橋梁需要加固的原因

1、隨著建筑業(yè)的開展，加固工程越來越多。目前加固發(fā)面的標(biāo)準(zhǔn)主要有?混凝土加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?CECS25：90.對于上部構(gòu)造荷載增加而對柱子的加固方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等，其中加大柱子截面法熟稱外包柱施工，該方法施工方便且承載力提高效果明顯。加大截面加固法的最大問題就是使新舊局部混凝土整體工作，共同受力問題，而新、老混凝土的結(jié)合面是加固構(gòu)造受力時的薄弱環(huán)節(jié)。因此，從設(shè)計構(gòu)造上配置足夠的貫穿于結(jié)合面的剪切摩擦筋或錨固件將兩局部連接起來，是確保結(jié)合面能有效傳力，并使新舊兩局部混凝土整體工作的關(guān)鍵。一、工程實例柳州火車站站房改造外立面裝修工程中，在原有站房的根底上進展改造裝修，12層在

2、外立面上增加單跨框架構(gòu)造，其中的一排框架柱利用既有站房柱，2層以上框架那么在1、2層的框架梁上布置跨度小些的框架構(gòu)造，并且在框架頂及原有站房屋面上新增鋼筋混凝土大型弧形屋面板。根據(jù)以上改造，原有站房的一排框架柱要增加承受幾乎一半的新增荷載。根據(jù)設(shè)計要求采用加大框架柱截面法對該局部柱進展加固。該加固工程中該如何保證新老混凝土共同工作就成為工程施工中需要解決的主要矛盾，故必須采取一系列施工措施加以保證。二、構(gòu)造措施在加大截面法加固柱施工過程中如何保證新老混凝土整體工作就成為構(gòu)造措施的關(guān)鍵。為了確保結(jié)合面能有效的傳力，使新老混凝土能整體工作，在設(shè)計過程中就要考慮如何把外包混凝土的封閉箍筋，通過可靠的

3、的方式與原混凝土柱聯(lián)系。要使眾多的箍筋能與原混凝土柱連接好，需要設(shè)計出可靠而簡單的連接方法。根據(jù)現(xiàn)場情況考察比擬多種方案，最后確定連接構(gòu)造，該方法有效且方便施工，容易操作。該連接構(gòu)造的傳力途徑為：1.將原柱4面各安放2根8號槽鋼，作為后加箍筋的支架。2.槽鋼通過以下方式和原柱混凝土相連接：1原柱施工時留下PVC套管，且槽鋼靠近原柱混凝土?xí)r，穿對拉螺栓固定槽鋼；2對于沒有PVC套管但槽鋼靠近原有柱混凝土處設(shè)置膨脹螺栓，用膨脹螺栓固定槽鋼。3對于槽鋼離原有柱混凝土較遠時，那么應(yīng)預(yù)先根據(jù)現(xiàn)場實際尺寸把槽鋼和10cm寬，8mm厚的鋼板用14鋼筋焊接成桁架形式，再把鋼板用膨脹螺栓固定在原有柱混凝土上如圖

4、三。在正式施工前必須先對膨脹螺栓的抗拔性能進展試驗，以保證能到達原柱混凝土有效連接的效果。3. 槽鋼按放好后，根據(jù)圖紙安放好外包柱鋼筋，然后把后封閉箍筋和槽鋼焊牢。箍筋在豎向方向上每米設(shè)一個14封閉加強箍與槽鋼焊牢。在根底頂面及樓層面上設(shè)3個14封閉加強箍。三、施工措施一嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求對原柱混凝土外表鑿毛施工時按標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求將外表打成溝槽，溝槽深度為10mm，間距不大于200mm，原混凝土柱的棱角打掉，同時除去浮渣、塵土。二采用界面劑為了使結(jié)合面混凝土的黏結(jié)抗剪強度和黏結(jié)抗拉強度接近或高于混凝土本身強度，防止結(jié)合面過早開裂破壞，在澆筑新混凝土前，淋灑1層30%白乳膠水泥漿界面結(jié)合劑。

