浅谈桥梁的加固措施

来源:岁月联盟 作者:邓军 时间:2014-05-28
  摘要:由于考虑安全和节约成本等因素,旧桥梁的加固越来越引起我们桥梁工作者的重视。本文将就桥梁的加固的理论和方法阐述自己的理解。
  关键词:碳纤维 粘贴钢板 桥面铺装 加大截面法
  
  我国桥梁加固措施主要有粘贴碳纤维加固法、粘贴钢板法、桥面铺装加固法及加大截面加固法,本文主要介绍前两种加固方式,这两种也是最常用的、加固效果较好的方法。
  
  一、粘贴碳纤维加固法
  
  1.1碳纤维加固的原理
  碳纤维增强复合材料补强加固所采用的基本材料是高强度或高弹性模量的连续碳纤维,单向排列成束,用环氧树脂浸渍固化的碳纤维板或未经树脂浸渍固化的碳纤维布,统称碳纤维片材。将片材用专门配制的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件需补强加固部位表面,树脂固化后与原构件形成新的受力复合体,共同工作。
  1.2碳纤维加固技术
  碳纤维片材加固桥梁的形式碳纤维片材主要用于混凝土桥梁的基本构件和节点的加固补强,其加固的效果主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载力,提高构件的刚度以及延性。
  由于碳纤维片材,特别是碳纤维布质量轻且厚度薄,具有一定柔度,在混凝土桥的有关部位加固较灵活。碳纤维片材因碳纤维排列方向不同而使各方向拉伸强度不相同,碳纤维片材的纤维向与受力向相同时,其拉伸强度最高,反之,纤维方向与受力方向垂直时,其强度最低。因此,在采用碳纤维片材进行加固设计中,必须正确掌握纤维的布置方向。根据混凝土构件加固计算,可以采用连续式粘贴或条带间隔粘贴碳纤维片材的方式。
  
  二、粘贴钢板法
  
  粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其它薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以达到提高结构承载能力的目的。粘贴钢板的主要技术流程介绍如下:
  2.1粘贴面处理:混凝土面应凿除粉饰层,油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层,较大凹陷处用找平胶修补平整,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,最后用棉布沾丙酮拭净表面,待粘贴面完全干燥后备用。钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽,使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面,待完全干燥后备用。
  2.2加压固定及卸荷系统准备:加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去,并尽量减小施工临时荷载。.加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统,该系统不仅能产生较大压力,而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载,能更好的使后粘钢板与原构件协同受力,加固效果最好,施工效率较高。
  2.3胶粘剂配制:建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡,配置场所宜通风良好。
  涂胶和粘贴:.胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。固化、卸加压固定系统:该工序所用主要物资:扳手、手套、时钟、温度计。
  检验、维护:JGN-G型结构胶操作性能极好,正常操作可达到100%的饱满度。检验时可用小锤轻击粘贴钢板,从音响判断粘贴效果,也可采用超生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%,非锚固区有效粘结面积少于70%,应剥离钢板,重新粘贴。对重要构件也可采用载荷检验,一般采用分级加载至正常荷载的标准值,检测结果较直观、可靠,但费用较高,耗时也较长。需要千斤顶或配重(常用沙袋、砖块)、百分表、裂缝显微镜、衡器。加固后
  钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护,也可采用涂防锈漆保护,以避免钢材的腐蚀。
  
  三、桥面铺装加固法