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晓岩桥梁维修加固技术的应用

时间:2020-04-26 10:13:55 点击: 【字体:

桥梁维修加固是指对存在问题的桥梁进行维修和主要承重部件的补强,以改善桥梁的结构性能,恢复桥梁结构的承载能力,提高桥梁应用的安全性,延长桥梁的使用寿命。桥梁维修加固主要针对三、四类或使用时间较长的桥梁,是使桥梁满足规定承重力要求和使用功能的有效举措。

随着社会交通量的迅速增长,桥梁的承载能力和通过能力也被赋予更高的期望。现阶段我国大部分公路桥梁在环境因素及自然灾害的影响下出现一定问题,部分公路桥梁管理部门过于重视桥梁的建设,忽略桥梁的养护,导致桥梁的使用性能日益下降,无法满足交通运输的使用要求。因此,加强桥梁的日常养护,对不符合交通运输要求的桥梁进行维修和加固对恢复和提高桥梁运行的安全性具有重要意义。


1.新时期桥梁维修加固现状及意义

桥梁维修和加固

目前我国桥梁维修加固技术尚不够成熟,相关理论分析仍停留在桥梁建设的水平上。随着《公路桥涵养护规范》《公路桥梁加固设计规范》《公路桥梁加固设计施工技术规范》等一系列公路桥梁养护规范的出台,使我国桥梁维修加固技术逐步纳入规范化管理。我国桥梁工程建设主要以混凝土施工作为核心技术,钢筋混凝土构件由于受到温度、炭化、酸侵蚀、氯离子侵入、冻融盐害等因素的影响,易发生变形,导致桥面出现裂缝。

桥梁工程设计的不合理也是目前影响我国桥梁质量的主要因素。如桥台较高或砌体强度不足,在土压力较强的情况下会导致桥台严重变形,带来交通安全隐患。由于桥梁在设计及施工方面存在一定问题,以及铺装层过薄、铺装过程中未设钢筋网、铺装与桥板之间存在夹层、钢筋含量过小等因素会给桥梁的行车舒适性带来不利影响,桥梁的整体使用寿命缩短。此外桥梁伸缩缝装置的设置位置不合理,在车轮荷载的反复作用下,会造成桥梁伸缩缝损伤,影响其经济运行。

桥梁维修及加固是桥梁养护中的重要环节,旧桥的维修加固与新建桥梁明显不同,需要综合考虑桥梁自身的结构设计,周围环境、病害特点、资金投入等多方面的因素。因此桥梁的维修加固无论是从改造方案的和施工设计,还是维修加固方案的具体实施,其施工难度往往大于新建桥梁。旧桥经维修加固处理后,其结构形式、承载能力及耐久性均能够满足交通运输的要求,经济投入通常低于新建桥梁的40%—50%,具有明显的经济效益和社会效益。


2.桥梁维修加固技术在桥梁养护中的应用

桥梁维修和加固

桥梁养护过程中对存在问题和损毁的桥梁进行维修和主要承重部件的补强是恢复和提高桥梁运行安全性的有效措施。维修加固的具体措施主要包括桥面修补、桥面补强层加固、粘贴加固、体外预应力加固、改变结构体系加固、T型梁截面转化法、纤维增强塑料加固等方法。


桥面修补主要是针对桥梁表面出现碎裂、洞穴及脱落等情况进行维修,在修复的过程中将前面破损部分凿除后,重新灌注混凝土。在桥面板破裂和损毁较为严重的情况下,应重新浇筑混凝土桥面,并将伸缩缝损伤部分彻底清理,确保桥板间横向横向联系的紧密性。在对桥面铺设钢筋网时,应注意在钢筋网下预留保护层,防止铺装层上形成素混凝土。


桥面补强层加固是指在旧有混凝土桥面或钢筋混凝土的基础上,加铺混凝土补强层或钢筋混凝土,以修补损坏桥面,增加原有梁板的厚度和梁板的抗弯能力,主要针对出现裂缝或剥离等损坏的桥面进行修补和加固。


粘贴加固是指在桥梁混凝土构件外部应用结构胶固定钢板和钢筋,提高混凝土构件的承载能力。粘贴加固法可有效提升被加固物体的抗弯能力,且施工快速简单,消耗材料较少,在我国桥梁维修加固作业中已经取得广泛应用。


体外预应力加固主要应用于较大跨度桥梁的维修加固,通过体外预应力技术的施加预应力,改善桥梁的使用性能和承载能力。体外预应力加固法主要是通过在桥梁下缘受拉区域设置粗钢筋,以形成预应力钢丝束或预应力拉杆,从而对桥梁整体产生偏心预应力,是以粗钢筋、高强钢丝等钢材对桥梁上部施加体外预应力,施工工艺较为简单,且不影响桥梁的原有结构。


T型梁桥截面转换加固是桥梁维修加固中较为简便的方法,可进行桥下施工,工作量较小。当T性梁桥承载力不足,将会导致桥梁受拉区域出现裂缝或桥梁跨挠度过大,这种情况下可应用T型梁桥截面转换法进行加固。改变结构体系加固主要是通过改变桥梁旧有的结构体系将被动加固变成主动加固。由于不同桥梁结构体系具有不同的受力特点,因此通过改变桥梁体系如加劲梁式叠合梁加固法、八字撑架加固法、改桥为涵加固法等进行桥梁加固可达到满意的加固效果。


纤维增强塑料加固法是指将碳纤维应用于桥梁加固的一种方法,以提高桥梁混凝土构件的承载能力,改善桥梁结构抗冲击能力和耐疲劳性,且具有较好的抗裂能力。


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