我國乃橋梁大國,尤其自改(gǎi)革開放以來,在橋梁建設方麵我國取得了巨大的成就。然(rán)而伴隨(suí)著橋梁總數量的不斷上升,大部分橋梁(liáng)正麵臨技術標準低、通行能力差的問題,以至於無法滿足當今日益(yì)增長的交通需求,甚至已經威脅到橋梁的行駛(shǐ)安全。
為了保證橋梁的安(ān)全以及正常運營,延長橋梁的使(shǐ)用年限(xiàn),對(duì)橋梁檢測、養護(hù)、維修等是必不可少的。但隨著橋梁使用(yòng)年限的不斷增加,易出現承載能力下降、通行(háng)能力超限的(de)問題,這時(shí)就需要對橋梁(liáng)采取必要的維修與加固措施以滿足(zú)新的使用需求。
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橋梁加固改(gǎi)造的基本條件
由於橋梁使用功能的(de)特殊性,並非(fēi)所有(yǒu)橋梁都適合加固。首先,加固改造後的橋梁,在承載力、耐久性能上都需滿足使用上的要求。對橋梁進行加固(gù)並非(fēi)意味著可以無限製的提升橋梁承載力,需要考慮到新的加固(gù)體係與舊(jiù)的混凝土結構的整體性與共同工作(zuò)。避免出現加固體(tǐ)係受力滯後而混凝土結構優先破壞的情況。
其次,通過(guò)加固的(de)橋梁應具有較明顯的經濟效益與社會效益。橋梁病害嚴(yán)重時可考慮采取(qǔ)廢除重建的形(xíng)式,但這種方式不僅需要考慮新建橋(qiáo)梁的(de)費用與耗時,拆除舊橋也會產生不菲的費用。一般(bān)情況下加固改造舊橋低於(yú)新(xīn)建(jiàn)同規模橋梁投資的50%左右,因此在滿足安(ān)全情況下,采(cǎi)用加固改造的方法(fǎ)更具有優勢(shì)。
碳纖維布在(zài)橋梁加固中的(de)應用
在橋梁加固中,必須盡可能地減少對原結構的擾動、損傷以(yǐ)及加固後自重的增加,同時兼顧施工操作的可(kě)行性。碳纖維(wéi)布輕質高強,且施工方便的特性,在橋梁加固中可得到充分的發揮。因此碳(tàn)纖(xiān)維(wéi)布在橋梁中,可(kě)用於主(zhǔ)梁(liáng)、墩台(tái)等承重(chóng)構件中,也可(kě)在(zài)非承重構件中加固使用。
在橋梁的主梁加固中,可以將碳纖維(wéi)布(bù)等效為鋼(gāng)筋,沿橋梁主拉(lā)應力方向粘(zhān)貼(tiē)碳纖維布,同時兩端設置錨固段,可有效防止裂縫的生成以及提高主梁的(de)抗彎剛度;也可粘貼在梁的側麵,發揮類似箍筋的作用機理,提高主梁抗剪承載力。碳纖維布也可用(yòng)於軸心受壓的墩柱(zhù)加固中,可采用環向圍束法,在墩柱上纏繞碳纖維布對柱體側向變形起到約束,進而提高墩柱(zhù)抗壓強度。
需要注意的是,碳纖維加固(gù)不僅需要注意錨固還需要注意用量問題(tí)。首先碳纖維布強度高(gāo),用量過多會造(zào)成材料的浪費。其次碳纖維布的任意使用會降低混凝土的延性,影響受彎構件的破壞形(xíng)式,造成碳纖維布受(shòu)拉破壞(huài)轉變為受彎構(gòu)件上部受(shòu)壓區混凝土的(de)突然壓壞,受壓破壞(huài)具有突然性(xìng),危險程度較高。
事實上,雖然碳纖維布在橋梁加固中施工方便且對(duì)原(yuán)結構影響小(xiǎo),但礙於其受力滯後的特性,在橋梁加固中難以發揮(huī)材料的高強度優勢。而(ér)預應力碳板,結合預應力技術,能夠充分(fèn)發揮碳纖維複合(hé)材高抗拉強度、同時改變梁受力性能(néng),為橋梁加固提供了全新的方法。預應力碳板尤其適用於大跨徑橋梁的加固,正逐步得到越來越多的(de)認可。
