现实问题及解决方案

312国道咸阳沣河桥加宽,改建工程,是将原84年建设的旧桥利用作为左半幅的右幅,与上游新建的左幅联合组成一个左半幅,下游同时再建一个新桥为右半幅。由于新建桥泄洪能力及铺装层的提高增加,就必须对原84年建设的老桥进行顶升并加固,方可使新老桥成为一体。由于荷载的增加,必须对原梁板进行补强,方可提高老桥梁板的承载能力。为了不影响净空,节约资源,我们对梁体加固采用粘贴钢板法进行补强加固。

粘贴钢板加固法

采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其刚度,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,限制裂缝的进一步发展,从而达到加固补强,提高桥梁承载能力的目的。

1、 粘贴钢板加固设计

首先,应对桥梁(梁板、箱梁、盖梁等)存在的病害与产生缺陷的原因进行分析,当确定采用粘贴钢板进行加固后,根据病害与缺陷的所在部位,确定钢板的规格和粘贴部分和形式。一般将钢板粘贴在被加固的梁体结构受力部位的外边缘,以便充分发挥粘贴的钢板强度与作用。同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土变形,从而有效地提高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时,可根据需要与可能在不同的部位粘贴钢板,有效地发挥粘贴构件的抗弯、抗剪、抗压性能。

(1)为了提高桥梁结构的抗弯能力,一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板,使钢板与原结构形成整体来受力,此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计。合理与安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前,粘结处混凝土不出现剪切破坏。

(2)当桥梁结构的主拉应力斜筋不足,为了加固和增加结构的抗剪切强度,可将钢板粘贴在结构的侧面,并垂直于剪切裂缝的方向粘贴(斜度一般为45°～60°),以承受主拉应力。补强设计时,钢板可作为钢筋的断面来考虑,将钢板换算成钢筋,有构件承受恒载与活载,增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分荷载。

(3)在构造设计时,加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状,但钢板的厚度必须比设计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽,厚度一般为4mm～6mm。较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面的形状。用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点,可依设计而定,一般采用10mm～1 5 m m 。

(4)设计钢板长度时应将钢板的顶端延伸到低应力区,以减少钢板锚固端的粘结应力集中,防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。

(5)粘贴钢板法加固桥梁如何确保钢板和被加固构件形成整体受力是加固成功与否的关键,所以在补强设计时,除应考虑钢板具有足够的锚固长度,粘结剂具有足够的粘贴强度和耐久性外,为避免钢板在自由端脱胶拉开,端部可用夹紧螺栓固定,或设置U型箍板,水平锚固板条,并在钢板上按一定的距离用螺栓固定,确保钢板与混凝土之间的粘结力满足抗拉或抗剪强度的需要。

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