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文檔簡介
梁式橋上部結(jié)構(gòu)的維修加固技術(shù)第五章
梁式橋上部結(jié)構(gòu)常見
缺陷及其原因5.4.1.1
梁式橋上部結(jié)構(gòu)常見的主要缺陷
一混凝土梁式橋上部結(jié)構(gòu)的缺陷(1)在混凝土梁式橋上部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的主要缺陷,根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造形式、使用構(gòu)件、建橋處地理氣候條件以及使用情況等的不同,其產(chǎn)生的部位、種類和程度也不同。(2)混凝土梁式橋中的主要缺陷往往從表層發(fā)生的各種異?,F(xiàn)象中反映出來,如裂縫、磨損、剝落、掉角、露筋、銹蝕、蜂窩麻面等等。(3)混凝土橋由于暴露在自然界中,缺陷長年累月地受到自然界各種因素的影響,缺陷會擴大、發(fā)展、加深。
(4)在混凝土橋中,許多缺陷和原因不是一一對應的,不少情況是由一個因素引起,而其他因素則多為促進缺陷發(fā)展的原因。二橋梁車輛荷載設(shè)計標準偏低,承載能力不足(1)正常使用橋梁的承載能力是由其設(shè)計荷載標準所確定的,但為了適應道路運輸對橋梁載重要求的發(fā)展,設(shè)計規(guī)范在不斷的修訂,設(shè)計用的汽車荷載也在不斷的增大。(2)很多根據(jù)“舊規(guī)范”設(shè)計的橋梁仍在使用,這些橋梁上部結(jié)構(gòu)承載能力要比現(xiàn)行規(guī)范要求的荷載設(shè)計標準為小,這樣就出現(xiàn)了各種承載能力橋梁并存的情況。(3)從現(xiàn)實的交通情況來看,實際行駛的車輛,其載重往往超過橋梁的承載能力。因此,許多舊橋由于荷載等級偏低,承載能力不足使橋梁結(jié)構(gòu)受到損害。三橋面凈寬偏小,影響橋梁的通過能力由于道路交通的不斷發(fā)展,顯得許多舊橋修建標準偏低,橋面窄小,致使車輛不能順利流暢通過。為此,往往必須采取拓寬加固的措施,從而達到增加橋面凈寬,提高橋面車輛通過能力的目的。5.4.1.2梁式橋主要缺陷的種類及原因分析一梁式橋主要缺陷的種類
混凝土梁式橋主要缺陷中,除設(shè)計荷載偏小,承載能力和通過能力不足是由于人為與客觀的原因造成的外,其他主要由于設(shè)計、施工和外界因素等原因造成的,分類如下圖3-4-1:二梁式橋上部結(jié)構(gòu)主要缺陷的原因分析
1.設(shè)計方面的原因:設(shè)計上引起的缺陷主要有結(jié)構(gòu)不合理、計算上的錯誤以及設(shè)計施工圖不完善等三方面。(1)結(jié)構(gòu)不合理:在橋梁設(shè)計方案的選擇過程中,一般由橋梁地質(zhì)條件、施工方法、經(jīng)濟指標、使用要求等多方面的因素來決定所選用橋梁的結(jié)構(gòu)形式。如果結(jié)構(gòu)選擇確定不合理,將會使橋梁建成后有可能發(fā)生缺陷。
(2)設(shè)計計算方面的錯誤:在橋梁設(shè)計計算過程中,由于計算錯誤和取值差錯等原因可能使橋梁建成后就出現(xiàn)問題。(3)在構(gòu)件的一些特殊部位的設(shè)計錯誤:如構(gòu)件的角隅處,預應力鋼筋的錨固處。
(4)設(shè)計施工圖紙不完善:在設(shè)計圖紙中,鋼筋和預應力鋼筋的布置往往存在一些問題。2.施工方面的原因:(1)材料性質(zhì)不好:施工中所采用的混凝土、鋼筋、預應力剛才等材料,如質(zhì)量不好,不符合規(guī)范要求,常常是導致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各中缺陷的內(nèi)在因素。(2)施工質(zhì)量不好:在混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞的原因,最多的是由于施工質(zhì)量不好引起的。