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1、Word文檔 橋梁病害及加固設(shè)計(jì)方法有哪些? 橋梁工程同新建相比,改建可節(jié)約大部分資金。合理利用原有主體結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)變功能配置、改善空間質(zhì)量、擴(kuò)大功能空間等,可以削減開(kāi)發(fā)商的初期投資費(fèi)用(包括拆遷費(fèi)、土建費(fèi)等)、縮短建設(shè)周期,體現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。目前橋梁加固設(shè)計(jì)與計(jì)算方面的討論還相對(duì)滯后,有些方面甚至連公認(rèn)的算法都沒(méi)有,使設(shè)計(jì)者感到難于動(dòng)手。 橋梁加固設(shè)計(jì)師除了有扎實(shí)的專業(yè)學(xué)問(wèn)外,最好既有相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)閱歷,又有相當(dāng)?shù)氖┕ら啔v,所完成的設(shè)計(jì)施工圖才較合理、牢靠、現(xiàn)實(shí)、施工質(zhì)量簡(jiǎn)單保證、修轉(zhuǎn)變更少、造價(jià)合理、加固效果好,不僅能治標(biāo),能治本的盡量治本。 假如只有施工閱歷,所出加固方案及施工圖,可能缺乏對(duì)結(jié)
2、構(gòu)系統(tǒng)地受力分析及病害成因及趨勢(shì)分析,往往該加固的部位加固不夠或太多,不需要加固的地方也加固,造成多花了錢,加固效果還不好。許多設(shè)計(jì)者在加固材料的用量上比較隨便,憑閱歷、憑感覺(jué)用材料的人不少,是否鋪張材料或是達(dá)不到最好的加固效果,自己不清晰,業(yè)主更不知道,大多沒(méi)有作加固計(jì)算,有的高資質(zhì)設(shè)計(jì)單位也只對(duì)加固前的結(jié)構(gòu)作些復(fù)核性計(jì)算,最多作加固后的承載力計(jì)算。但大家知道構(gòu)件的病害往往在正常使用階段中表現(xiàn)出來(lái),承載力量主要說(shuō)明構(gòu)件是否平安,能平安使用的構(gòu)件并非就沒(méi)有病害,因此還要作截面上各材料的應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算,才能反映出構(gòu)件是否有病害、程度如何及進(jìn)展趨勢(shì)。 應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算是反映構(gòu)件病害的必要依據(jù),承載力量計(jì)
3、算是構(gòu)件平安使用的最終保障兩者均不行缺?,F(xiàn)實(shí)加固計(jì)算中,常消失承載力量極限狀態(tài)滿意要求,但構(gòu)件的確存在很多病害,于是一種做法是加大車輛設(shè)計(jì)荷載使承載力不滿意要求,但又缺乏牢靠的超載資料;另一種做法是依據(jù)各種病害及程度通過(guò)一些算法得出各種折減系數(shù),對(duì)承載力進(jìn)行折減,以說(shuō)明構(gòu)件不滿意承載力要求,構(gòu)件加固后又補(bǔ)足大于等于被折減的承載力,這種做法雖有肯定科學(xué)依據(jù),但也有不少人為評(píng)判因素,同樣不能反映掌握截面上各種材料的工作狀況。 橋梁加固設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)當(dāng)既作截面上各材料的應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算,也作承載力計(jì)算,由于材料的應(yīng)力強(qiáng)度往往優(yōu)先掌握設(shè)計(jì),再加上承載力計(jì)算中有時(shí)要用到應(yīng)力計(jì)算的結(jié)果,因此先作應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算,后作
4、承載力計(jì)算,兩者均應(yīng)符合要求。 橋梁上部結(jié)構(gòu)病害概述 以鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土材料修建的各類橋梁占我國(guó)現(xiàn)役橋梁的絕大多數(shù),由于各種緣由,使用多年后,或多或少都消失一些病害,特殊是近些年來(lái)很多地區(qū)交通流量增大及重車增多,橋梁消失的病害較多,相當(dāng)一部分橋梁已到了不得不加固或者是不加固不讓人放心的地步。 對(duì)于裂縫寬度的限制值,縫寬小于規(guī)范要求的,采納涂刷環(huán)氧膠封閉??p寬大于規(guī)范要求的,若是非結(jié)構(gòu)受力裂縫,則采納壓力灌縫處理,若是結(jié)構(gòu)受力裂縫,則不僅要治標(biāo),還要治本,采納各種加固方法來(lái)消退或部分消退裂縫產(chǎn)生的緣由。 1、鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆簡(jiǎn)支板橋 簡(jiǎn)支板橋是小跨徑橋梁常用的結(jié)構(gòu)型式,鋼筋混凝土板橋的
5、跨徑常為513米,有空心板和實(shí)心板,施工方法有預(yù)制裝配和整體現(xiàn)澆。預(yù)應(yīng)力板橋的跨徑常為1020米,一般為空心板,預(yù)制裝配的較多。 常見(jiàn)的病害有: (1)跨中四周板底由下而上的豎向裂縫,一般有多條,靜態(tài)裂縫寬度有可能超過(guò)規(guī)范限制值,有時(shí)還伴隨著跨中下?lián)?,表明抗彎力量已不足?(2)跨中四周板底縱向裂縫,一般也可能有多條,有的靜態(tài)裂縫寬度也會(huì)超過(guò)規(guī)范要求,這很可能是設(shè)計(jì)圖采納了預(yù)制裝配的標(biāo)準(zhǔn)圖配筋,施工時(shí)卻改用現(xiàn)澆,將單向板變成整體式雙向板,轉(zhuǎn)變了板的受力方式,導(dǎo)致板底橫向配筋嚴(yán)峻不足,在橫向彎矩作用下,引起板底產(chǎn)生縱向裂縫。 2、鋼混及預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制裝配簡(jiǎn)支板橋 常見(jiàn)的病害有: (1) 裝配式
