)生,說(shuō)明橋梁的安全度和承受力已不能滿(mǎn)足現(xiàn)在的需求,需要進(jìn)步一補(bǔ)強(qiáng)加固。隨著科技日新月異的發(fā)展,一些新的材料和工藝的被研究和使用,將帶來(lái)更多更好的加固新方法,目前我國(guó)及國(guó)外常用的關(guān)鍵橋梁加固方式有橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)、錨噴混凝土法、橋梁碳纖維加固技術(shù)、粘鋼加固技術(shù)等,先進(jìn)有效的橋梁加固技術(shù)的運(yùn)用,不但可以有效地保證橋梁加固的質(zhì)量安全,確保人們的出行安全,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展,而且相對(duì)于重建橋梁,可以大量節(jié)約人力和物力成本,實(shí)現(xiàn)其良好的社會(huì)效益。
1.橋梁加固的流程
在進(jìn)行橋梁的加固的時(shí)候,通常的工作程序是先要對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行鑒定,確定橋梁的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行加固方案的設(shè)計(jì),在方案設(shè)計(jì)完成后對(duì)加固方案進(jìn)行確認(rèn),然后組織施工人員進(jìn)行施工,最后是對(duì)施工的質(zhì)量情況進(jìn)行驗(yàn)收。對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的可靠性鑒定,主要是對(duì)病害結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,以便設(shè)計(jì)出好的加固方案,加固設(shè)計(jì)是現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加固方案的深化過(guò)程。加固施工是對(duì)被加固結(jié)構(gòu)按加固設(shè)計(jì)進(jìn)行加固的施工過(guò)程,對(duì)于大型結(jié)構(gòu)加固,為確保質(zhì)量和安全,施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計(jì)。
2.橋梁結(jié)構(gòu)加固方法
在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)病害鑒定后,對(duì)于一些較難處理的病害,就必須對(duì)橋梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)。在進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)的加固方面,有以下幾種加固的方法:
2.1 加大截面加固法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固可以采用增大構(gòu)件的截面面積的方法進(jìn)行加固,根據(jù)荷載大小和凈空條件不同,可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
2.2 外部粘貼加固法外部粘貼加固法是在橋梁的結(jié)構(gòu)外部用一些鋼制材料對(duì)橋梁進(jìn)行一次再次加固,這種加固方法可以有效的提高橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。在進(jìn)行加固的時(shí)候,需要對(duì)鋼制材料進(jìn)行粘合,這就要求所用的鋼制材料的構(gòu)件尺寸是大小正好適合的,這樣不但大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場(chǎng)合,又保證了粘和劑的質(zhì)量外部預(yù)應(yīng)力加固法指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理,在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應(yīng)力的一種加固方法。
2.3 改變結(jié)構(gòu)體系加固法每一座橋梁都有自己的結(jié)構(gòu)體系,在對(duì)橋梁進(jìn)行加固的時(shí)候,可以通過(guò)增設(shè)支撐或橋墩,來(lái)改變橋梁的結(jié)構(gòu),把原本簡(jiǎn)單的支撐變?yōu)楝F(xiàn)在的連續(xù)支撐,或者還可以在橋梁的下方增加支架,來(lái)減少橋梁因?yàn)槭芰Σ痪鴮?dǎo)致的變形。通過(guò)改變結(jié)構(gòu)的加固方法可以提高橋梁的承載能力。
2.4 增設(shè)縱梁加固法在橋梁的橋墩和臺(tái)基穩(wěn)定的情況下,并且橋梁還具有足夠的承載能力的情況下,要想對(duì)橋梁進(jìn)行加固可以選擇增設(shè)縱梁的加固方法,,采用增設(shè)承載能力高和剛度大的新縱梁,這些新梁與舊梁連接在一起共同受力。這樣在橋梁上行駛的車(chē)輛的荷載力就會(huì)重新在新舊縱梁上共同分擔(dān),使得原來(lái)的縱梁受力減少,加固后的橋梁承載能力和剛度得以提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時(shí),兼有拓寬的作用。
3.橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
