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1、中小跨径桥梁常用加固方法 摘要:文章介绍了中小跨径桥梁常用加固方法的原理、适宜的条件和施工程序。 关键词:中小跨径桥梁;加固方法 一、概述 桥梁的生命周期都要经历建造、营运和老化三个阶段,虽然桥梁建设初期充分考虑了近、远期经济发展和社会的诸多需求,采用了当时最先进的技术和材料,但仍然难以摆脱历史的局限。随着科技的进步,车辆载重逐渐增大,车速相继提高,人们对行车的安全性和舒适性也提出了更高的要求。但早期建设的桥梁,荷载标准低,施工水平差,经过多年运营桥梁病害相继出现,因此旧桥维修和加固便成为一个急需解决的问题。 目前,世界上
2、发达国家都投入了不小的人力和物力进行旧桥加固技术研究,在兴建新桥的同时,仍然十分重视旧桥的利用价值。我国现时期正在大力发展基础设施,资金需求量大,而要在短时间内重建等级公路上的危桥,不仅需要大量资金,同时也有悖于桥梁建设的可持续发展。下面笔者就根据近几年来在公路路网改造过程中,针对中小跨径桥梁经常采用的一些维修加固方法做一些介绍。 二、锚喷混凝土加固法 锚喷混凝土是指先将锚杆锚入补强部位结构内,挂设补强钢筋网,然后再喷射一定厚度的混凝土,使其与原结构共同承受外力的组合结构。 此种加固法在浆砌片石板拱桥加固中运用较多,目前低等级
3、公路上的石板拱桥由于早期施工时未按强度和规格要求严格选料,砌筑片石时砂浆不饱满,砂浆配合比控制不严,再加上超重车辆长期作用,普遍存在主拱圈片石风化、石料大小不一、片石被挤压碎裂、石料强度不均匀等现象,砌筑砂浆松动脱落并存在较多空洞,有的拱圈已发现纵向裂缝。针对此种情况采用锚喷混凝土加固既不中断交通,又能很好地解决这些病害。 锚喷混凝土施工工序: ①将拱圈底面人工打毛,并将污染的砂浆完全凿除,然后用高压水冲洗拱底表面; ②在拱圈底面用电钻打锚筋孔,孔深不得小于10cm,锚筋直径不得小于12mm,孔内灰尘要吹洗干净,然后用M12号
4、砂浆或环氧树脂注入孔内,再插入锚筋,使之粘结牢固; ③将钢筋网点焊在锚筋上,焊点不能太少,以免喷射混凝土时钢筋移动; ④喷射混凝土前先将拱圈底面用水冲洗湿润,然后在表面先喷一层M12号砂浆,厚度约1cm,再喷射混凝土,使新老混凝土粘结良好并能填塞片石间孔洞,喷射混凝土后要注意及时养生。 三、外包混凝土加固法 外包混凝土加固法又称增大截面加固法,是指增大构件的截面和配筋,以提高构件的强度和刚度的一种加固方法。此种加固法在增加桥梁横向联系方面应用较多,早期修建的桥梁横系梁或横隔板尺寸都较小,强度和刚度也较弱,在当前较大外荷载作用
5、下,3产生了较大变形,导致横系梁开裂、脱落,无法有效地横向分布荷载。此时采用外包混凝土加固法适当增大横系梁尺寸,随着横向联系的加强,主梁的横向整体受力性能提高,从而增加了桥梁的承载能力,提高了桥梁的刚度和稳定性。 外包混凝土加固施工工序: ①为了加强新、旧混凝土的结合,应对原构件混凝土的缺陷进行清理,并将构件表面凿毛; ②当采用三面或四面外包加固时,应将构件的棱角敲掉,同时除去浮碴和灰尘; ③用高压水冲洗原混凝土表面,在浇筑混凝土前,在原混凝土表面刷一层水泥浆以加强新、旧混凝土的结合。 四、粘贴碳纤维布加固法 碳纤维是一
6、种新型材料,具有高强、轻质、耐腐蚀以及施工简便等优点而成为旧桥加固的理想材料。加固混凝土构件时,按构件的不同受力特点,用粘结材料将碳纤维布粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束并由此提高构件的承载能力。 此种加固法在增强构件抗弯刚度、减少构件挠度和约束混凝土裂缝扩展方面应用较多。当补强结构外形较复杂,采用外包混凝土或者粘贴钢板加固法时,施工难度很大,且粘贴钢板可能会对原结构造成损伤,此时就可以发挥碳纤维布随结构外形变化任意施工,从而降低施工难度的优点。 粘贴碳纤维布施工工序: ①按加固设计要求,对需要表面处理和粘贴纤维布的部位进
7、行放样定位; ②混凝土表面打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,将混凝土表面清理干净,去除灰尘并保持干燥; ③用一次性软毛刷或特制滚筒将底胶均匀涂抹于混凝土表面,待胶表面指触干燥时即进行下一步工序施工; ④混凝土表面凹陷部位用找平胶填补平整,且不应有棱角,转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧; ⑤按设计要求的尺寸裁剪纤维布,配制粘贴胶并均匀涂抹于所要粘贴的部位,用一次性软毛刷或特制滚筒沿纤维方向多次涂刷,挤除气泡,并使胶水充分浸透纤维布。多层粘贴重复上述步骤,待纤维布表面指触干燥时即进行下一层的粘贴。在最后一
8、层的碳纤维布表面均匀涂抹粘贴胶。 粘贴注意事项: ①纤维布粘贴施工宜在5℃～35℃环境温度条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应采取加温措施; ②用碳纤维布加固混凝土构件宜采用薄布多层的粘贴方法,使
