張世娟

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,貴州 貴陽(yáng)　550081)

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橋梁加固設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

張世娟

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,貴州 貴陽(yáng)550081)

摘要：結(jié)合具體的工程實(shí)例對(duì)橋梁加固設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：橋梁；加固設(shè)計(jì)；技術(shù)應(yīng)用

1工程概況

某省道兩座橋梁(A橋梁、B橋梁)，其中B橋梁的跨度標(biāo)準(zhǔn)為4×13 m，而A橋梁的跨度標(biāo)準(zhǔn)為20×16 m，兩個(gè)橋梁橫向?qū)挾染鶠?2 m。兩座橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)跨度不同，但均為預(yù)應(yīng)力空心結(jié)構(gòu)，其中2塊為邊板、5塊為中板，上部結(jié)構(gòu)均采用連續(xù)簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)。

2橋梁加固設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

2.1橋面板加固

針對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)混凝土橋面板來(lái)說(shuō)，要根據(jù)橋面板破壞情況分別進(jìn)行處理。如果橋面已經(jīng)出現(xiàn)了損壞、孔洞等，則需要進(jìn)行小面積的修補(bǔ)，首先先將破損處清理干凈，然后灌注新的混凝土；如果混凝土橋面板表層已經(jīng)出現(xiàn)了大小不一的裂縫甚至是剝落現(xiàn)象時(shí)，橋梁不能滿足運(yùn)輸要求，需要鋪設(shè)新的面層進(jìn)行處理。橋面鋪裝層重鋪的處理方式，可以提高行車舒適性、安全性，同時(shí)加強(qiáng)了橋面板的橫向聯(lián)系、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性。

2.2主梁加固方法

(1)碳纖維加固分析評(píng)價(jià)

在采用碳纖維對(duì)主梁部分進(jìn)行加固處理過(guò)程中，需要先將碳纖維篇粘貼在受拉區(qū)，當(dāng)構(gòu)件不斷受到外力作用時(shí)，跨中的集中裂縫就會(huì)擴(kuò)散成為多個(gè)細(xì)小裂縫，使得構(gòu)件截面受壓區(qū)的高度有所增加。在碳纖維片的影響下，受彎構(gòu)件的負(fù)荷能力會(huì)得到強(qiáng)化。

在針對(duì)結(jié)構(gòu)抗剪性能進(jìn)行加固維修時(shí)，通過(guò)在受剪區(qū)域內(nèi)粘貼碳纖維，可以借助碳纖維自身的抗拉性能對(duì)抗剪區(qū)域進(jìn)行箍筋處理，這樣可以保證在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形之前，碳纖維材料自身就可以降低構(gòu)件的應(yīng)變，保證其在可控范圍內(nèi)。在鋼筋混凝土構(gòu)件屈服之后，碳纖維的功能會(huì)日益凸顯，逐漸取代箍筋，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)抗剪區(qū)的嚴(yán)格控制，最終實(shí)現(xiàn)加固作用。

(2)體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)分析評(píng)價(jià)

采用體外預(yù)應(yīng)力加固對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)而言是二次組合結(jié)構(gòu)。加固處理的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)自身承受的荷載力不斷增大，在體外預(yù)應(yīng)力加固在完全卸載之前，結(jié)構(gòu)局部會(huì)出現(xiàn)新增荷載，在此荷載的作用力下，新舊混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)出先變形，使得結(jié)構(gòu)受力不均衡，結(jié)構(gòu)本身也會(huì)遭到破壞。因此，需要對(duì)新舊混凝土進(jìn)行加固處理。

在混凝土出現(xiàn)臨界破壞情況時(shí)，對(duì)混凝土新舊面的受力情況進(jìn)行分析，保證其應(yīng)力分布處于允許范圍內(nèi)。需要對(duì)新舊混凝土面的受力情況進(jìn)行調(diào)查分析和對(duì)比，尤其是偏心受壓以及受彎構(gòu)件的變化過(guò)程、變化結(jié)果進(jìn)行分析。在新舊混凝土共同作用的過(guò)程中，需要對(duì)使用的新舊材料進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，且兩面材料必須能夠滿足同步工作的要求，可以實(shí)現(xiàn)剪力的有效傳遞。就以往的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，新澆筑的混凝土抗剪強(qiáng)度滿足要求，反之，新舊混凝土的接合面抗剪強(qiáng)度會(huì)弱化，同時(shí)，新混凝土構(gòu)件可能會(huì)發(fā)生變形、收縮等，和原結(jié)構(gòu)不相符，也會(huì)造成裂縫。

要想保證新舊混凝土接合面的力學(xué)性能滿足要求，必須進(jìn)行合理的抗剪設(shè)計(jì)。根據(jù)上述工程相關(guān)計(jì)算可以說(shuō)明，結(jié)構(gòu)接合面的抗剪強(qiáng)度基本符合工程功能要求，為弱化其負(fù)面影響采取了一些具有針對(duì)性的方法，例如在接合面部位設(shè)置一定數(shù)量的抗剪筋等。周圍的護(hù)套混凝土內(nèi)部不能使用開(kāi)放式的箍筋，因?yàn)槠洳荒芡耆l(fā)揮出抗剪作用，而封閉式箍筋的使用，會(huì)加強(qiáng)新舊接合面的承載能力，維護(hù)了橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3墩臺(tái)與基礎(chǔ)加固方法

(1)擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法

所謂擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法，就是指增加橋梁基礎(chǔ)的底面積，該技術(shù)適用于基礎(chǔ)埋置較淺承載力不符合要求并且墩臺(tái)是磚石或者是混凝土剛性實(shí)體基礎(chǔ)的工程。若構(gòu)造物的基礎(chǔ)出現(xiàn)了不均勻沉降，但是地基強(qiáng)度足夠，就可以采用該方法進(jìn)行加固。但是需要注意的是，在擴(kuò)大基礎(chǔ)加固過(guò)程中，需要采用適宜的處理方法保證新舊混凝土面的緊密連接，不能因?yàn)楣に囌`差導(dǎo)致加固效果不佳，增加了施工成本。

(2)增補(bǔ)樁基加固法

若橋梁墩臺(tái)采用的為樁基礎(chǔ)，且樁的深度不足，長(zhǎng)期受到水流的沖刷影響造成樁發(fā)生傾斜問(wèn)題時(shí)；橋梁墩臺(tái)基底下為不良地質(zhì)，如軟臥地基層，受力不均造成墩臺(tái)沉陷時(shí)，都可以使用增補(bǔ)樁基加固法。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展、公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)改變等，已有公路負(fù)荷增加，如何提高已有橋梁質(zhì)量和效率成為了人們探討的重點(diǎn)話題。在對(duì)橋梁工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行維修改造過(guò)程中，需要對(duì)各類加固設(shè)計(jì)方法進(jìn)行綜合利用，盡量減輕原有橋梁結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，使得橋梁結(jié)構(gòu)部分的加固補(bǔ)強(qiáng)工作強(qiáng)降到最低，充分發(fā)揮橋梁結(jié)構(gòu)的原有功能。

參考文獻(xiàn)：

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收稿日期：2016-01-13

作者簡(jiǎn)介：張世娟(1976-)，女，貴州安順人，工程師，主要從事橋梁、隧道設(shè)計(jì)。

中圖分類號(hào)：U445.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C

文章編號(hào)：1008-3383(2016)06-0135-02