6、簡(jiǎn)支板可有橋面鉸接縫處消失縱向裂縫,這主要是鉸接縫施工質(zhì)量差,造成各板塊的整體性連接差; (2)也可有支座脫空現(xiàn)象產(chǎn)生,由于每塊板的兩端各有2個(gè)支座,每跨橋都有較多支座,假如施工時(shí)支座墊石標(biāo)高有誤差,或預(yù)制安裝時(shí)板有翹曲,或墩臺(tái)有不勻稱沉降都會(huì)導(dǎo)致部分支座脫空; (3)鋼筋混凝土的簡(jiǎn)支板跨中四周板底有由下而上的豎向裂縫,縫寬有可能超過(guò)規(guī)定要求,或有跨中下?lián)?,抗彎力量不足?(4)板底消失縱向裂縫,預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式簡(jiǎn)支板橋大多采納先張法施工,假如由于施工緣由造成底板太薄,使得預(yù)應(yīng)力筋四周混凝土局部應(yīng)力過(guò)大,或者由于混凝土中的氯鹽添加劑或者混凝土碳化造成鋼筋生銹,均可能產(chǎn)生沿著鋼筋的板底縱向裂縫
7、。 (5)一般的空心板在支承端四周不會(huì)消失剪切斜裂縫,但近幾年來(lái)有的橋梁采納了單塊寬度達(dá)1.5米甚至更大的大空心板,其實(shí)相當(dāng)于小箱梁,腹板厚度不大時(shí),邊板的腹板上有可能發(fā)覺(jué)斜裂縫。 對(duì)上述各種病害可選的加固方法有: (1)對(duì)板底產(chǎn)生的縱、橫向裂縫,當(dāng)縫寬超過(guò)規(guī)范的限制時(shí),均可采納粘貼鋼板法或粘貼纖維復(fù)合材料法加固。但對(duì)解決跨中下?lián)系男Ч缓茫?(2)預(yù)應(yīng)力加固法,在板底錨固多根平行的預(yù)應(yīng)力細(xì)鋼絲,張拉后掩蓋特制混凝土(板底錨固多根預(yù)應(yīng)力鋼絲),或者設(shè)轉(zhuǎn)向托架后折線形布鋼束張拉,預(yù)應(yīng)力鋼索穿過(guò)兩端板中斜孔錨固于鋪裝層下(折線形布置體外預(yù)應(yīng)力索)。 橋梁病害及加固設(shè)計(jì)方法超強(qiáng)圖文詳解_10 (3)
8、轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系法,如簡(jiǎn)支板變連續(xù)板,小跨徑板橋可在跨中或跨中四周增設(shè)橋墩或斜撐,采納跨中增加支撐變簡(jiǎn)支為連續(xù),但應(yīng)留意在中支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū),應(yīng)結(jié)合橋面改造,增設(shè)足夠的受拉鋼筋。以上兩種方法對(duì)解決跨中下?lián)闲Ч^好; (4)錨噴混凝土加固法,在板底錨固鋼筋網(wǎng)后,噴射混凝土掩蓋。其實(shí)質(zhì)是增加板底配筋,類似于 板底錨固多根預(yù)應(yīng)力鋼絲 圖,只不過(guò)板底增加的是一般鋼筋網(wǎng); (5)對(duì)橋面鉸縫處的縱向裂縫,只有通過(guò)橋面改造來(lái)解決,如增加橋面橫向鋼筋布置,加厚鋪裝層等; (6)對(duì)板橋支座脫空現(xiàn)象,可采納更換,加鋼墊板,楔緊等方法解決。 3、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板橋一般采納實(shí)心
9、板截面或空心板截面,大多采納現(xiàn)澆施工,跨徑在20米以下,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板跨徑偏大些,一般采納后張法,有等高度的,也有變高度的。城市橋梁中的跨線橋、人行橋應(yīng)用多一些。鋼筋混凝土連續(xù)板的應(yīng)用更多。 常見(jiàn)病害有: (1)筋混凝土連續(xù)板橋各跨中四周板底由下而上的多條豎向裂縫,橫向有可能貫穿,屬?gòu)澢芽p,表明抗彎力量不夠; (2)筋混凝土連續(xù)板橋各墩頂處橋面開(kāi)裂,橋下滲水,一般都橫向貫穿,裂縫可有一條到多條,可由活荷載引起,也可由墩臺(tái)不勻稱沉降引起,如圖,說(shuō)明負(fù)彎矩較大,支點(diǎn)截面抗彎力量不足。 (3)各跨中四周板底消失縱向裂縫,類似于整體式板橋跨中段板底縱向裂縫 圖,要么是鋼筋混凝土板底橫向鋼筋配置不
10、足,要么是混凝土愛(ài)護(hù)層太薄,預(yù)應(yīng)力筋四周混凝土局部應(yīng)力過(guò)大,或是混凝土中的添加劑等緣由使鋼筋生銹,導(dǎo)致沿鋼筋產(chǎn)生裂縫; (4)跨中下?lián)?,要么是施加的預(yù)應(yīng)力不足,要么是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過(guò)多過(guò)寬導(dǎo)致剛度降低,撓度增大。 上述病害可選的加固方法有: (1)對(duì)板底裂縫,當(dāng)縫寬超過(guò)規(guī)范要求時(shí),可采納粘貼鋼板或粘貼纖維復(fù)合材料法加固; (2)對(duì)墩頂處橋面開(kāi)裂,可采納在負(fù)彎矩區(qū)的混凝土鋪裝層內(nèi)增設(shè)受拉一般鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼筋,提高支點(diǎn)截面抗彎力量; (3)預(yù)應(yīng)力加固法,在板底設(shè)轉(zhuǎn)向托架,按折線形布束張拉,此法對(duì)各種因受力產(chǎn)生的病害均有利,如下圖: (4)轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)體系法,如在跨中或跨中四周增設(shè)斜支撐,解
