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公路橋梁加固技術
發布時間:2014-07-15
一、橋梁加固的任務和形勢
  (一)橋梁加固的原因
  1、隨著經濟的發展、交通量增大,載重等級發生變化。
  2、早年設計的指導思想注重于材料的節省,安全度低。一般來說造成斷面單薄、安全儲備低,其中最典型的就是雙曲拱。
  3、橋梁耐久性差和年久老化,如磚拱橋等。
  4、近年修建的橋梁,因設計失當或者施工質量差,也存在著加固的問題。
  (二)橋梁加固的難度大
  1、已通車的橋梁,有現實的交通需要,因為要在不中斷交通的情況下進行加固,所以加固時有交通干擾。
  2、結構形式的限制:加固的原則一般必須利用原有結構進行,只能在原有結構上做文章,所以受到局限。
  3、新老結構的結合是一個難題:這里包含新老結構體系的變化和過渡,還包括新老橋體的結合面。
  4、風險大:因為凡是要加固的橋梁,多半是危橋,結構已處在不利狀態,有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄,結構內部情況不詳;現有的受力情況不一樣,很難確定其結構極限,這給舊橋的加固帶來了風險。
  (三)加固的技術要求高
  1、通常業主單位更愿意廢棄舊橋另修新橋,除非必要時才利用舊橋而采用加固措施。
  2、由于舊橋加固方案的設計,工作量大,收費低,所以一般大的設計單位不愿意承擔這樣的設計任務。
  3、加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎知識。確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的安危程度,即其結構狀態和內力大小程度。這就需要一定的力學試驗以作結構分析的支撐。
  4、加固方案實施中存在復雜性。加固方案和處理方法要有一定施工經驗的專業隊伍。
  (四)橋梁加固的政治和經濟作用
  橋梁加固后,可以延長橋梁的使用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性。
  加固橋梁不是新建項目,一般來講不是領導人的政績。但加固橋梁卻可以預防和避免橋梁的坍塌造成物資和人身的傷亡,能避免主管領導的政治災難。
  二、加固的方案
  (一)加固的思路
  1、加固和維修養護所起的作用是不同的,維修養護是橋梁保持正常運營狀態的保護性和預防性的工作,而加固卻是從承載受力的角度來處理的。
  2、第一類加固需求,橋梁不能承受原設計荷重要求,應該通過加固恢復其原有的承載力。
  3、原設計的荷載標準不能滿足現在的交通要求,要求提高到一個新的標準。
  4、橋梁要通過一次性的特重荷載,要求采用臨時性措施通過特重荷載而不使原結構受到破壞,過后恢復正常。
  一般來說加固方案可以考慮減少內力或增大斷面,也可以應用加固新材料。
  (二)加固方案和方法
  目前,關于混凝土橋梁加固方法主要有:1、結構性加固,如采用體外預應力、在結構的受拉區粘貼鋼板或增設鋼結構支撐;2、非結構性加固,如對裂縫進行封閉或壓漿處理;3、最近幾年國外采用碳纖維復合材料(CFRP)取代鋼板,使加固技術發生了根本的變化。
  三、加固的材料和工藝
  碳纖維復合材料是一種新型的材料,可以取代鋼板應用在橋梁的加固工程中,因此受到人們的廣泛重視。這種材料在日本最受重視,應用也最為廣泛。我國對這種新型的材料是在98年開始實際應用的,目前對它的應用和研究正在深化和發展。
  碳纖維復合材料(CFRP)的特點
  1、不增加恒載及斷面尺寸;2、不減少橋下凈空;3、施工方便,成型方便,可適應不同構件形狀。4、環氧樹脂黏結,不需要錨固螺栓,對原結構無新的損傷。5、可根據受力需要粘貼若干層。
  2、碳纖維復合材料(CFRP)主要有三種,即碳素纖維、高分子聚合纖維、和玻璃纖維。
  四、加固方案的實施
  加固方案的實施需要有一定經驗的熟練工人和施工隊伍來完成。對于工藝上也應有比較高的要求。
  五、橋梁加固后的觀測和檢查驗證
  加固后需要對橋梁進行檢測和觀察,以確定加固的效果。
  六、橋梁加固應形成專門的規范
  在不斷總結經驗和技術進步的基礎上應形成橋梁加固的專門規范。

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