(3)施工操作人員的技術(shù)熟練程度與素質(zhì),也對施工質(zhì)量起著重要作用。(4)以下就容容易產(chǎn)生缺缺陷的主要要工種作一一概略說明明:①鋼筋安裝::鋼筋網(wǎng)和和鋼筋骨架架在安裝中中最容易出出現(xiàn)的是安安裝后鋼筋筋混凝土的的保護層太太厚或太薄薄的問題。。②混凝土的澆澆注和養(yǎng)生生:混凝土土澆注不慎慎會導致結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)空空洞、蜂窩窩麻面等缺缺陷;養(yǎng)生生不足又會會使結(jié)構(gòu)出出現(xiàn)裂縫。。③預制構(gòu)件的的安裝:預預制構(gòu)件安安裝不好,,如尺寸出出現(xiàn)偏差,,斷面尺寸寸有可能不不足,從而而使結(jié)構(gòu)強強度存在問問題。④模板等臨時時工程的設(shè)設(shè)置:模板板設(shè)計不好好,或拆除除過早,也也都能導致致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)現(xiàn)缺陷。3.外界因素::外界因素素指行駛于于橋梁上的的車輛流量量的不斷增增加,車輛輛載重的加加大;突發(fā)發(fā)事故的發(fā)發(fā)生;自然然界的特大大災害;周周圍惡劣的的環(huán)境以及及橋梁基礎(chǔ)礎(chǔ)產(chǎn)生破壞壞,出現(xiàn)不不均勻沉陷陷等等。5.4.2橋梁維修加加固的主要要方法5.4.2.1橋梁維修加加固的一般般原則一橋梁需要加加固的現(xiàn)狀狀1.橋梁承載能能力不足,,按照現(xiàn)行行需要通行行的車輛進進行驗算不不能滿足強強度要求。。評定舊橋承承載力可采采用理論分分析計算或或?qū)嶋H荷載載試驗的方方法。采用用理論分析析計算法評評定校核舊舊橋承載力力,并確定定是否需要要加固時,,又可采用用以下兩種種做法:(1)采用實際際計算應力力與容許應應力進行大大小比較的的方法。即即實際荷載載作用下構(gòu)構(gòu)件所產(chǎn)生生的計算應應力大于材材料實測容容許應力則則需加固;;反之,采采用維修養(yǎng)養(yǎng)護即可。。(2)采用實際際計算內(nèi)力力(主要是是彎矩)與與構(gòu)件容許許內(nèi)力比較較分析法。。即若實際際荷載作用用下,構(gòu)件件必須承受受的最大內(nèi)內(nèi)力大于構(gòu)構(gòu)件可能承承受的內(nèi)力力時,則需需加固,反反之,不需需加固。2.橋梁局部產(chǎn)產(chǎn)生破損,,如裂縫、、剝落等,,若破損嚴嚴重,已不不能滿足強強度要求時時,應盡快快對個別構(gòu)構(gòu)件進行加加固,若破破損不嚴重重,對強度度要求沒有有影響時,,可不需加加固。3.橋面寬度不不足,影響響車輛通過過能力時,,應進行拓拓寬加固。。4.橋梁局部或或整體剛度度不足,已已影響正常常使用時,,為提高其其剛度,需需進行加固固。5.因戰(zhàn)爭或遭遭受特大自自然災害,,橋梁受損損需進行搶搶修工作,,以及為保保證重車臨臨時通過橋橋梁時的安安全,需對對橋梁進行行臨時加固固。二橋橋梁加固方方法的選用用原則1.橋梁加固一一般以不更更改原建筑筑形式為原原則,只有有在復雜的的情況下,,才更改其其結(jié)構(gòu)。2.橋梁加固視視舊橋的情情況、承載載能力的減減弱程度以以及今后的的任務有以以下幾種加加固方法::①擴大或增加加原結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件截面,,以提高原原結(jié)構(gòu)的強強度和剛度度。②以新的結(jié)構(gòu)構(gòu)代替舊的的應力不夠夠的結(jié)構(gòu)。。③改變原結(jié)構(gòu)構(gòu)的受力體體系,使原原結(jié)構(gòu)減少少受力。④對原結(jié)構(gòu)施施加外應力力(如預應應力),以以改變原結(jié)結(jié)構(gòu)的受力力圖形,達達到提高橋橋梁剛度和和強度的目目的。3.