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桥梁的结构加固设计方法

文章来源:mengxq868 人气: 577 发表时间: 07-20

  随着我国经济的高速发展、人口的不断增加,道路交通承受了巨大的压力。尤其是各类桥梁,在经历了长时间的高强荷载后,早已面目斑驳,不堪重负。裂缝、凹陷,甚至是垮塌现象屡见不鲜。 对于这些年久失修的桥梁,必须行加固设计,通过一定的措施使部分构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。然而,由于桥梁结构的特殊性,其加固难度远远大于普通道路。

  大体来讲,主要有以下几点:

  1、正在服役的桥梁,有现实的交通需要,要在不中断其使用功能的情况下加固设计,施工时间特殊,甚至在施工中有交通干扰。

  2、青岛钢结构的结合难度大,包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的接合面。

  3、风险大,凡是要加固设计的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,旧桥原有的设计资料和施工记录匮乏,结构内部情况不详,现有受力情况不一样,很难确定其受力极限,给旧桥加固带来了风险。

  常用加固方法:

  1、预应力碳板加固梁板

  一些空心板底部会出现较多裂缝病害,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,危害桥梁的正常使用。可采用预应力碳纤维板加固系统加固。

  预应力碳纤维板系统安装简便,方便在现场进行安装,安装时无需开槽,对原结构损伤小,占用空间小,可在狭小空间进行安装作业。

  2、灌缝胶修补裂缝

  桥梁底部裂缝通过预应力碳板可以有效得到控制,但不会令其消失,裂缝在荷载或外界诸多因素的作用下,会产生病变,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,危害桥梁的正常使用,必须进行加固设计加以控制。采取裂缝胶修补裂缝,可有效防止裂缝扩展引起钢筋锈蚀等病害。该法利用在特制合成橡胶管状注入器中,充满树脂膨胀产生的300KPa左右的恒定自然弹性压力,将高分子树脂修补材料缓慢持续的压入裂缝中。可有效防止裂缝中积存的气阻,从而保证修补质量。钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,采用此法,易灌满,粘结性好,公路旧桥加固设计得以普遍采用,是一种较为先进的裂缝修补方法。

  3、套拱法加固拱圈

  石拱桥经常会出现主拱圈拱顶横向开裂,拱顶下挠变形,结构受力导致侧墙竖向开裂严重,这时多采取主拱圈套拱肋加锚喷加固设计。主拱圈增设钢筋混凝土拱肋,肋间可设横隔粱,多位于拱顶处、1/4处、3/4处、拱脚处。肋与横梁间网格挂设钢筋网,锚喷肋间网格;拱肋处墩台可设现浇砼肋墙,桥墩墙间采用横粱连接。通过增大主拱圈截面提高承载力。通过锚喷层与原结构的紧密粘结,有效抑制原结构的开裂,并可显著提高加固设计构件的整体强度。该法施工难度小,施工设备简单,造价低,施工周期短。常用于提高桥梁的强度、刚度以及因支点截面尺寸偏小导致的抗剪强度不足等混凝土梁的加固维修。

  4、桥面补强层加固梁板

  由于原桥面钢筋混凝土铺装破损,造成桥面沥青砼有坑槽,且有明显的裂纹和下陷。部分板底勾缝脱落,板缝间渗水严重。为确保结构安全,原桥面铺装凿除,首先应浇注防水钢筋混凝土,原桥伸缩缝装置原状利用。以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载力目的。采用此法时先将原桥面铺装全部凿除,拉毛洗净,预制空心板顶面做成凸凹不平的粗糙面,布设相应要求的钢筋网,凿除铺装后布设钢筋网。使新旧层面充分结合,以利整体受力,提高抵抗厚度增加引起的桥梁恒载的能力。该法在较小跨径的梁板桥梁应用较为广泛。

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