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淺議道路橋樑結構加固論文

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一、橋樑病害成因

淺議道路橋樑結構加固論文

橋樑結構應具有足夠的強度,以承受作用於其上的重力和附加力;結構各部必須具有足夠的剛度,以使其在荷載作用下不產生過大的撓曲和變形;結構各部尺寸必須具有適當大小,以使其承受軸向壓力時的構件不發生屈曲,喪失穩定性。同時結構也要具有較高的耐久性。由於作用荷載的隨機性、材料強度的離散性、製造與施工質量的分散性、計算假定的近似性,致使在長期使用過程中橋樑結構產生病害,其具體原因如下:

1.原設計荷載偏低,交通發展後車輛荷載增大,橋樑因承載能力不足而產生病害。

2.結構設計中存在缺陷,如採用橋型結構不當、設計假定不盡合理。

3.橋樑施工質量差,未按設計要求和施工規程實施。

4.不重視橋樑後期養護工作,沒有及時消除己產生的病害。

5.洪水等自然災害使橋樑產生損壞。

6.地質條件差,如滑坡、軟基等導致橋樑產生病害。

二、橋樑加固的一般流程

在橋樑結構發生病害後,需要採取措施進行加固維修或者更換。橋樑加固工程一般應遵循以下工作程式:

結構可靠性鑑定—加固方案確定—加固設計—施丁組織設計—施工—驗收。

結構可靠性鑑定,主要是對病害結構的病情診斷。加固方案好比處方,加固設計是現行規範及有關標準對加固方案的深化過程。加固施工是對被加固結構按加固設計進行加固的施工過程,對於大型結構加固,為確保質量和安全,施工前應編制施工組織設計。

三、橋樑加固增強技術

橋樑的增強改造可以分為裂縫修補和對橋樑結構的加固增強,下面介紹其特點及其適用的場合。

(一)裂縫修補技術

裂縫修補的目的在於恢復結構物的防水性和耐久性,主要技術有:

1.表面處理法,在微裂縫的表面塗抹填料及防水材料,以提高其防水性和耐久性。對於寬度發生變化的裂縫,要設法使用有伸縮性的.材料。

2.注漿法,在裂縫中注入樹脂或水泥類材料,以提高其防水性及耐久性。主要注漿材料是環氧樹脂,多采用低壓低速注入法。環氧樹脂注入法與鋼釘並用,可以增強裂縫部位的整體性,是一種防止裂縫繼續發展的好辦法。

3.充填法,這是一種適合於修補較寬裂縫的方法,具體做法是沿裂縫鑿一條深槽,然後在槽內嵌補各種粘結材料,如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂矽、瀝青及各種化學補強劑等。4.表面噴塗法,噴漿修補是一種在經鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且粘度高的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫的修補方法。噴漿前,需要把結構表面的剝離部分除去,再用水沖洗清潔,並在開始噴漿之前把基層溼潤,然後再開始噴漿。

5.粘結鋼板封閉法,當鋼筋硂構件產生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之後,再在裂縫處粘結鋼板,並用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結方向應和裂縫方向垂直。

(二)橋樑加固增強技術

本文以最常見的橋樑結構形式的上部結構及其常見的加固方法進行說明。

樑式橋上部結構加固增強技術主要有加大截面加固法、外部貼上加固法、外部預應力加固法、改變結構體系加固法、增設縱梁加固法。

加大截面加固法採用增大構件的截面面積,根據荷載大小和淨空條件不同,可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。

外部貼上加固法系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環氧樹脂等粘合劑貼上在結構外部,以提高結構承載能力的一種方法。適用於構件尺寸受限制但又必須大幅度提高結構承載能力的場合,必須保證粘和劑的質量

外部預應力加固法指運用預應力原理,在增設的構件或原有構件上施加一定初始應力的一種加固方法。採用對受拉區施加預加壓力,可以抵消部分自重應力,起到解除安裝、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。

改變結構體系加固法通過增設支撐或橋墩,把簡支變為連續、在樑下增設如鋼架等加勁樑或疊合樑,以減小樑內控制截面峰值彎矩,提高承載能力的一種加固方法。

增設縱梁加固法在橋樑墩、臺基礎穩定,並具有足夠承載能力的情況下,可採用增設承載能力高和剛度大的新縱梁,這些新樑與舊樑連線在一起共同受力。由於應運中的車輛荷載在新增主樑後的橋樑結構中重新分佈,使原樑中所受荷載得以減少,加固後的橋樑承載能力和剛度得以提高。當增設的縱梁位於主樑的一側或兩側時,兼有拓寬的作用。此法適用於樑體結構基礎完好,而承載能力不能滿足要求的場合。

(三)橋樑結構加固新技術——錨噴

隨著施噴機具的發展以及速凝劑的採用,人們把噴射硂與錨杆、鋼筋網等配合起來使用,促進了錨噴技術的完善。實踐證明,錨噴技術完全可以應用於橋樑上部結構的加固增強。

噴射矽的效能噴射矽在工藝材料及結構等方面與普通現澆矽相比有許多優點。施工中需加入速凝劑,因而又具有快凝、早期強度高的特點;錨噴技術不用或只用側向模板,其運輸、澆注、搗固合併為一道工序、裝置簡單、佔地面積小、施工機械化程度高、速度快、效率高、節省勞動力;可設計性強,即按照加固整治的實際需要可在拱腹下施噴形成各種結構型別;不中斷交通。