采用擴大或或增加橋梁梁構(gòu)件截面面的方法進進行加固時時,應注意意新加部分分和原有部部分的結(jié)合合。4.不管采用何何種加固方方案,應考考慮投資少少、工效快快、不中斷斷交通、、技術(shù)上可可行、有較較好的耐久久性等方面面的要求。。5.4.2.2橋梁維修加加固的主要要方法1.擴大或增加加構(gòu)件截面面法,包括括以下幾種種形式:①橋面補強層層加固法。。②增加梁截面面和配筋加加固法。③鋼板粘貼或或增設(shè)其他他鋼梁,以以作成組合合梁的加固固方法。。2.改變結(jié)構(gòu)體體系法:①增設(shè)縱梁法法。②增設(shè)立柱或或橋墩,使使簡支變連連續(xù),或改改橋為涵的的改改變結(jié)構(gòu)體體系法。③對結(jié)構(gòu)施加加預應力的的預應力法法。④更換部分或或全部主梁梁的換梁法法。維修加固的的主要方法法見表:(表3-4-1,續(xù)表)橋梁加固改改造應注意意的問題進行舊橋加加固改造工工作前,需需要先進行行詳細的設(shè)設(shè)計工作。。對關(guān)鍵的的技術(shù)措施施,應先進進行室內(nèi)試試驗,掌握握其技術(shù)要要求和檢驗驗方法。加加固設(shè)計時時應注意以以下幾點::1、加固后的的橋梁,在在使用荷載載作用下,,原有結(jié)構(gòu)構(gòu)和新增的的結(jié)構(gòu)各部部分的強度度、剛度和和裂縫,均均應符合現(xiàn)現(xiàn)行設(shè)計規(guī)規(guī)范的要求求。2、當僅要求求提高活載載能力時,,加固改造造工作可以以在原結(jié)構(gòu)構(gòu)保持恒載載應力狀態(tài)態(tài)下進行。。此時,原原有結(jié)構(gòu)的的全部恒載載和加固改改造后所增增加的恒載載,均由原原結(jié)構(gòu)和新新增加的構(gòu)構(gòu)件或加大大后的截面面共同承擔擔。3、如果通過過檢測和計計算,原結(jié)結(jié)構(gòu)的工作作應力已接接近或已超超過允許值值,需要減減少原橋的的恒載內(nèi)力力,應采取取一定的卸卸載措施,,如:減少少拱上填料料;用輕質(zhì)質(zhì)材料更換換原橋面鋪鋪裝層;用用外加預應應力使橋梁梁產(chǎn)生附加加上拱度,,或者在橋橋梁的跨中中部位適當當?shù)捻斊穑?,使橋梁在在卸去部分分恒載的情情況下進行行加固,此此時新構(gòu)件件(截面))除與原結(jié)結(jié)構(gòu)共同承承擔活載外外,還承擔擔原有結(jié)構(gòu)構(gòu)的一部分分恒載,新新舊結(jié)構(gòu)按按整體受力力計算。4、采用增大大截面法進進行舊橋加加固改造時時,由于新新舊結(jié)構(gòu)的的材料性質(zhì)質(zhì)或混凝土土之間收縮縮率的不同同,引起結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的的重分布,,在新舊材材料或新舊舊結(jié)合面處處將出現(xiàn)較較大的拉應應力,極易易出現(xiàn)裂縫縫而影響結(jié)結(jié)構(gòu)的整體體性。因此此,必要時時應該進行行收縮應力力的計算;;在新舊材材料或者新新舊結(jié)構(gòu)之之間的結(jié)合合面處采用用增加纖維維和采用性性能相近的的材料進行行補強。為為減少混凝凝土收縮的的不利影響響,新澆筑筑混凝土不不宜采用過過高等級的的水泥和較較大的水灰灰比,并在在新澆筑混混凝土中設(shè)設(shè)置鋼絲網(wǎng)網(wǎng)或者盡可可能采用性性能相近的的材料進行行加固補強強。5.4.3橋面鋪裝層層的維修與與加固5.4.3.1概述1.橋面板的作作用:①道路橋梁橋橋面行車道道板,起著著直接承受受作用于橋橋面鋪裝上上的荷載,,并傳遞分分配荷載的的作用。②橋面板與鋪鋪裝層、伸伸縮縫一起起,直接承承受汽車車車輪載荷的的作用,應應力集中顯顯著。橋面面板是橋梁梁主要構(gòu)件件中承受荷荷載和應力力最大的構(gòu)構(gòu)件之一。。