橋梁加固工程施工探討

1、橋梁加固工程施工探討    摘要：橋梁加固就是通過(guò)一系列的措施增強(qiáng)橋梁承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力，提高橋梁整體的使用性能，以滿足新的使用要求。要針對(duì)橋梁出現(xiàn)的病害進(jìn)行適當(dāng)處理，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，使橋梁能滿足交通量的需求。本文對(duì)橋梁加固工程施工進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵詞：橋梁；加固；原則；施工方法 中圖分類(lèi)號(hào)：K928.78文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 所謂橋梁加固，一般是通過(guò)對(duì)構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)和結(jié)構(gòu)性能的改善，以達(dá)到恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力，延長(zhǎng)其使用壽命，適應(yīng)現(xiàn)代交通運(yùn)輸發(fā)展的需要。 一、橋梁工程加固的原則 所謂橋梁加固就是通過(guò)一系列的措施增強(qiáng)橋梁承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的

2、承載能力，提高橋梁整體的使用性能，以滿足新的使用要求。要針對(duì)橋梁出現(xiàn)的病害進(jìn)行適當(dāng)處理，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，使橋梁能滿足交通量的需求。 橋梁加固前首先要評(píng)定橋梁的技術(shù)狀況并鑒定其承載能力，確定加固方法，通過(guò)加固后能滿足結(jié)構(gòu)安全要求和正常使用要求，方可以進(jìn)行加固。具體加固范圍及措施要根據(jù)評(píng)定結(jié)果和實(shí)際情況來(lái)確定，如果橋梁病害是由特殊環(huán)境引起的，要采取針對(duì)性的處理措施。 橋梁加固應(yīng)依據(jù)原橋梁的設(shè)計(jì)圖，根據(jù)檢測(cè)評(píng)估報(bào)告并經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，綜合各個(gè)方面后進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程中，要充分考慮病害的影響、材料性能、新舊材料的差異等因素，演算各施工階段構(gòu)件的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，加固后的結(jié)構(gòu)演算還應(yīng)考慮溫度變化、預(yù)

3、加應(yīng)力、混凝土收縮、徐變等附加荷載的影響，確保加固后的橋梁能安全投入使用。與此同時(shí)，還要考慮加固的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，避免過(guò)多的投資，以實(shí)現(xiàn)加固的經(jīng)濟(jì)適用性。 二、橋梁工程加固施工方法 1、橋梁上部結(jié)構(gòu)加固 （1）體外預(yù)應(yīng)力加固法。體外預(yù)應(yīng)力法的加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料，通過(guò)張拉對(duì)梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消部分自重應(yīng)力，減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度，改善了結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度地提高結(jié)構(gòu)承載力。與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，力筋與原結(jié)構(gòu)只在錨固點(diǎn)與梁連接，類(lèi)似于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。這種方法在自重增加很小的情況下，可大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)剛度、抗

4、裂性。此法既適用于通行重車(chē)時(shí)的臨時(shí)加固，也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。 該方法主要適用情況有：當(dāng)混凝土梁中預(yù)應(yīng)力筋或普通鋼筋嚴(yán)重銹蝕及其他病害造成結(jié)構(gòu)承載力下降；需要提高橋梁的荷載等級(jí)；用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應(yīng)力幅度；適用于高應(yīng)力狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，尤其是大型結(jié)構(gòu)的加固等情況。目前，常用的體外預(yù)應(yīng)力的方法有下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法。 （2）增加構(gòu)件加固法。增加構(gòu)件加固法主要是指增設(shè)縱梁提高承載能力或拓寬改建，增加橫隔板加強(qiáng)橫向聯(lián)系。當(dāng)墩臺(tái)地基安全性能好，并具有承載能力，上部結(jié)構(gòu)也基本完好，但其承載能力不能滿足要求，同時(shí)要求加寬橋面時(shí)，一般采用增加承載能力高和剛度大的

5、新縱梁使新舊梁互相聯(lián)結(jié)共同受力。對(duì)于要進(jìn)行拓寬改造的，則還需要對(duì)墩臺(tái)進(jìn)行拓寬。常使用的方法根據(jù)增加構(gòu)件及新舊主梁聯(lián)合受力形式可分為：增設(shè)縱梁加固（不拓寬橋面）；增設(shè)邊梁加固；單邊拓寬技術(shù)改造；雙邊拓寬技術(shù)改造；增加輔助橫梁加固。 （3）粘貼鋼板加固法。粘貼鋼板加固是采用粘結(jié)劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉邊緣或薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)物形成整體，從而提高梁承載能力的一種加固方法。若使用錨栓將鋼板錨固在梁體上，則又稱錨栓鋼板法，這時(shí)鋼板可適當(dāng)厚一些。鋼板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土結(jié)構(gòu)抗彎剛度，使結(jié)構(gòu)撓度減小，限制了裂縫的發(fā)展。并且施工時(shí)可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行裁切鋼板，有效發(fā)揮粘鋼構(gòu)件的抗彎

