論公路橋梁加固施工技術(shù)論文
1、引言
公路橋梁也是建筑物中的一種，因此，它也具有一定的生命周期，其生命周期包括建造、使用和維護(hù)。公路橋梁都是建立在室外的，經(jīng)常受到風(fēng)吹雨淋的，自然環(huán)境對(duì)其產(chǎn)生了很大的影響，其隨著時(shí)間的延長(zhǎng)必可避免地會(huì)被損壞，因此公路橋梁加固是非常必要的。橋梁加固比起重建橋梁來說比較節(jié)省資源和資金。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，橋梁加固在節(jié)省資金的基礎(chǔ)上，提高了橋梁的使用時(shí)間，提高了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。另外，通過加固技術(shù)能夠進(jìn)一步提高橋梁的質(zhì)量，因此提高了橋梁的使用效率和服務(wù)水平，更重要的是在一定程度上減少了交通事故的發(fā)展�？偠灾�，公路橋梁加固是非常必要的。
2.公路橋梁加固施工技術(shù)
2.1體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)其實(shí)就是采用粗鋼筋絞線或高強(qiáng)鋼絲等鋼材將其力施加在橋梁上部結(jié)構(gòu)上，有部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力被預(yù)加產(chǎn)生的反彎矩抵消了，因此，使舊橋使用性能得以提高。體外預(yù)應(yīng)力加固原理是在梁的下緣受拉區(qū)設(shè)置預(yù)應(yīng)力材料，通過張拉對(duì)梁體產(chǎn)生偏心預(yù)應(yīng)力，在此偏心壓力作用下，使梁體發(fā)生上拱，抵消部分自重應(yīng)力，減小了結(jié)構(gòu)變形和裂縫寬度、改善了結(jié)構(gòu)受力，能夠較大幅度地提高結(jié)構(gòu)承載力。與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)只在錨固點(diǎn)與梁連接，類似于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。目前體外預(yù)應(yīng)力加固是采用較多的加固方法之一，特別是在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁和連續(xù)剛構(gòu)橋梁的加固方面。體外預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁端或中間橫隔梁上跨間用轉(zhuǎn)向塊調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的角度，以適應(yīng)橋梁的線形變化及受力要求。
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與普通預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，其結(jié)構(gòu)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）設(shè)計(jì)方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要是采用鋼筋來進(jìn)行，其可以是固定的，也可以是可換的。當(dāng)然，可更換的鋼筋應(yīng)用起來更加方面，簡(jiǎn)化了橋梁加固的步驟。
�。�2）施工方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以在任何一個(gè)季節(jié)中施工，并且也簡(jiǎn)化了舊橋改造的施工。
�。�3）使用方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)有利于抗疲勞，并且也使預(yù)應(yīng)力筋利用效率更高。在我國(guó)，混凝土耐久性問題一直都是我國(guó)橋梁工作的難點(diǎn)，而體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)解決了這一問題，提高了橋梁耐久性。
2.2高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)
高強(qiáng)復(fù)合纖維主要有芳倫纖維及碳纖維(FRP)，碳纖維材料在橋梁加固工程中應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)比較成熟。
在結(jié)構(gòu)受拉區(qū)或抗剪薄弱區(qū)域，直接粘貼纖維加固方法采用的較多。就實(shí)際工程中大量遇到的承載力加固而言，多采用在受拉區(qū)直接粘貼碳纖維布的被動(dòng)加固方法。后加補(bǔ)強(qiáng)材料是不能充分發(fā)揮作用的。計(jì)算表明，對(duì)原梁高度較小、配筋率較大的情況，加固設(shè)計(jì)以混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限值控制設(shè)計(jì)，在極限狀態(tài)下，后加補(bǔ)強(qiáng)材料的應(yīng)力僅為700-800MPa，此值只相當(dāng)碳纖維抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的(21.2％~24.2％)；對(duì)原梁高度較大、配筋率較小的情況。加固設(shè)計(jì)以原梁鋼筋應(yīng)變達(dá)到極限值控制設(shè)計(jì)，在極限狀態(tài)下，后加補(bǔ)強(qiáng)材料的應(yīng)力也只有2000MPa左右，此值相當(dāng)碳纖維抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的60％。
高強(qiáng)復(fù)合纖維加固技術(shù)與其他鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
�。�1）施工方面。在進(jìn)行加固過程中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和延性的提高可以將高強(qiáng)符合纖維的特點(diǎn)充分利用起來，從而將其受力性能進(jìn)行改善，實(shí)現(xiàn)加固的目的。（2）結(jié)構(gòu)方面。在溫度變化時(shí)，F(xiàn)RP也能夠與混凝土一起工作，這主要是因?yàn)榫�膨脹系統(tǒng)與混凝土較接近有關(guān)。FRP質(zhì)量輕并且較薄，構(gòu)建經(jīng)過加固補(bǔ)修后不會(huì)使原結(jié)構(gòu)的自重增加的，也就不會(huì)使建筑物的使用空間減少，即建筑物的自重和體積都不會(huì)改變。
（3）使用方面。高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)可以應(yīng)用與很多結(jié)構(gòu)的建筑物中，并且它的加固技術(shù)不會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)形狀和原結(jié)構(gòu)外觀產(chǎn)生影響。高強(qiáng)符合纖維具有良好的耐腐蝕性和耐久性，使橋梁的耐腐蝕性得以增強(qiáng)。采用高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)加固的公路橋梁，不需要再定期進(jìn)行維護(hù)，其本身具有很強(qiáng)的保護(hù)作用。
2.3有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
利用錨固于被加固梁體上的小直徑預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)梁體施加預(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)應(yīng)力加固體系。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系以其預(yù)應(yīng)力筋錨固簡(jiǎn)單、張拉施工方便、結(jié)構(gòu)耐久性好，材料利用效率高的技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到國(guó)內(nèi)外土木工程界的重視。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系特點(diǎn)適用于中、小跨徑鋼筋混凝土梁、空心板梁、箱梁橋的加固，尤其是對(duì)高速公路及城市立交工程中大量采用的中等跨徑的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，由于受箱梁高度的限制，在箱內(nèi)布置體外預(yù)應(yīng)力筋有困難的情況下，采用在箱梁底板部增設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，然后噴注高性能抗拉復(fù)合砂漿的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系是理想的加固方案。
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，裝貨的大卡車越來越多，這給公路橋梁的設(shè)計(jì)荷載提出了更高的要求。公路橋梁的加固是我國(guó)公路橋梁相關(guān)部門亟須解決的問題。公路橋梁加固不僅需要資金的支持，更重要的是要求專業(yè)技術(shù)的支持，公路橋梁加固對(duì)技術(shù)要求是非常高的。因此，隨著社會(huì)對(duì)公路橋梁設(shè)計(jì)荷載提出更好的要求，相關(guān)部門需要對(duì)公路橋梁加固施工技術(shù)進(jìn)行更深入的要求和創(chuàng)新。
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