5、三在混凝土中參加AEA微膨脹劑為提高結(jié)合面的黏結(jié)性能，保證新舊兩局部混凝土能整體工作，共同受力，要求加固混凝土收縮性小。本工程在混凝土中參加12%的AEA膨脹劑以減少后澆混凝土的收縮。四在混凝土中參加減水劑由于在后澆混凝土僅為150mm300mm厚，并且在該范圍內(nèi)配有大量的鋼筋。為保證混凝土的澆筑質(zhì)量，混凝土的坍落度不能太小，加固混凝土設(shè)計強度為C35，水灰比不能太大，因此在混凝土中按水泥用量的1%摻入FDN-型高效減水劑，以保證混凝土的強度和坍落度。五加強混凝土的振搗為保證混凝土的質(zhì)量，施工過程中應(yīng)加強振搗。澆筑時不可一次下料過多，在下料500mm高度后應(yīng)停頓下料，待振搗密實前方可再次下料。

6、由于加固局部截面較小，且柱子教高，為防止出現(xiàn)斷柱現(xiàn)象，在下料時，應(yīng)用鐵錘輕敲模板外壁，以使混凝土在中間不被隔斷，并且以此方法檢查以澆筑混凝土局部是否飽滿。振搗時以小直徑插入式振搗棒振搗為主，同時模外也用外震動器振搗。六加強澆水養(yǎng)護因后澆混凝土比擬薄，其反面就是原有混凝土面，在養(yǎng)護的過程中要保證混凝土對水分的需求，現(xiàn)場要定時灑水，保證其外表長期保持濕潤狀態(tài)。養(yǎng)護期不得小于14天。四、后澆混凝土質(zhì)量評定按標(biāo)準(zhǔn)要求預(yù)留混凝土實塊，同標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護及標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護28天，實塊實壓。與普通混凝土的質(zhì)量評定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進展評定1 橋梁需要加固的原因橋梁是公路的咽喉,其使用功能的好壞直接影響整條線路的暢通,既有公路中設(shè)

7、計標(biāo)準(zhǔn)較低的橋梁嚴(yán)重制約了公路運輸事業(yè)的開展。我國公路橋梁 的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)隨著國民經(jīng)濟的開展而不斷提高:設(shè)計 荷載由汽- 6 、汽- 8 、汽- 10、汽- 13 開展到汽- 15、汽- 20 及汽- 超20 級;驗算荷載也由拖- 30、拖- 60 、拖- 80 開展到掛- 100 和掛- 120。據(jù)調(diào)查,全國在20 世紀(jì)80 年代前建成的國道、省道和縣級公路中永久性大、中型橋梁的設(shè)計荷載到達汽- 20 級、掛- 100 標(biāo)準(zhǔn)的僅占6. 53 % ,汽- l0 、履- 50 及以下荷載標(biāo)準(zhǔn)的橋梁占9. 17 % ,其余84. 3 %的橋梁根本上是汽- 13 級和汽- 15 級標(biāo)準(zhǔn)。由此可見,既有橋

8、梁已不能適應(yīng)當(dāng)前的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。同時,隨著國民經(jīng)濟的開展,交通量和車輛載重不斷加大,公路交通的負(fù)荷日趨增大,使局部早期設(shè)計修建的橋梁的既有損傷不斷加重,加速了橋梁的老化、破損。特別是修建年代早、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低的橋梁,病害嚴(yán)重, 已不能維持正常使用,而只能限速限載通行,甚至不得不關(guān)閉交通,嚴(yán)重影響和制約了交通運輸和地方經(jīng)濟的開展。受資金和材料資源的限制,上述橋梁不可能全部撤除重建,而期望盡量利用既有橋梁,通過技術(shù)手段對舊橋進展技術(shù)改造,恢復(fù)和提高其承載能力。2 梁式橋上部構(gòu)造改造技術(shù)梁式橋上部構(gòu)造加固改造技術(shù)主要有以下幾種: 擴大和增加原構(gòu)造構(gòu)件截面,以提高原構(gòu)造的強度和剛度; 以新的構(gòu)造代替原抗力