11、決跨中下?lián)线^(guò)大,或預(yù)應(yīng)力不足,類似于下圖,但應(yīng)增加支撐截面負(fù)彎矩區(qū)的受拉鋼筋。 4、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋 鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁是全部運(yùn)營(yíng)中橋梁數(shù)量最多的梁橋,其斷面形式常有T形、字形、箱形和各種形式的組合。鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的跨徑一般在1020米,預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁跨徑一般在1650米,少量有更大的。施工方式大多采納預(yù)制裝配,少量采納現(xiàn)澆施工。由于呈肋板形截面,自重輕抗彎力量及跨徑比板橋大,病害種類也要多些。 1)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋 常見(jiàn)病害有: (1)跨中四周梁底由下而上的豎向彎曲裂縫,數(shù)量隨跨徑增大而增多,恒載裂縫寬度有可能超過(guò)規(guī)范限制值,有的還伴有跨中下?lián)线^(guò)大; (2
12、)兩支承端四周腹板上的斜向裂縫系主拉應(yīng)力過(guò)大或腹板抗剪不足等引起的剪切病害,如圖: (3)梁腹板上的豎向裂縫,多位于薄腹板的中部,中間寬兩頭細(xì),未向上、向下延長(zhǎng),多系混凝土養(yǎng)護(hù)差、或溫度、或腹板上的水平筋太少等緣由所致的收縮裂縫,主要影響結(jié)構(gòu)的耐久性; (4)橋面上沿翼緣板接縫處的縱向裂縫,較多發(fā)生在預(yù)制裝配T梁橋翼緣采納鉸接或橫向聯(lián)系受損較大的裝配式簡(jiǎn)支梁橋。此種病害會(huì)造成惡性循環(huán),加重單片梁的其他病害程度; (5)其他施工緣由產(chǎn)生的裂縫,這些裂縫在工程竣工前就能發(fā)覺(jué)。 2)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋 假如是按部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)支梁,鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁有的病害它都可能有,只是程度不同而
13、已,不再?gòu)?fù)述。但也與全預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁有一些共同的病害。對(duì)于全預(yù)應(yīng)力及部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件正常使用條件下不允許消失裂縫,假如消失,不論縫寬大小都應(yīng)找出緣由進(jìn)行處理或加固。 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁不同于鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的其他常見(jiàn)病害: (1)張拉錨具的錨下縱向裂縫,長(zhǎng)度一般不超過(guò)梁高,主要為錨下局部應(yīng)力集中產(chǎn)生的劈裂拉力所致; (2)沿預(yù)應(yīng)力鋼束的縱向裂縫,主要為預(yù)應(yīng)力鋼束愛(ài)護(hù)層過(guò)薄,鋼束處局部應(yīng)力過(guò)大產(chǎn)生劈裂或是混凝土愛(ài)護(hù)層碳化后預(yù)應(yīng)力筋生銹所致; (3)跨中下?lián)线^(guò)大超過(guò)規(guī)范容許值,跨中截面不肯定開(kāi)裂。主要為施加預(yù)應(yīng)力不足或預(yù)應(yīng)力損失過(guò)大所致。 上述各種病害可選的加固方法有: (1)對(duì)梁底彎
14、曲裂縫和沿預(yù)應(yīng)力筋的縱向裂縫可采納粘貼鋼板、粘貼纖維復(fù)合材料的方法加固,也可采納增大截面法加固,增加鋪裝層厚度,加大截面受壓區(qū)面積對(duì)提高抗彎強(qiáng)度和剛度有利,但增加高度有限,同時(shí)也增加自重,假如增加梁底截面高度,實(shí)際上是增加配筋; (2)對(duì)于腹板上的斜裂縫,可在與裂縫反向并近似與水平線成45,即大致正交于斜裂縫的方向粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料,對(duì)梁高度矮,鋼板或纖維錨固長(zhǎng)度不足時(shí),可粘貼成U形箍和加壓條的形式,如圖: (3)對(duì)于腹板上的收縮裂縫和錨固區(qū)的裂縫,視縫寬大小采納環(huán)氧膠封閉或灌縫處理; (4)對(duì)橋面縱向裂縫,可結(jié)合鋪裝層改造增加厚度和橫向配筋,或者增加或者加大橫隔板; (5)上述各種因受力
15、引起的病害,均可采納體外預(yù)應(yīng)力加固法,詳細(xì)的做法有多種,如下圖示意,此法的設(shè)計(jì)、施工簡(jiǎn)單,但效果較好。 (6)對(duì)病害較多,較重的某一單片梁,條件許可時(shí),可割開(kāi)橫向聯(lián)系更換增大剛度后的新梁,同時(shí)削減其它梁的荷載分布。多數(shù)狀況下邊梁病害較重,如圖: 5、鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁及懸臂梁橋 連續(xù)梁橋及懸臂梁橋的截面形式常有T形、I形和箱形,跨徑30米以上的大多采納箱形,并采納變高度的不等跨梁,等高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁一般跨徑在30米以下,變高度的鋼筋混凝土連續(xù)梁或懸臂梁一般跨徑在50米以下,跨經(jīng)偏大仍采納鋼筋混凝土材料的此類橋梁比較費(fèi)材料,而且橋面負(fù)彎矩區(qū)易消失橫向裂縫。等高度的預(yù)應(yīng)力混凝土連