6、、抗壓和抗剪的性能，受力均勻，不會(huì)在混凝土中產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。除此以外，該方法還具有施工簡(jiǎn)便、快速，不影響結(jié)構(gòu)外形，加固費(fèi)用低，不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優(yōu)點(diǎn)。不足之處是粘結(jié)劑的質(zhì)量及耐久性是影響加固效果的主要因素。 （4）碳纖維加固法。粘貼碳纖維加固技術(shù)是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)物表面，當(dāng)結(jié)構(gòu)荷載增加時(shí)，兩者共同工作，提高構(gòu)件承載力，從而達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。纖維復(fù)合材料的力學(xué)特點(diǎn)是其應(yīng)力應(yīng)變量完全線彈性，不存在屈服點(diǎn)或塑性區(qū)。由于碳纖維具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)異物理力學(xué)性能，以及施工速度快，施工工期短，粘貼質(zhì)量容易得到保證等優(yōu)點(diǎn)，因此是舊橋加固補(bǔ)強(qiáng)的理想材料

7、。碳纖維加固法中粘結(jié)材料的性能是保證碳纖維與混凝土共同工作的關(guān)鍵，也是兩者傳力途徑的薄弱環(huán)節(jié)，因此粘結(jié)材料應(yīng)有足夠的剛度與強(qiáng)度，保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞，同時(shí)應(yīng)有足夠的韌性，不會(huì)因混凝土開(kāi)裂導(dǎo)致脆性粘結(jié)破壞。與其他加固方法相比，采用碳纖維加固舊橋能最小程度地改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，保證在設(shè)計(jì)荷載范圍內(nèi)與原結(jié)構(gòu)共同受力。 （5）橋面層補(bǔ)強(qiáng)加固法 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法是通過(guò)在橋面板（主梁頂面）加鋪一層鋼筋混凝土層，使其與原有結(jié)構(gòu)形成整體，從而達(dá)到增大橋面板或主梁有效高度和受壓截面，增加橋面整體剛度，提高橋梁承載能力的一種加固方法。主梁或橋面板承載力不足，剛度不夠，或鉸接梁、板的鉸縫不能有效傳力時(shí)

8、，可采用橋面補(bǔ)強(qiáng)加固法進(jìn)行加固。這種加固方法主要適用于中小跨徑的橋梁。 采用橋面補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行加固，橋面板或主梁恒載將有所增加，應(yīng)通過(guò)計(jì)算判斷橋面增厚后是否可以提高橋梁的有效承載能力。若恒載的增加影響較大，則應(yīng)考慮采用其他加固方法或與其他方法綜合運(yùn)用。采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層法加固時(shí)，加固結(jié)構(gòu)屬二次受力結(jié)構(gòu)，加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)受力，補(bǔ)強(qiáng)層在加固后并不立即受力，而只有在新增荷載下，即第二次加載情況下才開(kāi)始受力。另外，加固結(jié)構(gòu)存在補(bǔ)強(qiáng)層與原結(jié)構(gòu)整體工作、共同受力的問(wèn)題，混凝土結(jié)合面上的強(qiáng)度較整體澆筑的強(qiáng)度要低，必須采取構(gòu)造措施克服這一弱點(diǎn)。當(dāng)混凝土結(jié)合面的強(qiáng)度可以保證補(bǔ)強(qiáng)層與原有梁（板）的整體受力工作性能時(shí)，所形成

9、的加固構(gòu)件就是組合梁（板），也就具有組合構(gòu)件的分階段受力的特點(diǎn)。為減少補(bǔ)強(qiáng)層增加的恒載，往往先將原有的橋面鋪裝層鑿除，并要求對(duì)伸縮縫進(jìn)行改造。 2、橋梁墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固 （1）擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。橋梁基礎(chǔ)擴(kuò)大底面積的加固方法，稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法。此法適應(yīng)于基礎(chǔ)承載力不足或埋置太淺，而墩臺(tái)又是磚石或混凝土剛性實(shí)體或基礎(chǔ)時(shí)的情況。當(dāng)構(gòu)造物基礎(chǔ)具有較大的不均勻沉降，并且地基土質(zhì)比較堅(jiān)實(shí)時(shí)，可以采用擴(kuò)大基礎(chǔ)法進(jìn)行加固。而對(duì)于擴(kuò)大部分基礎(chǔ)底部的地基承載力不足的問(wèn)題，可采取在擴(kuò)大部分基礎(chǔ)下打入一定數(shù)量的樁，以提高地基承載力，樁的參數(shù)根據(jù)地基變形計(jì)算來(lái)加以選定。擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法施工比較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是它必須使新老基礎(chǔ)連成一體共同承受上部荷載，故加固費(fèi)用較高，而且加固效果也不易控制。 （2）高壓旋噴注漿加固法。高壓旋噴注漿，就是先利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預(yù)定位置，旋轉(zhuǎn)并以一定的速度提升，同時(shí)將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出，沖擊破壞土體，高壓流切割并攪碎土層，使其成顆粒狀分散，一部分被漿液和水帶出鉆孔，另一部分則與漿液攪拌混合，隨著漿液的凝固，組成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B能力的固結(jié)體，從而對(duì)地基進(jìn)行加固的一種加固方法。旋噴注漿加固法用途廣泛，加