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論公路橋梁加固施工技術(shù)論文
1、引言
公路橋梁也是建筑物中的一種，因此，它也具有一定的生命周期，其生命周期包括建造、使用和維護(hù)。公路橋梁都是建立在室外的，經(jīng)常受到風(fēng)吹雨淋的，自然環(huán)境對其產(chǎn)生了很大的影響，其隨著時間的延長必可避免地會被損壞，因此公路橋梁加固是非常必要的。橋梁加固比起重建橋梁來說比較節(jié)省資源和資金。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，橋梁加固在節(jié)省資金的基礎(chǔ)上，提高了橋梁的使用時間，提高了社會的經(jīng)濟(jì)效益。另外，通過加固技術(shù)能夠進(jìn)一步提高橋梁的質(zhì)量，因此提高了橋梁的使用效率和服務(wù)水平，更重要的是在一定程度上減少了交通事故的發(fā)展�？偠灾�，公路橋梁加固是非常必要的。
2.公路橋梁加固施工技術(shù)
2.1體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)其實就是采用粗鋼筋絞線或高強(qiáng)鋼絲等鋼材將其力施加在橋梁上部結(jié)構(gòu)上，有部分外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力被預(yù)加產(chǎn)生的反彎矩抵消了，因此，使舊橋使用性能得以提高。體外預(yù)應(yīng)力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，能夠較大幅度地提高結(jié)構(gòu)承載力。與通常的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)只在錨固點與梁連接，類似于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。目前體外預(yù)應(yīng)力加固是采用較多的加固方法之一，特別是在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋梁和連續(xù)剛構(gòu)橋梁的加固方面。體外預(yù)應(yīng)力筋錨固在梁端或中間橫隔梁上跨間用轉(zhuǎn)向塊調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋的角度，以適應(yīng)橋梁的線形變化及受力要求。
體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)與普通預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比，其結(jié)構(gòu)具有以下幾個特點：
�。�1）設(shè)計方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)主要是采用鋼筋來進(jìn)行，其可以是固定的，也可以是可換的。當(dāng)然，可更換的鋼筋應(yīng)用起來更加方面，簡化了橋梁加固的步驟。
�。�2）施工方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)可以在任何一個季節(jié)中施工，并且也簡化了舊橋改造的施工。
�。�3）使用方面。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)有利于抗疲勞，并且也使預(yù)應(yīng)力筋利用效率更高。在我國，混凝土耐久性問題一直都是我國橋梁工作的難點，而體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)解決了這一問題，提高了橋梁耐久性。
2.2高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)
高強(qiáng)復(fù)合纖維主要有芳倫纖維及碳纖維(FRP)，碳纖維材料在橋梁加固工程中應(yīng)用非常廣泛，技術(shù)比較成熟。
在結(jié)構(gòu)受拉區(qū)或抗剪薄弱區(qū)域，直接粘貼纖維加固方法采用的較多。就實際工程中大量遇到的承載力加固而言，多采用在受拉區(qū)直接粘貼碳纖維布的被動加固方法。后加補(bǔ)強(qiáng)材料是不能充分發(fā)揮作用的。計算表明，對原梁高度較小、配筋率較大的情況，加固設(shè)計以混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限值控制設(shè)計，在極限狀態(tài)下，后加補(bǔ)強(qiáng)材料的應(yīng)力僅為700-800MPa，此值只相當(dāng)碳纖維抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的(21.2％~24.2％)；對原梁高度較大、配筋率較小的情況。加固設(shè)計以原梁鋼筋應(yīng)變達(dá)到極限值控制設(shè)計，在極限狀態(tài)下，后加補(bǔ)強(qiáng)材料的應(yīng)力也只有2000MPa左右，此值相當(dāng)碳纖維抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的60％。
高強(qiáng)復(fù)合纖維加固技術(shù)與其他鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比具有以下幾個特點：
�。�1）施工方面。在進(jìn)行加固過程中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和延性的提高可以將高強(qiáng)符合纖維的特點充分利用起來，從而將其受力性能進(jìn)行改善，實現(xiàn)加固的目的。（2）結(jié)構(gòu)方面。在溫度變化時，F(xiàn)RP也能夠與混凝土一起工作，這主要是因為線膨脹系統(tǒng)與混凝土較接近有關(guān)。FRP質(zhì)量輕并且較薄，構(gòu)建經(jīng)過加固補(bǔ)修后不會使原結(jié)構(gòu)的自重增加的，也就不會使建筑物的使用空間減少，即建筑物的自重和體積都不會改變。
（3）使用方面。高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)可以應(yīng)用與很多結(jié)構(gòu)的建筑物中，并且它的加固技術(shù)不會對原結(jié)構(gòu)形狀和原結(jié)構(gòu)外觀產(chǎn)生影響。高強(qiáng)符合纖維具有良好的耐腐蝕性和耐久性，使橋梁的耐腐蝕性得以增強(qiáng)。采用高強(qiáng)符合纖維加固技術(shù)加固的公路橋梁，不需要再定期進(jìn)行維護(hù)，其本身具有很強(qiáng)的保護(hù)作用。
2.3有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
利用錨固于被加固梁體上的小直徑預(yù)應(yīng)力筋，對梁體施加預(yù)應(yīng)力，然后噴注具有較高抗拉強(qiáng)度的復(fù)合砂漿，將預(yù)應(yīng)力筋與被加固梁體粘結(jié)為一體，構(gòu)成有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系以其預(yù)應(yīng)力筋錨固簡單、張拉施工方便、結(jié)構(gòu)耐久性好，材料利用效率高的技術(shù)優(yōu)勢受到國內(nèi)外土木工程界的重視。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系特點適用于中、小跨徑鋼筋混凝土梁、空心板梁、箱梁橋的加固，尤其是對高速公路及城市立交工程中大量采用的中等跨徑的鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，由于受箱梁高度的限制，在箱內(nèi)布置體外預(yù)應(yīng)力筋有困難的情況下，采用在箱梁底板部增設(shè)預(yù)應(yīng)力筋，然后噴注高性能抗拉復(fù)合砂漿的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力加固體系是理想的加固方案。
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，裝貨的大卡車越來越多，這給公路橋梁的設(shè)計荷載提出了更高的要求。公路橋梁的加固是我國公路橋梁相關(guān)部門亟須解決的問題。公路橋梁加固不僅需要資金的支持，更重要的是要求專業(yè)技術(shù)的支持，公路橋梁加固對技術(shù)要求是非常高的。因此，隨著社會對公路橋梁設(shè)計荷載提出更好的要求，相關(guān)部門需要對公路橋梁加固施工技術(shù)進(jìn)行更深入的要求和創(chuàng)新。
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