16、續(xù)梁一般跨徑在60米以下,而變高度的預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁跨徑大多100米以下,但100米以上也是常有的,連續(xù)梁跨徑大多在200米以下,但200米以上也是常有的。這類橋梁在跨越障礙物或城市立交橋中較多采納,不論跨徑大小均簡(jiǎn)單消失各種病害。 常見(jiàn)病害有: 1)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁 (1)懸臂梁牛腿端下?lián)线^(guò)大,常有墩頂橋面開(kāi)裂。主要是懸臂部分剛度不夠,尺寸偏小,超重車影響,或者是縱向預(yù)應(yīng)力損失較大,施工質(zhì)量差等造成; (2)懸臂梁牛腿處局部裂縫,如下圖,緣由主要是配筋不足,高度偏小,溫度影響或者是掛梁與牛腿連接不順,形成跳車,局部沖擊過(guò)大等所致; (3)假如懸臂梁的錨固孔跨徑過(guò)大,在尺寸偏小
17、或配筋不足時(shí),很有可能消失跨中下?lián)匣蚩缰辛旱棕Q向裂縫; (4)預(yù)應(yīng)力筋錨固齒板后的斜向裂縫,這是全部預(yù)應(yīng)力箱梁可能消失的病害,如下圖,主要是齒板四周應(yīng)力集中過(guò)大,一般鋼筋配置偏少、預(yù)應(yīng)力束錨固過(guò)于集中等引起。 (5)箱梁頂、底板縱向裂縫,如下圖,主要是頂、底板橫向彎矩過(guò)大,無(wú)橫向預(yù)應(yīng)力、箱梁橫向彎曲空間效應(yīng)、板厚偏小,橫向配筋不足,箱梁內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生溫度應(yīng)力等緣由所致; (6)箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫,頂板梗腋處主要是該處有大量預(yù)應(yīng)力縱向鋼束通過(guò),局部應(yīng)力過(guò)大,或者是箱梁的正剪力滯效應(yīng)考慮不足,或者是偏心荷載下箱梁畸變扭轉(zhuǎn)引起腹板上下端局部應(yīng)力過(guò)大等所致; (7)箱梁腹板中部的豎向裂縫,
18、常發(fā)生在脫模23天內(nèi),上下沒(méi)有延長(zhǎng),施加預(yù)應(yīng)力后大多會(huì)閉合,這主要與混凝土收縮或箱梁內(nèi)外溫差或腹板水平筋不足,或混凝土混合料質(zhì)量有關(guān); (8)箱梁腹板上的斜裂縫,如下圖,一般發(fā)生在墩臺(tái)支承點(diǎn)至反彎點(diǎn)間的梁段上,屬剪切裂縫,產(chǎn)生緣由比較簡(jiǎn)單,主要有縱向或豎向預(yù)應(yīng)力不足,或損失過(guò)大,箱梁內(nèi)外溫差過(guò)大,箱梁的抗彎或抗扭剛度不足,偏心荷載下箱梁畸變應(yīng)力過(guò)大,腹板厚度偏小,剪力滯效應(yīng)影響,非預(yù)應(yīng)力鋼筋配置不足,混凝土混合料及添加劑影響,施工不當(dāng),縱向預(yù)應(yīng)力束直線形布置,跨徑布置不合理等緣由引起。 (9)箱梁腹板上的水平裂縫,如下圖,主要由箱梁橫向彎曲空間效應(yīng)與內(nèi)外溫差應(yīng)力使腹板內(nèi)側(cè)或外側(cè)產(chǎn)生較大的豎向應(yīng)
19、力、箱梁橫向剛度不足,畸變應(yīng)力影響,豎向預(yù)應(yīng)力不足等緣由引起。 (10)懸臂施工時(shí)各分段接縫或合攏段接縫消失裂縫,多由于施工接頭處理不好,成為薄弱截面,在縱向彎矩、混凝土收縮或較大溫差應(yīng)力等作用下開(kāi)裂,或者由于預(yù)制拼裝接縫不密實(shí),橋面開(kāi)裂后,接縫滲水、鋼筋銹蝕等。 (11)在箱梁較寬時(shí),也簡(jiǎn)單消失橫隔板或橫梁跨中產(chǎn)生豎向裂縫,如下圖,這主要是橫隔板或橫梁中施加的橫向預(yù)應(yīng)力不足或損失過(guò)大,或箱梁抗扭力量差等引起。 2)鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 跨中下?lián)线^(guò)大,往往伴隨著跨中梁底橫向開(kāi)裂,墩頂處橋面開(kāi)裂或腹板斜裂縫,主要緣由是抗彎剛度不夠,如梁高偏矮,腹板偏薄,縱向預(yù)應(yīng)力不足或損失過(guò)大等緣由造
20、成。 其他病害與鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁的相同。上述各種病害可選的加固方法有: (1)對(duì)于懸臂梁牛腿端下?lián)线^(guò)大,最有效的方法是補(bǔ)加預(yù)應(yīng)力,利用變高度梁的特點(diǎn),在鋪裝層中布置通長(zhǎng)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力索,錨固在牛腿上,鋪裝層與箱梁頂板間應(yīng)通過(guò)植入大量錨筋傳遞橋面預(yù)應(yīng)力,如下圖1,單箱多室截面并有足夠箱高時(shí),可在中腹板頂部?jī)蓚?cè)布置通長(zhǎng)體外束,錨固在腹板上,如下圖2,但均要留意對(duì)錨固孔的影響。 (2)對(duì)于牛腿處裂縫,常在兩側(cè)粘貼塊形鋼板或鋼板條,如圖3。假如箱內(nèi)牛腿處能進(jìn)人操作,可考慮從外面鉆斜孔后穿預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固,如圖4; (3)對(duì)連續(xù)梁跨中和懸臂梁錨固孔跨中下?lián)线^(guò)大,最有效的方法是體外預(yù)應(yīng)力加固,
21、利用變高度梁的特點(diǎn),在箱內(nèi)腹板兩側(cè)布置直線形或折線形體外預(yù)應(yīng)力束加固,如圖1和圖2,對(duì)等高度連續(xù)梁宜采納折線形布束加固,如圖3。 (4)對(duì)預(yù)應(yīng)力錨固齒板四周的裂縫一般采納灌縫后粘貼薄鋼板或碳纖維等復(fù)合材料加固; (5) 墩頂處橋面橫向裂縫,可采納鑿除鋪裝層混凝土,在頂板面增設(shè)縱向一般受拉鋼筋或無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋,預(yù)應(yīng)力鋼束錨固在現(xiàn)澆層中,類似于圖1?;蛟谙鋬?nèi)腹板兩側(cè)的截面重心軸以上設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索加固,類似于圖2。 (6)對(duì)連續(xù)梁跨中梁底橫向裂縫,或分段接頭橫向裂縫,常采納縱向粘貼鋼板或碳纖維等復(fù)合材料加固;或采納體外預(yù)應(yīng)力索加固。對(duì)于分段拼裝接頭裂縫,若屬于非受力引起,只需灌膠封閉即可; (7)
