橋梁加固從施工原理上來講可分為主動加固與被動加固兩大類。主動加固技術(shù)是通過預(yù)應(yīng)力、改變結(jié)構(gòu)體系等方式,改變原有結(jié)構(gòu)的受力行為,改善橋梁恒載的內(nèi)力分配,增加全橋剛度。被動加固技術(shù)是不改變結(jié)構(gòu)的恒載內(nèi)力狀況,方法靈活可根據(jù)裂縫的位置方向隨意設(shè)置,可控制裂縫進(jìn)一步,提升橋梁承載能力。
橋梁加固技術(shù)的兩大類型
一、主動加固技術(shù)
1.體外預(yù)應(yīng)力加固法
施加體外預(yù)應(yīng)力加固可以較好的提高梁體的抗彎截面模量,減小梁體繞度,減小受拉區(qū)梁體裂縫,從而調(diào)整原結(jié)構(gòu)的受力狀況,提高剛度及抗裂性。由于自重增加小,減小了對墩臺及基礎(chǔ)受力狀況的影響,可節(jié)省對墩臺及基礎(chǔ)的加固量。可在不限制通行的條件下進(jìn)行加固施工,既可作為橋梁通過重車的臨時加固手段,也可作為永久提高承載能力的措施。在實際使用過程中應(yīng)注意新舊混凝土結(jié)合問題、預(yù)應(yīng)力索或預(yù)應(yīng)力筋及鋼構(gòu)件的防腐問題。
2.增加橫隔板加固法
增加橫隔板加固可以明顯改善T型梁橋鉸縫開裂病害,防止病害擴(kuò)展。不影響橋下凈空,對原橋景觀基本無改變。適用于因橫向聯(lián)系較差而降低承載力的橋梁上部結(jié)構(gòu)。增加橫隔板加固只是將相對集中的荷載進(jìn)行了分散,對橋梁整體承載能力并無實質(zhì)性的提高。加固效果并不明顯,需配合其他方法同時進(jìn)行。對混凝土梁橋,增加混凝土橫隔板的效果好于增加鋼橫隔板。
3.加大橋面鋪裝鋼筋加固法
采用加大橋面鋪裝鋼筋直徑的方法對絞縫開裂病害進(jìn)行修補(bǔ),是基于原橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)設(shè)計直徑過小或網(wǎng)格過大,或由于施工質(zhì)量原因造成的絞縫開裂病害而進(jìn)行的維修方法,該方法全部在橋面施工,要求中斷至少半幅交通,適用于允許中斷交通的小跨徑T梁或板梁橋。施工時橋上交通受阻,不允許中斷交通的橋梁不宜采用,將增加結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的彎矩,結(jié)構(gòu)的承載力提高不顯著。
4.增大截面與配筋加固法
增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達(dá)到提高橋梁承載能力的目的。適用于橋下凈空較高,允許增加主梁高度的情況。加固效果比較明顯,但施工工藝復(fù)雜,技術(shù)要求較高。對橋下凈空限制的橋梁不適用。實際使用時應(yīng)注意:新舊混凝土結(jié)合問題、新增鋼筋與原鋼筋的結(jié)合問題、混凝土澆筑工藝。
二、被動加固技術(shù)
1.粘帖纖維復(fù)合材料加固法
粘貼纖維復(fù)合材料加固方法是是采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠將符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的《定向纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗方法》(GB/T3354)中各項力學(xué)性能指標(biāo)的纖維片材(或布)直接粘貼在被加固混凝土結(jié)構(gòu)薄弱部位,與被加固結(jié)構(gòu)形成整體,共同受力,以限制裂縫的開展,提高結(jié)構(gòu)的抗裂能力、抗腐蝕和碳化能力,對結(jié)構(gòu)的剛度提高不大。對以延長結(jié)構(gòu)使用年限為主要目的耐久性加固,粘貼纖維復(fù)合材料加固方法還是有一定效果的。
2.粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固是采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠,將鋼板直接粘貼在被加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)或抗剪薄弱部位,使之與被加固結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力,以提高結(jié)構(gòu)的高度,改善其受力狀態(tài),限制裂縫的開展,提高結(jié)構(gòu)的承載力。粘貼鋼板施工需待混凝土缺陷修補(bǔ)、裂縫修補(bǔ)完成后進(jìn)行。粘貼鋼板加固可以顯著提高結(jié)構(gòu)抗彎剛度,對以控制結(jié)構(gòu)變形為主要目的的使用功能加固是十分有效的。