③隨著過橋車車輛大型化化、重型化化以及交通通量的迅速速增長,車車輛對橋梁梁構(gòu)件的沖沖擊力增加加,應力超超過的頻率率、疲勞的的影響都越越來越大。。這樣,橋橋面板經(jīng)常常發(fā)生破壞壞。2.橋面板產(chǎn)生生破壞的影影響:①鋼筋混凝土土橋面板出出現(xiàn)破壞的的形式,一一般與其他他混凝土構(gòu)構(gòu)件相同,,有裂縫、、磨耗、剝剝離、露筋筋、銹蝕,,嚴重的還還會出現(xiàn)碎碎裂、脫落落、洞穴等等。②橋面板出現(xiàn)現(xiàn)破壞的原原因主要是是設(shè)計不當當,施工質(zhì)質(zhì)量不良以以及使用中中遭到外界界荷載的影影響等。③橋面出現(xiàn)碎碎裂、脫落落等破壞現(xiàn)現(xiàn)象后,必必須采取措措施對其進進行維修和和加固。5.4.3.2橋面板的修修補措施1.橋面進行局局部維修時時,應將破破損部分鑿鑿除(如圖圖3-4-2),再澆注注新鮮混凝凝土,注意意養(yǎng)護。2.在上述情況況下,如橋橋梁負荷能能力允許,,也可采用用加鋪一層層2~3cm厚的瀝青混混凝土的方方法進行修修補。3.橋面板的破破裂和其他他損壞特別別顯著、混混凝土質(zhì)量量或施工狀狀況特別不不良,且無無適用的修修補方法或或無法期待待修補效果果時,必須須采用重新新澆注新的的混凝土橋橋面板等措措施。4.根據(jù)橋面損損壞產(chǎn)生原原因的不同同,橋面板板損壞修補補措施如下下表:序號損壞原因修補措施
1過大的輪重作用加固橋面板,限制車輛載重
2過大的沖擊作用橋面鋪裝、伸縮縫裝置的養(yǎng)護維修
3設(shè)計承載能力不足加固橋面板、重新澆注混凝土或更換橋面板
4混凝土質(zhì)量與施工不良重新澆注橋面板或更換橋面板
5分布鋼筋數(shù)量不足加固橋面板
6由于主梁作用產(chǎn)生負彎矩或拉應力作用加固橋面板
7橋面板的剛度不夠加固橋面板(增大橋面板剛度或縮短跨徑)
8橋面板自由邊的過大彎矩的作用設(shè)置橫梁、加固橋面板或重新澆注部分混凝土
9由于支承梁不均勻下沉而產(chǎn)生的附加彎矩作用設(shè)置橫梁分擔主梁的荷載及加固橋面板橋面板損壞壞的修補措措施5.4.3.3橋面補強層層加固法⒈橋面補強層層加固的常常用方法::①在舊有混凝凝土或鋼筋筋混凝土橋橋面板上,,重新加鋪鋪一層混凝凝土或鋼筋筋混凝土補補強層,這這種方法稱稱為橋面板補強強層加固法法。此法既能能修補已出出現(xiàn)裂縫、、剝離等損損壞的橋面面板,又能能加高原有有梁板的有有效高度,,增加梁板板的抗彎能能力,改善善鉸結(jié)梁板板的荷載橫橫向分布,,從而提高高橋梁的荷荷載能力。。②采用橋面補補強層加固固施工比較較方便,可可與一般修修筑橋面混混凝土鋪裝裝層一樣進進行。這種種加固法對對雙車道或或橋面拓寬寬的梁板橋橋,可以兩兩邊分開先先后施工,,對交通影影響不大。。同時,還還可以結(jié)合合道路路面面維修養(yǎng)護護工作一起起進行,有有利因素較較多。③橋面補強層層加固的常常用方法有有:采用鋼鋼筋網(wǎng)與混混凝土、鋼鋼筋網(wǎng)與膨膨脹混凝土土、鋼纖維維混凝土等等,橋面補補強層加固固方法種類類如表3-4-3所示。國內(nèi)內(nèi)采用最多多的是鋼筋混凝土土補強層加固。⒉橋面補強層層加固法的的設(shè)計計算算:橋面補補強層加固固設(shè)計計算算的前提是是,補強層層能與舊橋橋面結(jié)合良良好,能成成為一個牢牢固的整體體?!稑蛞?guī)》規(guī)定:當水水泥混凝土土鋪裝層與與板能共同同受力時,,板的計算算厚度可計計入扣除磨磨耗層(不不少于2cm)后的水泥泥混凝土鋪鋪裝層的厚厚度??梢娨?,計入補補強層厚度度后的構(gòu)件件強度計算算與通常鋼鋼筋砼梁一一樣。5.4.3.4橋面補強層層加固法的的施工⒈橋面補強層層加固法的的施工工藝藝流程:鑿除破損混混凝土、鑿鑿毛結(jié)合面面焊焊接或埋設(shè)設(shè)鋼筋表表面處處理(清掃掃、干燥燥涂粘結(jié)劑劑)安安裝裝補強鋼筋筋網(wǎng)澆澆注混混凝土補強強層養(yǎng)養(yǎng)生⒉橋面補強層加固固法的施工措施施橋面補強層能否否達到預期效果果,關(guān)鍵取決于新舊舊混凝土能否牢牢固地形成一個個整體。