22、對(duì)箱梁頂、底板縱向裂縫,常采納橫向粘貼鋼板或其它纖維復(fù)合材料或增設(shè)橫向聯(lián)系等方法加固。假如頂板底面縱向開(kāi)裂,主要是因頂板橫向跨度過(guò)大,又未設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力所致,可考慮在頂板上面的鋪裝層中增設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力筋,如下圖,并在鋪裝層與頂板間植入大量錨筋來(lái)傳遞橋面預(yù)應(yīng)力; (8)對(duì)箱梁頂、底板梗腋處的縱向裂縫及腹板豎向裂縫,可采納封閉、灌縫或粘貼纖維復(fù)合材料加固; (9)對(duì)腹板上的斜裂縫,可采納在腹板上粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料,類似于如下圖所示?;蜻m當(dāng)增加腹板厚度,或在縱向或豎向施加預(yù)應(yīng)力等方法加固; (10)對(duì)腹板上的水平裂縫,可采納在腹板上粘貼豎向鋼板或纖維復(fù)合材料,或增加橫向聯(lián)系,如增設(shè)橫隔板等,或施加豎
23、向預(yù)應(yīng)力加固; (11)對(duì)箱梁內(nèi)的橫隔板或橫梁跨中豎向開(kāi)裂,可在橫隔板兩側(cè)補(bǔ)加橫向體外預(yù)應(yīng)力,并穿出箱壁錨固,如下圖?;蛟鲈O(shè)橫隔板,增加抗橫向彎曲及扭轉(zhuǎn)的力量。 6、預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋 T型剛構(gòu)橋,有帶掛梁或鉸的T型剛構(gòu),也有連續(xù)剛構(gòu)。在上世紀(jì)70年月末至90年月初,我國(guó)修建的大跨梁式橋中,帶掛梁的預(yù)應(yīng)力T型剛構(gòu)橋是主要的橋型之一,而近十年來(lái)代換為預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋。其主要特點(diǎn)為梁、墩固結(jié)在一起,但前者的上部結(jié)構(gòu)類似于懸臂梁橋,后者的上部結(jié)構(gòu)則類似于連續(xù)梁橋,只是橋墩要承受較大的縱向彎矩。當(dāng)然受力上還是有差別,跨徑也增大很多,像雙薄壁墩的連續(xù)剛構(gòu)已達(dá)300米左右。預(yù)應(yīng)力T型剛構(gòu)橋不管是帶掛梁
24、的T型剛構(gòu),還是連續(xù)剛構(gòu),常采納變高度的箱梁,預(yù)應(yīng)力懸臂梁及連續(xù)梁橋可能有的病害,它們也同樣可能存在,可選的加固方法也相同。 有所區(qū)分的是帶掛梁的T型剛構(gòu)由于懸臂較長(zhǎng),假如施工或設(shè)計(jì)質(zhì)量不好,特殊是施工質(zhì)量差,造成預(yù)應(yīng)力損失大,懸臂抗彎剛度不足等,很簡(jiǎn)單消失牛腿下?lián)线^(guò)大等病害。采納體外預(yù)應(yīng)力索加固時(shí),無(wú)粘結(jié)鋼鉸線可布置在箱梁頂面的鋪裝層中,錨固在兩端牛腿處,新、舊混凝土間植入大量錨筋來(lái)傳遞橋面預(yù)應(yīng)力,如圖: 當(dāng)箱梁為單箱多室時(shí),可在中腹板兩側(cè)布置通長(zhǎng)體外預(yù)應(yīng)力索加固,并穿過(guò)墩頂兩道橫隔板的鉆孔,錨固在兩端腹板兩側(cè)的錨座上,如圖: 7、鋼筋混凝土板拱、肋拱及箱形拱橋 所謂板拱、肋拱及箱拱主要是按
25、主拱圈截面形式分的,此處主要指上承式拱橋,其組成主要有主拱圈及拱上建筑,拱上建筑包括腹孔(拱式腹孔或梁板式腹孔)、腹孔墩(立柱或橫墻)、橋面板、填料、側(cè)墻、橋面系等,視何種腹孔而定??鐝娇尚】纱?,小的10幾米,大的如箱形肋拱可達(dá)420米,構(gòu)造形式繁多,花樣多變,但許多病害現(xiàn)象大致相同。 常見(jiàn)病害有: (1)主拱圈的拱頂下緣及側(cè)面橫向裂縫及拱腳上緣及側(cè)面的橫向裂縫,如下圖。這主要是這兩個(gè)截面的抗彎強(qiáng)度不足,其詳細(xì)緣由較多,如尺寸偏小,配筋不足,拱軸線不合理、墩臺(tái)不勻稱沉降或向路堤方向滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)、超重車影響、整體性差、施工質(zhì)量差等引起。假如裂縫的上、下緣位置與上述相反,常為墩臺(tái)向橋孔方向滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)
26、; (2)主拱圈(板拱圈)或腹拱圈消失縱向裂縫,如下圖。常伴有墩、臺(tái)帽或帽梁縱向裂縫,假如裂縫大致居中,可能是墩、臺(tái)基礎(chǔ)的上、下游不勻稱沉降引起,假如只是邊拱箱接縫處開(kāi)裂,一般是接縫的連接不好,整體性差,偏載作用下邊拱箱受力變形較大引起; (3)主拱圈局部消失混凝土碎裂,脫落等破壞現(xiàn)象,一般消失在壓應(yīng)力較大的地方,如邊角處、等截面拱圈的拱腳四周等,材料的抗壓強(qiáng)度不夠,引起劈裂或壓碎,或者是內(nèi)部鋼筋生銹膨脹所致; (4)主拱圈拱腳處的徑向裂縫,主要是材料抗剪強(qiáng)度不足引起; (5)雙曲拱橋的拱波頂消失縱向裂縫或拱肋與拱波連接處環(huán)向開(kāi)裂,多為各肋間橫向聯(lián)系弱,整體性差,橫截面的組合不合理,墩臺(tái)橫向不
27、勻稱沉降等所致; (6)拱上排架、梁、柱開(kāi)裂,特殊是短柱兩端開(kāi)裂壓碎,靠墩、臺(tái)或?qū)嵏苟蔚母构叭Φ墓澳_、拱頂開(kāi)裂經(jīng)側(cè)墻到橋面,側(cè)墻與拱圈連接處脫離及側(cè)墻的其它裂縫,如下圖。主要緣由為短柱及腹拱圈未設(shè)鉸,相應(yīng)位置的側(cè)墻及橋面未設(shè)變形縫,在主拱圈變形或墩臺(tái)位移作用下拉裂; (7)橋面縱向裂縫,常伴有橫向聯(lián)系豎向開(kāi)裂,特殊是跨中橫向聯(lián)系開(kāi)裂嚴(yán)峻,說(shuō)明橋梁的橫向整體性差,荷載橫向分布不好; (8)主拱圈采納分段預(yù)制拼裝時(shí),接縫處也可能消失裂縫; (9)拱肋采納鋼管混凝土?xí)r,鋼管表面可能會(huì)消失收縮狀褶皺,或管內(nèi)有空洞、離析,常為鋼管厚度不足,套箍作用部分散失,以及鋼管格構(gòu)布置不合理,管壁加勁肋不足等引起。
