橋梁檢測評定與加固技術(shù)是非常重要的,了解檢測標(biāo)準(zhǔn)才能更好的解決實際問題,清楚加固初衷能更合理處理情況。浙江橋梁檢測鑒定:18601763426(劉工)
很多資料表明,當(dāng)前有些交通發(fā)達的國家,橋梁建設(shè)的重點已放到了橋梁的檢測評定與加固技術(shù)方面,而新建橋梁已降為次要地位。國內(nèi)外的實踐也均證明舊橋的檢測與加固是一項技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的舉措。但由于舊橋加固的過程中常存在原始資料和圖紙不全的客觀原因;舊橋加固設(shè)計的規(guī)程尚在制訂;舊橋加固設(shè)計的制約因素和技術(shù)風(fēng)險遠比設(shè)計新橋要大得多。因此對舊橋的檢測與加固,以及如何提高其承載力的問題研究、試驗與推廣,是非常有必要的。
1.橋梁檢測
橋梁加固前,應(yīng)對橋梁進行全面的檢測,旨在摸清橋梁的現(xiàn)狀以及可能存在的缺陷或隱患,查明箱體現(xiàn)有裂縫的性質(zhì)與分布特征,尋找橋梁開裂的原因,分析橋梁現(xiàn)存缺損可能會給結(jié)構(gòu)造成的負面影響,為加固設(shè)計提供依據(jù)。
1.1直觀分析
由于時間的推移,部分舊橋的原設(shè)計圖紙與施工技術(shù)資料已基本流失,因此首先要對橋梁的各個部位利用各類檢測工具進行全面、徹底的檢查,必要時對部分隱蔽工程揭露檢查。由于目前交通荷載量已與原設(shè)計嚴(yán)重不符,還應(yīng)測算其交通量與載重量,最終將各類資料及檢測數(shù)據(jù)匯總整理。
1.2承載能力檢測
舊橋承載能力評定是加固設(shè)計的基礎(chǔ),準(zhǔn)確評定舊橋的承載力十分重要。橋梁荷載試驗有動、靜之分。靜載試驗被公認(rèn)為方法可靠、準(zhǔn)確性高,是目前橋梁荷載試驗主要采用的方法。但靜載試驗需中斷交通,工作量大,試驗周期長,測試精度易受氣候影響,相對制約了靜載試驗的應(yīng)用。動載試驗可克服靜載試驗的缺點,不需長時間中斷交通,試驗時間短,節(jié)省經(jīng)費。荷載試驗還有助于發(fā)現(xiàn)在一般性橋梁檢查中難以發(fā)現(xiàn)的隱蔽病害。
1.3砼結(jié)構(gòu)強度檢測
可通過無破損或半破損試驗(如回彈儀法、鉆芯取樣法)來判斷砼結(jié)構(gòu)強度,為全面分析橋梁病害提供依據(jù)。
1.3.1回彈法
回彈法是以在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上測得的回彈值和碳化深度來評定混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件強度的一種方法,它不會對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的力學(xué)性質(zhì)和承載能力產(chǎn)生不利影響,在工程上已得到廣泛應(yīng)用。
1.3.2鉆芯法
鉆芯法是利用專用鉆機和人造金剛石空心薄壁鉆頭,在結(jié)構(gòu)混凝土上鉆取芯樣以檢測混凝土強度和缺陷的一種檢測方法。它可用于檢測混凝土的強度,結(jié)構(gòu)混凝土受凍、火災(zāi)損傷的深度,混凝土接縫及分層處的質(zhì)量狀況,混凝土裂縫的深度、離析、孔洞等缺陷。該方法直觀、準(zhǔn)確、可靠,但是費用較高,費時較長,且對混凝土造成局部損傷,因而大量的鉆芯取樣往往受到限制,可利用其他無損檢測方法如超聲法與鉆芯法結(jié)合使用,以減少鉆芯數(shù)量,另一方面鉆芯法的檢測結(jié)果又可驗證其他無損檢測方法如超聲法的檢測結(jié)果,以提高其檢測的可靠性。
2.橋梁的評定
根據(jù)檢測資料,可對橋梁進行評定。橋梁評定分為一般評定和適應(yīng)性評定。一般評定是依據(jù)橋梁定期檢查資料,通過對橋梁各部件技術(shù)狀況的綜合評定,確定橋梁的技術(shù)狀況等級,提出養(yǎng)護措施。橋梁適應(yīng)性評定包括以下內(nèi)容:依據(jù)橋梁定期及特殊檢查資料,結(jié)合試驗與結(jié)構(gòu)受力分析,評定橋梁的實際承載能力、通行能力、抗洪能力,提出橋梁養(yǎng)護及改造方案。
