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桥梁上部结构加固的内容及其方法
桥梁上部结构加固的内容及其方法
浏览量 68 发布时间 2022-09-02 10:26:27 作者 嘉嘉
在多年严冬、暴雨、烈日和车辆冲击的影响下,大量农业、公路和城市桥梁出现了各种病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝破损、桥头跳车、梁板或拱体开裂、混凝土剥落、钢索锈蚀、钢结构裂缝腐蚀、墩台断裂位移、挡土墙倾斜错位、锥坡坍塌、严重变化危及桥头路基等。那么桥梁上部结构加固的内容有哪些?桥梁上部结构常用的加固方法有哪些?快跟小编一起来了解一下吧。

在多年严冬、暴雨、烈日和车辆冲击的影响下,大量农业、公路和城市桥梁出现了各种病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝破损、桥头跳车、梁板或拱体开裂、混凝土剥落、钢索锈蚀、钢结构裂缝腐蚀、墩台断裂位移、挡土墙倾斜错位、锥坡坍塌、严重变化危及桥头路基等。那么桥梁上部结构加固的内容有哪些?桥梁上部结构常用的加固方法有哪些?快跟小编一起来了解一下吧。


一、桥梁上部结构加固内容:

      (1)桥面补强层加固

      (2)增大截面和配筋加固

      (3)锚喷砼加固

      (4)粘贴钢板加固

      (5)增设纵梁加固

      (6)拱圈增设套拱加固


桥梁上部结构加固的内容及其方法


二、桥梁上部结构加固的方法

1、增加组件部分加固技术

1.1桥面加固层加固技术

在桥梁上部结构的加固技术中,将加固应用于桥面的加强层是一种常见的技术。加固的方法主要是拆除原有的桥面铺装,然后在梁(桥面)顶面铺设一层钢筋混凝土面层。通过一定的工艺和结构措施,可以与原主梁融为一体,从而增加主梁的高度。

1.2增加主梁截面和配筋加固技术

当原桥截面过小,下缘拉应力超过允许值,导致承载力不足,桥下净空允许时,可采用增加主梁截面和配筋加固的方法,即加宽加高主梁截面以扩大截面,在新的混凝土截面中增加钢筋。对于T形截面梁,可以同时加大底部和侧面的宽度,或者局部加大截面下边缘,形成马蹄形,从而达到加固的目的。

1.3喷射混凝土加固技术

一般来说,喷浆混凝土加固不需要竖立或振捣。只需采用高速喷涂的方式将混合料连续喷涂在喷涂面上,具有施工简单、快捷、经济的优点,且不影响车辆通行。用喷射混凝土代替传统浇筑混凝土,可以解决传统加固方法所遇到的问题,具有很大的研究、推广和应用价值。

目前在实际工程中,对于加固通常采用喷射合成纤维混凝土,在喷射混凝土中掺入三维合成纤维来改善混凝土的性能。合成纤维喷射混凝土除了具有喷射混凝土抗压、抗拉、抗剪、抗弯、粘结强度高等优点外,还具有良好的抗裂性、抗冲击性、耐磨性和耐腐蚀性、抗渗性和抗冻性,以及良好的抗疲劳性和抗破碎性。

2.Paste 加固技术

2.1粘贴钢板加固技术

粘钢钢板加固技术最早于20世纪60年代末70年代初在法国、南非等国应用于桥梁结构,随后瑞士、日本、英国也相继开始使用。粘贴钢板加固法有很多独特的优点和优势,包括:1)牢固耐用;2)施工快捷简洁;3)结构轻巧,形状不变;4)灵活性和多样性;5)经济安全。

所以很多情况下,贴钢板加固的方法代替了加大截面加固的技术。但随着加固技术的不断研发,粘结钢板加固技术的缺点也日益显现,主要表现在:1)污染空气等原因造成的钢板化学腐蚀影响其加固效果,使得后期维护问题极为突出;2)由于钢板刚度较大,施工误差较大,结构在使用过程中容易出现粘结面起皮、空鼓现象,尤其是钢板端部更容易出现起皮和破坏。因此加固在设计时一般需要额外的螺栓进行辅助锚固,这在一定程度上增加了施工难度,并对原结构造成一定程度的破坏,导致粘贴钢板结构的抗疲劳性能较差。于是,一种新的粘结纤维增强复合材料(FI) 加固技术应运而生。

