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1、关于公路桥梁常用的加固技术的探讨：桥梁是物流输送的动脉,本文主要介绍了路桥工程中常用的加固技术的工作原理及其技术特点。 关键词:桥梁;预应力;加固 1引言 1.1混凝土耐久性 随着经济的发展，交通道路枢纽的建设也越益蓬勃。自从上世纪90年代开始,混凝土桥梁的耐久性已引起世界各国的重视,通过对大量具有20年以上桥龄的混凝土桥梁的养护管理实践,人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,已成为迫切需要解决的问题,严重损害的桥梁己危及交通的安全,需要大量的资金来维护或改建,严酷的现
2、实使人们开始重视混凝土桥梁的耐久性。提高混凝土桥梁耐久性的技术途径有两个,一是采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗渗性、匀质性、抗冻性,从而提高混凝土抵抗碳化和冷冻侵袭的能力;另外一种是提高既有桥梁耐久性的有效途径即对缺陷桥梁进行加固改造,延长其使用寿命。 1.2桥梁加固 桥梁加固改造是运用有效可行的技术手段对桥梁结构物进行补强加固及拓宽,其根本目的是恢复和提高其承载能力及耐久性。目前,常用的桥梁加固方法很多,从大的方面划分可分为上部结构补强加 固和下部结构补强加固。桥梁上部结构补强加固方法又分为改变结构受力体系方法和不改变结构受力体
3、系方法两类。从后加补强材料是否具备预应力及基本受力原理来看,桥梁上部加固又可划分为两大类,即主动加固和被动加固。 1.2.1桥梁主动加固原理 在受拉区(或抗剪薄弱区)直接增设补强材料,例如:补焊钢筋、粘贴钢板、粘贴高强复合纤维材料(碳纤维、芳纶纤维)等。这种加固方法从作用原理上讲属于被动加固范畴。实际上设计时必须考虑带载加固及分阶段受力特点,构件自重及恒载由原梁承担;活载由加固后的组合截面承担,后加补强材料强度发挥程度受原梁变形的限制。 1.2.2桥梁被动加固原理 为解决后加补强材料“应变滞后”,提高后加补强材料利用率,对后加补强
4、材料施加预应力,采用预加力原理进行加固补强。从作用原理上讲预应力加固属于主动加固范畴。后加补强材料主动受力,由于预加力的作用,改善了原梁的应力状态,以达到提高原梁承载力和抗裂性的目的。 目前,桥梁结构中采用的预应力加固体系主要有三种:即体外预应力加固体系、高强复合纤维预应力加固体系、有粘结预应力加固体系。 2体外预应力加固体系 2.1发展背景 70年代,随着交通运输的发展,旧路改造及旧桥加固引起世界各国的普遍重视,很多国家开展了旧桥加固研究,在欧洲一些国家,采用体外预应力技术加固桥梁,提高原桥的荷载等级,收到了明显的经济效益,体外
5、预应力技术在旧桥加固中的应用,又促进和加深了人们对体外预应力技术的认识。 实际上,体外预应力技术伴随着预应力技术的产生而出现,并且利用体外预应力技术修建混凝土桥梁先于体内预应力技术,因此它是一门古老的新生技术。早在1934年德国人迪申格尔的体外无粘结筋技术便取得了德国和法国的专利,并于1936年建成实桥。但由于处于体外的钢筋防锈蚀技术不成熟,致使桥梁养护、维修费用很高,因而在很长时期内阻碍了这一技术的发展。90年代以来,体外预应力技术在国外得到了迅速发展,这一方面是由于人们对混凝土耐久性认识的提高,迫切期望创造一种具有防腐性能的结构,为
6、体外预应力技术的发展提供了广阔的市场;另一方面,随着斜拉桥技术的发展,成功地解决了钢丝的防锈蚀和大吨位锚头的设计和施工问题,消除了体外预应力技术发展的最大障碍,使体外预应力技术的发展获得了新生。随着体外预应力设计理论及实用技术的不断发展,反过来又进一步促进了体外预应力加固旧桥的应用。 2.2作用原理 体外预应力加固是将具有防腐保护的预应力筋布置在梁体的外部(或箱内),对梁体施加预应力,以预加力产生的反弯矩抵消部分外荷产生的内力,达到改善梁的使用功能和提高梁的承载能力的目的。体外预应力加固是目前采用较多的加固方法之一,特别适用于在大跨径
7、预应力混凝土连续箱梁和连续T构箱梁桥的加固。体外预应力筋锚固在梁端(或中间)横隔梁上,跨间用转向块调整预应力筋的角度,以适应梁的受力要求。严格来讲,体外预应力、体内无粘结预应力、包括斜拉桥在内,都属于无粘结预应力结构。无粘结预应力结构理论分析的核心问题是预应力钢束在各受力阶段的应力增量计算问题。 2.3技术特点 与普通预应力混凝土结构相比,体外预应力混凝土结构具有如下主要优点: ①体外预应力钢筋可以是不可更换的,也可以设计成可更换、可补拉的,可更换的体外力筋,易于维修、养护、加固; ②体外预应力加固旧桥构造简单,简化了施工;由于梁
8、肋中不设管道,避免了截面削弱;体外配筋方式取消管道灌浆工序可实现全年施工,对处于寒冷地区的北方各省具有十分重要的现实意义; ③减小了钢筋束的摩阻损失,预应力筋利用效率高,力筋应力变化幅值小,
