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桥梁加固的关键知识

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-11-12  浏览次数:0
核心提示:  桥梁加固,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况,进行相应的处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设
   桥梁加固,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况,进行相应的处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计失当或施工质量差等。通过桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。
  
  灌浆法又称注入法,是采用各种黏度较小的胶粘剂及密封剂浆液灌入裂缝深部,达到恢复结构整体性、耐久性及防水性的目的,适用于裂缝览度较大(≥0.3mm)、深度较深的裂缝修补,尤其是受力裂缝的修补。
  
  埋设灌浆嘴(盒、管)
  
  对于细(≤0.3mm) 而浅的裂缝,可用钢丝刷沿缝进行表面刷毛和清洁处理,然后骑缝用环氧胶泥粘贴灌浆盒或灌浆嘴; 对于宽(>0.3mm) 而深的裂缝,宜沿缝开凿V槽,然后骑槽粘埋灞浆嘴; 对于大体积混凝土结构上的很深裂缝,应骑缝钻孔或斜向钻孔至裂缝深部,然后在孔内埋设灌浆管。灌浆盒、灌浆嘴及灌浆管设于裂缝交叉处、较宽处、端部及裂缝贯穿处等部位。盒、嘴问距400~1000mm,灌浆管间距为1~2m,原则上缝窄应密、缝宽可稀,但每条裂缝至少须有一个进浆孔和排气孔。
  
  封缝
  
  封缝目的在于使裂缝形成一个密闭性空腔。对于不凿槽裂缝可用环氧胶泥封缝,先沿裂缝刷一道环氧树脂基液,后抹一层厚1mm 左右、宽20~30mm的环氧胶泥;也可用环氧树脂粘贴1~3 层脱蜡玻璃丝布封缝,宽80~100mm。对于凿v 形槽裂缝,可用水泥妙浆封缝,为增强砂浆与界面的黏着力,应先于槽面上刷一层环氧树脂浆液,然后才嵌填水泥砂浆。
  
  密封检查
  
  为保证密闭空腔的密闭性及承受灌浆压力作用,应对封缝密封效果进行检查。办法是,待封缝胶泥或水泥砂浆固化后,沿缝涂一层肥皂水,并从灌浆嘴向缝中通人压缩空气。若无冒泡现象,表示密封效果良好,否则应予修补。
  
  配制浆液
  
  灌浆材料要求粘结力强、可灌性好,因此,树脂类材料较水泥类材料应用得普遍,尤其是环氧树脂;树脂水泥浆一般仅用于宽度大于2mm的特大裂缝灌浆及砌体结构裂缝灌浆。环氧树脂粘结强度虽高,但极限变形值较小,仅2%,有时在已修补过的裂缝附近还会出现新的裂缝,故对于延伸性裂缝(活动性裂缝),应采用改性环氧树脂、聚氨酯或环氧树脂加蚂蟥钉等。浆液可灌性与浆液黏度及灌浆压力有关,黏度越大所需压力就越大,灌浆时间越长。对于不贯通裂缝,难于将浆液灌注到裂缝深部。一次配制浆液数量,应视浆液凝固时间及灌浆速度而定。
  
  中国桥检车租赁网据知情人士透露:灌浆主要设备为灌浆泵,目前国内尚无定型化学灌浆泵,一般是根据工程需要自行配制,包括贮浆罐、贮气罐、空压机或手动气泵;附属设备包括灌浆嘴(或灌浆管)、连接管道及搅拌器等。灌浆时应对全部设备进行检查,并接通管路,用压缩空气将孔道及裂缝内粉尘吹净。灌浆浆由缝的一端灌向另一端,坚缝由下往上灌。化学灌浆压力为0.2-0.4MPa,水泥浆灌浆压力为0.4~0.8MPa。压力应逐渐升高,防止骤然加压使裂缝扩大。每次灌浆以邻近贴嘴冒浆为准,冒浆后立即用木塞塞紧;依次压灌,直全最后一个贴嘴冒浆,并用木塞塞紧,保持恒压继续压灌。当吸浆率小于0.1L/min 时,再续灌5~10min 后,即可停止灌浆。灌浆结束后,应立即清洗管道及设备。
  
  灌浆是一个细致而漫长的过程,用增大压力来提高灌浆速度,往往适得其反。
  
  桥梁加固的原因
  
  1、随着经济的发展,交通量增大,载重等级发生变化。
  
  2、早年设计的指导思想注重于材料的节省,安全度低,一般来说造成断面单薄、安全储备低,其中最典型的是双拱桥。
  
  3、桥梁耐久性差和年久老化,如砖拱桥。
  
  4、修建的桥梁,因设计失当或施工质量差,也存在加固的问题。
  
  施工难度大
  
  1、已通车的桥梁,有现实的交通需要,因为要在不中断交通的情况下加固,所以加固时有交通干扰。
  
  2、结构形式的限制,加固的原则一般必须利用原有结构进行,所以受到局限。
  
  3、新老结构的结合是个难题,包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的接合面。
  
  4、风险大,凡是要加固的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录,结构内部情况不详,现有受力情况不一样,很难确定其受力极限,给旧桥加固带来了风险。
  
