城市混凝土桥梁常用加固方法研究？
www.zhiqu.org 时间： 2024-06-15
随着我国城市化进程的发展，交通运输量大幅度提高，货运干道上的城市桥梁，随着交通量的大幅提高，以及超载现象的影响，部分城市桥梁结构出现了不同程度的损坏，需进行必要的检测加固，以期恢复其正常使用功能，本文分析了对现役桥梁进行结构安全评估的评价体系，总结城市混凝土桥梁常用加固方法。
桥梁结构体系的劣化与损伤
1.1桥梁结构体系劣化的原因
由于项目周期、人员专业素质等原因可能造成设计不合理、结构截面尺寸和钢筋配置不符合力学要求、施工质量达不到设计要求、建筑材料使用不当、品质不良等问题，这些问题使桥梁在使用初期就存在质量隐患。桥梁在使用过程中，混凝土的收缩、徐变现象以及预应力构件的预应力损失不可避免，造成裂缝产生、构件强度降低；同时，环境中有害的化学物质会对结构造成侵蚀，导致混凝土强度降低，钢筋产生锈蚀。此外，交通超载、车辆与船舶的撞击损坏、桥面磨损等人为因素经常发生；严寒酷暑的温度影响、洪水的冲击、地震造成的破坏也不可避免
1.2桥梁结构体系损伤与劣化现象
桥梁结构体系的损伤与劣化现象是多种原因形成的，近两年笔者负责了合肥市市政大修桥梁的加固设计任务，经过检测和调查发现，混凝土桥梁构件主要存在如下病害：
（1）由于支座支承面不平整或预埋钢板下浇筑砼时空气无法排出，砼凝固后收缩，与钢板产生空隙及预制板梁底翘曲等原因，造成支座脱空
（2）施工时桥台填料压实度不足导致桥台不均匀沉降，且浇筑大体积混凝土时没有控制好水化热的影响，引起桥台侧墙出现斜向裂缝；
（3）由于支座偏压或脱空，铰缝受剪破坏及桥面铺装的防水性能差，部分梁板出现渗水结晶现象；
（4）由于施工时模板位置或钢筋放样不到位，后期混凝土的碳化、剥落，导致保护层厚度变薄或钢筋外露，另外，铰缝处漏水对梁板的腐蚀作用造成板体混凝土保护层厚度不足，普遍小于20mm；
（5）由于铰缝破坏，梁板处于单板受力状态，承载能力不足，板底裂缝明显，部分结构钢筋外露；
混凝土桥的技术状况的评定
在桥梁维修加固之前，应详细评估其结构现有强度是否能够承受实际荷载，以判定桥梁承载能力的安全性。而在耐久性方面，应综合考虑结构损伤、材质劣化、施工缺陷等状况与周围环境条件，合理判断结构的使用寿命。下表是我国对现役桥梁技术状况的评定标准：
混凝土桥梁补强加固方法
3.1加大截面加固法。增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式，一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设汁和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。该法也有明显的缺点，比如混凝土构件的体积增大、自重增加、施工周期加长、施工空间大等。
3.2粘贴钢板加固法。以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法，被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
3.3粘贴碳纤维增强塑料加固法。粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是:几乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构几乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软，加固后可用混凝土砂浆涂敷，或根据要求涂装各种颜料，修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物，包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展，增加结构的延性。
3.4体外预应力加固法。体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
3.5喷凝土加固法。喷凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土，以恢复对钢筋的保护，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观表面的功能，是目前常用的维修加固方法。
3.6置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点。适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3.7有粘结外包型钢加固法。该法也称湿式外包钢加固法，特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小。适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
3.8锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
3.9增加支承加固法。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间。适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
结语
对于现役出现病害的城市桥梁，如能采取有效的加固维修措施，恢复和提高它们的承载能力，消除安全隐患，使其能够继续服役，将会带来巨大的社会和经济效益。因此，我们应高度重视城市桥梁的管养工作，加大资金投入，使其保持良好的工作状态。桥梁安全评估和加固补强必将成为桥梁工程中的一门新兴学科，推动桥梁工程发展。
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#戎莘林# 桥梁下部结构加固改造方法有哪些?
(13624102606)： (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.扩大基础底面积应由地基强度验算确定. (2)增补桩基加...
#戎莘林# 梁板承载力加固方法有哪些 -
(13624102606)： 粘钢加固法是通过在混凝土结构外侧用专门配置的建 筑结构胶粘贴钢板,以提高结构的抗弯和抗剪,增强结构 安全度的一种加固方法.一般适用于承受静力作用且处于 正常湿度环境中的受弯构件的加固,该加固法的特点是施 工快速、现场湿作...
#戎莘林# 谁能帮我介绍一下钢筋混凝土结构的加固方法? -
(13624102606)： 一、钢筋混凝土结构加固方法——当前,各种类型的钢筋混凝土结构,其构造是复杂多样的,在建筑工程中,钢筋混凝土结构的变更、追加、加固也成为很平常的问题,通过工程实践及设计经验,本文将一些加固方法进行总结比较. 1.碳纤维...
