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    如何選擇橋梁加固技術
    發布時間:2014-08-05

    以某高速公路為例,這條路全長約16公里,已運營12年。為保持橋梁長期運營的安全性和正常使用壽命,在保證日常養護情況下,對全線橋梁的基本狀況進行了全面普查,全面掌握橋梁的基本狀況進行全面普查,全面掌握橋梁的基本狀態;對承載力有懷疑的橋梁進行進一步荷載試驗和評估綜合;對承載能力不過的橋梁進行加固處理,對影響橋梁耐久性的病害進行修補處理。

    一、橋梁綜合評估

    依據原普查報告結果和荷載試驗情況及結論,確定本次檢測的內容及荷載試驗方案。

    進行檢測,通過這些檢測掌握橋梁的損害及老化程度。

    靜載檢測,根據橋梁的普查結果,有針對性地重點不止一些測點,測試橋梁的實際受力變形狀態和承載能力。

    綜合評估,根據前三步的工作成果對計算、檢測和試驗成果進行綜合對比分析;對橋梁的工作狀況和承載能力進行綜合評定,提出初步處理方案。

    二、橋梁病害分類

    根據檢測和評估報告,此高速公路橋梁病害主要為以下五類:

    使用狀態問題:梁體主要受拉區在荷載作用才能開列或原有裂縫有擴展,鋼筋應力較大,結構使用狀態出問題;但梁本身受拉區未破損,受拉筋未損失,結構的極限強度并未減小。

    極限狀態問題:梁體主要受拉區早荷載作用下,截面應變符合平截面假設,截面應力較小,梁體在荷載作用下沒有開裂或原有裂縫穩定,沒有新的擴展,結構的使用狀態沒有問題;但梁體由于被撞而造成鋼筋或預應力鋼絲斷裂,使梁體現有配筋與原設計相比減少,結構的極限強度降低。

    梁體底版混凝土保護層過薄、露筋。

    部分支座丟失。

    其他,如混凝土剝落,錐坡沉降開裂等。

    三、加固方法的分析與比選

    加固設計是以實測數據為依據,以現行規范為標準,對現有結構進行補強設計,使現有結構在補強后能滿足原設計的要求或滿足規范和正常安全營運的要求。加固方法的確定是通過對具體存在的問題理解和現有常用加固方法的分析比較而得出較佳的加固方案,從而達到簡單、實用、經濟、有效的效果。

    1、結構正常使用狀態問題

    當結構處于正常使用狀態時,結構變形完全符合彈性理論,截面應變沿梁高呈線性分布。在活載作用下,解決鋼筋應力過大問題,對全預應力梁,可采用加體外預應力使結構恢復到原設計標準,也可以在滿足安全使用要求的情況下,通過增加鋼筋面積來減小鋼筋在活載作用下的應力以滿足部分預應力混凝土B類的規范要求。試驗表明,結構的關鍵截面撓度滿足規范要求,說明結構的整體剛度沒有問題。根據經濟,使用、有效的原則,只將其加固到部分預應力混凝土B類即可,目前較成熟的加固方法有粘貼鋼板碳纖維布兩種。

    2、結構極限狀態問題

    當結構處于極限狀態時,結構已進入塑性階段,根據極限狀態理論,截面混凝土達到極限強度,應力分布呈矩形分布,當混凝土受壓區足夠是,鋼筋也將達到其極限強度。當梁體被撞后,受拉鋼筋或預應力鋼絲損失、面積減少,加固是通過彌補損失剛才的面積和強度來達到加固結構極限強度的目的。通常此類加固方法有粘貼鋼板碳纖維布兩種。此項工程在結構極限狀態下,粘貼鋼板加固方法由于結構構造原因無法實施,因此推薦粘貼碳纖維布法。

    3、梁體底版混凝土保護層過薄、露筋問題

    混凝土保護層過薄,碳化或露筋,則使其失去或減弱保護鋼筋的作用,造成碳化、鋼筋銹蝕,混凝土開裂等多種病害。針對此病害,目前比較成熟的處理方法是對混凝土進行表面涂裝。

    4、部分支座丟失

    解決方法有以下兩種,恢復原設計,將空心板梁吊起或用千斤頂頂起,補回支座;高率到缺支座的橋梁為空心板梁,每片空心板有4個14×14×2.1cm的板式橡膠支座,梁寬只有1.05m,支座間距68cm,且空心板聯系并未因支座缺少而造成破壞,同時到目前為止也未對行車舒適和安全造成影響,故可考慮簡單處理,即將板式橡膠支座的厚度改為1.4cm,將其用膠粘回梁底,再用帶膠薄鋼板將其墊實。這樣,可使補加的支座在活載的作用下與其他支座共同作用,結構在活載作用下的受力狀態得到改善。

    考慮到使用的難易程度和多安全運營的實際影響程度,推薦方案2.

    5、結構出現裂縫

    裂縫的出會加速混凝土的碳化和鋼筋的銹蝕,影響結構的使用壽命。應即對裂縫進行修補。通常的做法是,對于大于0.2mm的裂縫進行灌縫處理,對于小于0.2mm的裂縫進行封閉處理,對于滲水的裂縫,應先鉆孔將水排出。



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