28、 上述常見(jiàn)病害可選的加固方法有: (1)因主拱圈為偏心受壓構(gòu)件,假如消失拱頂、拱腳橫向開(kāi)裂或局部壓碎,最好采納從拱腹面或拱背面增大截面的方法加固,如鑿毛原混凝土表面、植筋和布筋后澆筑混凝土或噴射混凝土,特殊是拱腳處裂縫,需要在墩臺(tái)帽中植入鋼筋,再增大拱腳段截面,如下圖: 其次可采納粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料,但應(yīng)留意拱腹粘貼材料過(guò)長(zhǎng),受彎后產(chǎn)生徑向撕裂作用的問(wèn)題。在中、小跨徑拱橋中還可考慮體外預(yù)應(yīng)力加固,但應(yīng)考慮對(duì)其它部位的影響。還可采納減輕拱上建筑自重,如更換填料、或挖除填料及側(cè)墻改拱式腹孔為全空腹式梁板腹孔來(lái)減輕主拱圈負(fù)擔(dān),如下圖,但主拱軸線形有所變化,應(yīng)留意驗(yàn)算。假如是墩臺(tái)位移引起的病害,且
29、還在連續(xù)進(jìn)展,則應(yīng)先加固墩臺(tái),消退病因。 (2)對(duì)主拱圈或腹拱圈消失的縱向裂縫,墩、臺(tái)帽縱向裂縫及墩、臺(tái)身豎向裂縫,如裂縫連續(xù)進(jìn)展,則須先加固基礎(chǔ)及其它下部結(jié)構(gòu),拱圈裂縫應(yīng)視縫寬大小,采納灌漿封閉,增大截面,橫向粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料?;蛟鲈O(shè)多道鋼箍,并盡量做成封閉箍,或通過(guò)鋼拉桿,施加橫向預(yù)應(yīng)力等方法加固,如下圖。 (3)對(duì)雙曲拱橋拱波頂或拱肋與拱波連接處的縱向裂縫,應(yīng)加強(qiáng)或增設(shè)橫向聯(lián)系,增大拱肋或拱板截面或者增加拱肋數(shù)量,減輕拱上建筑自重,如更換腹拱和實(shí)腹段的填料,改橫墻式腹孔墩為立柱式腹孔墩,改拱式腹孔為梁板式腹孔等,如下圖。假如是墩、臺(tái)橫向不勻稱沉降引起的開(kāi)裂,則應(yīng)先加固地基。 (4)
30、對(duì)拱上矮立柱上下端裂縫,最好改成縮頸鉸,讓它能適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng),如下圖。對(duì)于靠近墩臺(tái)及實(shí)腹段的腹拱圈拱腳或拱頂裂縫,假如裂縫較寬至斷裂或兩側(cè)有明顯高差,則要考慮折除重建為三鉸或兩鉸腹孔,否則可暫不管它,但相應(yīng)位置處側(cè)墻及橋面的變形縫要設(shè)置好,不然會(huì)漏水; (5)對(duì)橋面縱向開(kāi)裂及橫向聯(lián)系豎向裂縫,應(yīng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的橫向整體性,如加大或增加橫梁,結(jié)合翻新橋面,適當(dāng)加厚混凝土鋪裝層厚度、提高標(biāo)號(hào)、增加橋面橫向配筋,有填料的拱橋,將填料挖除并改為現(xiàn)澆混凝土等方法加固; (6)對(duì)主拱圈接頭不好產(chǎn)生的裂縫可采納灌縫、植筋連接或補(bǔ)焊連接等方式加強(qiáng); (7)對(duì)鋼管混凝土鋼管表層的折皺,最好采納外包一層鋼筋混凝土增大截面,或
31、加密格構(gòu)間的綴體板,或增加管壁加勁肋。對(duì)管內(nèi)空隙則要鉆孔注入環(huán)氧膠漿或水泥漿布滿; (8)對(duì)拱頂下?lián)线^(guò)多,底面橫向開(kāi)裂的拱橋,可采納體外預(yù)應(yīng)力索在拱圈彈性中心以下部位的拱背上設(shè)錨座張拉,使拱頂產(chǎn)生負(fù)彎矩及反拱度,如下圖,但拱腳處也同時(shí)產(chǎn)生負(fù)彎矩,應(yīng)加大拱腳段截面來(lái)處理,體外索的詳細(xì)位置及張拉力大小應(yīng)依據(jù)拱圈內(nèi)力(主要是彎矩) 的變化反復(fù)試算后確定; (9)對(duì)肋拱、雙曲拱等因拱腳水平位移及下沉造成主拱圈變形過(guò)大及開(kāi)裂,拱軸線與壓力線嚴(yán)峻偏離,采納其它補(bǔ)強(qiáng)措施難于奏效時(shí),可采納拱腳頂推復(fù)原調(diào)整拱軸線的方法改善拱圈受力,但此法技術(shù)簡(jiǎn)單,風(fēng)險(xiǎn)大,成本也不低,較少采納。 (10)以上各種加固方法中,若對(duì)
32、拱上建筑進(jìn)行改造或?qū)χ鞴叭υ龃蠼孛鏁r(shí),在卸載和加載過(guò)程中應(yīng)留意單孔和多孔間的均衡對(duì)稱性,保證拱圈及墩臺(tái)的穩(wěn)定。 8、中、下承式拱橋 中、下承式拱橋?yàn)槔邩蚬?,拱肋常為鋼筋混凝土矩形,形或箱形(后者較多)。也常用鋼管或鋼管混凝土,或他們的組合體。從受力體系來(lái)講有一般拱(即有推力拱)和系桿拱(即無(wú)推力拱),與上承式拱橋的主要構(gòu)件區(qū)分有吊桿、吊桿橫梁(有的還有縱梁)、系桿。吊桿有剛性吊桿和柔性吊桿,后者用得較多。 系桿也有剛性與柔性之分,中承式(飛燕式)系桿拱常用柔性的高強(qiáng)鋼絲作為系桿,下承式系桿拱有柔性系桿剛性拱,剛性系桿剛性拱和剛性系桿柔性拱之分,前兩者較一般。除了有類似于上承式拱橋的病害外,還可
33、能有如下病害: (1)吊桿錨頭松脫、銹蝕或鋼絲銹蝕、剪斷,重點(diǎn)在橋面下的錨頭及短吊桿的兩端錨頭簡(jiǎn)單消失; (2)吊桿橫梁作為簡(jiǎn)支梁或雙懸臂簡(jiǎn)支梁,常用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土,可能跨中梁底會(huì)有豎向彎曲裂縫,靠吊點(diǎn)兩側(cè)的腹板上消失斜裂縫,此外吊點(diǎn)處的橫梁頂面可能消失縱向裂縫,如下圖。吊桿橫梁間有縱梁的梁格系橋面,縱、橫梁的節(jié)點(diǎn)四周以及拱肋與剛性系桿的節(jié)點(diǎn)四周也可能會(huì)消失開(kāi)裂現(xiàn)象; (3)系桿錨頭的松動(dòng)、銹蝕,或鋼絲銹蝕、斷絲。剛性系桿因要承受軸力及局部彎矩,類似于彈性支承的連續(xù)梁,也具有受彎構(gòu)件常見(jiàn)的病害。 上述病害可選的加固方法有: (1)對(duì)于吊桿或系桿的錨頭松動(dòng)或個(gè)別滑絲的,條件許可時(shí),應(yīng)重
