公路橋梁二級(jí)建造師資料：梁式橋上部結(jié)構(gòu)改造技術(shù)

2010-10-03 13：33　　來(lái)源：建設(shè)工程教育網(wǎng)　　字體：大小　　打印收藏

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　　梁式橋上部結(jié)構(gòu)改造技術(shù)

　　梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)主要有以下幾種：①擴(kuò)大和增加原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面，以提高原結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度；②以新的結(jié)構(gòu)代替原抗力不足的結(jié)構(gòu)；③改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力體系，使原結(jié)構(gòu)受力減少；④對(duì)原結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，改善原結(jié)構(gòu)的受力性能。其中，前三項(xiàng)為常規(guī)加固技術(shù)。

　　2.1常規(guī)加固技術(shù)

　　常規(guī)加固技術(shù)的具體內(nèi)容及優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1.

技術(shù)名稱(chēng)		技術(shù)內(nèi)容	適用范圍	優(yōu)缺點(diǎn)
增大主梁截面法	增加主梁法	鑿開(kāi)梁肋下緣砼保護(hù)層,露出原底層主筋,將原箍筋切斷拉直后在主筋下緣增焊受力主筋,再重新澆筑保護(hù)層砼,以增大受力鋼筋的截面	適用于受力主筋截面不足且橋下凈空受限,不允許增加梁高的情況	不減小橋下凈空,但需截?cái)嗖⒔娱L(zhǎng)箍筋,對(duì)結(jié)構(gòu)的損傷較大,導(dǎo)致施工中的不安全因素增多,且施工工藝較復(fù)雜
	加厚橋面板法	鑿除原橋面鋪裝層,橋面板經(jīng)鑿毛洗凈并每隔一定間距設(shè)置剪力槽或剪力鍵,再現(xiàn)澆一層新的鋼筋砼鋪裝層	適用于允許中斷交通的小跨徑T 梁或板梁橋	施工時(shí)橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用;將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩,結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著
	增大梁肋混凝土截面法	將結(jié)合部位的砼鑿毛洗凈后,每隔一定間距露出原主筋,增設(shè)箍筋將新、舊主筋牢固連接,再掛模澆筑新增梁肋馬蹄形砼	適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況	將減小橋下凈空,對(duì)于要求橋下凈空的橋梁無(wú)法組織實(shí)施且對(duì)橋梁的外觀影響較大,不適于城市橋梁
外部粘結(jié)加固	粘貼鋼板	對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將鋼板粘貼在砼表面,并加壓成型,使鋼板密貼砼表面,以提高梁的抗彎、抗剪能力		粘貼鋼板加工成型較困難,需要一定的支護(hù)設(shè)備,而且在長(zhǎng)期使用過(guò)程中維修保養(yǎng)工作量大,粘結(jié)材料的耐久性能也值得重視
	粘貼玻璃鋼	對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將多層玻璃纖維布?jí)轰伋刹Ａт摚ㄆ溟g可放高強(qiáng)鋼絲排柵） ,然后將成型玻璃鋼粘貼在構(gòu)件下表面	特別適用于重型車(chē)輛或大型設(shè)備過(guò)橋時(shí)的臨時(shí)加固處理	玻璃鋼的彈性模量較砼低,在荷載作用下產(chǎn)生的變形較大,且玻璃鋼在惡劣環(huán)境下的老化問(wèn)題較突出
	粘貼鋼筋	對(duì)粘貼部位砼和粘貼用鋼板進(jìn)行表面處理后,用環(huán)氧樹(shù)脂膠漿將點(diǎn)焊成排柵的鋼筋粘貼在砼表面,并對(duì)鋼筋作防護(hù)處理,以提高梁的抗彎能力
增加輔助構(gòu)件法	增加主梁	在新增主梁位置將原橋面鑿開(kāi),切斷原橫隔梁,利用原結(jié)構(gòu)掛設(shè)模板,現(xiàn)澆鋼筋砼主梁,并連通原橫隔梁,保證新舊結(jié)構(gòu)成為整體,共同受力	適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好、而承載力不能滿(mǎn)足要求的情況	必須中斷交通,且工藝復(fù)雜,工程量大,對(duì)原結(jié)構(gòu)的損傷較大
增加輔助構(gòu)件法	增加橫隔梁	在新增橫隔梁部位的主梁上鉆孔,設(shè)置貫通全橋?qū)挼匿摻?并設(shè)法固定鋼筋,待將與主梁結(jié)合處的砼鑿毛、清洗后掛模澆筑	適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu)
改變結(jié)構(gòu)體系法	八字撐架加固	在簡(jiǎn)支橋孔設(shè)置鋼制或鋼筋砼制八字撐架,為原橋上部結(jié)構(gòu)增設(shè)兩個(gè)支承,使原一跨簡(jiǎn)支梁變?yōu)槿邕B續(xù)梁	適用于建在不通航河道上的橋梁上部結(jié)構(gòu)	對(duì)橋下凈空影響非常大,極不適于城市橋梁的加固,當(dāng)建筑高度較大時(shí),其工程量較大
改變結(jié)構(gòu)體系法	連續(xù)體系加固	將原多跨簡(jiǎn)支梁的梁端翼緣連接起來(lái),使受力體系由原來(lái)的簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù),從而改善結(jié)構(gòu)的受力性能	適用于原簡(jiǎn)支梁跨中截面抗彎能力明顯不足的情況	雖不受凈空限制,但對(duì)交通有影響
增設(shè)大邊梁法		在原橋主梁的兩側(cè)增設(shè)抗彎、抗扭剛度相對(duì)較大的梁,并設(shè)置橫隔梁使新舊結(jié)構(gòu)成為整體,共同受力,使新增邊梁能分擔(dān)較多的荷載內(nèi)力,從而減少原有結(jié)構(gòu)承擔(dān)的內(nèi)力	適用于主體結(jié)構(gòu)基本完好,具有一定承載潛力,同時(shí)需要加寬的橋梁	新建部分與原有結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立,對(duì)交通的影響較小,也不受橋下凈空的限制,但新建部分與原有結(jié)構(gòu)之間必須采取可靠的聯(lián)結(jié)措施,才能使其共同工作
截面轉(zhuǎn)換法		將多梁式鋼筋砼T 型梁橋的下翼緣封閉,使橋梁由開(kāi)口的П型轉(zhuǎn)換為閉合的箱型結(jié)構(gòu),提高截面的抗彎、抗扭剛度	適用于T 型梁或П型梁橋	加固效果較好, 但施工時(shí)在橋下工作,操作空間受到限制,特別是箱型梁底板砼的澆注較困難

