橋梁加固報告

1、有關(guān)橋梁加固技術(shù)的探討*大學，湖北省武漢市 430070摘 要：橋梁是公路的重要組成局部，橋梁的質(zhì)量直接影響著行車平安和公路的暢通近年來我國社會經(jīng)濟的迅速開展，我國的交通根底設(shè)施建立取得了很大的成就，人民出行要求的增加促進了我國交通事業(yè)的進步。但是我國大局部道路橋梁已經(jīng)遠遠不能滿足迅速增加和提升的交通運輸要求，不僅如此，由于我國交通運輸部門沒有對超載車輛、通行數(shù)量進展有效的監(jiān)視管理，往往導致了道路橋梁病害問題的發(fā)生。如果不能有效的對橋梁構(gòu)造病害進展及時的解決，提高道路橋梁的質(zhì)量與平安性，難免會影響到我國交通根底設(shè)施的完善。因此道路橋梁構(gòu)造病害與加固必須要得到充分的重視。本文深入探討了橋梁病害和

2、橋梁加固技術(shù)。關(guān)鍵詞：橋梁加固；橋梁病害；橋梁的質(zhì)量Discussion on Bridge Reinforcement Technology (School of Science，Wuhan 430070，China)Abstract: Bridge is an important part of the road, The quality of the bridge directly affects the traffic safety and the smooth flow of the highway.In recent years, the rapid development of

3、Chinas economy,Our transportation infrastructure construction has made great achievements.The increase of peoples travel demand promotes the development of Chinas transportation industry.However, most of our roads and bridges have been far from meeting the rapidly increasing and upgrading the transp

4、ort requirements. Not only that, The transportation sector in China has no effective supervision and management of the overloading of vehicles and traffic volume. Often leads to the occurrence of disease problems of roads and bridges. If the disease can not be effectively solved in time.,improve the

5、 quality and safety of roads and bridges,it will inevitably affect the improvement of transport infrastructure. Therefore,roads and bridges construction and reinforcement of the disease must receive sufficient attention.This paper further explores the bridge diseases and bridge reinforcement technol

6、ogy.Key words：bridge reinforcement；bridge disease；quality of bridge引言：隨著交通量的大幅增加，早期建立的橋梁由于設(shè)計荷載和通行能力明顯缺乏，使橋梁出現(xiàn)了一系列的病害，并加劇了橋梁承載能力的下降，但大量修建新橋也因資金和時間等條件的限制，不可能很輕易的實現(xiàn)，因此針對早期的橋梁需要研究加固維修處理的條件、技術(shù)與相應(yīng)的措施。1 對公路橋梁加固的重要性1.1 橋梁抗震的重要手段隨著社會進步和經(jīng)濟開展，突發(fā)而至帶有巨大破壞力的地震已成為造成重大經(jīng)濟損失和社會問題的各種自然災害之首。尤其2021年發(fā)生的汶川地震，人員傷亡和經(jīng)濟損失非常沉重

7、。同時。公路交通作為是國民經(jīng)濟大動脈，也是抗震救災生命線工程之一。當?shù)卣鸢l(fā)生時，橋梁較易發(fā)生破壞，通常修復時間較長，給震后救援及災區(qū)重建工作帶來較大影響。保證橋梁在地震作用下以及地震后仍能通行，成為橋梁建立中的一個重要課題。1.2 節(jié)約本錢，提高效益采用適當?shù)募庸碳夹g(shù)和拓寬措施，不僅可以防止因撤除舊橋與重建新橋而增加工程費用：而且對現(xiàn)有交通運輸影響有的甚至可以在不中斷交通的情況下完成，早期設(shè)計施工的高速公的橋梁在長期大交通量、重荷載的運營情況下大局部出現(xiàn)了病害：同時也恢復和提高了舊橋的承載能力及通行能力，延長橋梁的使用壽命，滿足現(xiàn)代化交通運輸?shù)男枨蟆?.3 提高通行能力消除平安隱患橋梁的改造和

8、加固，不僅可以提高公路橋梁的通行能力和效勞水平，而且在更大程度上能夠消除交通平安隱患。從開展中分析，舊的公路橋梁加固有利于促進橋梁建立的可持續(xù)開展，既滿足現(xiàn)代人的需求以不損害后代人滿足需求的能力，使經(jīng)濟、社會，資源和環(huán)境保護協(xié)調(diào)開展。2橋梁存在的常見病害及加固維修方案的選擇橋梁病害直接影響了橋梁的正常功能，也縮短了橋梁的使用壽命，甚至威脅著過往人車的平安。因此，如何對舊橋和危橋進展病害的加固處理就成為目前所面臨的重要問題。2.1 橋面鋪裝開裂混凝土橋面鋪裝層的病害隨處可見，主要表現(xiàn)為較規(guī)那么的縱、橫向裂縫。不規(guī)那么的網(wǎng)狀裂縫及較嚴重的破裂等病害。產(chǎn)生病害的主要原因是橋面板剛度缺乏，在重載或沖擊

