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T形梁桥病害及加固分析
发布时间:2018-05-28 17:05 访问次数:

T形梁桥是国梁式桥中应用最为广泛的一种桥型。由于旧有桥梁设计规范的偏低,<公路改造设计中。交通量的迅猛发展,桥梁建设尚存在问题,重车超重车夜问偷行损坏桥梁等原因,造成我国现有的钢筋混凝土T形梁桥中,除按1982年交通部颁发JTJ1-81公路工程技术规范设

T形梁桥是国梁式桥中应用最为广泛的一种桥型。由于旧有桥梁设计规范的偏低,<公路改造设计中。交通量的迅猛发展,桥梁建设尚存在问题,重车超重车夜问偷行损坏桥梁等原因,造成我国现有的钢筋混凝土T形梁桥中,除按1982年交通部颁发JTJ1-81公路工程技术规范设计的桥梁尚能满足近期交通量外,此前的桥梁大多已发生承载力不足现象。然而要废除这些旧桥重建新桥,一方面需耗巨资,另一方面需中断交通,影响人们正常的工作、生活。因此,探索平安、经济、科学的旧桥加固技术具有积极的现实意义。

 

1.T形梁桥的罕见病害及分析

 

1T形梁之间铰缝渗水。2铰缝处在反复荷载作用下,混凝土破坏扩大成空洞;T形梁连接缝处混凝土漏空,呈现大面积空洞。3连接缝底部纵、横向钢筋露筋,顺筋锈蚀、剥皮,铰缝处长期渗水,导致钢筋锈蚀。4T形梁横隔梁不在一条直线上引起连接钢板扭曲或断裂,造成T形梁单梁受力过大。5梁头混凝土竖向劈裂。6维护层厚度不足,梁底主筋外露,箍筋顺筋锈蚀;而箍筋一般先锈蚀进而降低了主梁的抗剪能力。7钢板支座锈蚀,支座挡块劈裂,防震挡块设置不当,梁落在挡块上拉断挡块,有的把盖梁混凝土同时拉坏。8泄水孔位置设置不当,临时泄水到T形梁腹板表面,形成混凝土空鼓,钢筋锈蚀,T形梁腹板呈现顺筋裂缝且空鼓。9T形梁受压区混凝土,呈现水平裂缝,跨中腹板通常呈现竖向贯通裂缝。10T形梁破坏前出现较密的竖向裂缝,其中有一条典型裂缝,其裂缝宽度很快超限,其后裂缝继续升高,最终混凝土梁破坏。11铰缝脱空致使裂缝向上反射,导致桥面呈现纵向裂缝。12钢板伸缩缝损坏:伸缩缝破坏造成桥上跳车,进而桥面混凝土呈现网状破裂形成空洞。

 

2.T形梁桥常用维修加固技术

 

2.1纤维加固技术

 

碳纤维具有极高的抗拉强度和弹性模量。由它和树脂结合成的复合资料重量轻、施工便利,不需要大型施工机具,加固维修中可以充沛利用其高强度的特点来提高混凝土结构的承载能力和延性,特别适用于要求提高承载能力而不允许增加过多桥梁恒载的工程。粘贴碳纤维的加固机理是将增强资料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构形成整体,用以代替需要增设的补强钢筋,提高梁的承载能力,达到补强的目的

 

2.2体外预应力加固技术

 

体外预应力加固是通过在T形梁体外布设拉杆或撑杆,并与被加固的梁体锚固连接在一起,然后施加预应力,强迫后加的拉杆或撑杆受力,从而改变原结构的内力分布,并降低原结构的应力水平,以提高结构的承载力。加固后可减小结构的变形,缩小裂缝宽度甚至使裂缝完全闭合。对于钢筋混凝土T形梁桥,采用对受拉区施加预加压力的加固,可以抵消局部自重应力,起到卸载作用,从而能较大幅度地提高T形梁的承载能力

 

 

2.3截面转换加固技术

 

截面转换加固是一种新型的T形梁桥加固技术。经实践证明,该方法是一种非常成功的加固技术。加固机理主要是利用箱梁截面抗弯、抗扭刚度大,箱形梁整体受力性能明显高于T形梁桥的特点而进行的加固整治。利用梁底新增设的钢筋混凝土底板可以将分离的T形梁连成整体共同协调变形、承当活载,以达到改善桥梁横向分布系数、提高桥梁承载力的目的见图2

2.4有粘结预应力加固技术

 

有粘结预应力加固体系是采用锚固于被加固梁体上的小直径钢筋对梁体施加预加力,然后喷注具有较高抗拉强度的复合砂浆,将预应力筋与被加固梁体粘结为一体,构成有粘结预应力加固体系。

 

2.5增设纵梁加固技术

 

墩台地基平安性能较好并且有承载潜力的情况下,可采用增设承载力和截面刚度较大的新纵梁。新、旧纵梁在横向连接为一体,共同受力。由于新增纵梁的作用,调整了荷载横向分布系数,从而减轻了原梁的负担,间接达到加固补强的目的见图3

 

2.6简支变连续结构加固技术

 

先简支后结构连续 体系转换方式是新建预应力混凝土连续梁桥常采用的一种施工方式,将其方法应用在旧桥桥梁的加固过程中,依据T形梁的实际情况,通过对梁端进行结构改造,设置临时支座,形成墩顶连续段后,撤除临时支座,实现结构体系的转换,从而充沛利用原有结构,有效地发挥旧桥结构的潜在承载能力,提高结构的整体承载能力,同时加固改造后桥梁能够体现连续结构所具有的结构整体刚度好、伸缩缝少、行车平顺舒适、跨中弯矩小、抗震性能好等优点,改变以往简支梁桥由于常年运营所形成的桥面连续较差,变形较大,耐久性差等缺点。

 

简支变连续的结构计算根据受力特点可分为两个阶段:简支梁阶段和连续梁阶段。第一阶段一期恒载按简支梁静定结构计算,第二阶段为二期恒载、预应力作用与其他可变荷载或偶然荷载组合按连续体系进行计算,使用阶段表示为支点存在一定数量的负弯矩,但跨中正弯矩峰值比原有简支梁要小,弯矩分布趋于均匀;旧梁桥简支变连续加固改造过程与上述两个受力阶段相符,因此采用连续体系后,活荷载作用在桥梁中孔跨中产生的正弯矩比采用简支梁体系的中孔跨中正弯矩减少30%以上。

 

3.加固方法的选择

 

根据桥梁病害检测和评定结果,桥梁维修加固应分为:承载力加固、使用功能加固、耐久性加固和抗震加固四种情况。

 

实际工程中,可能是几种不同性质的加固兼而有之,特别是承载力加固和耐久性加固通常是同时进行的

 

4.各种加固方法的综合利用

 

桥梁加固设计应注意各种加固方法的综合利用,通过调整结构内力,尽量减轻原梁的负担,将加固补强工作量压缩到最小。

 

公路改造设计中,很多情况下桥梁加固和加宽是同时进行的加宽宽度不大的情况下,尽量将加宽局部和原桥连为一体,使新、旧桥共同工作,利用新加宽局部调整原桥内力,减轻原梁负担,间接达到加固补强的目的

 
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