9、缺乏的構(gòu)造; 改變原構(gòu)造的受力體系,使原構(gòu)造受力減少; 對原構(gòu)造施加預(yù)應(yīng)力,改善原構(gòu)造的受力性能。 其中,前三項為常規(guī)加固技術(shù)。2. 1 常規(guī)加固技術(shù) 常規(guī)加固技術(shù)的具體內(nèi)容及優(yōu)缺點見表1。技術(shù)名稱技術(shù)內(nèi)容適用范圍優(yōu)缺點增大主梁截面法增加主梁法鑿開梁肋下緣砼保護層,露出原底層主筋,將原箍筋切斷拉直后在主筋下緣增焊受力主筋,再重新澆筑保護層砼,以增大受力鋼筋的截面適用于受力主筋截面缺乏且橋下凈空受限,不允許增加梁高的情況不減小橋下凈空,但需截斷并接長箍筋,對構(gòu)造的損傷較大,導(dǎo)致施工中的不平安因素增多,且施工工藝較復(fù)雜加厚橋面板法鑿除原橋面鋪裝層,橋面板經(jīng)鑿毛洗凈并每隔一定間距設(shè)置剪力槽或剪力鍵,

10、再現(xiàn)澆一層新的鋼筋砼鋪裝層適用于允許中斷交通的小跨徑T 梁或板梁橋施工時橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用;將增加構(gòu)造自重產(chǎn)生的彎矩,構(gòu)造的承載力提高不顯著增大梁肋混凝土截面法將結(jié)合部位的砼鑿毛洗凈后,每隔一定間距露出原主筋,增設(shè)箍筋將新、舊主筋結(jié)實連接,再掛模澆筑新增梁肋馬蹄形砼適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況將減小橋下凈空,對于要求橋下凈空的橋梁無法組織實施且對橋梁的外觀影響較大,不適于城市橋梁外部粘結(jié)加固粘貼鋼板對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進展外表處理后,用環(huán)氧樹脂膠漿將鋼板粘貼在砼外表,并加壓成型,使鋼板密貼砼外表,以提高梁的抗彎、抗剪能力粘貼鋼板加工成型較困難,需要一定

11、的支護設(shè)備,而且在長期使用過程中維修保養(yǎng)工作量大,粘結(jié)材料的耐久性能也值得重視粘貼玻璃鋼對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進展外表處理后,用環(huán)氧樹脂膠漿將多層玻璃纖維布壓鋪成玻璃鋼(其間可放高強鋼絲排柵) ,然后將成型玻璃鋼粘貼在構(gòu)件下外表特別適用于重型車輛或大型設(shè)備過橋時的臨時加固處理玻璃鋼的彈性模量較砼低,在荷載作用下產(chǎn)生的變形較大,且玻璃鋼在惡劣環(huán)境下的老化問題較突出粘貼鋼筋對粘貼部位砼和粘貼用鋼板進展外表處理后,用環(huán)氧樹脂膠漿將點焊成排柵的鋼筋粘貼在砼外表,并對鋼筋作防護處理,以提高梁的抗彎能力增加輔助構(gòu)件法增加主梁在新增主梁位置將原橋面鑿開,切斷原橫隔梁,利用原構(gòu)造掛設(shè)模板,現(xiàn)澆鋼筋砼主梁,并

12、連通原橫隔梁,保證新舊構(gòu)造成為整體,共同受力適用于主體構(gòu)造根本完好、而承載力不能滿足要求的情況必須中斷交通,且工藝復(fù)雜,工程量大,對原構(gòu)造的損傷較大增加橫隔梁在新增橫隔梁部位的主梁上鉆孔,設(shè)置貫穿全橋?qū)挼匿摻?并設(shè)法固定鋼筋,待將與主梁結(jié)合處的砼鑿毛、清洗后掛模澆筑適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部構(gòu)造改變構(gòu)造體系法八字撐架加固在簡支橋孔設(shè)置鋼制或鋼筋砼制八字撐架,為原橋上部構(gòu)造增設(shè)兩個支承,使原一跨簡支梁變?yōu)槿邕B續(xù)梁適用于建在不通航河道上的橋梁上部構(gòu)造對橋下凈空影響非常大,極不適于城市橋梁的加固,當(dāng)建筑高度較大時,其工程量較大連續(xù)體系加固將原多跨簡支梁的梁端翼緣連接起來,使受力體系

