旧桥加固技术是一门新(xīn)的课题。目前,我國(guó)公路、铁路交通事业蒸蒸日上,不少高速公路已建成投入运营中,还有(yǒu)不少正在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但是,由于施工质量和桥梁设计等方面的原因,使得桥梁的检测和加固成為(wèi)必要,更因為(wèi)建國(guó)以来所修建的不少旧桥,由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限,先天不足,加上不能(néng)适应目前交通量的迅猛增長(cháng),使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。近年来,旧桥加固工程越来越多(duō)。据不完全统计,我國(guó)的公路危桥约有(yǒu)4000余座,但至今未看到专门的桥梁加固规范。
一、桥梁加固的任務(wù)和形势
(一)、桥梁加固的原因
1、 随着经济的发展、交通量增大,载重等级发生变化。
2、 早年设计的指导思想注重于材料的节省,安全度低。一般来说造成断面单薄、安全储备低,其中最典型的就是双曲拱。
3、 桥梁耐久性差和年久老化,如砖拱桥等。
4、 近年修建的桥梁,因设计失当或者施工质量差,也存在着加固的问题。
(二)、桥梁加固的难度大
1、 已通車(chē)的桥梁,有(yǒu)现实的交通需要,因為(wèi)要在不中断交通的情况下进行加固,所以加固时有(yǒu)交通干扰。
2、 结构形式的限制:加固的原则一般必须利用(yòng)原有(yǒu)结构进行,只能(néng)在原有(yǒu)结构上做文(wén)章,所以受到局限。
3、 新(xīn)老结构的结合是一个难题:这里包含新(xīn)老结构體(tǐ)系的变化和过渡,还包括新(xīn)老桥體(tǐ)的结合面。
4、 风险大:因為(wèi)凡是要加固的桥梁,多(duō)半是危桥,结构已处在不利状态,有(yǒu)的还岌岌可(kě)危。对旧桥有(yǒu)的缺乏原有(yǒu)的设计资料和施工记录,结构内部情况不详;现有(yǒu)的受力情况不一样,很(hěn)难确定其结构极限,这给旧桥的加固带来了风险。
(三)、加固的技术要求高
1、 通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新(xīn)桥,除非必要时才利用(yòng)旧桥而采用(yòng)加固措施。
2、 由于旧桥加固方案的设计,工作量大,收费低,所以一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任務(wù)。
3、 加固设计需要良好的桥梁理(lǐ)论水平和力學(xué)基础知识。确定加固方案时要能(néng)正确分(fēn)析和判断旧桥的安危程度,即其结构状态和内力大小(xiǎo)程度。这就需要一定的力學(xué)试验以作结构分(fēn)析的支撑。
4、 加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理(lǐ)方法要有(yǒu)一定施工经验的专业队伍。
(四)、桥梁加固的政治和经济作用(yòng)
桥梁加固后,可(kě)以延長(cháng)桥梁的使用(yòng)寿命,用(yòng)少量的资金投入,使桥梁能(néng)满足交通量的需求,还可(kě)以缓和桥梁投资的集中性。
加固桥梁不是新(xīn)建项目,一般来讲不是领导人的政绩。但加固桥梁却可(kě)以预防和避免桥梁的坍塌造成物(wù)资和人身的伤亡,能(néng)避免主管领导的政治灾难。
二、加固的方案
(一) 加固的思路
1、 加固和维修养护所起的作用(yòng)是不同的,维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作,而加固却是从承载受力的角度来处理(lǐ)的。
2、 第一类加固需求,桥梁不能(néng)承受原设计荷重要求,应该通过加固恢复其原有(yǒu)的承载力。
3、 原设计的荷载标准不能(néng)满足现在的交通要求,要求提高到一个新(xīn)的标准。
4、 桥梁要通过一次性的特重荷载,要求采用(yòng)临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏,过后恢复正常。
一般来说加固方案可(kě)以考虑减少内力或增大断面,也可(kě)以应用(yòng)加固新(xīn)材料。
(二) 加固方案和方法
目前,关于混凝土桥梁加固方法主要有(yǒu):
1、结构性加固,如采用(yòng)體(tǐ)外预应力、在结构的受拉區(qū)粘贴钢板或增设钢结构支撑;
2、非结构性加固,如对裂缝进行封闭或压浆处理(lǐ);
3、最近几年國(guó)外采用(yòng)碳纤维复合材料取代钢板,使加固技术发生了根本的变化。
三、 加固的材料和工艺
碳纤维复合材料是一种新(xīn)型的材料,可(kě)以取代钢板应用(yòng)在桥梁的加固工程中,因此受到人们的广泛重视。这种材料在日本最受重视,应用(yòng)也最為(wèi)广泛。我國(guó)对这种新(xīn)型的材料是在98年开始实际应用(yòng)的,目前对它的应用(yòng)和研究正在深化和发展。
碳纤维复合材料的特点
1、 不增加恒载及断面尺寸;
2、不减少桥下净空;
3、施工方便,成型方便,可(kě)适应不同构件形状。
4、环氧树脂黏结,不需要锚固螺栓,对原结构无新(xīn)的损伤。
5、可(kě)根据受力需要粘贴若干层。
6、 碳纤维复合材料主要有(yǒu)三种,即碳素纤维、高分(fēn)子聚合纤维、和玻璃纤维。
四、 加固方案的实施
加固方案的实施需要有(yǒu)一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺上也应有(yǒu)比较高的要求。
五、 桥梁加固后的观测和检查验证
加固后需要对桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。
六、 桥梁加固应形成专门的规范
在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范。
粘碳纤维加固推荐使用(yòng)材料:WSG改性环氧树脂粘碳胶 WSG300g碳纤维布
植筋粘钢加固推荐使用(yòng)材料:WSG改性环氧树脂植筋胶 WSG改性环氧树脂粘钢胶