  加固原则
  
  中国桥检车租赁网据知情人士透露:首先根据桥梁的现有技术状况、存在病害、车辆通行的需要以及将来交通发展的趋势,对加固的必要性和可行性作出分析判断,然后对各种加固方案的技术经济效果进行比较,选择合理的加固方案。一般应符合下列要求:
  
  1、比重建新桥节约60-70%以上的费用才是可行的,有意义的。包括因加固桥梁中断交通造成的经济损失。
  
  2、桥梁经加固后,其结构性能、承载力和耐久性方面都能达到使用上的要求。
  
  3、桥梁下部结构具有足够的潜力,能满足加固后的桥梁对基础的要求。
  
  4、对加固技术的先进性、经济性及耐久性等进行全面综合评价,力争采用各种指标较好的加固方案。
  
  常用的加固方法
  
  1、桥面补强层加固法
  
  将原桥面铺装全都凿除或凿毛,然后加铺一定厚度的补强层,以增大主梁有效高度及改善桥梁荷载横向分布能力,从而提高单梁承载能力或桥梁结构整体承载能力。
  
  2、粘贴钢板加固法
  
  粘贴钢板加固法是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法,其施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显着影响。但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平,适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
  
  3、加大截面加固法
  
  加大截面法,也称为外包混凝土加同法,是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力。通常情况下,以加厚桥而饭或加大主粱的梁肋宽度为主。
  
  4、锚喷混凝土加固法
  
  从隧道施工中转化而来的加固方法,主要用于因支点截面尺寸偏小而导致的抗剪强度不足的混凝土梁的加固维修。
  
  5、粘贴碳纤维增强塑料加固法
  
  碳纤维具有高强度,材质轻,耐腐蚀的优点。此法采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。其主要特点是:几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能。
  
  6、体外预应力加固法
  
  体外预应力结构与体内预应力结构本质的区别在于体外预应力结构的预应力筋布置在主体结构之外,因体外预应力索通常为由多根钢绞线组合成的集中钢索,故称为体外预应力索。体外预应力加固通常是在梁底或梁侧下部增设预应力加劲钢丝索或预应力粗钢筋补强并分别锚固在梁的两端,通过设置一定的联结构件使预应力拉杆与梁体构成一个析架体系,成为一次超静定结构,施加体外预应力,抵消部分恒载应力,起到卸载的作用,从而较大提高桥梁结构的承载能力。
  
  7、增加受力构件及改变结构体系
  
  当桥梁承载力不足或因种种原因使桥梁遭到破坏时,通过一定的工艺及结构措施,可以在原有结构上增加新的受力构件,从 而提高结构的承载力。改变结构体系主要是利用梁的连续作用 或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系,改善结构的受力状况,以提高桥梁承受荷载的能力。
  
  8、增加横向联系加固法
  
  增加横向联系,也是近几年采用较多的加固方法。该方法是通过增设桥梁横向联系,以改善上部结构的荷载横向分布规律,从而达到提高结构整体承载能力的加固方法。一般用于无内横梁或少内横梁的T型截面及工字形截面梁式桥,工程上常在相邻主梁间增设现浇混凝土横梁或钢横梁来提高横向抗弯刚度。该 技术的缺点是会对原结构造成一定程度的损伤,对于配筋较为复 杂的区域或构件,不宜采用该方法加固设计,以免增加加固后的安全隐患。
  
  9、复合材料加固技术
  
  复合材料FRP由纤维及网型树脂两部分构成。目前需用的复合材料有E-玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤三种,其中又以碳纤维(CFRP)材料应用的最为广泛.采用碳纤维布加固修补桥梁和建筑结构技术是一种新型的结构加固技术,它是以树脂类胶结为基体,将碳纤维布粘贴固化于混凝土结构表面,利用碳纤维的高强度高弹性模量来达到对混凝土结构物进行补强和加固,并改善结构受力状况的目的。
  
  中国桥检车租赁网据知情人士透露:桥梁建在自然环境中,既受自然环境影响,又受使用环境影响,若把有病害的危桥都将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长,同时阻断交通,增加运输困难,造成大量的经济损失;若有计划、有步骤的对现有桥梁进行加固改造,桥梁加固后,可以提高其承载力,延长了其使用寿命。用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。
 
 
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