一.橋梁加固改造定義 加固指對可靠性不足或業主要求提高可靠度的承重結構、構件及其相關部分采取增強、局部更換或調整其內力等措施,使其具有現行設計規范及業主所要求的安全性、耐久性和適用性 橋梁加固,就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。也就是要針對橋梁所發生的不能滿足繼續使用的狀況進行處理。加固的原因有橋梁耐久性差和年久老化、設計失當或施工質量差等。通過橋梁加固后,可以延長橋梁的使用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿足交通量的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,預防和避免橋梁坍塌造成的人員和財產的損失。加固的方法主要分為上部結構加固、下部結構加固。 二、橋梁加固改造過程中要點分析1、加固通常需要考慮強度、剛度、穩定性問題2、加固結構分析:混凝土結構、砌體結構、鋼結構、橋梁加固、房屋加固等3、需了解常用的結構受力模型 三、橋梁加固改造使用的材料介紹1、碳纖維——具有抗拉強度高、耐腐蝕、施工方便、材料輕,無附加荷2、鋼板——其抗拉/抗壓強度均較高、對承載力提高較大(20%~40%)、施工簡便、不改變構件外形及使用空間;同時也具有不耐火、易腐蝕的缺點3、高強灌漿料——自流性好,快硬、早強、高強、無收縮、微膨脹;無毒、無害、不老化、對水質及周圍環境無污染,自密性好、防銹; 同時價格稍高,比普通水泥高出很多。4、環氧膠泥、環氧樹脂——常用于建筑防水、堵漏、裂縫修補等。對金屬、非金屬具有優良的粘結強度;穩定;耐腐蝕;憎水性;電絕緣等優勢.四、橋梁加固改造常用方法1、粘貼碳纖維法 混凝土表面處理→涂刷打底膠→用平膠對不平整部位進行修復處理→涂浸潤膠→粘碳纖維布→涂浸潤膠→表面防護。優勢:1.1可提高構件承載力10%~30%左右1.2用于樓板、梁受彎承載力加固1.3用于柱抗剪、抗壓承載力加固1.4用于煤場、化工廠等腐蝕性介質加固1.5使用條件:環境溫度≤60°,相對濕度≤70%;不能暴露在陽光下;結構膠需采用專門防護措施 2、粘鋼及外包鋼2.1用于梁、板、柱等受彎承載力加固2.3可提高構件承載力20%~40%2.2用于構件抗剪加固2.4用于節點加固2.5用于抗震加固2.6可以考慮對結構剛度的提高 3、 增大截面法介紹混凝土表面清理→鑿毛→植筋→鋼筋綁扎→支?!鷿仓炷痢B護3.1承載力提高不受已有構件限制3.2用于各種構件抗彎、抗剪、抗拉壓加固3.3所增大截面<100mm時一般采用高強灌漿料3.4所增大截面≥100mm時采用混凝土優點:傳統加固方法,設計、施工方法成熟,不僅提高承載能力,且提高剛度,適用性強、施工方便、造價低缺點:濕作業,施工環境差、工期長、減少了使用空間、局部加固易導致剛度突變,應力集中 4、置換混凝土法即對結構裂損、蜂窩麻面等缺陷混凝土進行修補、置換 5、裂縫修補裂縫修補主要目的是修復因結構開裂所降低的使用功能,如耐久性、防水性及美觀性能。應根據裂縫產生原因采取有針對性的修補方法(表面處理法、灌漿法、填充法)6、預應力加固即體外預應力、體內預應力加固、繞絲法加固 加固原則 **根據橋梁的現有技術狀況、存在病害、車輛通行的需要以及將來交通發展的趨勢,對加固的必要性和可行性作出分析判斷,然后對各種加固方案的技術經濟效果進行比較,選擇合理的加固方案。一般應符合下列要求:1、比重建新橋節約60-70%以上的費用才是可行的,有意義的。包括因加固橋梁中斷交通造成的經濟損失。2、橋梁經加固后,其結構性能、承載力和耐久性方面都能達到使用上的要求,3、橋梁下部結構具有足夠的潛力,能滿足加固后的橋梁對基礎的要求。4、對加固技術的先進性、經濟性及耐久性等進行全面綜合評價,力爭采用各種指標較好的加固方案。加固的方法 從橋梁加固的部位來分,橋梁可分為上部結構加固、下部結構加固。橋梁上部結構加固有常用方法有:加大截面法、粘貼加固法、體外預應力加固法、增加輔助構件法和體系轉換法等。橋梁下部結構加固常用方法有:擴大基礎加固法、高壓旋噴注漿加固法、鋼筋混凝土套箍及外包鋼板等。