橋梁加固技術(shù)的探討
2016-04-18
橋梁維修加固技術(shù)是對有缺陷、病害的橋梁進(jìn)行維修、加固。舊橋加固維修工作不同于建新橋，它是一項技術(shù)性很強的工作，一方面要求盡可能不破壞或少不損害原結(jié)構(gòu)，另一方面要求加固補強的部分與原結(jié)構(gòu)成為整體，共同工作。常用的加固改造技術(shù)方案有：減輕恒載、加固臨界桿件、提供新補充桿件、改善原結(jié)構(gòu)受力體系等方法或加固受力構(gòu)件，達(dá)到增大橋梁承受活載的能力。此外，對下部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、支座和車行道伸縮縫適當(dāng)清潔、改善外觀形狀、對表面進(jìn)行防護(hù)美化、加強安全性設(shè)施（如改善人行道、欄桿柱及扶手）這對改善服務(wù)性能和延長現(xiàn)有結(jié)構(gòu)使用壽命，也都起著重要作用。
1.橋跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
1.1橋面補強層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強度、改善橋梁荷載橫向分都能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。
1.2粘貼受力筋（錦綸纖維、鋼板、碳纖維）加固法
當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向力筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時．粱板橋的主梁會出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板等受力筋粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位．使其與結(jié)構(gòu)形成整體，達(dá)到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點是：不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸；施上工藝簡單，施工質(zhì)量較容易控制；施工工期短。
1.3增設(shè)縱梁加固法（拓寬改建）
在墩臺地基安全性能好，并具有足夠承載能力的情況下，可采用增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁。新梁與舊梁相連接，共同受力。由于荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布，使原有梁中所受荷載得以減少，由此使加固后的橋梁承載能力和剛度得到提高。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁的一側(cè)或兩側(cè)時，則兼有加寬的作用。
1.4錨噴混凝土加固法
借助高速噴射機械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補強鋼筋，加強結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。
1.5改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡支梁下增設(shè)支架或橋墩，把簡支梁與簡支梁縱向加以連接，由簡支變連續(xù)梁，或在梁下增設(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到提高梁承載力的目的。
1.6增大截面和配筋加固法
當(dāng)梁的承載力、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎承載力，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。
1.7體外預(yù)應(yīng)力加固法
對于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板，采用對受拉區(qū)施以體外預(yù)應(yīng)力加固，可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應(yīng)力加固法優(yōu)點是：（1）在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能；（2）由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小，故對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固；（3）對橋梁營運影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；（4）預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級的措施。
1.8拱圈增設(shè)套拱加固法
當(dāng)拱橋的主拱圈為等截面或變截面的實體拱板，且墩臺無病害，基礎(chǔ)沉降滿足加固后的要求，同時橋下凈空與泄洪面積容許部分壓縮時可在原主拱圈下加設(shè)一層新拱圈。即緊貼在原拱圈底面上澆注或噴射新混凝土拱圈。
2.墩臺基礎(chǔ)加固
2.1擴大基礎(chǔ)加固法
擴大基礎(chǔ)底面積加固法，稱為擴大基礎(chǔ)加固法。此方法適用于基礎(chǔ)承載力不足或埋深不夠，而且墩臺又是砌筑的剛性實體基礎(chǔ)。擴大基礎(chǔ)底面積應(yīng)由地基承載力計算確定。當(dāng)?shù)鼗休d力滿足要求而缺陷僅僅是基礎(chǔ)不均勻沉降變形過大時，采用擴大基礎(chǔ)底面積加固的方法，主要由地基變形計算來控制加固設(shè)計。
2.2增補基樁加固法
橋梁墩臺基底下有軟弱下臥層，或基礎(chǔ)底面未設(shè)置在堅硬的持力層上時，墩臺發(fā)生沉降；或樁基礎(chǔ)深度不足；或由于水流沖刷過大等原因造成樁發(fā)生傾斜。采用增補基樁加固是一種有效的加固方法。即在基礎(chǔ)周圍補加鉆孔樁，或打入鋼筋混凝土預(yù)制樁，與原承臺或基礎(chǔ)相連，以此提高基礎(chǔ)承載力、增強基礎(chǔ)穩(wěn)定性。
2.3鋼筋混凝土套箍或護(hù)套加固法
當(dāng)橋梁墩臺病害由于基礎(chǔ)埋深不夠或施工質(zhì)量控制不嚴(yán)等原因造成的，導(dǎo)致墩臺開裂破損時，一般在墩臺身上中下分設(shè)三道帶箍，其間距大致相當(dāng)于橋墩側(cè)面的寬度。每個帶箍的寬度則根據(jù)裂縫的寬度和開裂情況而定。一般約為墩臺高度的1/10，厚度采用10~20cm。當(dāng)墩臺損壞嚴(yán)重，如墩臺身嚴(yán)重開裂或大面積表面破損、風(fēng)化、剝落時，則可采用圍繞整個墩臺身設(shè)置鋼筋混凝土護(hù)套的方法加固。
2.4墩臺拓寬加固法
當(dāng)墩臺不夠?qū)捠?，在?fù)核基礎(chǔ)承載沒問題時，可以利用原墩臺加設(shè)懸臂帽梁進(jìn)行加寬。
利用舊橋臺基礎(chǔ)，在墩臺帽挑出懸臂加寬部分，以便安裝加寬的上部結(jié)構(gòu)。增設(shè)承載力高和剛度大的新縱梁采用植筋加固技術(shù)與舊梁連接，共同受力；對跨徑較小的有病害及承載力較小的拱橋或板橋，采取拆除舊橋上部，重新預(yù)制安裝或現(xiàn)澆梁、板；對跨徑較大的拱橋或梁板橋，對原舊橋部分應(yīng)進(jìn)行提高荷載等級加固后，增設(shè)新縱梁或拱肋加寬。 ⑵ 采用增補樁基加固法，增加鉆孔樁或打入樁，上接柱式墩臺，擴大承臺或系梁，使新增樁基與原有樁基共同受力，加寬蓋梁，增設(shè)縱梁采用植筋技術(shù)與舊梁連接。
3.結(jié)論
橋梁加固是一項系統(tǒng)工程，橋梁工作者要深入了解既有橋梁維修加固的方法，對加固工作的技術(shù)、理論、實踐不斷研究、創(chuàng)新、總結(jié)、交流，在工作中靈活運用，以使橋梁加固工作不斷進(jìn)步?？傊?，在橋梁養(yǎng)護(hù)工作中，應(yīng)加強橋梁日常養(yǎng)護(hù)、橋梁檢查及維護(hù)管理工作，減少和預(yù)防橋梁病害，及時掌握橋梁的技術(shù)狀況。對橋梁加固改造工程應(yīng)制定其切實可行加固改造設(shè)計方案，加強橋梁加固改造工程施工管理工作，確保工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計的要求，保證橋梁安全使用，延長使用壽命，發(fā)揮更大經(jīng)濟效益。
