《市政旧桥梁加固设计初探.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《市政旧桥梁加固设计初探.docx（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、市政旧桥梁加固设计初探摘要：随着我国公路建设的不断发展，为国民经济发展提供了强大的基础保证，桥梁是公路的重要组成部分，但随之而来的桥梁病害问题也日益严重，如何加强对桥梁的日常养护、桥梁的维修与加固，延长其使用寿命，保证其承载及通行能力，保证行车安全，保持桥梁的良好的使用状态，具有十分重要的意义。关键词：市政 加固设计 旧桥梁 承载力1.市政公路旧桥的特点 公路旧桥具有荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析，大多数桥梁是三不知：不知基底地质；不知基础深度；不知隐蔽部分的尺寸。从桥梁技术状况分析，由于河床屡遭洪水冲刷，河床底部加深，桥梁墩台基础外露、冲空，产生不均匀沉降，导致桥台、拱圈产生附
2、加应力而出现开裂，有的甚至出现开合现象；有的桥梁由于桥台较高，受行车及台后土压力的作用，桥台出现开裂、凸肚等病害；桥面混凝土铺装层由于使用时间长加之重车作用，导致开裂、剥落等病害。按桥梁技术状况来评定大多属三类桥梁.随着国民经济的发展和重点工程的建设，目前公路桥梁所承受的负荷有3个特点： （1）交通量不断增大； （2）重型车辆增加及超载现象严重； （3）超限运输的出现和增加。按现在桥梁和运输状况，桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。旧桥加固，提高旧桥的承载能力，确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。 2.旧桥上部结构加固设计 2.1桥面补强层加固法 在梁顶上加铺一层钢筋混
3、凝土层，一般先凿除旧桥面，使其与原有主梁形成整体，达到增大主梁有效高度、改善桥梁荷载横向分布能力，从而达到提高桥梁的承载能力的目的。 2.2增大截面和配筋加固法 当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时，通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法，这种方法是在梁底面或侧面加大尺寸、增配主筋、提高梁的有效高度和抗弯强度，从而提高桥梁的承载力。该法广泛应用于桥梁及拱桥及拱桥拱肋的加固。 2.3锚喷混凝土加固法 借助高速喷射机械，将新混凝土混合料连续的喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上，凝结硬化面形成钢筋混凝土，从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋，加强结构的整体性，使其能承受更大的外荷载作用。
4、2.4粘贴钢板加固法 当交通量增加，主梁出现承载力不足或出现严重腐蚀的情况时，梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘结剂及锚栓，将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，达到提高梁的承载力的目的。 2.5增设纵梁加固法 在墩台地基安全性能好，并具有足够承载力的情况下，可采用增设承载力高和刚度大的新纵梁，新梁与旧梁相连接，共同受力。由于荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原有梁中所受荷载得以减少，由此使加固后的桥梁承载力和刚度得到提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或者两侧时，则兼有加宽作用。为保证新旧混凝土能够共同作用，必须注意做好新旧梁之间
5、的横向连接。 2.6拱圈增设套拱加固法 在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈，即紧贴原拱圈底面上，浇注或锚喷混凝土新拱圈，外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。 3.旧桥下部结构加固技术 桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、凸肚,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小,水流不大的石拱桥,我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。由于桥台太高,且位于长距离的高路堤纵坡上(桥面纵坡达5.5%),在行车和土压力的共同作用下,使两岸桥台和靠那发岸拱脚开裂。 3.1扩大基础加固法 此法适用于基础承载力不足或埋深太浅，而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积
