新材料新工藝在橋梁改造或加固中的應(yīng)用研究及實(shí)例

新材料、新工藝在橋梁改造或加固中的應(yīng)用2023/2/2目錄一、舊橋加固的意義二、舊橋上部結(jié)構(gòu)加固、改造技術(shù)和方法三、新工藝、新材料的應(yīng)用四、結(jié)束語一、舊橋加固的意義隨著時(shí)間的推移，新建的橋梁終究都會(huì)成為舊橋。在橋梁存續(xù)期間內(nèi)，由于車輛，特別是超重車輛行駛，以及外界各種因素作用和影響，導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生病害、出現(xiàn)缺陷，嚴(yán)重影響到橋梁正常使用。為了保證交通暢通，就需要對(duì)橋梁進(jìn)行維修、加固和改造。橋梁和其他建筑物一樣，其“生命周期”亦不外乎經(jīng)歷以下三個(gè)階段：建造、使用和老化。2023/2/2公路橋梁造價(jià)昂貴，在公路運(yùn)輸中發(fā)揮著至要作用，因此，人們?cè)跇蛄航ㄔO(shè)過程中，總是采取各種措施，千方百計(jì)確保工程質(zhì)量。盡管如此．公路橋梁長(zhǎng)期在自然環(huán)境(大氣腐蝕、溫度、濕度變化)和使用環(huán)境(荷載作用與頻率的增加、材料與結(jié)構(gòu)的疲勞)的作用下，總會(huì)逐漸產(chǎn)生損壞現(xiàn)象，這是一個(gè)不可逆的過程。2023/2/220世紀(jì)50、60甚至70年代建設(shè)的橋梁，已經(jīng)運(yùn)營(yíng)30—40年，在些橋梁巳不適應(yīng)當(dāng)今經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，病害和缺陷累累，因此加固、維修使成為一個(gè)十分突出的亟待研究解決的課題。二、舊橋上部結(jié)構(gòu)加固、改造技術(shù)和方法1．橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層，一般先鑿除舊橋面，使其與原有主梁形成整體，達(dá)到增大主梁有效高度和抗壓截面強(qiáng)度、改善橋梁荷載橫向分布能力，從而達(dá)到提高橋梁的承載能力的目的。2023/2/2

2、增大截面和配筋加固法當(dāng)梁的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗裂性能不足時(shí)，通常采用增大構(gòu)件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。這種方法是在梁底面或側(cè)面加大尺寸，增配主筋，提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度，從而提高橋梁的承載力。該法廣泛用于梁橋及拱橋拱肋的加固。

3．錨噴混凝土加固法借助高速噴射機(jī)械，將新混凝土混合料連續(xù)地噴射到已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上，凝結(jié)硬化而形成鋼筋混凝土，從而增大橋梁的受力斷而和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，使其能承受更大的外荷載作用。

4．粘貼鋼板(筋)加同法當(dāng)交通量增加，主梁出現(xiàn)承載力不足，或縱向主筋出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的情況時(shí)．粱板橋的主梁會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫。采用粘結(jié)劑及錨栓，將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位．使其與結(jié)構(gòu)形成整體，以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，達(dá)到提高梁的承載能力的目的。這種加固方法的特點(diǎn)是：(1)不需要破壞被加固的原結(jié)構(gòu)的尺寸；(2)施上工藝簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量較容易控制；(3)施工工期短。5．改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法這種加同、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系，達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。如：在簡(jiǎn)支梁下增設(shè)支架或橋墩，或把簡(jiǎn)支梁與簡(jiǎn)支梁縱向加以連接，由簡(jiǎn)支變連續(xù)梁，或在梁下增設(shè)鋼衍架等加勁或疊合梁等．以減小梁內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到提高梁的承載力目的。改變結(jié)構(gòu)體系的方法有多種，但往往都需要在橋下操作，或設(shè)置永久設(shè)施，因而減小橋下凈空，或施工時(shí)會(huì)影響通航，所以必須考慮通航及橋梁排洪能力。該法由于加固效果較好，目前，也是國(guó)內(nèi)外用來解決臨時(shí)通行超重車輛的一種加固措施。重車通過后，臨時(shí)支承可能隨后拆除，故對(duì)通航影響不大，不影響河道排洪能力。用臨時(shí)支架加固時(shí)，改變了原簡(jiǎn)支梁的受力體系，支點(diǎn)處將產(chǎn)生負(fù)彎矩、故必須進(jìn)行受力驗(yàn)算。

6．體外預(yù)應(yīng)力加固法對(duì)于鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板，采用對(duì)受拉區(qū)施以體外預(yù)加力加固可以抵消部分自重應(yīng)力，起到卸載的作用，從而能較大幅度地提高梁的承裁能力。體外須應(yīng)力加固法優(yōu)點(diǎn)是：

(1)在自重增加很小的情況下，能夠大幅度改善和調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況，提高承重結(jié)構(gòu)的剛度、抗裂性能；

(2)由于承重結(jié)構(gòu)自更增加小，故對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)受力狀況影響很小，可節(jié)省對(duì)墩臺(tái)及基礎(chǔ)的加固；

(3)對(duì)橋梁營(yíng)運(yùn)影響較小，可在不限制通行的條件下加固施工；

(4)預(yù)應(yīng)力加固法既可作為橋梁通過重車的臨時(shí)加固手段，又可作為永久性提高橋梁荷載等級(jí)的措施。三、新工藝、新材料的應(yīng)用1.粘貼鋼板法與裂縫封堵注膠應(yīng)用某橋，為七跨連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)155m，分上、下行兩幅橋。兩幅橋均為單箱雙室結(jié)構(gòu)，最大橋跨為28m。檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，橋橋面有破碎、箱梁有裂縫等損壞。其中，橋面部分已于當(dāng)年維修完成。該次加固施工根據(jù)設(shè)計(jì)要求，分為補(bǔ)強(qiáng)加固和裂縫封堵兩部分。對(duì)梁箱體底面采用粘鋼加固處理，對(duì)箱梁翼緣采用鋼支柱加固處理，在加固施工同時(shí)對(duì)箱梁底面裂縫進(jìn)行壓力注漿封閉處理。粘鋼施工步驟2、CFRP(碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)碳纖維這種新型材料，質(zhì)量輕、片材薄、抗拉力強(qiáng)、耐腐蝕．在橋梁結(jié)構(gòu)的加固與補(bǔ)強(qiáng)方面，廣泛采用碳纖維布加固的方法，特別在加固高度受限的情況下，況且這種加固法的施工工藝及其簡(jiǎn)單，因此碳纖維材料得以廣泛應(yīng)用。施工工藝1、基底的處理利用砂輪機(jī)等切削混凝土表面3—5mm直至露出砂石新面2、基底的清洗3、涂刷底層樹脂在樹脂硬化后，磨光表面突起的部分。用手指觸摸干燥后，再進(jìn)行下—道的工序。4、找平5、進(jìn)行碳纖維布的粘附涂粘浸樹脂，鋪碳纖維布，并沿纖維方向滾壓檢查并及時(shí)排除氣泡

6、進(jìn)行罩面防護(hù)結(jié)束語舊橋加固技術(shù)是一門新興的學(xué)科，也是始終在完善、