時間:2012年10月23日 分類:推薦論文 次數:
摘要:隨著我國交通運輸事業的蓬勃發展,很多已建橋梁由于各種原因出現了各種病害和缺陷,舊橋加固工程越來越多,掌握一定舊橋加固知識和方法成為橋梁技術人員的一項重要工作,本文以某橋梁加固為例,介紹公路橋梁加固常見方法,為相關橋梁設計人員提供借鑒。
關鍵詞:加固;病害;碳纖維;黏貼鋼板
Abstract: Along with the transportation business of booming development, many already built Bridges due to a variety of reasons the various diseases and defects, and old bridge is reinforcement engineering is more and more, to be useful knowledge and methods of bridge reinforcement become technical personnel of an important work, taking a bridge reinforcement as the example, this paper introduces highway bridge reinforcement common methods for relevant personnel to provide reference for the design of Bridges.
Key Words: Reinforcement; Diseases; Carbon fiber; Paste steel plate
1 引言
隨著我國交通運輸事業的發展,我國很多已建橋梁出現不同程度的病害,這些病害直接影響公路橋梁的使用安全,采取何種措施對病害橋梁進行有效加固成為橋梁設計人員值得注意的問題,本文結合作者所做橋梁加固設計經驗,介紹一些常用公路橋梁加固措施。
2 工程應用實例
本文以某立交橋為例,詳細闡述橋梁加固的技術方案。
該立交橋于上世紀90年代中后期建成,并在近年的常規定期檢測中發現病害。
根據業主單位《關于委托開展某立交橋加固維修工程設計工作的函》的要求,設計人員對該立交橋進行多次現場查看分析,并對函中指出的病害較為嚴重的區域進行重點查看分析。同時,根據檢測單位的《檢測報告》描述,發現主要病害有:
(1)主梁開裂滲水,裂縫寬度超過限值;橋梁梁體的底板、腹板和翼板均存在裂縫;
(2)主梁底板混凝土保護層厚度不足、蜂窩、麻面和露筋銹蝕,分布范圍廣且數量多;
(3)主梁的底板和腹板下邊緣被過往車輛刮碰;
(4)其他病害:
① 橋面鋪裝損壞;② 橋面排水井口堵塞;③ 支座墊板銹蝕;④ 防撞欄損壞;⑤ 伸縮縫損壞滲水;
根據現場查看及查找施工圖等資料,分析認為病害原因主要有以下幾方面:
砼澆筑施工質量差,砼保護層不足、鋼筋露筋銹蝕、蜂窩麻面及施工縫處砼結合不良等現象普遍存在,由此導致部分梁跨出現大面積開裂,個別梁跨,由于施工縫質量問題導致梁體產生較為嚴重的開裂情況,對結構承載力產生不利影響。這是橋梁出現病害的主要原因。
車流量大,大型超載車輛的違規行駛,長期作用下導致部分梁裂縫的發展;
部分橋下凈空較低,違規超高行駛車輛導致梁底被嚴重刮劃;
在季節溫差、日照溫差等溫度力和梁體相對位移作用下,伸縮縫及防撞欄嚴重損壞;
由于結構裂縫發展,砼碳化深度不斷加深,鋼筋銹蝕逐漸嚴重,承載能力逐步下降,承載能力不能滿足日益增長的交通需求。
從計算分析結果看,結構基本能滿足舊規范(設計荷載汽-超20,驗算荷載為掛-120)承載要求,在新規范荷載作用下,個別部位承載力略顯不足,但通過一定加固措施后也能達到新規范承載要求。
3 加固設計
根據現場收集資料、查閱原施工圖及結構檢算結果,針對不同的病害采用不同的加固方法。
(1)提高主梁承載力加固處理
跨中及墩頂等處出現明顯裂縫,但并未發現其他病害,經結構檢算發現舊規范荷載作用下這些橋跨承載力富余量不大,因此對這些部位采取封閉裂縫后粘貼鋼板加固,提高承載力,控制裂縫發展。為提高加固效果,可考慮在粘貼鋼板前對相鄰橋跨布置重車配重,減小施工時結構的變形,加固后須對立交進行有效的限載限速措施。
(2)主梁修補加固處理
針對結構普遍存在的砼保護層厚度不足、露筋銹蝕、蜂窩麻面、開裂滲水等病害,應對加固范圍內的橋梁結構進行全面摸查,充分了解上述病害的分布情況后,針對不同病害采取不同的加固措施。
① 對于梁底、腹板及翼緣出現裂縫,最大裂縫寬度大于或等于0.15mm的梁跨,采用封閉處理后局部粘貼碳纖維布的方式進行加固;對最大裂縫小于0.15mm的梁跨僅作封閉處理;對發生滲水的施工縫作封閉處理。
② 對個別因施工質量問題已經出現大面積開裂的橋跨,采用封閉裂縫后全跨粘貼碳纖維布的方式進行加固。
③ 對砼保護不足、露筋銹蝕、蜂窩麻木等部位,對鋼筋進行除銹后涂抹聚合物砂漿覆蓋保護。
(3)對梁底受刮劃梁跨的加固處理
為避免梁底進一步刮傷,在梁底刮劃橋跨粘貼鋼板加以保護。由于刮劃部位凹凸不平,鋼板粘貼牢固后尚需對角部進行灌注粘膠處理。處理完畢增設限制凈空標志,以免繼續遭受車輛撞擊。梁底中部刮劃范圍采用聚合物砂漿修補。
(4)其他附屬結構加固
① 對于附屬結構的砼開裂及剝落,根據裂縫大小或采取注漿法封閉裂縫,或直接鑿除破壞混凝土,采用聚合物砂漿或高一級標號砼重新澆注復原。
② 鑿除已損壞的橋面并用C40砼重新澆筑復原。
③ 對已損壞伸縮縫及支座,采取相應措施予以修復或更換。
④ 疏通堵塞的箱梁梁底排水孔及橋面排水井。
4 結果分析及結論
本橋經過上述加固改造后,現在運營狀況良好,未再出現新的病害。橋梁加固改造技術,是針對正在使用的舊橋進行檢測、評價、維修、加固或改造等技術對策的總稱。從橋梁加固的部位來分,橋梁可分為上部結構加固、下部結構加固。橋梁上部結構加固有常用方法有:加大截面法、粘貼加固法、體外預應力加固法、增加輔助構件法和體系轉換法等。這些加固方法的應用有的并不是單一的,必須根據實際情況來選擇加固的方法或者相互結合使用,并且在這些方法的使用之前,必須先將橋梁的裂縫、麻面等病害處理完之后方才進行加固。
5 注意事項
橋梁加固須注意以下事項:
一、要收集資料,如舊橋的設計圖紙等;
二、必須由專業單位對舊橋進行檢測,設計人員根據檢測報告進行加固設計;
三、必須到現場進行實地調查,摸清病害范圍和病害成因;
四、進行舊橋計算,包括舊橋新舊規范的驗算及加固后的驗算。
五、加固改造施工完成1年后,應再次對橋梁進行一次檢查,確認橋梁無病害發生。
參考文獻
[1] 孫華,淺談常見公路橋梁常見病害及加固措施,中國高新技術企業 ,2011
[2] 《公路橋梁加固設計規范》(JTG/T J22-2008)
[3]《公路橋梁加固施工技術規范》(JTG/T J23-2008)