因此,為確保保新舊結(jié)構(gòu)共同同受力的可靠性性和耐久性,需需要從施工工藝藝上采取適當措措施,以提高新新舊混凝土的粘粘結(jié)程度。一般般可采取以下措措施:①對舊橋面進行鑿鑿毛處理:先鑿鑿去橋面鋪裝((若為瀝青混凝凝土鋪裝層,務務必全部鑿除)),然后再鑿去去部分梁頂面混混凝土,約2cm左右,并使表面面粗糙,成齒狀狀形,箍筋外露露。②對結(jié)合面進行適適當處理:如采采取清掃、干燥燥等措施。③為使新舊混凝土土有更好的粘結(jié)結(jié)性,在鑿毛后后的混凝土面上上可涂抹一層膠膠結(jié)劑。④加設(shè)新舊混凝土土之間的聯(lián)系鋼鋼筋:可在舊混混凝土層上設(shè)置置鋼筋錨,加設(shè)設(shè)鋼筋錨示意圖圖如圖3-4-3所示,也可把補補強層鋼筋網(wǎng)與與底層鋼筋焊接接。⑤采用干硬性混凝凝土或鋼纖維混混凝土澆注補強強層,以減少新新澆混凝土的收收縮,從而減少少新舊混凝土之之間產(chǎn)生的差動動收縮力,提高高補強效果。⑥補強層混凝土澆澆注后,應加強強養(yǎng)護,避免使使補強層過早受受力,故可采取取在橋面上架設(shè)設(shè)臨時浮橋的方方法。5.4.4增大梁截面和配配筋加固法5.4.3.1概述⒈當梁的強度、剛剛度、穩(wěn)定性和和抗裂性能不足足時,通??刹刹捎迷龃髽?gòu)件截截面和增加配配筋的加固方法法。⒉對抗拉強度不足足的簡支梁進行行補強施工時,,可在梁底部或或側(cè)面增配補強強鋼筋,或在腹腹板上增設(shè)補強強箍筋,然后噴噴涂或澆注混凝凝土,從而使梁梁的抗彎截面增增大,以提高梁梁的承載能力。。⒊增大梁截面和配配筋加固法的優(yōu)優(yōu)點是:能在橋橋下施工,不影影響交通,加固固工作量不大,,而且加固的效效果也較為顯著著。⒋增大構(gòu)件截面和和配筋來提高主主梁承載力的加加固法,一般多多用于梁板橋的的加固。對于板板梁橋,主要是是考慮增設(shè)板梁梁底面的加強主主筋和截面;對對于T型梁橋除考慮增增設(shè)梁底主筋和和截面外,還需需考慮設(shè)置套箍箍。二者施工上上有一定區(qū)別別,故分述如下下。5.4.4.2.板梁橋增大截面面和配筋加固法法一施工程程序板梁橋主要是考考慮梁的抗彎截截面強度不足,,而需要在受拉拉區(qū)增設(shè)補強主主筋,并使其與與原主筋能夠連連接牢固,共同同發(fā)揮作用。因因此,加固施工工時要按下述程程序進行。⒈鑿槽、配設(shè)補強強鋼筋。首先沿沿著原構(gòu)件底部部主筋部位下面面鑿槽。槽不宜宜過寬過深,以以不影響補強鋼鋼筋的放置及焊焊接為度,并盡盡量減少原主筋筋周圍混凝土握握裹損失。槽鑿鑿好后,接著剪剪斷原有鋼箍,,放入補強鋼筋筋。⒉將補強鋼筋與原原鋼筋焊接。焊焊接時一般可采采用焊一段空一一段的間斷焊接接方式(焊縫長長約6~8cm),以免溫度過過高影響混凝土土的質(zhì)量。剪斷斷的鋼箍可焊在在補強鋼筋上,,使其形成較為為牢固的鋼筋骨骨架。⒊將板梁底部的混混凝土表面鑿毛毛、清洗干凈。。⒋噴吐或澆注砂漿漿或混凝土覆蓋蓋,以形成新舊舊鋼筋混凝土結(jié)結(jié)合良好的斷面面?;炷粱蛏吧皾{覆蓋層不宜宜太薄,其厚度度應符合鋼筋混混凝土截面保護護層的要求。二施工措施施和要求為確保橋梁的加加固工作獲得預預期要求,施工工中特別要注意意采取各種有效效措施,使工程程質(zhì)量得到保證證。⒈為避免在焊接鋼鋼筋時,因溫度度過高而燒壞混混凝土,影響混混凝土與鋼筋之之間握裹力,焊焊接鋼筋時可用用濕布裹住焊接接附近的鋼筋,,使之降溫。對對燒壞的混凝土土要盡量鑿除干干凈。另外,由由于鋼筋受熱而而伸長以及自重重的影響,鋼筋筋有下垂現(xiàn)象,,對下垂鋼筋要要用木棍頂住,,再焊接箍筋。。⒉為保證新舊混凝凝土的結(jié)合,減減少因變形而產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)合裂縫縫,在噴涂砂漿漿或澆筑混凝土土前,應用壓力力水沖除結(jié)合部部位的余灰,使使其濕潤。