論文摘要:橋梁加固以提高原橋承載能力和使用壽命為目的,針對不同的橋型、不同的加固位置可以采用不同的加固方法。本文對增大梁截面加固法在連續(xù)梁橋加固中的應用進行了探討。
當梁的強度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時,通常采用增大構件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。在適筋范圍內,混凝上彎變構件正截面承載力隨鋼筋面積和強度的增大而提高。增大主梁截面加固方法,是梁橋加固方法中最常用的的加固方法,該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。增大梁截面的途徑有:增加受力鋼筋主筋截面、加大主梁混凝土截面、加厚原橋橋面板和錨噴凝土四種方法。
一、增大梁肋加固法
增大梁肋加固法常用于T形截面橋。T形橋梁常因原截面高度比較小,或面積過小,導致承載能力不足,出現(xiàn)了病害。對于這部分梁橋,可以將梁的下緣加寬加強,增大截積,并在新混凝土截面中增設受力主筋。在靠近支座處主筋上彎,與原結構主筋焊在澆筑新混凝土截面時,為了保證新舊混凝土之間有良好的粘結,須在澆筑混凝土前將結合部位的舊混凝土表面鑿毛,露出骨料,清洗干凈。同時每隔一定距離鑿露出主筋,以便通過錨固鋼筋將新增加的主筋與原結構中的主筋相連接。新增加的混凝土一般采用懸掛模板現(xiàn)場澆筑。
二、加厚橋面補強法
當原橋的承載力不足,截面面積過小,而墩臺及基礎較好,承載力較大,為了方便施工,可將原有橋面鋪裝層拆除,在橋面板上澆筑一層新的鋼筋混凝土補強層,用以提高橋梁的抗彎剛度,這種加固補強方式稱為“加厚法”。為了使新舊混凝土結合良好,原橋面板表面鑿毛洗凈,每隔一定的距離要設置齒形剪力槽或埋設樁狀(鋼筋柱)剪,或用環(huán)氧樹脂作為膠結層。同時,在橋面板上設置鋼筋網(wǎng),以增強橋面板的整體抗壓能力,防止新澆筑的混凝土補強層開裂。鋼筋網(wǎng)的直徑和間距根據(jù)板的受力確定。這種方法由于加厚部分使橋梁自重和恒載彎矩增加較多,并且仍然是原結構下緣受拉筋應力控制設計,故此加固方法一般只適用跨徑較小的T形梁橋或板梁橋。在加固時對梁(板)的受力狀況進行詳細分析,在梁(板)下翼緣強度容許的限度內確定橋面的高度。
從梁板結構的上部加大截面(即加厚橋面板)的加固方法,具有施工簡便、投資節(jié)省的優(yōu)點,在國內外中小跨徑橋梁加固中應用較多。加厚橋面補強法在橋面破壞修復中,通常是完全鑿出舊橋面,重新鋪裝新橋面,這樣一是費時費工,二是經濟效益也不理想。對此,有人提出了植筋技術,在舊橋面上直接加一層新橋面,這樣不僅充分利用了舊橋面,而且縮短施工時間,經濟效益也很顯著。
采用植筋技術,對舊橋面進行簡單的清潔處理,然后平行舊橋面鋼筋,按計算深度和規(guī)定間距鉆孔,再將鋼筋植入孔內,再采用同級別的混凝土填孔,并澆筑新的橋面層。在加厚橋面加固技術中,新舊橋面的連接是個薄弱環(huán)節(jié),尤其是界面的抗剪強度。采用植筋技術以后,界面的抗剪強度由三部分組成:界面混凝上內部結合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植入鋼筋的影響,界面的抗剪強度大大提高,而且植入鋼筋對舊橋而也起到了一定的加強作用。
三、錨噴混凝土
錨噴混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣將新混凝土混合料,通過管道高速噴射到己錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上,使其凝結硬化形成一種鋼筋混凝土。從而增大橋梁的受力斷面和補強鋼筋,加強結構的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。錨噴混凝土不需要振搗,而是在高速噴射時,由水泥與骨料的反復連續(xù)撞擊,使混凝土壓密。同時又可采用較小的水灰比(0.40-0.45),使其與混凝土、磚石、鋼材產生較高的粘結強度。所以新舊混凝上結合面上能夠傳遞拉應力和剪應力。采用錨噴混凝土加固舊橋是在近幾年發(fā)展起來的一種新型的舊橋加固技術。其加固原理是通過新增加混凝土與受力鋼筋和原結構緊密結合,組成“噴射混凝土(內含補強鋼筋網(wǎng))一錨桿一原結構”的整體組合結構。錨噴混凝土加固舊橋的實質就是增大受力斷面和補強鋼筋,加強結構的整體性,使其能承受更大的外荷載。此種加固法在漿砌片石板拱橋加固中運用較多,日前低等級公路上的石板拱橋由于早期施工時未按強度和規(guī)格要求嚴格選料,砌筑片石時砂漿不飽滿,砂漿配合比控制不嚴,再加上超重車輛長期作用,普遍存在主拱圈片石風化、石料大小不一、片石被擠壓碎裂、石料強度不均勻等現(xiàn)象,砌筑砂漿松動脫落并存在較多空洞,有的拱圈已發(fā)現(xiàn)縱向裂縫。針對此種情況采用錨噴混凝上加固能很好地解決這此病害。錨噴混凝土在舊橋加固補強時,具有施工快速簡便、經濟可靠、不中斷交通等優(yōu)點。
四、增大梁截面加固構造要求
1、新澆混凝土應符合下列規(guī)定:(1)新澆混凝土強度級別宜比原構件混凝土強度提高一級,且不低于C25。(2)新澆混凝土層的最小厚度,對板不宜小于100mm,對梁和受壓構件不宜小于150mm。(3)當新澆混凝土層厚度小于100mm時,可采用小石子混凝土或噴射高性能抗拉復合砂漿。在結構尺寸復雜和新澆混凝土施工條件差的情況下,可采用微膨脹或自密實混凝土。
2、加固用受力鋼筋直徑不小于12mm,不宜大于25mm;構造鋼筋直徑不小于10mm;箍筋直徑不宜小于8mm。
3、新增鋼筋應按現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62)要求進行設置,并應符合下列規(guī)定:(1)當新增縱向鋼筋與原構件受力鋼筋采用短筋焊接時,短筋的直徑不宜小于12mm,各短筋的中距不應大于500mm。(2)當用單側或雙側加固時,應設置U形箍筋或封閉式箍筋并與原構件牢固連接。
4、在受拉區(qū)增設混凝土加固的受彎構件,新增縱向鋼筋需截斷時,應從計算截斷點外至少增加一個錨固長度。受壓構件新增縱向受力鋼筋應伸人原結構中并滿足錨固要求。
5、新老混凝土結合面處,原構件的表面應鑿成凹凸差不小于6rnrn的粗糙面。
參考文獻:
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