9、荷載作用下產(chǎn)生較大變形，從而導致橋面板的鋪裝層出現(xiàn)裂縫，且開展較快。其次，鋪裝層與橋面板和主體構(gòu)造變形不協(xié)調(diào)，產(chǎn)生附加內(nèi)力也會引起縱、橫向裂縫。另外，早期修建的橋梁，由于當時人們對鋪裝功能、病害認識有限，往往存在配筋量偏小。鋼筋直徑過細，鋪裝與承載構(gòu)件的截面聯(lián)系不牢靠等問題。2.2 主拱圈裂縫病害主拱圈中波縱向裂縫檢查時常發(fā)現(xiàn)各孔中波的波頂均存在縱向裂縫：肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大局部均發(fā)生裂縫：拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫，有不少是u形裂縫，這些裂縫多發(fā)生在拱頂前后10m左右范圍內(nèi)；橫系梁裂縫。以上幾種裂縫是主拱圈裂縫常見病害，也是橋梁加固的重點。2.3 鋼筋銹蝕病害鋼筋銹蝕

10、是橋梁出現(xiàn)的常見問題，鋼筋發(fā)生銹蝕時，銹蝕局部的體積可膨脹至原來體積的lO倍以上，從而對周圍混凝土形成擠壓，造成混凝土開裂、剝蝕、使截面有效尺寸減小，導致構(gòu)造承載能力下降，銹蝕剝蝕，使截面有效尺寸減小導致構(gòu)造承載能力下降。銹蝕的直接后果是鋼筋斷面面積減小，對于以鋼筋作為抗彎能力。鋼筋銹蝕還會降低混凝土對鋼筋的握裹力，銹蝕物外流，在構(gòu)造外表形成銹跡。影響構(gòu)造美觀。2.4 墩臺根底病害橋梁墩臺根底在常年使用過程中，除了承受上部構(gòu)造荷載外，還將承受土壓力，風力，流水壓力，冰壓力和浮力等等各種力的作用。另外，自然界各種因素的影響作用，以及由于過橋車輛的日益重型化，墩臺根底經(jīng)常受到過重荷載的作用，因此，

11、橋梁墩臺將會出現(xiàn)不同程度的損壞。2.5 主粱裂縫及主粱變形病害主粱裂縫多發(fā)生在錨跨中部粱的下緣及懸臂粱根部上緣，后者大都貫穿整個車行道翼板。此類裂縫顯然足由于丈量重型車通過使梁的受拉區(qū)開裂，屬正常橋梁病害現(xiàn)象。但由于病害裂縫在上面，雨水易從裂縫滲入梁內(nèi)，引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。2.6 橋梁加固維修方案的選擇對早期橋梁加固維修處理需要進展綜合的技術(shù)、經(jīng)濟分析，先要確定值不值得加固維修，其次如果值得加固維修，選擇哪種技術(shù)。對前者如果加固維修后仍不能充分滿足使用需求或者維持不了多久，就應(yīng)該選擇放棄舊橋；對后者可以從以下幾個方面考慮：1.論證橋梁的上下部構(gòu)造具有加固處理后提高承載力的潛力；分析橋梁位

12、置的水文地質(zhì)條件符合加固處理的條件；研究施工技術(shù)能夠滿足加固處理的要求；規(guī)劃加固處理后橋梁的通行能力，使用年限；計算加固處理的資金需求，確保改造方案比建新橋節(jié)省資金，綜合效益好。2.有多個技術(shù)方案可供選擇時，應(yīng)按以下原那么選擇：設(shè)計驗算簡單，構(gòu)造技術(shù)成熟；施工難度小，質(zhì)量工期都有保證；對環(huán)境污染小，有利于工程順利開展；施工平安有保障；對行車、行人和院橋構(gòu)造影響??；資金預算合理，加固后維修費用低。3采用優(yōu)化技術(shù)對各技術(shù)方案的綜合效果進展量化比擬，選擇最正確的技術(shù)方案。3 道路橋梁構(gòu)造加固技術(shù) 局部修復鑿補法 首先把水泥混凝土鋪裝層的外表鑿毛處理，直至骨料露出為止，然后用清水對斷面進展徹底的清洗并