⒊加強新澆水泥砂砂漿層或混凝土土層的養(yǎng)生工作作。⒋為便于混凝土的的澆筑,可采用用在橋孔下設(shè)置置輕便托模的辦辦法。托模的作作法是:模板用用8號鉛絲吊在橋底底,用木撐撐住住模板,再用鋼鋼絲繩將長木方方吊在人行道立立柱根部,以保保證模板穩(wěn)定,,使振搗時不易易變形。⒌當為避免影響橋橋下通航時,還還可采用懸掛式式腳手架的形式式進行施工。5.4.4.3T形梁增大截面和和配筋加固法T形梁底及腹板采采用加置鋼筋,,然后噴涂或澆澆注一層砂漿或或混凝土以增大大截面的加固法法,如圖3-4-5所示,將提高彎彎曲應力的鋼筋筋放在梁下面的的水平面上,并并將加強剪應力力的鋼筋箍在梁梁的豎向上,以以達到加固補強強的作用。其施施工程序如下::(1)把梁底面的混混凝土保護層鑿鑿去,如需作套套箍,兩側(cè)腹板板表面也需鑿毛毛。要求將表面面砂漿鑿出粗紋紋,露出石子顆顆粒。鑿毛后即即進行下面焊接接鋼筋及澆注混混凝土的工作,,以免鑿毛部分分污染,影響新新舊混凝土的結(jié)結(jié)合。(2)在暴露的原有有主筋上焊接需需要的補強鋼筋筋。補強鋼筋的的數(shù)量和尺寸,,應按強度計算算確定。(3)在側(cè)面腹板上上加上需要補強強的鋼筋箍。鋼鋼筋箍的距離應應按計算確定。。用埋入梁中的的銷釘把鋼筋箍箍固定,并用鐵鐵絲與縱向加固固鋼筋扎結(jié)起來來(或用焊接))。鋼筋箍的上上端應埋入橋板板中去。(4)立模澆注混凝凝土,并恢復保保護層。一般用用小石子混凝土土澆注。(5)認真養(yǎng)護。5.4.5對結(jié)構(gòu)施加預應應力的加固法5.4.5.1概述對于鋼筋混凝土土或預應力混凝凝土梁板,采用用對受拉區(qū)施以以預加應力加固固,可以抵消部部分自重應力,,起到卸載作用用,從而能較大大幅度地提高梁梁的承載能力。。用預應力方法法加固橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)時,應考慮的的主要問題有::施加預應力的的方式方法;預預應力損失的估估計和減少預應應力損失的措施施;預應力加固固的計算等。(1)施加預應力的的常用方法:用預應力加固固鋼筋混凝土或或預應力混凝土土梁板,其加固固件一般采用鋼鋼桿、粗鋼筋或鋼絲索索等鋼材。施加加預應力的方法法有縱向張拉法法、橫向張拉法和紋紋緊鋼絲束等。。(2)預應力損失的的估計和減少預預應力損失的措措施:預應力的的損失可由加固固件本身和承受受加固件作用的的結(jié)構(gòu)兩方面變變形而產(chǎn)生,主主要的具體因素素有:①基礎(chǔ)的徐變和地地基沉降,被加加固構(gòu)件的收縮縮和其他變形。。②加固件本身的徐徐變;加固件節(jié)節(jié)點和傳力構(gòu)造造的變形;溫度度應變。預應力加固件在在使用過程中,,由于基礎(chǔ)沉降降、溫度應變、、新澆混凝土徐徐變等具體原因因?qū)a(chǎn)生較大預預應力損失,為為減少預應力損損失以保證加固固效果,必須在在加固過程中,,預留構(gòu)造措施施,以便在使用用過程中及時調(diào)調(diào)整加固件的工工作應力數(shù)值。。(3)預應力加固設(shè)設(shè)計計算及其優(yōu)優(yōu)點①預應力加固設(shè)計計計算首先繪制制加固前后結(jié)構(gòu)構(gòu)受力圖形,分分析內(nèi)力的變化化。加固件中工工作應力數(shù)值應應滿足原有結(jié)構(gòu)構(gòu)加固的需要。。加固件中施加加的預應力數(shù)值值應為工作應力力和預應力損失失數(shù)值之和。預預應力損失值在在具備一定經(jīng)驗驗和資料時可由由計算確定,在在經(jīng)驗和資料尚尚不充分時宜在在加固前用試驗驗測定。②預應力加固法有有許多優(yōu)點,如如加固效果好工工作可靠,可以以減少或限制結(jié)結(jié)構(gòu)的裂縫和其其他變形;對橋橋梁營運使用的的影響較小,可可在不限制通行行的條件下完成成加固施工;在在人力、物力和和資金消耗方面面也具有明顯的的經(jīng)濟合理性。。因此,預應力力加固法既可以以作為橋梁通過過重車的臨時加加固手段,又可可作為永久性提提高橋梁荷載等等級的措施。