　　2.2預(yù)應(yīng)力技術(shù)

　　隨著荷載等級(jí)的不斷提高，橋梁工程逐漸向輕型、大跨度方向發(fā)展，預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在今后的橋梁加固中，現(xiàn)有加固技術(shù)可能在很大程度上受到限制，因此，有必要開(kāi)發(fā)和研究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在舊橋改造中的應(yīng)用。

　　用預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固主要是通過(guò)后張法中的體外預(yù)應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其施工工藝：體外預(yù)應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力鋼束設(shè)于砼構(gòu)件的外側(cè)，鋼束穿過(guò)設(shè)在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當(dāng)位置的轉(zhuǎn)向塊進(jìn)行張拉，從而使砼構(gòu)件獲得預(yù)壓應(yīng)力。此法的主要目的是簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力工藝，但結(jié)構(gòu)的受力|考試-大|特性比常規(guī)的粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼差，鋼材用量也較大，目前主要用于較大跨度的橋梁工程或維修加固工程中。

　　2.2.1下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿法

　　當(dāng)橋下凈空能夠滿(mǎn)足通車(chē)、通航要求時(shí)，可采用在梁下設(shè)置預(yù)應(yīng)力拉桿的方法進(jìn)行加固。設(shè)計(jì)時(shí)一般采用粗鋼筋作為拉桿，兩端錨固在梁端，中間采用單柱或多柱支撐，使梁受到預(yù)應(yīng)力的作用。施加預(yù)應(yīng)力的主要方法：①橫向收緊法。將拉桿分兩層布置于梁底兩側(cè)，在靠近梁的支座附近向上彎起，與固定在梁端的錨固板焊接。在拉桿的彎起處用短柱支撐，在縱向每隔一定距離設(shè)置一道撐棍和緊鎖螺栓，再通過(guò)收緊器將拉桿橫向收攏而產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。②縱向張拉法。將預(yù)應(yīng)力拉桿沿梁底布置，兩端向上彎起，錨固于梁端，然后直接張拉梁底的水平拉桿，使拉桿產(chǎn)生預(yù)拉力，梁體因此受到預(yù)應(yīng)力的作用。

　　以上加固方法在福建省南平電機(jī)廠專(zhuān)用橋、廣東省肇慶大沙橋、吉林省青山橋等7座橋梁中得以成功應(yīng)用。實(shí)踐表明，其加固效果很理想。但都需要在舊梁上設(shè)置可靠的錨固板，張拉的工藝比較復(fù)雜，其耐久性和抗疲勞性還有待進(jìn)一步研究。

　　2.2.2預(yù)應(yīng)力鋼絲束法

　　沿梁腹側(cè)面按拋物線形敷設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼絲束，在梁底每隔一定距離（50～100cm）設(shè)置一根定位箍，用以固定鋼絲束的形狀，鋼絲束的兩端穿過(guò)梁端翼緣板伸至梁頂錨固。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絲束，通過(guò)定位箍使梁獲得預(yù)應(yīng)力；再通過(guò)噴射砼使預(yù)應(yīng)力鋼絲束及定位箍與梁體形成整體。這種加固方法的受力明確，效果明顯，但箍圈的構(gòu)造較復(fù)雜。