葉華
(江蘇華通工程檢測(cè)有限公司,江蘇 南京 210000)
橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力加固體系有三類:(1)體外預(yù)應(yīng)力加固體系,(2)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系,(3)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固體系。以下分別這三類預(yù)應(yīng)力加固體系。
體外預(yù)應(yīng)力加固體系由三個(gè)基本部分組成:體外預(yù)應(yīng)力索(筋)、體外預(yù)應(yīng)力錨固裝置、體外預(yù)應(yīng)力防腐系統(tǒng)組成。
1.施加預(yù)應(yīng)力,抵消部分外荷載,提高結(jié)構(gòu)的承載能力和剛度;
2.能夠有效地控制原結(jié)構(gòu)的裂縫和撓度,使部分裂縫閉合,使撓度大幅度減小,能夠顯著提高原結(jié)構(gòu)的耐久性。
3.施工所需設(shè)備簡(jiǎn)單,施工工期短,可在不中斷交通情況下進(jìn)行,運(yùn)營(yíng)影響小,經(jīng)濟(jì)效益顯著。
體外預(yù)應(yīng)力拉桿加固的設(shè)置形式有直線式、折線式、復(fù)合式,不同的形式適用范圍不同,直線式拉桿適用于正截面抗彎承載力不足的梁,和下弦桿拉應(yīng)力不足的桁架;折線式拉桿適用于斜截面抗剪應(yīng)力、正截面抗彎應(yīng)力均不足的梁和跨中下弦桿、端腹桿抗拉應(yīng)力不足的桁架;復(fù)合式拉桿適用于正截面抗彎承載力嚴(yán)重不足,和下弦桿承載力較端腹桿承載力更不足的桁架。通過(guò)張拉實(shí)現(xiàn)體外預(yù)應(yīng)力,從而提高承載力。
1.根據(jù)受力要求,合理確定體外預(yù)應(yīng)力索的數(shù)量和布置方案,確定加固程序。
2.體外預(yù)應(yīng)力加固體系錨固和轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)造設(shè)計(jì),體外索的牢固錨固是結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ),應(yīng)根據(jù)原結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)和破損情況,選擇合理安全可靠的錨固裝置。
3.根據(jù)預(yù)應(yīng)力索的部位,選擇合理的防腐方案。
2.施工工藝簡(jiǎn)單、干擾交通少、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、人力投入少、工期短、經(jīng)濟(jì)效益明顯;
3.對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小,可做到不影響橋下凈空,不增加路面標(biāo)高;
4.預(yù)應(yīng)力加固需要可靠的防腐措施。
有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系是采用錨固于被加固梁體上的高強(qiáng)鋼絲或小直徑高強(qiáng)鋼筋,對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力,然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿,將預(yù)應(yīng)力筋與被加固梁體粘結(jié)為一體,構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)壓力加固體系。該體系具有預(yù)應(yīng)力錨固簡(jiǎn)單,張拉施工方便和結(jié)構(gòu)耐久性高的特點(diǎn)。
我國(guó)引進(jìn) 采用的SRAP工藝。預(yù)應(yīng)力筋張拉后噴注的Ap砂漿具有較高的抗拉強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度,收縮性小,抗碳化能力強(qiáng)。SRAP工藝采用預(yù)應(yīng)力筋為ф3.2,ф4.8,ф6.3,和ф8.0的鍍鋅軟鋼絲,其抗拉極限強(qiáng)度為1486―1571MPa,靠錨固于梁體上的支承角鋼固定,采用螺旋扣環(huán)拉緊器或測(cè)力扳手扭進(jìn)螺帽進(jìn)行張拉。SRAP工藝采用的砂漿是一種強(qiáng)度高、密實(shí)性好、抗腐蝕性能強(qiáng)的多功能復(fù)合砂漿。
采用Ap樹(shù)脂砂漿封堵裂縫,在梁體表面布設(shè)鍍鋅軟鋼絲施加預(yù)應(yīng)力,提高梁體承載力。噴注Ap樹(shù)脂砂漿保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋,提高結(jié)構(gòu)的耐久性。
混凝土表面鑿毛清洗及裂縫處理,預(yù)應(yīng)力筋的安裝、錨固及張拉,采用噴槍噴涂Ap底料,采用專用設(shè)備噴注Ap樹(shù)脂砂漿,噴涂陶瓷保護(hù)漆。
高強(qiáng)復(fù)合纖維預(yù)應(yīng)力加固體系是采用錨固、粘貼在梁體的高強(qiáng)復(fù)合纖維布條(或板條)對(duì)梁體施加預(yù)應(yīng)力,這種方法是在原來(lái)粘貼纖維板和纖維布的基礎(chǔ)上的改進(jìn)。該體系技術(shù)關(guān)鍵在于預(yù)應(yīng)力纖維布(板)的張拉和錨固問(wèn)題。該技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)屬于摸索和研究階段,并未廣泛推廣,在此不作累述。
施工完成后對(duì)橋梁進(jìn)行了檢測(cè),通過(guò)與加固前對(duì)比發(fā)現(xiàn),橋梁整體性能得到了改善,梁體強(qiáng)度和剛度得到了提高,達(dá)到了加固目的,加固后橋梁滿足使用要求。總結(jié)體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)施工簡(jiǎn)單,受力明確,經(jīng)濟(jì)合理,適用于大多數(shù)橋梁。
(2)能有效的加固橋梁,混凝土裂縫發(fā)展得到了抑制甚至寬度減小、T梁擾度明顯減小,橋梁耐久性得到增強(qiáng)。
(3)體外索轉(zhuǎn)向塊、齒塊的設(shè)計(jì)、施工是體外索加固技術(shù)的重點(diǎn),是避免體外索斷絲、錨固失效的關(guān)鍵。
(4)根據(jù)選用的材料不同,體外索的防護(hù)是體外索加固體系耐久性的關(guān)鍵,應(yīng)根據(jù)不同的材料選用合適的防護(hù)方法。
我國(guó)的橋梁建設(shè)正由大規(guī)模興建為主的時(shí)期進(jìn)入到建設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修同時(shí)進(jìn)行的時(shí)期。提高橋梁管理水平,保證橋梁的正常運(yùn)營(yíng)和延長(zhǎng)橋梁使用壽命是橋梁管理維修工作者的重要任務(wù)。橋梁維修加固施工技術(shù)發(fā)展很快,新材料、新工藝不斷發(fā)展,交流、學(xué)習(xí)、引進(jìn)、開(kāi)發(fā)、總結(jié)橋梁的養(yǎng)護(hù)、加固、維修技術(shù)尤其是關(guān)鍵技術(shù)的工法,需要大家共同努力。