34、新收緊錨頭張拉松弛的系桿或吊桿來(lái)調(diào)整內(nèi)力或標(biāo)高,柔性吊桿大多采納墩頭錨,可通過(guò)增加鋼墊塊的方法收緊,系桿若采納夾片錨則應(yīng)補(bǔ)拉重錨。對(duì)嚴(yán)峻銹蝕、斷絲或無(wú)條件張拉收緊的吊桿或系桿,應(yīng)通過(guò)預(yù)留孔道換索,沒(méi)有預(yù)留孔道的,則應(yīng)實(shí)行其它措施將所換吊桿或系桿臨時(shí)卸載后再換索。 (2)對(duì)于吊桿橫梁、縱梁或剛性系桿消失的各種裂縫可像本章前幾節(jié)的鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁和懸臂梁那樣進(jìn)行加固,如體外預(yù)應(yīng)力法、粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料法等。 (3)對(duì)縱、橫梁節(jié)點(diǎn)及拱腳節(jié)點(diǎn)裂縫,簡(jiǎn)便的方法是粘貼塊狀鋼板或纖維復(fù)合材料, 如下圖。 9、鋼筋混凝土剛架拱橋 正常狀況下,大跨度剛架拱最常見(jiàn)的病害是弦桿和剛節(jié)點(diǎn)處的
35、裂縫,只要有病害的剛架拱橋,大多有這類裂縫,但對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件來(lái)說(shuō),只要裂縫寬度不超過(guò)容許值,也屬正常使用。雖然目前有較多的業(yè)主反對(duì)再新建剛架拱橋,但通過(guò)對(duì)其病害緣由的分析,應(yīng)當(dāng)正確地看待其承載力量及使用性能的問(wèn)題。 剛架拱橋常見(jiàn)病害及可選的加固方法 剛架拱橋主要由外弦桿、內(nèi)弦桿、實(shí)腹段、拱腿(主拱腿)、斜撐(次拱腿)、橫向聯(lián)系、橋面板及橋面鋪裝層組成,如下圖。以下將對(duì)各構(gòu)件病害現(xiàn)象、病害緣由及目前采納的加固方法逐一論述。 (1) 橋面板:剛架拱橋的橋面板常用少筋肋腋板或微彎板兩種,極少數(shù)采納矩形實(shí)心板或空心板,前兩種就是在矩形板的基礎(chǔ)上優(yōu)化出來(lái)的。鋼筋和混凝土用量較少,重量輕,特殊是肋腋板做
36、到了挖空心思,代價(jià)是施工簡(jiǎn)單。少筋肋腋板和微彎板不僅配筋少,厚度尺寸也偏小,在短期設(shè)計(jì)荷載下確定沒(méi)有問(wèn)題,長(zhǎng)期超載較多的狀況下,實(shí)橋病害表明:肋腋板底消失方向不太規(guī)章的裂縫,嚴(yán)峻的已露筋、漏水。假如是微彎板則微彎板的加勁肋中部底面均有多條向上延長(zhǎng)的豎向裂縫,其中有的裂縫可延長(zhǎng)至板頂,造成板頂縱向開(kāi)裂。 對(duì)上述病害可選的加固方法有: 對(duì)底面開(kāi)裂的肋腋板,可采納粘貼雙向編織的纖維布或粘貼鋼板,纖維的強(qiáng)度不必太高。 對(duì)加勁肋開(kāi)裂的微彎板,采納垂直裂縫的單向碳纖維片形成字型,粘貼于肋底比貼鋼板便利,微彎板頂?shù)目v向裂縫視寬度大小,采納灌縫和封閉處理。 結(jié)合橋面改造,增加現(xiàn)澆層的厚度及強(qiáng)度、加強(qiáng)現(xiàn)澆層內(nèi)的
37、配筋,以改善橋面板的受力狀況。 (2) 內(nèi)、外弦桿及實(shí)腹段:弦桿及實(shí)腹段常采納矩形、工字形、箱型截面,外弦桿為受彎構(gòu)件,內(nèi)弦桿及實(shí)腹段為壓彎(偏心受壓)構(gòu)件。一般拱片產(chǎn)生的裂縫,常消失在外弦桿上,其次是內(nèi)弦桿和實(shí)腹段。外弦桿豎向裂縫和大、小節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的斜裂縫是常見(jiàn)的,只是程度不同而已,當(dāng)然假如裂縫寬度在容許范圍內(nèi),也符合設(shè)計(jì)要求,或者還不到必需加固的地步。但對(duì)病害嚴(yán)峻的剛架拱橋,外弦桿和實(shí)腹段跨中底部受拉區(qū)、內(nèi)弦桿的裂縫較多、較寬,有的橫向己貫穿,豎向也裂至頂部,特殊是節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的斜裂縫較寬,有的己貫穿。 對(duì)上述病害可選的加固方法有: 對(duì)剛架拱外弦桿受彎構(gòu)件的加固,假如弦桿不屬于超筋梁,可采納在底
38、面受拉區(qū)粘貼型纖維片或粘貼鋼板或增大截面高度和配筋,假如弦桿屬于超筋梁,最好采納增大截面高度和配筋的方法,或在底面受拉區(qū)粘貼型纖維片或粘貼鋼板的同時(shí),增加橋面現(xiàn)澆層厚度。 內(nèi)弦桿為偏心受壓構(gòu)件,可采納與外弦桿相同的方法加固。 大、小節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的斜裂縫,可在裂縫面粘貼鋼板或纖維片加固,以承受主拉應(yīng)力。增大弦桿截面高度,也能減小主拉應(yīng)力。 對(duì)跨中實(shí)腹段的微弧形底面,可采納粘貼型碳纖維片,以承受彎曲拉應(yīng)力及徑向撕拉力,或采納增大截面高度和配筋的方法。 對(duì)弦桿及實(shí)腹段其它部位的裂縫,可采納灌縫和封閉裂縫。 (3) 橫向聯(lián)系:剛架拱橋的橫向聯(lián)系,在弦桿及實(shí)腹段約3米有一道,節(jié)點(diǎn)處得到加強(qiáng),在拱腿及斜撐上,