#戎莘林# 桥梁板加固的方法有哪些?
(13624102606)： 桥梁板加固的方法: 1、外部粘贴加固法:是指采用环氧树脂等粘合剂将型钢、玻璃钢等材料粘贴在结构外部,用以提高结构承载能力的加固方法.通过对受拉区施加预加...
#戎莘林# 浅谈几种常见的混凝土加固方案 -
(13624102606)： 最常见的一种方案应该就是加大截面加固.简单来说,就是在混凝土的受压区再加现浇层.这种方法施工工艺简单、适应性强、有成熟的设计和施工经验.并且适应性广,梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固都可以用它.其他的方案还有很多,比如粘钢、粘贴碳纤维布,锚栓锚固等等.希望麦臣加固的回答对您有所帮助!
#戎莘林# 桥梁台帽的维修加固方法有哪些? -
(13624102606)： (1)墩台表面必须保持清洁,要及时清除青苔、杂草、荆棘和污秽. (2)圬工砌体长期受大气影响、雨水侵蚀而发生灰缝脱落,应重新勾缝. (3)混凝土表面发生侵蚀剥落、蜂窝麻面等病害应及时将周围凿毛洗净,用水泥砂浆抹平. (4)圬工砌体镶面部分严重风化和损坏时,应予更换.用石料或混凝土预制块补砌.要求结合牢固,色泽和质地与原砌体基本一致. (5)梁式桥墩台顶面没有设流水坡或坡面凹凸不平、有裂缝时,应及时铺填水泥砂浆或混凝土,做成横向坡度以利排水. (6)圬工砌体墩台损坏面积较大,深度超过3cm以上时,不得用抹浆或喷浆进行修补,须浇混凝土予以裹覆.
#戎莘林# 拱桥常采用的加固方法有哪些,适用范围如何?
(13624102606)： 加固拱桥时,应注意恒载变化对拱压力线的影响及引起的推力变化,对各施工工序应进行检算,并作出详细的施工组织设计,严格按照设计的工序施工.因墩、台变位引起...
#戎莘林# 梁加固改造的方法有哪些 -
(13624102606)： 你好,悍马加固材料为您回答: 常见的有以下几种方法: 1、粘钢加固及粘悍马碳纤维布加固 对于验算钢筋量差值较小的梁,即相对受压区高度系数ξ≤0.5 或差值在0.2 以内,可采用粘钢加固及粘悍马碳纤维布加固的方法.具体设计及施工方法...
#戎莘林# 混凝土桥梁结构的粘贴碳纤维加固技术是怎样的?
(13624102606)： 随着交通运输量的大幅度增长,行车密度及车辆载重的日益增加,现有桥梁中相当一部分满足不了承载能力和使用性能上的要求.因此,对桥梁结构的维修、加固和补强等...
桥梁结构体系的劣化与损伤
1.1桥梁结构体系劣化的原因
由于项目周期、人员专业素质等原因可能造成设计不合理、结构截面尺寸和钢筋配置不符合力学要求、施工质量达不到设计要求、建筑材料使用不当、品质不良等问题，这些问题使桥梁在使用初期就存在质量隐患。桥梁在使用过程中，混凝土的收缩、徐变现象以及预应力构件的预应力损失不可避免，造成裂缝产生、构件强度降低；同时，环境中有害的化学物质会对结构造成侵蚀，导致混凝土强度降低，钢筋产生锈蚀。此外，交通超载、车辆与船舶的撞击损坏、桥面磨损等人为因素经常发生；严寒酷暑的温度影响、洪水的冲击、地震造成的破坏也不可避免
1.2桥梁结构体系损伤与劣化现象
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（1）由于支座支承面不平整或预埋钢板下浇筑砼时空气无法排出，砼凝固后收缩，与钢板产生空隙及预制板梁底翘曲等原因，造成支座脱空
（2）施工时桥台填料压实度不足导致桥台不均匀沉降，且浇筑大体积混凝土时没有控制好水化热的影响，引起桥台侧墙出现斜向裂缝；
（3）由于支座偏压或脱空，铰缝受剪破坏及桥面铺装的防水性能差，部分梁板出现渗水结晶现象；
（4）由于施工时模板位置或钢筋放样不到位，后期混凝土的碳化、剥落，导致保护层厚度变薄或钢筋外露，另外，铰缝处漏水对梁板的腐蚀作用造成板体混凝土保护层厚度不足，普遍小于20mm；
（5）由于铰缝破坏，梁板处于单板受力状态，承载能力不足，板底裂缝明显，部分结构钢筋外露；
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混凝土桥梁补强加固方法
3.1加大截面加固法。增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土，这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式，一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设汁和施工经验，适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高，承载能力也能取得较好的效果。该法也有明显的缺点，比如混凝土构件的体积增大、自重增加、施工周期加长、施工空间大等。
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3.4体外预应力加固法。体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
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3.6置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点。适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
3.7有粘结外包型钢加固法。该法也称湿式外包钢加固法，特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小。适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
3.8锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
3.9增加支承加固法。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间。适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
结语
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