橋梁加固改造

一、橋梁加固設(shè)計原則

（1）結(jié)構(gòu)整體全過程演算原則

加固設(shè)計應(yīng)進(jìn)行各個階段構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算。

（2）拉區(qū)鋼筋理想彈塑性原則

在極限狀態(tài)下，原結(jié)構(gòu)受拉區(qū)鋼筋仍為理想彈塑性材料，鋼筋取抗拉強(qiáng)度設(shè)計值。

（3）不損傷原結(jié)構(gòu)原則

加固應(yīng)盡可能不損傷原結(jié)構(gòu)，避免不必要的撤除及更換，防止加周中成新的結(jié)構(gòu)損傷或病害。

（4）平截面假定原則

在不同的受力階段，截面變形應(yīng)符合平截面假定;即結(jié)構(gòu)的材料處于彈性階段，偏安全地不考慮內(nèi)力重分布。

（5）原結(jié)構(gòu)物理力學(xué)量實(shí)測原則

結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的尺寸，對原有部分應(yīng)采用實(shí)測值，對材料、幾何等參數(shù)的取值，應(yīng)采用橋梁現(xiàn)狀的檢測結(jié)果。

（6）分階段受力原則

加固時，應(yīng)考慮分階段受力，在新澆混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度之前，其恒載(含新加材料重量)應(yīng)由原結(jié)構(gòu)截面承擔(dān);在新澆混凝土達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度后后期施加的荷載(二期恒載、活載、附加荷載》由加固后的組合截面承擔(dān)。

（7）原結(jié)構(gòu)控制設(shè)計原則

砼結(jié)構(gòu)加固后的極限承載力，應(yīng)以原結(jié)構(gòu)截面中砼或鋼筋強(qiáng)度控制。在極限狀態(tài)下，新加鋼筋(鋼板、復(fù)合纖維材料)的應(yīng)力由其應(yīng)變確定，依平截面假定求得應(yīng)變ε后，再乘以彈性模量E求得新加材料的應(yīng)力值σ。當(dāng)原構(gòu)件截面材料達(dá)到設(shè)計值時，新加材料應(yīng)力為最大(但不能超過新加材料設(shè)計值)，依此控制新加材料用量。

（8）新加結(jié)構(gòu)材料性能

結(jié)構(gòu)加固用砼的強(qiáng)度等級應(yīng)比原結(jié)構(gòu)構(gòu)件提高- -級，且不得低于C30; 當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力砼進(jìn)行加固時，其強(qiáng)度等級不得低于C40。提高一級的原因: (1)是為了保證新舊砼界面以及它與新加鋼筋之間有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。(2)施工上考慮，局部新增的砼，體積小，澆筑空間小，砼的均勻性較差。

二、橋梁加固改造的幾種方法

橋梁加固設(shè)計應(yīng)注意各種加固方法的綜合利用，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力，盡量地減輕原梁的負(fù)擔(dān)，將加固補(bǔ)強(qiáng)工作量壓縮到最少。國內(nèi)外常用的橋梁加固方法有如下幾種：

（1）增大截面加固法

增大截面法，也稱為外包混凝土加固法，是通過增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋以提高其承載力和剛度的方法，適用于鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件、鋼筋混凝土受壓構(gòu)件的加固。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結(jié)構(gòu)能夠承受更多的自重，能夠提供更高的承載力。

（2）體外預(yù)應(yīng)力加固法

體外預(yù)應(yīng)力加固法是通過增設(shè)體外預(yù)應(yīng)力索對既有混凝土梁體主動施加外力，以改善原結(jié)構(gòu)的受力狀況的加固方法。其體系是由體外預(yù)應(yīng)力孔管、漿體、錨固體系和轉(zhuǎn)向裝置等部件組成。適用于大跨度的橋梁。

（3）外部粘貼鋼板加固法

外部粘貼鋼板加固法是一種采用化學(xué)粘結(jié)劑將鋼板直接粘貼在混凝土構(gòu)件表面，使之與構(gòu)件形成受力整體，以提高承載力，增大延性、剛度和滿足正常使用要求的加固方法。該加固方法具有施工簡便，粘鋼所占空間小，不減少橋梁凈空，加固施工周期短，消耗材料少，粘鋼加固部位、范圍與強(qiáng)度可視設(shè)計構(gòu)造需要靈活設(shè)置，并可在不影響或少影響交通的情況下施工。

（4）粘貼碳纖維材料加固法

粘貼碳纖維加固法是采用高強(qiáng)度或高彈性模量的纖維復(fù)合材料，用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構(gòu)件表面，使之與原構(gòu)件形成整體共同受力的加固方法。碳纖維是一種新型材料，因其質(zhì)輕、耐腐蝕、片材很薄、抗拉強(qiáng)度高而被廣泛應(yīng)用。碳纖維布(片)加固法亦被視為梁式橋加固補(bǔ)強(qiáng)、提高承載能力。

（5）改變結(jié)構(gòu)體系加固法

改變結(jié)構(gòu)體系加固法是采用一定技術(shù)措施改變原結(jié)構(gòu)受力體系，降低控制截面內(nèi)力，提高橋梁結(jié)構(gòu)整體承載能力的一種加固方法。改變結(jié)構(gòu)的受力體系能大幅度減小計算彎矩，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，達(dá)到加強(qiáng)原結(jié)構(gòu)的目的。

三、橋梁加固改造的一般程序

（1）調(diào)查并確定技術(shù)改造的目的、要求及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）檢查橋梁現(xiàn)狀及損壞情況。

（3）調(diào)查橋梁的歷史技術(shù)資料及現(xiàn)有交通狀況。

（4）擬定維修加固或改建方案并進(jìn)行分析比較。

（5）方案確定并付諸實(shí)施。

（6）加固完成后竣工驗(yàn)收。