橋梁主要承重結構的加固補強,其根本目的是為了恢復和提高其承載能力,改善其使用性能,防止橋梁結構的安全隱患,提高其通行能力。加固與技術改造的方法大致分為以下幾種類型:
(1)加固補強薄弱構件。
對于有嚴重缺陷或因通行重型車輛而不能滿足承載力要求的薄弱構件,可以采用以新的材料(鋼筋、鋼板、混凝土、復合材料等),增大構件的截面尺寸,增設外部預應力鋼筋或用化學粘貼劑粘貼補強材料等補強措施進行加固補強,這種方法實際上是通過增加剛度或增加受力材料數(shù)量來提高原構件的承載能力。
(2)增設輔助構件。
在原結構基礎上增加新的受力構件,如在多梁式梁橋中為增強橫向聯(lián)系而增設的端橫梁、中橫梁;又如樁基承載力不足時增設扁擔樁、增設擴大承臺等。
(3)改變結構體系。
不同的結構體系其受力性能不同,通過結構體系的轉(zhuǎn)換來改變原有結構的受力狀況,人為地改善原結構受力整體性能,以達到改善和提高橋梁承受荷載的能力的目的。例如將有推力體系的拱橋改變成無推力體系的拱橋以改善拱圈、拱腳及拱頂截面的受力狀態(tài);又如將原有的多孔簡支梁橋通過一定的構造措施改變?yōu)檫B續(xù)梁橋,利用連續(xù)體系來改善原有簡支梁跨中部分的受彎等。結構體系的轉(zhuǎn)變一般都能起到較好的加固補強效果,但隨著體系的改變所形成的新體系中某些構件或截面的受力需按新體系進行認真的檢算,并采取相應的措施。
(4)更換構件。
橋梁局部構件有嚴重缺陷而不易修復時,也可采用新的構件替換原有結構。如斜拉橋的拉索銹蝕損壞時,可用新的拉索來替換;當橋梁支座失去功效而不能滿足主梁變形受力要求時,可將主梁頂起更換支座;又如少筋微彎板梁橋,微彎板破損后不易修復,也可考慮更換;再如雙曲拱橋的拱波、剛架拱橋的橋面板等。
(5)橋梁拓寬。
當橋梁寬度不足影響到橋梁通行能力時,橋梁就需要加寬。橋梁加寬一般可能和提高荷載等級、改善橋面線形等同時進行。
(6)其他上部結構的特殊改造方法。
有些加固改造方法在實際工程中應用不多,如橋梁平面線形的改善,橋梁的升高、降低等。
(7)墩臺基礎處治。
在橋梁上部結構進行補強加固提高其承載能力的同時,對橋梁下部結構及基礎是否需采取補強措施也應認真研究。如果原橋下部結構及基礎具有足夠的潛力,足以滿足上部結構補強加固所增加的橋梁自重以及活荷載對它的要求時,則可不再采取補強措施。
如果墩臺基礎的承載能力不足,或者上部結構缺陷、承載能力的降低等是由于墩臺與基礎的位移或缺陷等引起的,則應對原橋墩臺基礎進行必要的補強加固。常用的方法較多,如基礎灌漿,加鋼筋混凝土樁,擴大承臺,基礎及臺后打粉噴樁,基礎周圍拋置片石、塊石(常置于鋼筋籠內(nèi),主要用于防沖刷)等。
(8)橋臺加固處治。
當橋臺本身因其強度、剛度不足時,可能發(fā)生較大的位移,可采用的方法很多,如對橋臺進行頂推,改變橋臺結構形式,對橋臺身進行局部補強等。
(9)橋墩加固處治。
橋墩的加固補強技術,一般通過對橋墩結構的補強、限制或減小墩頂?shù)奈灰?、增加墩身承載能力(如改變墩身結構形式、增加墩身截面面積)等途徑進行。
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