旧桥检测与维修加固的探讨
【摘要】本文通过工作经验的积累和资料的查阅,从旧桥检测的内容、重要性、评定方法(即分析计算法、外观调查比较法、荷载试验法)以及维护加固等方面来对旧桥检测与维修加固进行讨论,重点阐述了旧桥上部结构、下部结构的维护加固,希望能给同行带来一些参考及借鉴。
1.引言
随着我国的政治经济不断发展,我国交通运输量在日益增加,导致交通流量增大,车辆密度增加,用于集装箱的运输、车辆拖挂的运输载重的运输车辆需求量大大增加,正是这种需求的变化导致我国的公路桥梁的质量面临更大的挑战。
然而,我国由于技术、历史等原因,有一部分的桥梁已经不能再承担如此重任,特别是那些年代久远、质量要求的公路桥梁已经不能满足现代发展的需求。
公路桥梁工程是关系国家民生的基础设施建设工程,同时是起到保障中国社会主义现代化实现的重要纽带,它还关系到人民的生命财产的安全。
因此,工程有关人员应该对旧桥检测与维修加固给予足够的重视。
这对维护国家安全,确保人民生命财产安全有着极为重要的意义。
2.旧桥检测
2.1旧桥检测的内容
旧桥检测主要是通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势,弄清出现缺陷和损伤的主要原因,以便能
分析和评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响,并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。
缺陷的走向分布大小、状况及缺陷的变化发展情况是桥梁结构检测的重点。
在检查中必须围绕以上重点进行更为全面的检测,根据检测难易程度及部位将不同的检测技术有机的结合起来,表 1所示的即是旧桥最主要的检测项目。
表格 1旧桥检测主要内容
2.2旧桥检测的重要性
旧桥检测的主要性主要体现在以下几方面:(1)鉴定桥梁是否具有原设计的结构工作性能及承载能力。
(2)及时了解桥梁的安全性能,根据实际情况安排桥梁养护、维修、改建等工作,保证桥梁结构的安全使用,从而保证整个交通网络的正常畅通。
(3)决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠保证。
3.旧桥的维护加固
3.1旧桥的评定方法
3.1.1分析计算法
先对桥梁进行结构进行检查,然后根据桥梁结构有关资料和检测的结果加以理论分析计算,并以上述结果为依据评定旧桥结构,继而得出桥梁的安全承载力。
近年来,这种方法,在桥梁结构评定中得到较为广泛的运用。
3.1.2荷载试验法
直接加载测试桥梁结构的实验即桥梁荷载试验,通过荷载试验可
以对桥梁的实际工作状态进行测试,从而对桥梁结构的使用条件、安全承载能力进行综合分析判断。
荷载试验直观可靠,因此,在桥梁的实际工作状态不明确情况下,多用来对桥梁进行研究、评定以弥补以上两种方法的不足,桥梁荷载试验分为动力荷载试验与静力荷载试验,在桥梁静力荷载试验中荷载逐级增加,试验荷载一般以等于或稍大于实际通过桥梁的荷载值,实测桥梁最大挠度处、跨中在最大在荷载作用下的应变、挠度、开展裂缝、应力等,通过分析比较,得出当应变、挠度、开展裂缝、应力等值小于规范值时,对应的荷载等级即为桥梁可通过的安全承载力。
桥梁动力荷载试验一般采用接近标准荷的单辆载重汽车来进行实验。
3.2旧桥加固方法
公路旧桥加固是对发生重大病害和不能满足运输要求的旧桥设备进行彻底的修理和改善,以恢复其原有的承载能力、延长其使用年限、改善或提高其荷载等级与通行能力,旧桥在加固时的加固部位主要分为:上部结构、下部结构。
上部结构的维护加固有主要分为以下几个方面:(1)桥面补强层加固法。
凿除旧桥面后,在桥面加铺一层钢筋混凝土,待其凝结后便可与原主梁形成整体,从而增大主梁抗压截面强度及有效高度,使桥梁荷载横向分布能力得到一定的改善,桥梁承载能力得到提高。
(2)增大截面和配筋加固法。
增大构件截面、增加配筋的方法主要用于梁的刚度、强度、抗裂性和稳定性不能满足要求的桥梁加固。
其桥梁的承载力的提高主要通过提高配筋率。
(3)粘贴钢板(筋)加固法。
由
于交通量增加,主梁承载力已不能满足需求,或主筋被严重腐蚀时,直接导致严重的横向裂缝在梁板桥的主梁上出现,此时可用锚栓与粘结剂将钢板粘附上去,以此锚固桥梁的混凝土结构的薄弱部位或受拉缘,使其与桥体成为一个整体,增设钢板可以提高梁的承载能力。
下面以某座桥的加固为例:下图为一座钢—混凝土连续刚构桥,66.0m+120.Om+66.Om的跨度,长252.0 m。
单箱单室箱梁的上部结构,箱梁底板宽11.0 m,桥宽21.0 m。
悬臂外伸5.0m。
中跨跨中和中墩墩顶处箱梁高分别为2.5 m及 6.0m。
下部结构桥墩钢—混凝土结构。
荷载等级为汽-20级,挂-100,桥墩的撞击力为内河三级,7级防震。
主桥的箱梁为挂篮法的施工法。
图表 1桥体主立面
其病害主要为:中跨跨中区域下挠约25 cm,并且其挠度不断的增加,箱体出现大量的斜剪裂缝,最大宽度为1.2毫米。
病害原因可能为是混凝土徐变、主拉应力不足和结构刚度下降的作用。
其加固方案为:首先用粘贴钢板(筋)加固法,在桥梁箱体的内部用锚栓与粘结剂将钢板粘附上去,锚固桥梁的混凝土结构的薄弱部位或受拉缘进行加固。
再用采用强度1 860 MPa,公称直径15. 24 mm 的ASTM A416-92标准270级低松弛钢绞线,在中跨箱体布设4束(6-27)短钢绞线束,全桥布设10束6-27长钢绞线束。
在主桥中跨,厚度为18厘米左右的地方,每隔1. 2 m布置两根直径为15.24的钢绞线,11厘米左右的厚度,每隔10厘米布设直径为16毫米的普通钢筋。
然后在中跨中区粘帖特希达TXD-C-20型高强碳纤维。
最后在中跨桥面铺装,厚度
增加到22 cm,以确保桥面呈圆顺的竖曲线。
4.总结
探究国内外对旧桥的维修加固案例不难发现,现在我国的桥梁有极大一部分属于“老龄”的桥梁,因此桥梁的维修加固的探究也迫在眉睫,资金有限也限制桥梁的加固技术的运用。
因此我们必须立足国情进行桥梁加固,而如何对桥梁实际状态做出评估,确切评定其承载能力,以便采用科学合理的经济适用方法进行加固、加宽等的技术改造,改善其适应度,提高公路路网通行能力,这是我国公路管养部门今后相当长的一段时期内所面临的一大紧迫任务。
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