13、確保其濕潤度。然后使用同標號的水泥砂漿加以涂刷，最后那么對橋梁承載能力進展考察之后在其合理范圍之內(nèi)鋪筑水泥混凝土鋪裝層，厚度以15cm左右為宜。3.2 增大構(gòu)件截面加固技術(shù)(1)橋面補強層加固技術(shù)。橋面補強層加固法是將原有橋面鋪裝層撤除，通過一定的工藝和構(gòu)造措施，在梁頂面(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土面層，使其與原有豐梁形成整體，到達加厚主梁高度，增大粱的抗壓截面以及提高橋梁抗彎剛度的目的，提高橋粱的承載能力和變形能力。(2)增大主梁截面和配筋加固技術(shù)。當原橋截面過小、下緣主拉應(yīng)力超過容許值導致承載力缺乏，而橋下凈空又允許時，可以采用增大王粱截面和配筋加固法，將主梁截面加寬、加高以擴大截面。并在

14、新混凝土截面中增設(shè)受力鋼筋。對T形截面粱可采用底面及側(cè)面同時加大以及底部馬蹄形加大兩種加固形式。(3)噴射混凝土加固技術(shù)。噴射混凝士加固一般不需要立模，也不需要振搗，依靠高速度的噴射將混合科連續(xù)噴敷在受噴面上即可，具有施J二簡單、快速、經(jīng)濟、不影響車輛通行等優(yōu)點。采用噴射混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)的澆筑混凝土，就可以解決傳統(tǒng)加固方法所遇到的問題，因而具有相當大的研究推廣和應(yīng)用價值。目前實際工程當中通常采用噴射合成纖維混凝土進展加固，在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。噴射合成纖維混凝土除具有噴射混凝土抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強度高的優(yōu)點外，還具備良好的抗裂阻裂性能、抗沖擊性能、耐磨耐

15、腐蝕性能、抗?jié)B抗凍融性能以及較好的抗疲勞性和抗碎裂性。增大構(gòu)件截面加固技術(shù)適應(yīng)性比擬強，且具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)歷，適用于較小跨徑的T粱橋或板橋的加固。采用此法加固后橋梁剛度明顯提商，承載能力也能取得較好的效果。但該法也存在明顯的缺陷，比方混凝土構(gòu)件的體積增大、自重增加、施工周期長、施工空間大等。3.3 粘貼加固技術(shù)粘貼加固技術(shù)足采用化學粘結(jié)劑或錨栓將補強材料直接粘貼錨固于構(gòu)造受拉或薄弱部位的混凝十外表，使之與構(gòu)造形成受力整體，以此來提高構(gòu)造的承載力和剛度。根據(jù)所采用的補強材料不同，又可將粘貼加固分為粘貼鋼板加固技術(shù)、粘貼纖維增強復合材料加固技術(shù)。1、粘貼鋼板加固技術(shù)粘貼鋼板加固技術(shù)是20世紀

16、60年代末70年代初由法國、南非等國家率先應(yīng)用于橋梁構(gòu)造加固的，隨后瑞士、日本、英國等也相繼開場使用。粘貼鋼板加固法有許多獨特的優(yōu)點和先進性，主要包括：鞏固耐用：施工快速、簡潔；構(gòu)造輕巧、外形不變：靈活多樣：經(jīng)濟平安等。因此，粘貼鋼板加固法在許多情況F替代了增大截面加固技術(shù)。然而。隨著加固技術(shù)的不斷研究和開展，粘貼鋼板加固技術(shù)的缺乏也日益顯現(xiàn)，主要表現(xiàn)在：1)鋼板因遭受污染大氣侵蝕等原因造成各種化學腐蝕而影響其加固效果，這使得后期的養(yǎng)護問題變得異常突出；2)由于鋼板剛度較大、施工誤差等原因使得構(gòu)造在使用過程中容易在粘結(jié)面上發(fā)生剝離脫空，特別是鋼板端部更容易發(fā)生剝離破壞，因而加固設(shè)計時一般需附加

17、螺栓加以輔助錨圄。這從一定程度上增加了旃工難度并對原構(gòu)造造成一定程度的損傷。導致粘貼鋼板構(gòu)造的抗疲勞性能不佳。2、粘貼FRP加固技術(shù)FRP材料是以連續(xù)纖維浸潰在用于粘合纖維的聚合物中硬化后形成的。目前常用的FRP材料主要有玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(cFRP)和芳綸纖維(AFRP)，其中cFRP以其優(yōu)異的物理力學性能而在FRP材料中備受推崇，并日益得到更為廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)加固方法比擬，cFRP加固方法具有以下優(yōu)點：材料具有很高的抗拉強度，而且自重小。比強度高：耐久性和抗腐蝕性能好：抗疲勞能力強：適應(yīng)性強，適用面廣：施工便捷。雖然如此，但是由于FRP材料屬脆性材料，抗剪強度低。同時，其防火性

