桥梁改造加固机理分析及桥梁改造加固的内容与方法探究.pdf

'第39卷，第4期公路工程Vo1．39，No．42014年8月HighwayEngineeringAug．，2014桥梁改造加固机理分析及桥梁改造加固的内容与方法探究张欣艳。，易菁‘，邢康宁(1．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015；2．长沙市城投基础设施建设项目管理有限公司，湖南长沙410015)【摘要】借助实际工程经验及各方统计资料，对桥梁改造加固机理准则进行了详细的分析，结合隐患桥梁的特征与实际情况，同时系统的分析了改造内容与方法。结论有利于延长隐患桥梁的使用寿命，保证桥梁维持安全稳定的运行状态，总结的方法可为隐患桥梁的改造加固提供技术支持。[关键词】改造加固；隐患桥梁；加固层；主拱圈【中图分类号】U445．72【文献标识码】A【文章编号]1674—0610(2014)04—0090—05ReconstructionofBridgeReinforcementMechanismAnalysisandBridgeReinforcementContentandMethodsofInquiryZHANGXinyan，YIJing，XINGKangning(1．HunanCommunicationsResearchInstitute，Changsha，Hunan410005，China；2．ChangshaUrbaninfrastructureconstrectionprojectmanagementCo．，Ltd．)[Abstract]Inthispaper，withthehelpofpracticalexperienceandthestatisticaldata，thebridgetransformationruleofreinforcementmechanismareanalyzedindetail，combinedwiththefeatureofhid—dentroubleofBridgesandtheactualsituation，analyzesthereformcontentandmethodofsystematthesametime．Inthispaper，theconclusionishelpfulforextendingtheservicelifeofthehiddentroubleofBridges，ensuretherunningstateofbridgetomaintainsecurityandstability，thispapersummarizesthemethodforhiddendangerbridgerenovationandprovidetechnicalsupport．[Keywords]renovation；hiddendangerbridge；reinforcementlayer；themainarchring近年来，随着我国经济的迅速腾飞，交通规模不0前言断扩大，在各类新型桥梁如雨后春笋般涌现的同时，桥梁是连接河道两侧的纽带，是保障公路、铁路高速猛增的交通荷载量也给现存的桥梁造成了巨大便捷畅通的重要咽喉⋯，其承载力是沟通全线的关的负担，据不完全统计，2012年四川省共有病危键，但是，通常来说，承载力越大、通车流量越频繁的桥梁1460座，占四川I省桥梁总数的42．5％。但桥梁越容易发生结构损伤。据全美桥梁协会是，废除旧桥、重建新桥不仅要消耗大量的人力、资于1981年公布的调查报告统计，该协会在全球范围源，短期内大范围重建新桥还会中断交通，影响正常内所调查的246万座桥梁中，约有56％的桥梁出现通行，因此，对轻微损坏的桥梁进行改造加固具有十了不同程度的损坏，其中，有47万座桥梁(占总桥分重要的意义。梁数的19．5％)出现材料老化、结构损伤，有851桥梁改造加固准则万座桥梁(占总桥梁数的35．2％)出现结构强度降低、负荷总量下降，有79万座桥梁(占总桥梁数的1．1加固后恒载压应力小于原荷载压应力32．6％)桥下净高或净宽不足，影响船舶通航。桥梁加固后，主拱圈两侧往往要增设一层加固[Stil1日期】2014—04—03[作者简介】张欣艳(1982一)，女，陕西西安人，工程师，主要从事桥梁结构设计和理论研究工作。 第4期张欣艳，等：桥梁改造加固机理分析及桥梁改造加固的内容与方法探究9l层，且加固层厚度一般不低于原桥梁面板层的参考文献[6]进行取值；为组合拱圈单位截面的30％，这势必将极大的增加原主拱圈的负担，导致原回转半径，通常取曲率最大的弧顶截面。主拱圈两侧压应力增大，因此，在验算加固方案2需要进行改造加固桥梁的特征与识别是否可靠前，必须先验算在加固层与原先荷载组合的恒载情况下，原主拱圈压应力是否满足强度验算桥梁在使用过程中出现的质量缺陷(见图1)，要求。一般来说，可按下式进行验算：除设计荷载偏小，承载能力和通过能力不足是由于恒<原(1)人为客观的原因造成的外，其它主要是由于设计、施式中：恒为桥梁在加固后单位截面尺寸下桥梁主工和外界冈素等原因造成的。拱圈边缘压应力；原为桥梁加固前单位截面尺寸下桥梁主拱圈边缘压应力上限值。通常情况下，只有在满足加固后恒载压应力小于原荷载压应力准则的前提下，才能进行下一步的改造加固工作。1．2组合应力小于原荷载压应力桥梁加固后，在加固界面会出现明显分界的两层，上层为原主拱圈、下层为新建改造加固层¨。由于分界两层施工时间、施工材质不一致，且原主拱运雷时I司圈层已使用多年，材料老化、力学性能较差，综合导图1桥梁结构性能随运营时间变化图致新旧两层材料承载性能差别较大。然而，要使加Figure1Bridgeperformancevarieswithoperatingtimechart固层发挥分担荷载的作用，就必须保证新、旧拱圈能根据桥梁的性能现状，可将桥梁分为3类，即：够协调变形，共同承担荷载作用。因此，必须保证即可正常使用的健康桥梁、需要进行加固处理的隐患使在最不利荷载组合下，新、旧复合拱圈的边缘组合应力也必须小于原主拱圈的压应力，该关系式可用桥梁以及有严重事故隐患，无法修复，必须报废重新的病危桥梁。在日常的桥梁管理中，由于第二类桥下式反应：梁与其他两类桥梁区别界限模糊，往往难以识别或组<原(2)错误识别，本文将结合以往工程经验及桥梁故障鉴式中：组为最不利荷载组合作用下，新、旧复合拱圈的边缘组合应力值。别规范对需要进行加固处理的隐患桥梁的特征与判1．3极限承载力准则别条件做详细的分析。2．1桥梁承载力不足根据上一节分析，要使加固层发挥分担荷载的作用，还应使复合拱圈满足极限承载力要求，参照规老旧桥梁承载能力不足是桥梁进行改造加固的最主要原因。据统计，一般桥梁在使用30a以上范设计要求，可将最不利荷载组合下承载力满足要求式按下式表达：．时，就会出现材料老化、桥梁面板开裂、弹塑性下降、Ⅳ=磁／(3)支承结构出现裂缝等问题，导致其承载能力大幅下降，在加上随着现代经济的迅速增长，车流量以及车N稳