3.4.5.2預應力拉桿加固固鋼筋混凝土梁梁板鋼筋混凝土梁板板是受彎或以受受彎為主的受力力構(gòu)件。其預應應力補強加固一一般采用預應力力拉桿。常用的的拉桿體系有三三種:水平的預預應力補強拉桿桿、下?lián)问筋A應應力補強拉桿以以及組合式預應應力補強拉桿。。各種拉桿體系系的結(jié)構(gòu)和加固固原理分述如下下:一水平預預應力補強拉桿桿加固法(1)對于鋼筋混凝凝土或預應力混混凝土T形梁和工字梁橋橋,可采用在梁梁斷面的受拉側(cè)側(cè),即在梁底下下加設(shè)預應力水水平拉桿的簡易易補強方法進行行加固。加固結(jié)結(jié)構(gòu)如圖3-4-6所示.(2)從上圖可以看看出,當拉桿安安裝并通過緊銷銷鋼栓實施橫向向拉力后,鋼拉拉桿內(nèi)將產(chǎn)生較較大的縱向拉力力,于是,梁受受拉區(qū)就受到拉拉桿頂壓應力的的作用,梁中受受拉應力也就相相應減少.(3)從加固原理理上看,這種種補強加固法法可提高梁構(gòu)構(gòu)件正截面抗抗彎承載力,,但不能提高高支座附近斜斜截面拉剪承承載力。二下?lián)问绞筋A應力補強強拉桿加固法法(1)將水平補強強拉桿在接近近支座處向上上彎起錨固于梁板支支座的上部,,彎起點處增增設(shè)傳力構(gòu)造造,再施加預預拉應力。這這種加固裝置置即為下?lián)问绞筋A應力補強強拉桿加固方方法。(2)在橋下凈空空許可的條件件下,可采用用圖3-4-7所示下?lián)问窖a補強拉桿加固固梁式鋼筋混混凝土梁的方方法。(3)這種加固法法的預應力補補強拉桿用鋼鋼材做成,拉拉桿彎起點設(shè)設(shè)立柱,立柱柱用鋼筋混凝凝土做成。(4)預應力加固固件的斜拉桿桿,裝在被加加固的梁兩端端。在鋼筋混混凝土梁上鑿鑿開一個安放放墊座的位置置,割去一部部分梁的鋼筋筋箍和豎鋼箍箍,將用角鋼鋼或槽鋼做成成的支承墊座座安放鑿好的的洞內(nèi),并與與斜拉桿成垂垂直角。斜拉拉桿的一端插插入支承墊座座內(nèi)用螺帽扣扣緊,另一端端在立柱下面面用一對節(jié)點點鈑和水平拉拉桿結(jié)合。裝裝好之后,用用花藍螺絲把把加勁的水平平拉桿擰緊。。為減少對橋橋下凈空的影影響,預應力力補強拉桿也也可布置在主主梁腹部的兩兩側(cè)(中和軸軸以下)。圖圖3-4-8(a)和(b)為兩種不同的的布置形式。。(5)為使補強拉拉桿錨固于梁梁腹板,形成成整體,錨固固的方法有多多種。圖3-4-9(a)為用夾具錨固固的情況;圖圖3-4-9(b)為用鋼板套箍箍錨固的情況況。由于下?lián)问筋A預應力補強拉拉桿布置較為為合理,拉桿桿中施加預應應力后,通過過拉彎起點的的支托構(gòu)件傳傳力,于梁結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生作用用力,起到卸卸載的作用。。這種加固方方法的優(yōu)點是是可對受彎構(gòu)構(gòu)件垂直截面面上的抗彎強強度和斜截面面上的抗剪強強度同時起到到補強作用。。此法加固效效果顯著,構(gòu)構(gòu)造妥善時可可將原結(jié)構(gòu)的的承載能力增增大一倍。三、組合式預預應力補強拉拉桿加固法組合式預應力力補強拉桿加加強法是既布布置有水平補補強拉桿,又又布置有下?lián)螕问窖a強拉桿桿的組合式預預應力加固方方法,見圖3-4-10所示組合式預應力力補強拉桿加加固法既具有有下?lián)问筋A應應力補強拉桿桿可同時提高高抗彎、抗剪剪強度的優(yōu)點點,又可在必必要時將通常常安設(shè)的兩根根拉桿增加到到四根(兩根根為水平拉桿桿),從而可可更大幅度地地提高承載能能力。上述三種預應應力補強拉桿桿加固法的采采用,可根據(jù)據(jù)具體情況進進行選擇。從從補強的內(nèi)力力種類來看,,當梁板跨中中受彎強度不不足而斜截面面上抗剪強度度足夠時,可可考慮采用水水平的預應力力拉桿及其他他兩種拉桿。。當梁板支座座附近斜截面面抗剪強度不不足時,則應應采用下?lián)问绞胶徒M合式預預應力拉桿。。