13、由原來的簡支轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù),從而改善構(gòu)造的受力性能適用于原簡支梁跨中截面抗彎能力明顯缺乏的情況雖不受凈空限制,但對交通有影響增設(shè)大邊梁法在原橋主梁的兩側(cè)增設(shè)抗彎、抗扭剛度相對較大的梁,并設(shè)置橫隔梁使新舊構(gòu)造成為整體,共同受力,使新增邊梁能分擔(dān)較多的荷載內(nèi)力,從而減少原有構(gòu)造承當(dāng)?shù)膬?nèi)力適用于主體構(gòu)造根本完好,具有一定承載潛力,同時需要加寬的橋梁新建局部與原有構(gòu)造相對獨立,對交通的影響較小,也不受橋下凈空的限制,但新建局部與原有構(gòu)造之間必須采取可靠的聯(lián)結(jié)措施,才能使其共同工作截面轉(zhuǎn)換法將多梁式鋼筋砼T 型梁橋的下翼緣封閉,使橋梁由開口的型轉(zhuǎn)換為閉合的箱型構(gòu)造,提高截面的抗彎、抗扭剛度適用于T 型梁或型

14、梁橋加固效果較好, 但施工時在橋下工作,操作空間受到限制,特別是箱型梁底板砼的澆注較困難2. 2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)隨著荷載等級的不斷提高,橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向開展,預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)造的應(yīng)用越來越廣泛,在今后的橋梁加固中,現(xiàn)有加固技術(shù)可能在很大程度上受到限制,因此,有必要開發(fā)和研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在舊橋改造中的應(yīng)用。用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對構(gòu)造進展加固主要是通過后張法中的體外預(yù)應(yīng)力來實現(xiàn)的,其施工工藝:體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于砼構(gòu)件的外側(cè),鋼束穿過設(shè)在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進展張拉,從而使砼構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。此法的主要目的是簡化預(yù)應(yīng)力工藝,但構(gòu)造的受力|考試-大|特性比常規(guī)的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼差,鋼材用

15、量也較大,目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程中。2. 2. 1 下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法當(dāng)橋下凈空能夠滿足通車、通航要求時,可采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿的方法進展加固。設(shè)計時一般采用粗鋼筋作為拉桿,兩端錨固在梁端,中間采用單柱或多柱支撐,使梁受到預(yù)應(yīng)力的作用。施加預(yù)應(yīng)力的主要方法: 橫向收緊法。將拉桿分兩層布置于梁底兩側(cè),在靠近梁的支座附近向上彎起,與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐,在縱向每隔一定距離設(shè)置一道撐棍和緊鎖螺栓, 再通過收緊器將拉桿橫向收攏而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。 縱向張拉法。將預(yù)應(yīng)力拉桿沿梁底布置,兩端向上彎起,錨固于梁端,然后直接張拉梁底的水平拉桿, 使拉桿產(chǎn)生預(yù)拉力,梁體因此受到預(yù)應(yīng)力的作用。以上加固方法在福建省南平電機廠專用橋、廣東省肇慶大沙橋、吉林省青山橋等7 座橋梁中得以成功應(yīng)用。實踐說明,其加固效果很理想。但都需要在舊梁上設(shè)置可靠的錨固板,張拉的工藝比擬復(fù)雜,其耐久性和抗疲勞性還有待進一步研究。2. 2. 2 預(yù)應(yīng)力鋼絲束法沿梁腹側(cè)面按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束,在梁底每隔一定距離(50100 cm) 設(shè)置一根定位箍, 用以固定鋼絲束的形狀,鋼絲束的兩端穿過梁端翼緣板伸至梁頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束,通過定位箍使