杭州杭固建筑特种工程有限公司是一家融工程加固技术研究、设计、咨询、优化与施工于一体的高新技术企业。
国内外对桥梁进行加固改造的技术途径主要有下列5种。
1)加强薄弱构件
对于桥梁上有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足安全承载要求的薄弱构件,通常是采取以新材料(喷射混凝土、混凝土、钢板、玻璃钢、钢筋或碳纤维)增大主梁或主拱圈截面,用高标号水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆封填裂缝,增设外部后张预应力筋,施加外部预应力,或用化学粘结剂粘贴附加构件的方法进行加固。
2)增加辅助构件
当桥梁承载能力不足或因种种原因使桥梁遭到破损时,可以在原结构上增加新的受力构件,如增设纵梁、横梁或拱肋等;也可以用新的预制构件替换原有结构上有严重缺陷面又不易修复的构件。替换构件时,必须设置足够的临时支撑,采取可靠的技术措施,以保证整个结构在施工中的安全。
3)改变结构体系
改变结构体系主要是利用梁的连续作用或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系,改善结构的受力状况,以提高桥梁承受活载的能力。如将简支梁变为连续梁,将铰接改为刚接,利用辅助墩、八字撑等将单跨梁变成多跨结构,以及在拱桥桥面上现浇一层钢筋混凝土板,将拱式体系转换为梁式体系等。
4)减轻恒载
减轻原桥上部构造的恒载,可以改善原桥的受力状况,提高承受活载的能力。特别是在桥梁基础承载力受到限制,不能满足加固上部构造和提高活载所增加的承载力要求时,以减轻桥梁恒载的办法来提高承受活载的能力是一种经济有效的措施。如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥,更换拱上填料等。
5)加固墩台及基础
有相当一部分桥梁的缺陷和病害是因墩台或基础问题引起的。对这类桥梁通常是采取用钢筋混凝土箍套、用钢筋混凝土拉杆和钢拉杆施加外加预应力、增加桩基及顶推法等措施加固桥梁墩台和基础,改善墩台和基础的受力状况,提高桥梁的承载能力。
桥梁加固特点
1.1 桥梁加固的难度大
①已通车的桥梁出于交通需要的压力在加固过程中不能中断交通,在这种情况下进行桥梁加固施工,势必会受到不利影响。②结构形式的限制:加固通常要求在原有结构上进行,存在很大的局限性。③新老结构的结合是一个难题:如何使旧桥体和新加固的桥体更好的融合是当务之急,且存在很大难度。④风险大:由于凡是需要进行加固的桥梁多半都是危桥,甚至是处于岌岌可危的状态,在这种情况下,对旧桥进行加固存在很大的风险,该风险不仅体现在施工质量无法符合要求上,更可能会对相关人员的生命安全造成威胁。
1.2 加固的技术要求高
①通常大的设计单位不愿意承担旧桥加固这些设计任务,因为不仅设计、工作量大,而且收费低。②加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。在准确分析和判断旧桥的安危程度的基础上,确定加固方案,这要求相关人员必须进行大量的力学试验,确保设计的加固方案科学合理。③加固方案实施中存在复杂性。由于桥梁加固施工具有很强的复杂性,对加固方案和处理方法有很高的要求,只有这样才能满足需求。
上部结构改建
在调查研究旧桥的基础上,经过技术、经济比较,采用充分利用原桥进行拼宽,利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法,使其满足超限运输要求。
(一)拼宽原桥
对验算不能满足超限运输要求的旧桥,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁,以确保超限运输安全。
(二)利用原桥台改拱式结构为板式结构
对于小跨径石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降,致使拱圈开裂,降低承载能力,可采用此办法。
旧桥下部结构加固
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。
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