張世娟

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

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橋梁加固設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

張世娟

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

摘要：結(jié)合具體的工程實例對橋梁加固設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進行分析，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：橋梁；加固設(shè)計；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)簡支結(jié)構(gòu)。

2橋梁加固設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)

2.1橋面板加固

針對橋梁上部結(jié)構(gòu)混凝土橋面板來說，要根據(jù)橋面板破壞情況分別進行處理。如果橋面已經(jīng)出現(xiàn)了損壞、孔洞等，則需要進行小面積的修補，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，橋梁不能滿足運輸要求，需要鋪設(shè)新的面層進行處理。橋面鋪裝層重鋪的處理方式，可以提高行車舒適性、安全性，同時加強了橋面板的橫向聯(lián)系、增強結(jié)構(gòu)整體性。

2.2主梁加固方法

(1)碳纖維加固分析評價

在采用碳纖維對主梁部分進行加固處理過程中，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，跨中的集中裂縫就會擴散成為多個細(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)荷能力會得到強化。

在針對結(jié)構(gòu)抗剪性能進行加固維修時，通過在受剪區(qū)域內(nèi)粘貼碳纖維，可以借助碳纖維自身的抗拉性能對抗剪區(qū)域進行箍筋處理，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，碳纖維的功能會日益凸顯，逐漸取代箍筋，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對抗剪區(qū)的嚴(yán)格控制，最終實現(xiàn)加固作用。

(2)體外預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計分析評價

采用體外預(yù)應(yīng)力加固對橋梁結(jié)構(gòu)而言是二次組合結(jié)構(gòu)。加固處理的過程中，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)就會出先變形，使得結(jié)構(gòu)受力不均衡，結(jié)構(gòu)本身也會遭到破壞。因此，需要對新舊混凝土進行加固處理。

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

要想保證新舊混凝土接合面的力學(xué)性能滿足要求，必須進行合理的抗剪設(shè)計。根據(jù)上述工程相關(guān)計算可以說明，結(jié)構(gòu)接合面的抗剪強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。周圍的護套混凝土內(nèi)部不能使用開放式的箍筋，因為其不能完全發(fā)揮出抗剪作用，而封閉式箍筋的使用，會加強新舊接合面的承載能力，維護了橋梁整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.3墩臺與基礎(chǔ)加固方法

(1)擴大基礎(chǔ)加固法

所謂擴大基礎(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是磚石或者是混凝土剛性實體基礎(chǔ)的工程。若構(gòu)造物的基礎(chǔ)出現(xiàn)了不均勻沉降，但是地基強度足夠，就可以采用該方法進行加固。但是需要注意的是，在擴大基礎(chǔ)加固過程中，需要采用適宜的處理方法保證新舊混凝土面的緊密連接，不能因為工藝誤差導(dǎo)致加固效果不佳，增加了施工成本。

(2)增補樁基加固法

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

3結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟迅速發(fā)展、公路設(shè)計標(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話題。在對橋梁工程結(jié)構(gòu)進行維修改造過程中，需要對各類加固設(shè)計方法進行綜合利用，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)部分的加固補強工作強降到最低，充分發(fā)揮橋梁結(jié)構(gòu)的原有功能。

參考文獻：

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收稿日期：2016-01-13

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

中圖分類號：U445.7

文獻標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)06-0135-02