橋梁體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),是張拉混凝土截面外的預(yù)應(yīng)力筋,通過(guò)轉(zhuǎn)向塊和體外筋端部錨具將預(yù)應(yīng)力直接傳遞給混凝土構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn)是具有維護(hù)方便,施工周期短、耐久性強(qiáng)、應(yīng)力變化幅度小等特點(diǎn),現(xiàn)已廣泛的應(yīng)用在混凝土舊橋結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固上。體外預(yù)應(yīng)力主要體系有混凝土漿體、防腐油脂、體外預(yù)應(yīng)力管道、錨固體系、轉(zhuǎn)向快等組成。體外預(yù)應(yīng)力對(duì)于加固舊橋,技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,可以極大的簡(jiǎn)化施工; 同時(shí)由于在梁肋中不設(shè)置管道,體外受力筋可及時(shí)更換,非常便于養(yǎng)護(hù)、加固和維修。體外預(yù)應(yīng)力鋼筋可以設(shè)計(jì)成可補(bǔ)拉、可更換的的,也可以設(shè)計(jì)成不可更換的,采用可更換的體外力筋,相對(duì)易于維修、施工、加固。有效的控制了鋼筋的摩阻損失,提高了預(yù)應(yīng)力筋利用效率。人負(fù)責(zé)檢查和觀(guān)察各種支撐物是否穩(wěn)定可靠。
4. 錨噴混凝土法
錨噴混凝土法主要是借助高壓噴射設(shè)備將混凝土組合物高速?lài)姙⒏采w在修復(fù)加固面。其主要的方法是先把錨桿錨入加固部位內(nèi),然后架設(shè)加固鋼筋,采用較小的水灰比的混凝土,驚醒噴射。錨噴混凝土加固法的優(yōu)點(diǎn)是施工周期短、進(jìn)度快、質(zhì)量可靠,是目前一種比較先進(jìn)、應(yīng)用比較廣泛的橋梁加固方法。根據(jù)混凝土的分類(lèi),目前錨噴混凝土的方式主要有干式錨噴、潮式錨噴、濕式錨噴、SEC 錨噴; 干式錨噴主要是控制水泥水灰比小與 0. 25,潮式主要是控制水灰比在 0. 25 ~0. 35 間,濕式主要控制水泥水灰比在 0. 5 左右。根據(jù)混凝土的組成又可分為一般混凝土錨噴和增加纖維混凝土錨噴。
5.橋梁碳纖維加固技術(shù)
碳纖維材料是一種高彈性、高強(qiáng)度的高科技材料,利用粘貼劑將其粘貼在橋梁構(gòu)建的表面,使之形成一體、共同承擔(dān)受力,可極大的提高橋梁構(gòu)建的抗壓、抗拉、抗剪能力,目前已在我國(guó)橋梁加固行業(yè)廣泛應(yīng)用。其主要優(yōu)點(diǎn)是適用面廣、高強(qiáng)高效、質(zhì)量易保證、施工周期短、自重輕、對(duì)原有構(gòu)建影響小、增加原有構(gòu)建的耐腐耐久性、施工簡(jiǎn)單等。其應(yīng)用范圍主要適用于各種構(gòu)建部位、各種構(gòu)建類(lèi)型的修補(bǔ)加固,比如殼體、橋墩、梁、板、柱等。具體的施工技術(shù)步驟為:(1)清除需要補(bǔ)強(qiáng)加固部位的混凝土已風(fēng)化的表層,進(jìn)行平整處理并清掃干凈,然后鑿毛露出新茬;(2)將樹(shù)脂均勻的覆蓋涂刷在已處理的施工面上, 等涂刷樹(shù)脂的部位不沾手時(shí),再用修平樹(shù)脂進(jìn)行基面的修平。然后涂上厚度為 3至5毫米的浸漬樹(shù)脂,并使其均勻的覆蓋好施工基面;(3)將碳纖維布鋪在涂好浸漬樹(shù)脂的表面,然后用棍子擠壓出中間的空氣,使碳纖維布浸融于浸漬樹(shù)脂,然后再均勻覆蓋一層 1 至2毫米的浸漬樹(shù)脂于碳纖維布上。
6.粘鋼加固技術(shù)
結(jié)構(gòu)粘鋼加固是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,研究出的一種新建筑結(jié)構(gòu)工程的加固技術(shù)。該技術(shù)以達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度為目的,通過(guò)運(yùn)用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面,從而使其在與別的加固方法比較時(shí),具有以下優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性。 第一,更加堅(jiān)固耐用,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的工程實(shí)踐,已經(jīng)向人們表明這項(xiàng)技術(shù)完全能保證加固工程的質(zhì)量,無(wú)論從結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度還是耐久性方面,都能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),也證明強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)方法是正確的和可靠的。 第二,施工更加快速,這項(xiàng)新技術(shù),只要是粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題,那么久可以更加高效地完成施工任務(wù),并能根據(jù)業(yè)務(wù)需要,在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工。
7.結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的橋梁建設(shè)中,很多橋梁由于施工過(guò)程中的橋梁設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、等主客觀(guān)因素的限制,使得橋梁在使用時(shí)產(chǎn)生安全隱患,而且國(guó)內(nèi)的橋梁很多是建國(guó)初期所建,由于當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)水平的原因以及使用時(shí)間過(guò)久,很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題,對(duì)于橋梁中存在的安全問(wèn)題,如果進(jìn)行拆除重建將耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,出于經(jīng)濟(jì)的角度考慮,使得橋梁的維護(hù)和加固技術(shù)顯得非常迫切。
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