從要求補強強的數(shù)量大小小來看,承載載力增加較小小時可采用水水平的或下?lián)螕问嚼瓧U,要要求補強加固固后承載力能能提高較大時時,宜采用組組合式補強拉拉桿。3.4.6鋼板粘貼補強強和改變結(jié)構(gòu)構(gòu)體系加固法法3.4.6.1鋼板粘貼補強強法一、概述鋼板粘貼補強強法是采用環(huán)環(huán)氧樹脂系列列膠粘劑將鋼鋼板粘貼在鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)物的受拉拉緣或薄弱部部位,使之與與結(jié)構(gòu)物形成成整體,用以以代替需增設(shè)設(shè)的補強鋼筋筋,提高梁的的承載能力,,達到補強效效果的一種加加固方法。用粘貼鋼板來來加固橋梁,,在國外已得得到廣泛的應應用,國內(nèi)也也有不少應用用實例,這是是因為這種加加固法具有如如下優(yōu)點:(1)不需要破壞壞被加固的原原有結(jié)構(gòu)物,,加固工程幾幾乎不增大原原結(jié)構(gòu)的尺寸寸。(2)盡管工程質(zhì)質(zhì)量要求很高高,但施工時時并不要求高高級的專門技技術(shù)人員操作作。(3)能在短期內(nèi)內(nèi)完成加固工工程,較快地地恢復橋梁的的通車。(4)幾乎可以不不改變具有歷歷史價值建筑筑物的原有藝藝術(shù)特點。二、鋼板粘貼貼補強法的設(shè)設(shè)計許多試驗結(jié)果果表明,粘貼貼后鋼板與原原有結(jié)構(gòu)能夠夠共同作用。。因此,補強強設(shè)計時,鋼鋼板可作為鋼鋼筋的斷面來來考慮,將鋼鋼板換算成鋼鋼筋,原有構(gòu)構(gòu)件承受恒載載與活載,增增加的鋼板承承受原有構(gòu)件件承受不了的的那部分活載載。鋼板厚度度必須比計算算出的厚度大大些,根據(jù)施施工的要求,,大多使用4.5mm~6mm厚的鋼板。有關(guān)鋼板加固固的形式可按按照實際的需需要,采用不不同的方式。。圖3-4-11為環(huán)氧樹脂粘粘貼鋼板加固固。三、鋼板粘貼貼補強法的施施工工藝(1)鋼板粘貼依依據(jù)采用粘貼貼劑的不同,,其施工工藝藝也有所不同同。若膠粘劑劑為液狀時,,用注入施工工法;若膠粘粘劑為膠狀時時,用壓貼施施工法。鋼板板粘貼補強的的不同施工法法可參見圖3-4-12所示。(2)上述述兩種種施工工工藝藝僅是是在膠膠粘劑劑的使使用方方法上上有所所不同同。前前者在在鋼板板安裝裝后用用注入入法加加入;;后者者是在在鋼板板粘貼貼前用用涂刷刷法事事先涂涂好;;而其其他施施工工工藝過過程沒沒有什什么區(qū)區(qū)別?!,F(xiàn)把把壓貼貼施工工法的的施工工過程程敘述述如下下:1)對被被粘貼貼鋼筋筋混凝凝土梁梁或板板進行行表面面處理理。將將梁底底粘貼貼部位位混凝凝土表表面用用砂輪輪磨平平,并并基本本達到到能見見到混混凝土土粗骨骨料的的程度度。2)制作作用于于粘貼貼加固固的鋼鋼板,,并對對其表表面進進行處處理,,鋼板板按所所需尺尺寸切切割而而成。。鋼板板表面面在粘粘貼面面可采采用刨刨床加加工成成菱形形,格格狀刻刻痕,,以增增加粘粘貼性性能。。鋼板板除銹銹采用用手工工操作作鋼絲絲刷除除銹,,有條條件時時采用用噴砂砂除銹銹。3)用沖沖擊電電鉆在在鋼板板與混混凝土土底面面上鉆鉆孔,,鋼板板鉆孔孔可采采用梅梅花形形布置置。鉆鉆孔后后,在在混凝凝土底底面上上安裝裝好脹脹錨螺螺栓。。脹錨錨螺栓栓可采采用M8*90定型產(chǎn)產(chǎn)品。。4)用丙丙酮清清除鋼鋼板表表面油油脂,,用刷刷子清清除混混凝土土表面面灰塵塵。5)配制制環(huán)氧氧樹脂脂粘貼貼劑。。環(huán)氧氧樹脂脂粘貼貼劑的的配制制和使使用可可參見見前面面課程程中的的有關(guān)關(guān)內(nèi)容容。6)在鋼鋼板和和混凝凝土粘粘結(jié)面面上用用刮刀刀均勻勻涂刷刷配制制好的的環(huán)氧氧樹脂脂打底底層。。7)在鋼鋼板及及混凝凝土粘粘結(jié)面面已打打好底底層后后,再再用刮刮刀在在鋼板板上均均勻涂涂刷配配制好好的
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