需要說明的是,這些加固方法的應用有的并不是單一的,必須根據實際情況來選擇加固的方法或者相互結合使用,并且在這些方法的使用之前,必須先將橋梁的裂縫、麻面等病害處理完之后方才進行加固。中華人民共和國行業標準《雙曲拱橋加固改造技術規程》上海同華特種土木工程有限公司為主編單位之一常用混凝土方法 粘貼纖維織物(布)復合材加固法 即用改性環氧樹脂粘貼各種符合國標GB50367-2006規定的纖維單向碳纖維織物布復合材,S玻璃布,E玻璃纖維單向織物布及國標GB/T221491-2008規定的單向芳綸布,芳玻韌布復合材該方法具有粘貼鋼板加固相似的優點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。材料要求1 碳纖維應選用不大于12k(1k=1000)的小絲束聚丙烯腈基(PAN基纖維),不得使用大絲束纖維。2 玻璃纖維,應選用S型玻璃纖維或E型玻璃纖維,不得使用A型玻璃纖維或C型玻璃纖維。3 碳纖維與玻璃纖維符合材料的主要力學性能,應符合規定:纖維類別 抗拉強度標準值 彈性模量 伸長率 彎曲強度 纖維復合材料與混凝土正黏結碳纖維 布材 一級 ≥3400 ≥240000 ≥1.7 ≥700 ≥2.5 ≥45二級 ≥3000 ≥210000 ≥1.5 ≥600 ≥2.5 ≥35板材 一級 ≥2400 ≥160000 ≥1.7 —— ≥2.5 ≥50二級 ≥2000 ≥140000 ≥1.5 —— ≥2.5 ≥40玻璃纖維 S型(高強)≥2200 ≥100000 ≥2.5 ≥600 ≥40E型(無堿)≥1500 ≥72000 ≥2.0 ≥500 ≥35注:纖維復合材料的抗拉強度標準值應根據置信水平C=0.99、保證率為95%的要求確定。4 芳綸纖維復合材料的力學指標參照《橋梁結構用芳綸纖維復合材料》(JT/T531—2004)執行。4.5 纖維復合材料4.5.1 纖維復合材料用的纖維應為連續纖維,通唱采用碳纖維、玻璃纖維及芳綸纖維,其品種和性能應4.5.2 加固用纖維復合材料與膠黏劑應進行以下適配性檢驗,且檢驗結果必須符合上表規定:1 抗拉強度標準值;2 纖維復合材料與混凝土正拉黏結強度;3 層間剪切強度。4.5.3 在材料性能檢驗和橋梁加固設計中,纖維復合材料截面面積的計算應符合以下規定:1 對纖維布材,應按纖維的凈截面面積計算,即取纖維布材的計算厚度乘以寬度,纖維布材的計算厚度應按其單位面積質量除以纖維密度確定。2 對單向纖維板材,應按不扣除樹脂體積的板截面面積計算,即應按實測的板厚乘以寬度計算。4.5.4 纖維復合材料的單位面積纖維質量和纖維體積應符合下列規定:1 單層碳纖維布材的單位面積纖維質量,不應低于200g/m2,不宜高于300g/m2。單向碳纖維板材的厚度不應小于1.0mm,不宜大于2.0mm;板的寬度不宜大于150mm;碳纖維體積含量不應低于60%。2 單層芳綸纖維布材的單位面積纖維質量,不應低于280g/m2,不宜高于830g/m2。3 玻璃纖維布材的單位纖維質量,不應低于300g/m2,不宜高于600g/m2.4.6 膠黏劑4.6.1 橋梁加固用膠黏劑,根據所加固結構的重要程度分為A級膠與B級膠;其中A級膠用于重要結構或構件的加固,B級膠用于一般結構或構件的加固。4.6.2 橋梁承重結構(構件)加固用浸漬、粘貼纖維復合材料的膠黏劑的安全性能指標必須符合表4.6.2的規定,不得使用不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等作為浸漬、粘貼膠黏劑。4.6.3 浸漬、粘貼芳綸纖維符合材料用的膠黏劑,其安全性能指標不應低于A級膠的要求,采用的遞交與修補也應與之相匹配。上海寶冶工程技術有限公司上海鈞測檢測技術服務有限公司Shanghai Junce Testing Technology Service Co.,Ltd.客服: 4001028807上海市寶山區綏化路265弄25-102室郵編:200941電話: 400-101-7153,56934356www.szlhsb.com何經理152 0173 3840郵箱:jcfjcj@163.comQQ:857994496