論公路橋樑加固施工技術論文

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1、引言

論公路橋樑加固施工技術論文

公路橋樑也是建築物中的一種,因此,它也具有一定的生命週期,其生命週期包括建造、使用和維護。公路橋樑都是建立在室外的,經常受到風吹雨淋的,自然環境對其產生了很大的影響,其隨著時間的延長必可避免地會被損壞,因此公路橋樑加固是非常必要的。橋樑加固比起重建橋樑來說比較節省資源和資金。因此,從經濟角度考慮,橋樑加固在節省資金的基礎上,提高了橋樑的使用時間,提高了社會的經濟效益。另外,通過加固技術能夠進一步提高橋樑的質量,因此提高了橋樑的使用效率和服務水平,更重要的是在一定程度上減少了交通事故的發展。總而言之,公路橋樑加固是非常必要的。

2.公路橋樑加固施工技術

2.1體外預應力加固技術

體外預應力加固技術其實就是採用粗鋼筋絞線或高強鋼絲等鋼材將其力施加在橋樑上部結構上,有部分外荷載產生的內力被預加產生的反彎矩抵消了,因此,使舊橋使用效能得以提高。體外預應力加固原理是在樑的下緣受拉區設定預應力材料,通過張拉對樑體產生偏心預應力,在此偏心壓力作用下,使樑體發生上拱,抵消部分自重應力,減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力,能夠較大幅度地提高結構承載力。與通常的預應力混凝土結構相比,預應力筋與原結構只在錨固點與樑連線,類似於無粘結預應力結構。目前體外預應力加固是採用較多的加固方法之一,特別是在大跨徑預應力混凝土連續橋樑和連續剛構橋樑的加固方面。體外預應力筋錨固在樑端或中間橫隔樑上跨間用轉向塊調整預應力筋的角度,以適應橋樑的線形變化及受力要求。

體外預應力加固技術與普通預應力混凝土結構相比,其結構具有以下幾個特點:

(1)設計方面。體外預應力加固技術主要是採用鋼筋來進行,其可以是固定的,也可以是可換的。當然,可更換的鋼筋應用起來更加方面,簡化了橋樑加固的步驟。

(2)施工方面。體外預應力加固技術可以在任何一個季節中施工,並且也簡化了舊橋改造的施工。

(3)使用方面。體外預應力加固技術有利於抗疲勞,並且也使預應力筋利用效率更高。在我國,混凝土耐久性問題一直都是我國橋樑工作的難點,而體外預應力加固技術解決了這一問題,提高了橋樑耐久性。

2.2高強符合纖維加固技術

高強複合纖維主要有芳倫纖維及碳纖維(FRP),碳纖維材料在橋樑加固工程中應用非常廣泛,技術比較成熟。

在結構受拉區或抗剪薄弱區域,直接貼上纖維加固方法採用的較多。就實際工程中大量遇到的承載力加固而言,多采用在受拉區直接貼上碳纖維布的被動加固方法。後加補強材料是不能充分發揮作用的。計算表明,對原樑高度較小、配筋率較大的情況,加固設計以混凝土壓應變達到極限值控制設計,在極限狀態下,後加補強材料的應力僅為700-800MPa,此值只相當碳纖維抗拉強度標準值的(21.2%~24.2%);對原樑高度較大、配筋率較小的情況。加固設計以原樑鋼筋應變達到極限值控制設計,在極限狀態下,後加補強材料的應力也只有2000MPa左右,此值相當碳纖維抗拉強度標準值的60%。

高強複合纖維加固技術與其他鋼筋混凝土結構相比具有以下幾個特點:

(1)施工方面。在進行加固過程中,混凝土結構構件的承載力和延性的提高可以將高強符合纖維的特點充分利用起來,從而將其受力效能進行改善,實現加固的目的。(2)結構方面。在溫度變化時,FRP也能夠與混凝土一起工作,這主要是因為線膨脹系統與混凝土較接近有關。FRP質量輕並且較薄,構建經過加固補修後不會使原結構的自重增加的,也就不會使建築物的使用空間減少,即建築物的自重和體積都不會改變。

(3)使用方面。高強符合纖維加固技術可以應用與很多結構的建築物中,並且它的加固技術不會對原結構形狀和原結構外觀產生影響。高強符合纖維具有良好的耐腐蝕性和耐久性,使橋樑的耐腐蝕性得以增強。採用高強符合纖維加固技術加固的公路橋樑,不需要再定期進行維護,其本身具有很強的保護作用。

2.3有粘結預應力加固技術

利用錨固於被加固樑體上的小直徑預應力筋,對樑體施加預應力,然後噴注具有較高抗拉強度的`複合砂漿,將預應力筋與被加固樑體粘結為一體,構成有粘結預應力加固體系。有粘結預應力加固體系以其預應力筋錨固簡單、張拉施工方便、結構耐久性好,材料利用效率高的技術優勢受到國內外土木工程界的重視。有粘結預應力加固體系特點適用於中、小跨徑鋼筋混凝土樑、空心板樑、箱梁橋的加固,尤其是對高速公路及城市立交工程中大量採用的中等跨徑的鋼筋混凝土及預應力混凝土連續箱梁橋,由於受箱梁高度的限制,在箱內佈置體外預應力筋有困難的情況下,採用在箱梁底板部增設預應力筋,然後噴注高效能抗拉複合砂漿的有粘結預應力加固體系是理想的加固方案。

隨著經濟的快速發展,裝貨的大卡車越來越多,這給公路橋樑的設計荷載提出了更高的要求。公路橋樑的加固是我國公路橋樑相關部門亟須解決的問題。公路橋樑加固不僅需要資金的支援,更重要的是要求專業技術的支援,公路橋樑加固對技術要求是非常高的。因此,隨著社會對公路橋樑設計荷載提出更好的要求,相關部門需要對公路橋樑加固施工技術進行更深入的要求和創新。