橋梁加固新舊結(jié)構(gòu)銜接技術(shù),橋梁加固中新舊結(jié)構(gòu)銜接關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
橋梁加固新舊結(jié)構(gòu)銜接技術(shù)是保障橋梁安全性和耐久性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及材料、構(gòu)造與施工工藝的協(xié)同優(yōu)化,該技術(shù)核心在于確保新舊混凝土的有效粘結(jié)及受力協(xié)同,通常采用界面處理、植筋連接、碳纖維加固或外包鋼套等方法,界面鑿毛、涂刷界面劑可增強(qiáng)粘結(jié)力;植筋技術(shù)通過植入鋼筋實(shí)現(xiàn)新舊結(jié)構(gòu)的力學(xué)傳遞;碳纖維布粘貼則能提升抗彎抗剪性能,且施工便捷,結(jié)構(gòu)膠灌注、預(yù)應(yīng)力加固等工藝可針對不同損傷類型靈活應(yīng)用,施工中需嚴(yán)格控制新舊材料收縮差異、荷載傳遞路徑及環(huán)境適應(yīng)性,避免剝離或應(yīng)力集中,現(xiàn)代技術(shù)還結(jié)合BIM模擬與實(shí)時監(jiān)測,優(yōu)化銜接方案并評估長期性能,該技術(shù)對延長橋梁壽命、降低改造成本具有重要意義,但需根據(jù)原結(jié)構(gòu)狀況、加固目標(biāo)及環(huán)境條件選擇針對性方案,確保整體結(jié)構(gòu)的安全可靠。
一、舊橋加固中的新舊結(jié)構(gòu)銜接技術(shù)問題
- 砼澆筑方面
- 在新舊橋拼接施工時,舊橋混凝土基本趨于穩(wěn)定,而新橋混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮和徐變狀況。徐變是在相關(guān)應(yīng)力穩(wěn)定不變時,混凝土隨時間延長發(fā)生的應(yīng)變;收縮是混凝土凝結(jié)完成后體積的縮小趨勢。這種差異會使整個橋梁應(yīng)力失衡,導(dǎo)致連接處受應(yīng)力作用出現(xiàn)裂縫。
- 不均勻沉降方面
- 舊橋工程系統(tǒng)整體狀況穩(wěn)定,基本無沉降影響。但新橋基礎(chǔ)工程在施工完成后會有明顯沉降,需要排除新橋沉降對新舊橋銜接水平高度差異的影響。
- 負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)方面
- 如果新橋的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)未調(diào)整到與舊橋一致,會影響橋梁的結(jié)構(gòu)拼接以及新舊橋受力特性。
- 橋梁加寬方面
- 存在拼接技術(shù)、施工材料、車流引導(dǎo)等問題。例如在拼接技術(shù)上,要保證新舊結(jié)構(gòu)連接穩(wěn)固;施工材料要匹配新舊結(jié)構(gòu)的要求;車流引導(dǎo)不當(dāng)可能影響施工進(jìn)度和新舊結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
二、新舊結(jié)構(gòu)銜接技術(shù)對策
- 針對砼澆筑問題的對策
- 可以通過優(yōu)化混凝土配比,減少新橋混凝土的收縮和徐變。同時,在施工過程中,采用合適的養(yǎng)護(hù)措施,如控制溫度、濕度等,也有助于減少這種差異帶來的影響。另外,在設(shè)計時預(yù)留一定的伸縮空間,以應(yīng)對可能出現(xiàn)的應(yīng)力變化。
- 針對不均勻沉降問題的對策
- 在新橋基礎(chǔ)設(shè)計和施工時,要進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察,根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的基礎(chǔ)形式和施工方法,如采用樁基礎(chǔ)等增強(qiáng)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,減少沉降量。同時,在新舊橋銜接處設(shè)置可調(diào)式的連接裝置,能夠在一定程度上適應(yīng)沉降差異。
- 針對負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)問題的對策
- 在施工前對舊橋的負(fù)荷承載能力進(jìn)行精確評估,然后根據(jù)評估結(jié)果調(diào)整新橋的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)。這可能涉及到調(diào)整新橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計,如梁的尺寸、配筋等,確保新舊橋在受力方面能夠協(xié)同工作。
- 針對橋梁加寬問題的對策
- 在拼接技術(shù)上,要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行操作,保證新舊結(jié)構(gòu)的連接質(zhì)量。對于施工材料,要選擇質(zhì)量可靠、性能匹配的材料。在車流引導(dǎo)方面,制定合理的交通管制方案,如設(shè)置臨時交通標(biāo)志、限制車速和車流量等,確保施工期間的交通安全和新舊結(jié)構(gòu)的順利銜接。
