匯總常見的橋梁病害成因以及維修加固的方法
瀏覽量:1245 發(fā)布時間:2020.03.17橋梁工程同新建相比,改建可節(jié)省大部分資金。合理利用原有結構,改變功能配置、改善空間質量、擴大功能空間等,可以減少主體開發(fā)商的初期投資費用(包括拆遷費、土建費等)、縮短建設周期,體現(xiàn)較高的經(jīng)濟價值。
一、橋梁上部結構病害概述
以鋼筋混凝土或預應力混凝土材料修建的各類橋梁占我國現(xiàn)役橋梁的絕大多數(shù),由于各種原因,使用多年后,或多或少都出現(xiàn)一些病害,特別是近些年來許多地區(qū)交通流量增大及重車增多,橋梁出現(xiàn)的病害較多,相當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。
對于裂縫寬度的限制值,縫寬小于規(guī)范要求的,采用涂刷環(huán)氧膠封閉??p寬大于規(guī)范要求的,若是非結構受力裂縫,則采用壓力灌縫處理,若是結構受力裂縫,則不僅要治標,還要治本,采用各種加固方法來消除或部分消除裂縫產(chǎn)生的原因。
二、簡支板橋
簡支板橋是小跨徑橋梁常用的結構型式,鋼筋混凝土板橋的跨徑常為5~13米,有空心板和實心板,施工方法有預制裝配和整體現(xiàn)澆。預應力板橋的跨徑常為10~20米,一般為空心板,預制裝配的較多。
1、鋼筋混凝土整體現(xiàn)澆簡支板橋
常見的病害有:
(1)跨中附近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規(guī)范限制值,有時還伴隨著跨中下?lián)希砻骺箯澞芰σ巡蛔恪?/p>
(2)跨中附近板底縱向裂縫,一般也可能有多條,有的靜態(tài)裂縫寬度也會超過規(guī)范要求,這很可能是設計圖采用了預制裝配的標準圖配筋,施工時卻改用現(xiàn)澆,將單向板變成整體式雙向板,改變了板的受力方式,導致板底橫向配筋嚴重不足,在橫向彎矩作用下,引起板底產(chǎn)生縱向裂縫。
2、鋼筋混凝土及預應力混凝土預制裝配簡支板橋
常見的病害有:
(1) 裝配式簡支板可有橋面鉸接縫處出現(xiàn)縱向裂縫,這主要是鉸接縫施工質量差,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個支座,每跨橋都有較多支座,如果施工時支座墊石標高有誤差,或預制安裝時板有翹曲,或墩臺有不均勻沉降都會導致部分支座脫空;
(3)鋼筋混凝土的簡支板跨中附近板底有由下而上的豎向裂縫,縫寬有可能超過規(guī)定要求,或有跨中下?lián)希箯澞芰Σ蛔悖?/p>
(4)板底出現(xiàn)縱向裂縫,預應力混凝土裝配式簡支板橋大多采用先張法施工,如果由于施工原因造成底板太薄,使得預應力筋周圍混凝土局部應力過大,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。
(5)一般的空心板在支承端附近不會出現(xiàn)剪切斜裂縫,但近幾年來有的橋梁采用了單塊寬度達1.5米甚至更大的大空心板,其實相當于小箱梁,腹板厚度不大時,邊板的腹板上有可能發(fā)現(xiàn)斜裂縫。
3、對上述各種病害可選的加固方法
(1)對板底產(chǎn)生的縱、橫向裂縫,當縫寬超過規(guī)范的限制時,均可采用粘貼鋼板法或粘貼纖維復合材料法加固。但對解決跨中下?lián)系男Ч缓茫?/p>
(2)預應力加固法,在板底錨固多根平行的預應力細鋼絲,張拉后覆蓋特制混凝土(板底錨固多根預應力鋼絲),或者設轉向托架后折線形布鋼束張拉,預應力鋼索穿過兩端板中斜孔錨固于鋪裝層下(折線形布置體外預應力索);
(3)改變結構體系法,如簡支板變連續(xù)板,小跨徑板橋可在跨中或跨中附近增設橋墩或斜撐,采用“跨中增加支撐變簡支為連續(xù)”,但應注意在中支點負彎矩區(qū),應結合橋面改造,增設足夠的受拉鋼筋。以上兩種方法對解決跨中下?lián)闲Ч^好;
(4)錨噴混凝土加固法,在板底錨固鋼筋網(wǎng)后,噴射混凝土覆蓋。其實質是增加板底配筋,類似于“板底錨固多根預應力鋼絲”圖,只不過板底增加的是普通鋼筋網(wǎng);
(5)對橋面鉸縫處的縱向裂縫,只有通過橋面改造來解決,如增加橋面橫向鋼筋布置,加厚鋪裝層等;
(6)對板橋支座脫空現(xiàn)象,可采用更換,加鋼墊板,楔緊等方法解決。
鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋
鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋一般采用實心板截面或空心板截面,大多采用現(xiàn)澆施工,跨徑在20米以下,預應力混凝土連續(xù)板跨徑偏大些,一般采用后張法,有等高度的,也有變高度的。城市橋梁中的跨線橋、人行橋應用多一些。鋼筋混凝土連續(xù)板的應用更多。
1、常見病害
(1)鋼筋混凝土連續(xù)板橋各跨中附近板底由下而上的多條豎向裂縫,橫向有可能貫通,屬彎曲裂縫,表明抗彎能力不夠;
(2)筋混凝土連續(xù)板橋各墩頂處橋面開裂,橋下滲水,一般都橫向貫通,裂縫可有一條到多條,可由活荷載引起,也可由墩臺不均勻沉降引起,如圖,說明負彎矩較大,支點截面抗彎能力不足。
(3)各跨中附近板底出現(xiàn)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足,要么是混凝土保護層太薄,預應力筋周圍混凝土局部應力過大,或是混凝土中的添加劑等原因使鋼筋生銹,導致沿鋼筋產(chǎn)生裂縫;
(4)跨中下?lián)?,要么是施加的預應力不足,要么是跨中鋼筋混凝土板底豎向裂縫過多過寬導致剛度降低,撓度增大。
2、加固方法
(1)對板底裂縫,當縫寬超過規(guī)范要求時,可采用粘貼鋼板或粘貼纖維復合材料法加固;
(2)對墩頂處橋面開裂,可采用在負彎矩區(qū)的混凝土鋪裝層內增設受拉普通鋼筋或預應力鋼筋,提高支點截面抗彎能力;
(3)預應力加固法,在板底設轉向托架,按折線形布束張拉,此法對各種因受力產(chǎn)生的病害均有利,如下圖:
(4)改變結構體系法,如在跨中或跨中附近增設斜支撐,解決跨中下?lián)线^大,或預應力不足,類似于下圖,但應增強支撐截面負彎矩區(qū)的受拉鋼筋。
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以上講了兩種橋梁結構——簡支板橋和鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)板橋的橋面病害及加固方法。
明天將繼續(xù)開講鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋、鋼筋混凝土及預應力混凝土連續(xù)梁及懸臂梁橋兩種橋梁結構的病害與加固方法,敬請關注。