張龍

摘 要：文章主要分析了高性能抗拉復(fù)合砂漿的性能實(shí)驗(yàn)，針對(duì)該種新型材料在加固橋梁中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，從而更好的為我國橋梁加固提供技術(shù)支持以及理論支撐。

關(guān)鍵詞：橋梁加固；裂縫；有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力；性能試驗(yàn)

在被加固梁體上錨固小直徑預(yù)應(yīng)力筋，通過該預(yù)應(yīng)力筋對(duì)被加固梁體進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加，繼而在其上進(jìn)行復(fù)合砂漿的噴注，從而提高梁體的抗拉強(qiáng)度，使得被加固梁同預(yù)應(yīng)力筋合為一體，形成加固體系，產(chǎn)生粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。該種加工體系在中跨徑鋼筋混凝土T梁以及箱梁、空心板的加固中具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，且效果顯著。尤其在城市交通以及高速公路中中跨徑橋梁的連續(xù)箱梁加固中較為適用。

1 實(shí)驗(yàn)原理分析

實(shí)驗(yàn)設(shè)置參照組，以普通梁作為對(duì)比組，試驗(yàn)過程中梁會(huì)經(jīng)歷三個(gè)受力階段，分別為彈性工作階段，繼而經(jīng)歷帶裂縫工作階段，最后則經(jīng)歷鋼筋屈服階段。通過實(shí)驗(yàn)可以看出，加固梁在受力后，其開裂荷載發(fā)生明顯延后，這是由于原漿裂縫受到砂漿以及預(yù)應(yīng)力的影響而被限制。第二次受力時(shí)，原漿裂縫后于添加砂漿層開裂，后加砂漿層沒有完全開裂前，原漿裂縫基本不會(huì)受到影響。而荷載增加后，補(bǔ)強(qiáng)砂漿受力超出其可負(fù)荷范圍，繼而發(fā)生開裂，而補(bǔ)強(qiáng)砂漿開裂位置同原漿裂縫基本一致。在實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)現(xiàn)，即便原漿裂縫沒有被補(bǔ)強(qiáng)砂漿封閉，在卸載預(yù)壓后，可以發(fā)現(xiàn)原漿裂縫存在一定的規(guī)律，若裂縫在0.08mm左右寬，那么在遇到荷載時(shí)只有補(bǔ)強(qiáng)砂漿層開裂，并且開裂到一定范圍后，其開裂彎矩在增加。

2 加載原理及過程

本試驗(yàn)采用帶載加固，即在施加并維持一定的一起荷載作用情況下，對(duì)原梁進(jìn)行正截面補(bǔ)強(qiáng)加固，實(shí)際加載過程中，由于采用的不是重物加載，所有在模擬帶載加固的過程中，由于預(yù)應(yīng)力張拉必須有梁體的變形發(fā)生，所以在預(yù)應(yīng)力張拉過程中，采用適當(dāng)放松千斤頂?shù)姆椒▉砟M一期恒載，但是在整個(gè)張拉過程中，應(yīng)力環(huán)讀數(shù)保持不變。

2.1 一期荷載選擇

在實(shí)驗(yàn)中首次對(duì)加固梁的極限荷載控制在40%，該荷載力的確定主要考慮到加固梁的實(shí)際尺寸以及現(xiàn)實(shí)中實(shí)際的恒載內(nèi)力同使用荷載之間的比例關(guān)系，同事慘遭橋梁的實(shí)際配筋狀況予以確定。

首次荷載還應(yīng)當(dāng)參考實(shí)驗(yàn)梁縱向主筋應(yīng)力狀況以及正截面裂縫狀況，綜合上述條件予以確定。本次實(shí)驗(yàn)所使用加固梁正截面裂縫不小于0.05mm且不超過0.15mm，其縱向主筋應(yīng)力可以達(dá)到（0.3-0.4） （式中fskv為縱向主筋的抗拉強(qiáng)度極限值）。

2.2 帶載加固施工

對(duì)實(shí)驗(yàn)梁正截面使用加固體系進(jìn)行加固，利用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力提高被加固梁性能，施工要點(diǎn)主要為以下幾點(diǎn)：

（1）設(shè)計(jì)位置將擬加的縱向豎向預(yù)應(yīng)力筋在梁的兩端錨固，張拉預(yù)應(yīng)力采用自制螺桿張拉，在張拉螺桿與錨墊板之間放置壓力傳感器，通過壓力傳感器可以讀出預(yù)應(yīng)力的噸位；采用張拉螺桿張拉的好處是可以很準(zhǔn)確地達(dá)到想要張拉的張拉力，同時(shí)錨具回縮值很小。

試驗(yàn)加載方案主要采用兩點(diǎn)對(duì)稱式。以實(shí)驗(yàn)梁跨度作為參考，將實(shí)驗(yàn)梁架設(shè)在中心距4m的支墩上，在梁體同支墩之間設(shè)置橡膠支座。在實(shí)驗(yàn)梁的1/4處，即支墩之間的中心點(diǎn)進(jìn)行橫向地錨反力架的設(shè)置。并將千斤頂設(shè)置與實(shí)驗(yàn)梁頂面同反力架衡量之間，同時(shí)添加穩(wěn)壓應(yīng)力環(huán)，其規(guī)格為30t。通過千斤頂進(jìn)行荷載的增加，荷載數(shù)值的標(biāo)定以及測量則通過穩(wěn)壓應(yīng)力環(huán)進(jìn)行測量、標(biāo)定。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）加固砂漿層的砂漿抗拉強(qiáng)度可以較大幅度影響加固梁的整體開裂彎矩，所以加固后的彈性階段大大延長，說明后加預(yù)應(yīng)力與后補(bǔ)強(qiáng)砂漿對(duì)原梁的裂縫開展具有較強(qiáng)的約束作用。

（2）后加補(bǔ)強(qiáng)砂漿對(duì)原來的開裂有著牽制作用，原裂縫在二次加載時(shí)，補(bǔ)強(qiáng)砂漿層不開裂，則原裂縫不受影響。當(dāng)荷載繼續(xù)增加，補(bǔ)強(qiáng)砂漿層被破壞，則原裂縫受到荷載影響而發(fā)展。其開裂位置同原梁裂縫，即首次荷載裂縫基本一致。在極限破壞后，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明原梁裂縫寬度明顯小于補(bǔ)強(qiáng)砂漿裂縫，但是對(duì)加固梁的極限承載能力沒有影響。添加有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固梁后，原梁的性能有了明顯提升，在受到荷載后，其裂縫不會(huì)先于后加補(bǔ)強(qiáng)砂漿層發(fā)展。

（3）加固梁在達(dá)到屈服彎矩之前，原梁裂縫發(fā)展非常緩慢，過了屈服彎矩之后，原梁裂縫開展迅速。

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