三、新興橋梁加固技術(shù)中的新舊結(jié)構(gòu)銜接相關(guān)情況
- 鋼板加固技術(shù)
- 當(dāng)采用鋼板加固舊橋結(jié)構(gòu)時,在新舊結(jié)構(gòu)銜接處,要確保鋼板與舊橋結(jié)構(gòu)的粘結(jié)牢固。例如通過合適的粘結(jié)劑,將鋼板緊密粘貼在舊橋的受拉緣或薄弱部位,同時與新結(jié)構(gòu)(如果有)也要做好連接設(shè)計,使新舊結(jié)構(gòu)能夠協(xié)同受力。
- 碳纖維加固技術(shù)
- 對于碳纖維加固技術(shù),在粘貼碳纖維增強(qiáng)材料時,要注意新舊結(jié)構(gòu)表面的處理。舊結(jié)構(gòu)表面需要進(jìn)行清潔、打磨等處理,新結(jié)構(gòu)(如果存在)也要保證其與碳纖維材料的粘結(jié)性。并且在設(shè)計碳纖維加固方案時,要考慮新舊結(jié)構(gòu)的受力傳遞,使加固后的新舊結(jié)構(gòu)整體受力性能得到提升。
- 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)
- 預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)應(yīng)用時,在新舊結(jié)構(gòu)銜接處,要準(zhǔn)確施加預(yù)壓力。對于舊結(jié)構(gòu),要評估其承受預(yù)壓力的能力,新結(jié)構(gòu)要根據(jù)與舊結(jié)構(gòu)的銜接要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的合理分配,確保新舊結(jié)構(gòu)在加固后能夠共同抵抗外荷載,提高橋梁的抗彎剛度和承載能力。
四、舊橋上部結(jié)構(gòu)加固中的新舊結(jié)構(gòu)銜接技術(shù)要點(diǎn)
- 橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固法
- 在梁頂上加鋪鋼筋混凝土層時,要先鑿除舊橋面,使新鋪的鋼筋混凝土層與原有主梁形成整體。這就需要保證新舊混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量,例如采用合適的界面處理劑,保證新舊結(jié)構(gòu)在荷載作用下能夠共同受力,從而增大主梁有效高度、改善橋梁荷載橫向分布能力,提高橋梁的承載能力。
- 增大構(gòu)件截面加固法
- 在梁底面或側(cè)面加大尺寸、增配主筋時,新舊鋼筋的連接是關(guān)鍵。要保證新配鋼筋與舊結(jié)構(gòu)中的鋼筋有效連接,如采用焊接、機(jī)械連接等方式,同時要保證新澆筑混凝土與舊結(jié)構(gòu)混凝土的整體性,以提高梁的有效高度和抗彎強(qiáng)度,從而提高橋梁的承載力。
- 錨噴砼加固法
- 在已錨固好鋼筋網(wǎng)的受噴面上噴射新砼混合料時,要確保鋼筋網(wǎng)與舊結(jié)構(gòu)的錨固牢固。新噴射的混凝土要與舊結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合,形成整體的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),增大橋梁的受力斷面和補(bǔ)強(qiáng)鋼筋,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性,使其能承受更大的外荷載作用。
- 粘貼鋼板加固法
- 采用粘結(jié)劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位時,鋼板與舊結(jié)構(gòu)的粘結(jié)是重點(diǎn)。要保證粘結(jié)劑的性能和粘貼工藝,使鋼板與舊結(jié)構(gòu)形成整體,以鋼板代替增設(shè)的補(bǔ)強(qiáng)鋼筋,達(dá)到提高梁的承載力的目的。同時,如果有新結(jié)構(gòu)與之相連,也要考慮整體的受力傳遞。
- 增設(shè)縱梁加固法
- 在墩臺地基安全性能好且有足夠承載力的情況下增設(shè)新縱梁時,要做好新舊梁之間的橫向連接。例如采用合適的連接構(gòu)造,保證新舊梁能夠共同受力,使荷載在新增主梁后的橋梁結(jié)構(gòu)中重新分布,減少原有梁中的荷載,提高加固后的橋梁承載力和剛度。當(dāng)增設(shè)的縱梁位于主梁一側(cè)或兩側(cè)時,還兼有加寬作用,此時更要注重新舊結(jié)構(gòu)的連接穩(wěn)固性。
- 拱圈增設(shè)套拱加固法
- 在原主拱圈腹面下增設(shè)新拱圈時,新拱圈與原拱圈的貼合是關(guān)鍵。要保證新拱圈與原拱圈緊密結(jié)合,例如在澆注或錨噴混凝土新拱圈時,要控制施工工藝,使新拱圈能夠與原拱圈協(xié)同受力,起到加固的作用。
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