18、能也較差，對施工要求較為嚴格，工程造價也比擬高。3.4 體外預應(yīng)力加固技術(shù)體外預應(yīng)力加固技術(shù)的實質(zhì)是以粗鋼筋鋼絞或高強鋼絲等鋼材作為施力工具，對橋梁上部構(gòu)造施加體外預應(yīng)力，以預加產(chǎn)生的反彎矩來抵消局部外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，從而到達改善舊橋使用性能并提高其極限承載能力的目的。體外預戍力技術(shù)早期曾應(yīng)用于加固工業(yè)與民用建筑前蘇聯(lián)在這方醞做了較多工作。但由于預應(yīng)力筋轉(zhuǎn)向塊構(gòu)造設(shè)計用難、耐腐蝕性差，體外預應(yīng)力技術(shù)加固橋梁的維修養(yǎng)護費用很高，末能表達其工程應(yīng)用上的優(yōu)越性，因而在20世紀60年代前未能在橋梁丁程中得到推廣。隨著技術(shù)的進步，20世紀60年代后期，體外預應(yīng)力筋耐久性及構(gòu)造設(shè)計的一些問題局部得到解決，

19、為體外預應(yīng)力技術(shù)的進步開展奠定了根底，尤其70年代美國和法國大量的橋梁加固為體外預應(yīng)力技術(shù)的快速開展提供了難得的契機。通過在橋梁加固中應(yīng)用體外預應(yīng)力技術(shù)，積累了實踐經(jīng)歷并獲得蘑要參考數(shù)據(jù)，進一步完善了設(shè)計理論，為在建立新橋梁時重新考慮使用體外預應(yīng)力技術(shù)提供r依據(jù)。由于體外預應(yīng)力體系布置靈活，不僅可用來加固簡支梁橋和連續(xù)梁橋，還可用來加固拱橋和剛構(gòu)橋等：不僅可用來改善梁的抗彎性能，還可用來改善構(gòu)件的抗剪性能：不僅町用來進展整體橋梁加固，而且可用于橋梁局部加固：不僅可用來加固橋梁的梁部構(gòu)造，也能用于加固橋墩及索塔等部位，具有良好的加固效果及廣闊的應(yīng)用前景。但由于對預應(yīng)力筋張拉時會產(chǎn)生預應(yīng)力損失，因

20、此，在設(shè)計中需對預應(yīng)力損失進展合理的估計和計算，并在施工時采取措施以減少預應(yīng)力損失。3.5 改變構(gòu)造體系加固技術(shù)(1)簡支梁變連續(xù)梁加固技術(shù)。采用在簡支梁下增設(shè)臨時支墩或把相鄰的簡支粱加以連接的方法，可改變原有構(gòu)造物的受力體系，將多跨簡支梁的梁端連接起來，變?yōu)槎嗫邕B續(xù)粱，以改善構(gòu)造的受力狀況，提高橋梁的承載能力。(2)加勁梁或疊合粱加固技術(shù)。采用加勁梁或疊合粱以增強主梁的承載能力，也是常用的改變構(gòu)造體系的一種加固法。采用加勁梁或疊合梁加固時，應(yīng)根據(jù)加固時構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換的實際受力狀態(tài)，分清主次，進展合理的抽象和簡化，得出計算圖式，進展補強計算。因?qū)嶋H構(gòu)造比擬復雜各種構(gòu)造局部之問存在著多種多樣的聯(lián)系

21、，而決定聯(lián)系性質(zhì)的主要因素是構(gòu)造各局部的剛度比值。故新舊構(gòu)造體系可依據(jù)相對剛度大小分解為根本局部和附屬局部，以分開計算其內(nèi)力，如分成主粱和次粱、主跨與附跨，并注意略去構(gòu)造的次要變形，從而獲得較簡明的力學圖式。除此以外，還有很多其他改變構(gòu)造體系的方法，如增設(shè)支架或橋墩、改橋為涵等。然而，這些方法往往都需要在橋下操作，有時還要設(shè)置永久設(shè)施，會影響橋下凈空，因此僅適合在不影響通航及橋梁排洪能力的情況下使用。4 結(jié)語實踐證明，采取有效的加固處理措施，可恢復甚至提高舊橋承載能力及通行能力，延長橋梁壽命，從而節(jié)省大量投資，獲得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。隨著我國交通運輸業(yè)的迅猛開展，針對既有橋梁的構(gòu)造加固、保障公路橋梁的平安運營已