對一般評定劃定的各類橋梁,分別采取不同的養(yǎng)護措施:一類橋梁進行正常保養(yǎng);二類橋梁需進行小修;三類橋梁需進行中修,酌情進行交通管制;四類橋梁需進行大修或改造,及時進行交通管制,如限載限速通過,當(dāng)缺損較嚴(yán)重時應(yīng)關(guān)閉交通;五類橋梁需要進行改建或重建,及時關(guān)閉交通。
3.橋梁加固與改造技術(shù)
3.1上部結(jié)構(gòu)加固、改造方法
3.1.1增大截面(慣矩)加固法
可在梁橋及拱橋拱肋的加固中使用,施工中要注意所增加的重量不應(yīng)使原截面破壞,且新老結(jié)構(gòu)材料之間應(yīng)設(shè)置剪力鍵、傳力銷、錨固筋等可靠的連接。
3.1.2粘貼鋼板(筋、纖維)加固法
粘貼鋼板加固法是采用粘結(jié)劑和錨栓將鋼板粘貼錨固于混凝土結(jié)構(gòu)受拉面或其它薄弱部位,使鋼板與加固混凝土結(jié)構(gòu)形成整體,以達到提高結(jié)構(gòu)承載能力的目的。當(dāng)梁板橋的主梁因交通量增加或縱向主筋出現(xiàn)腐蝕而導(dǎo)致底部出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向裂縫可采用此簡單、易行方法。該法短期加固效果較好且工藝成熟。其中碳纖維強度高,耐腐蝕,但是脆性、耐火性不好,使得這種材料的應(yīng)用受到限制。此外還需要注意的是貼鋼板、鋼筋、纖維的位置應(yīng)盡量遠離中性軸加固區(qū),在具有錨固條件時應(yīng)盡量錨固并一定要考察黏結(jié)劑性能。
3.1.3轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系法
改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法。改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系以達到提高結(jié)構(gòu)整體承載能力的目的,是一種變被動為主動的加固方法。這種技術(shù)具有提高結(jié)構(gòu)承載力,增大結(jié)構(gòu)剛度,減小撓度等優(yōu)點。但該加固方法施工改造時一般要涉及到橋面鋪裝的再處理,增加了改造費用且加固效果受負彎矩區(qū)施工質(zhì)量的影響較大,目前極少單獨采用。
3.1.4體外預(yù)應(yīng)力法
體外預(yù)應(yīng)力法的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,能夠較大幅度的提高結(jié)構(gòu)承載力。目前常用下?lián)问筋A(yù)應(yīng)力拉桿加固法和外部預(yù)應(yīng)力鋼絲束加固法兩種。
在合理安排施工流程的情況下,該方法可大限度地減少對橋上交通的影響,甚至可以在有限開放交通的情況下組織施工,因此近年來國內(nèi)工程實例較多。
3.2下部結(jié)構(gòu)的加固
橋梁下部結(jié)構(gòu)的加固方法有加大截面、粘貼纖維鋼板等。
4.加固方案的分析
(1)在設(shè)計加固方法時必須經(jīng)過詳細計算,考慮加固后對結(jié)構(gòu)強度及剛度的平衡以及對結(jié)構(gòu)抗裂性與抗腐蝕性的影響。
(2)加固后的橋梁結(jié)構(gòu)承載能力提高幅度受原結(jié)構(gòu)的制約,如原結(jié)構(gòu)配筋率、截面尺寸等,不可能無限制地提高承載力。
(3)對于大跨徑復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的加固計算,一般要做結(jié)構(gòu)整體分析,有效工具是有限元法,必要時應(yīng)考慮非線性影響。
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