2.2粘贴FI 加固技术

FRP材料是通过将连续纤维浸入用于粘合纤维和硬化的聚合物中而形成的。目前常用的玻璃钢材料主要有玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP),其中CFRP以其优异的物理力学性能在玻璃钢材料中备受推崇,正日益被广泛应用。与传统的加固方法相比,CFRP 加固方法具有以下优点:1)材料抗拉强度高,自重小,比强度高。2)良好的耐久性和耐腐蚀性。3)抗疲劳能力强。4)适应性强,应用广泛。5)施工方便。



3.体外预应力加固技术

体外预应力加固技术的本质是利用粗钢筋或钢绞线等高强度钢材作为施力工具,对桥梁上部结构施加体外预应力,通过预应力产生的反弯矩来抵消部分外荷载产生的内力,从而达到改善旧桥使用性能,提高其极限承载力的目的。体外预应力技术早期用于加固工业与民用建筑,前苏联在这方面做了大量工作。但由于结构设计难度大,预应力筋转向块抗腐蚀能力差,体外预应力技术加固桥梁维护费用很高,未能体现其在工程应用中的优越性,因此在60年代以前未能在桥梁工程中推广。由于体外预应力体系布置灵活,不仅可用于加固简支梁桥和连续梁桥,还可用于加固拱桥和刚构桥等。它不仅可以用来改善梁的抗弯性能,也可以用来改善构件的抗剪性能。既可以用于全桥加固,也可以用于局部桥加固;它不仅可用于加固桥梁的上部结构,也可用于加固桥墩和索塔等。具有良好的加固效果,应用前景广阔。

4.改变结构系统加固技术

4.1简支梁到连续梁加固技术

通过在简支梁下增设临时墩,将单跨简支梁改为多跨连续梁,或者将相邻简支梁的端部与一定的结构连接,可以改变原结构的受力体系。变简支体系为连续体系,可以减小主梁截面的最大弯矩,改善结构的受力状态,提高桥梁的承载能力。

4.2加强梁或复合梁加固技术

利用加劲梁或组合梁来改变结构体系,增强主梁的承载能力,也是常用的加固方法。当采用加劲梁或组合梁加固时,应根据加固处结构体系转换的实际受力状态区分主次,进行合理的抽象和简化,得出计算简图进行配筋计算。由于实际结构的复杂性,各结构部件之间存在各种连接,决定连接性质的主要因素是各结构部件的刚度比。因此,可将新旧结构体系按相对刚度分为基本部分和辅助部分,分别计算其内力,如主梁和次梁、主跨和辅助跨,并注意略去结构的二次变形,从而得到简明的力学简图。此外,还有许多其他方法来改变结构体系,如增加支架或桥墩,将桥梁改为涵洞等。当然,这些方法往往需要在桥下操作,有时会设置永久性设施,会影响桥下净空,所以只适合在不影响桥梁通航和泄洪能力的情况下使用。


桥梁是公路的重要组成部分,其质量直接影响到公路的交通安全和畅通。随着我国国民经济的快速发展,各种重型车辆不断出现,公路桥梁的荷载与日俱增。相当数量的桥梁处于超期运营状态,一些旧桥结构老化、破损、开裂严重,对桥梁结构的安全性、适用性、耐久性造成很大影响,导致桥梁承载力不同程度的降低甚至丧失,严重危及桥梁的安全运营。如果拆除旧桥新建,不仅要花很多钱,还会影响交通,给国家造成的经济损失也是巨大的,超出了我们的国情和财力。而大桥的加固造价仅为新建造价的10%-20%。采取有效的加固和改造措施,提高桥梁的承载能力,延长其使用寿命,以满足现代交通对桥梁的客观要求,也是解决问题的办法。国外统计也表明,一些发达国家桥梁建设的重点已经转移到加固和旧桥改造上。因此,实现旧桥、危桥的治理成为当前的一个重要问题,具有重要的现实意义。

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