39、依據(jù)跨徑大小,也有一至多道,一般狀況下都比較完好。但整體性受損的剛架拱就大不一樣,實(shí)腹段及弦桿段的橫隔板中部大多有上下貫穿的豎向裂縫,挖空的橫隔板比實(shí)心橫隔板嚴(yán)峻,特殊是實(shí)腹段橫隔板裂縫較多較寬,個(gè)別的幾乎斷裂成只有鋼筋相連,拱腿及斜撐上的橫向聯(lián)系一般基本完好。而采納重力式墩臺(tái)的剛架拱橋,橫向聯(lián)系很少有病害,說(shuō)明剛度低的輕型拱橋不宜采納柔性墩。 對(duì)上述病害可選的加固方法有: 中斷交通施工時(shí),橫隔板可采納混凝土加固,即在原橫隔板的基礎(chǔ)上,通過(guò)植筋加厚加高橫隔板。 不能中斷交通施工時(shí),橫隔板只有采納施工快速、簡(jiǎn)便的鋼結(jié)構(gòu)加固,如下圖。在原混凝土橫隔板的四個(gè)角,采納粘貼和螺栓固定四根角鋼,再用兩片鋼
40、桁架夾住原混凝土橫隔板,施工時(shí)作好全部橫隔板加固預(yù)備工作,并點(diǎn)焊固定位置后,臨時(shí)中斷交通,將各鋼構(gòu)件焊接完成后,再恢復(fù)交通。 (4) 主拱腿及斜撐:主拱腿和斜撐為小偏心受壓構(gòu)件,在恒載及車輛作用下,一般不產(chǎn)生拉應(yīng)力,其內(nèi)主要按構(gòu)造配筋。但有的斜撐底部四周有較多由頂面而下的環(huán)形裂縫,有的開(kāi)裂至截面高度一半左右。采納有限元計(jì)算分析可知,使用荷載下,構(gòu)件不產(chǎn)生拉應(yīng)力,但在墩、臺(tái)不勻稱沉降時(shí),斜撐底部的負(fù)彎矩就特別敏感,較小的不勻稱下沉,在此處將產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力。實(shí)橋觀看也說(shuō)明斜撐底部有裂縫消失,極可能是墩、臺(tái)有不勻稱沉降。此外,溫度下降時(shí)也簡(jiǎn)單產(chǎn)生斜撐底部的負(fù)彎矩。 對(duì)上述病害可選的加固方法有: 對(duì)
41、于斜撐根部的裂縫,可采納環(huán)形包裹粘貼纖維布,也可采納頂面粘貼鋼板或碳纖維條。也可考慮增大截面加固。 (5) 橋面鋪裝層:橋面現(xiàn)澆層對(duì)采納預(yù)制拼裝施工的橋面板來(lái)說(shuō),尤為重要,以其它類型橋梁相比,剛架拱橋的混凝土鋪裝層是組合斷面的一部分,直接參加受力,更重要的是拱片大、小節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)的受拉鋼筋都布置于現(xiàn)澆鋪裝層中。假如該位置所承受的拉應(yīng)力過(guò)大,將會(huì)導(dǎo)致橋面橫向貫穿開(kāi)裂,若橋梁整體性較差,還會(huì)引起橋面的拱片位置處縱向貫穿開(kāi)裂,這兩類裂縫均屬結(jié)構(gòu)受力性裂縫,必需盡快進(jìn)行加固。其他坑槽、網(wǎng)裂之類均屬鋪裝層本身局部病害。 對(duì)上述病害可選的加固方法有: 鑿除橋面鋪裝,重新澆筑鋪裝層混凝土,按新規(guī)范要求提高混
42、凝土標(biāo)號(hào),加強(qiáng)橋面鋼筋網(wǎng)的配筋。并特殊留意鋼筋網(wǎng)必需架起來(lái)。新澆鋪裝層的厚度,依據(jù)需要打算是否加厚。 進(jìn)一步加強(qiáng)負(fù)彎矩區(qū)的縱向鋼筋配置。 10鋼混及預(yù)應(yīng)力混凝土桁架組合拱橋 中等跨徑以下的桁架拱一般采納鋼筋混凝土,中等跨徑以上的桁架拱或桁式組合拱橋一般采納預(yù)應(yīng)力混凝土,它們均為組合體系拱,常采納預(yù)制拼裝施工。上弦桿及跨中實(shí)腹段除承受軸力外,還承受較大彎矩,下弦桿為偏心受壓構(gòu)件,腹桿有斜桿和豎桿,一般采納斜拉桿式腹桿,即斜桿為偏心受拉,豎桿為偏心受壓構(gòu)件。因此跨徑大時(shí),需在上弦桿、斜桿及實(shí)腹段中施加預(yù)應(yīng)力。 常見(jiàn)病害有: (1) 上弦桿及實(shí)腹段跨中四周底面及側(cè)面橫向開(kāi)裂,或下?lián)线^(guò)大,表明桿件的有
43、效預(yù)加應(yīng)力不足,或截面高度偏小,一般鋼筋配置不足; (2)斜桿開(kāi)裂,說(shuō)明拉力過(guò)大,預(yù)加應(yīng)力不足。 (3)下弦桿及豎桿沿桿長(zhǎng)方向消失多條裂縫或局部壓碎,主要是桿件截面尺寸偏小。假如消失垂直于桿長(zhǎng)方向的裂縫,說(shuō)明桿件的長(zhǎng)細(xì)比過(guò)大或桁架片變形較大引起較大偏心彎矩所致; (4)各桿件節(jié)點(diǎn)四周開(kāi)裂,由于各桿件軸線一般不會(huì)相交于一點(diǎn),且受其他附加應(yīng)力影響使節(jié)點(diǎn)局部應(yīng)力過(guò)大引起開(kāi)裂,如圖: (5)橫向聯(lián)系(如橫隔板、橫系梁、剪刀撐等)中部消失豎向裂縫或其它裂縫,主要是桁片橫向整體性差,橫向聯(lián)系剛度不足、尺寸偏??; (6) 由于桁架拱采納預(yù)制拼裝施工,接頭較多,干接頭可能因焊接質(zhì)量或疲憊問(wèn)題松脫,濕接頭也可能
44、因接頭強(qiáng)度不足引起開(kāi)裂; (7)桁架拱橋的橋面板一般用鋼筋混凝土微彎板,鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土矩形空心板或?qū)嵭陌?。桁式組合拱橋的橋面板常用鋼筋混凝土單向板或雙向板。其病害與上節(jié)剛架拱橋類似。 上述病害可選的加固方法有: (1)對(duì)上弦桿、斜桿及實(shí)腹段裂縫,假如不太嚴(yán)峻可采納粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料方法加固,否則可采納體外預(yù)應(yīng)力加固,或結(jié)合增大截面,張拉體外預(yù)應(yīng)力索后用鋼筋混凝土包裹; (2)對(duì)下弦桿及豎桿的裂縫,最好采納增大截面法加固,假如裂縫不太嚴(yán)峻,可采納加鋼板箍或包裹纖維復(fù)合材料加固; (3)對(duì)節(jié)點(diǎn)裂縫,可采納粘貼塊狀鋼板或纖維復(fù)合材料加固; (4)對(duì)橫向聯(lián)系裂縫,最好采納加大橫向聯(lián)系截面尺寸,或增設(shè)橫向聯(lián)系,或施加橫向預(yù)應(yīng)力加固。假如開(kāi)裂程度較輕,可采納局部粘貼鋼板或纖維復(fù)合材料加固; (5)對(duì)各種施工接頭的裂縫,可采納補(bǔ)焊、灌縫、植入錨筋、粘貼
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