6、应由地基强度验算确定。 由于埋置深度较浅,易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道,导致桥台基础冲空,引道被毁。桥梁地基局部软弱,致使桥台发生不均匀沉降,引起桥台开裂等。针对以上病害,我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌,上游河床设置丁坝,打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。 3.2增补桩基加固法 当桥梁墩台基底下有软卧层时，墩台发生沉陷；对此采用增补桩基加固法是一种常用而且有效的方法。这种方法是：在桩式基础的周围补加钻孔桩等，以此提高基础的承载力，增强基础的稳定性。 3.3钢筋混凝土套箍或护套加固法 当桥梁墩台由于基础埋深不够，或因施工质量控制不严等原因，导致墩台开裂时，有时会出现贯通裂缝，可采
7、用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。 设计的基本假设:鉴于尚在维持正常的交通运输的桥,台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担,框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中,取消了钢筋混凝土立柱,仅在桥台上凿出牛腿的位置,将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架,这不仅减少了工作量,而且施工方便。采用这种方法加固的桥涵,经多次实地观察,使用效果良好。 3.4桥台新建辅助挡土墙加固法 由于桥台背水平土压力过大，引起桥台倾斜，应在台背之后加建一挡墙，以抵御过大的土压力。 3.5墩台拓宽加固法 利用旧桥基础，靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分，以便安装的上部结构。此种情况为
8、只加宽墩台上部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。 3.6桥面铺装层的加固 桥面铺装层开裂或剥离等病害,纵观有限元计算结果分析可知，在铺装层结构厚度一定的情况下，铺装层的模量比对铺装层的受力状态影响很大。 3.6.1重视桥面铺装上层的设计和选材 如果沿用传统的路用沥青混凝土的材料设计方法，铺装上层总是处于不利的受力状态，承受着较大的反复拉应力，往往在桥面板的加劲部件(直腹板、横隔板)的顶部产生开裂，导致铺装上层出现早期破坏，这也与实际桥面铺装层的损坏情况基本吻合，重视桥面铺装上层的设计和选材使其具有良好的变形能力以抵抗疲劳开裂，对预防铺装层的早期损坏具有重要的意义。所以，对于桥面铺装体系来说，
9、需要采用性能更加优良的复合改性沥青，根据铺装上、下层的不同功能和受力状态研究选择合理的沥青混合料组成，并进一步解决铺装层与桥面板的粘结稳定性等问题。 3.6.2材料、结构和施工这三个要素中，材料是最为活跃的因素 因为决定沥青混合料力学性能的原材料以及混合料的组成结构具有很大的选择性，铺装层的模量比取决于材料的组成设计。因此，在满足铺装层路用性能的前提下，为了达到减小铺装层的拉应力和剪切应力的目的，要充分发挥材料组成设计的作用，设计出能适应桥面铺装层受力特性和防水要求的嵌挤密实型沥青混合料。研究表明，在混凝土桥的铺装中使用增强纤维沥青混凝土具有较好的效果且经济，能增强铺装层沥青混凝土的柔韧性，改
10、善铺装层的受力状态，防止桥面铺装层出现开裂、脱落等现象，最终提高桥面铺装层的使用品质和延长其使用寿命。当然，出现了改性沥青、SMA、环氧沥青混凝土、沥青玛蹄脂混合料、浇注式沥青混凝土等桥面铺装新材料和新技术都具有较好的性能，但需增加设备，增加了施工难度，造价比较高，一时难以大面积推广。若条件具备，经过经济、技术论证也可以使用于混凝土桥面铺装上。 3.6.3桥面铺装层的加固施工（沥青或水泥混凝土） 清除或刨洗桥梁旧铺装层。在清除过程中注意处理的、厚度等。在使用机械清除时，尤其注意不得损坏旧桥的预制梁板、伸缩缝等构造。 认真清洗旧桥面。对已经刨洗完毕的旧桥铺装层及时外运，用人工清扫废旧料，用高压水
11、冲洗梁板顶面，使之清洁并干燥。 重铺新桥面。水泥混凝土桥面铺装在浇筑混凝土的强度达到设计等级后，才可开放交通，其车辆荷载不得大于设计荷载。如果经监理工程师同意采用快硬水泥混凝土铺装，开放交通的时间需根据试验确定。 沥青混凝土桥面铺装应待摊铺的混合料完全自然冷却，其表面温度低于50后，方可开放交通。需要提早开放交通时，可洒水冷却降温。伸缩装置安装完毕，预留槽浇筑的混凝土强度达到设计强度后，方可开放。 4.结语 近年来，由于城市建设的迅速发展，出现越来越多的城市桥梁病害，在桥梁结构的加固设计是一项极其复杂的工作，需要结合桥梁结构实际病害的调查结果，制定合理的加固方案，并对加固前后桥梁的应力状态进行全面的计算分析。 参考文献 【1】 混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）中国计划出版社，1992. 【2】碳纤维片材加固混凝土结构技术规程（CECS146：）中国计划出版社，2003.