一般規(guī)定
預應力連續(xù)剛構橋的加固與改造應遵循如下規(guī)定:
(1)當預應力連續(xù)剛構橋承載力、穩(wěn)定性、整體性以及耐久性不滿足要求時應進行加固;
(2)預應力連續(xù)剛構橋的加固主要采用粘鋼或FRP加固、體外預應力加固、體內預應力加固、增大截面等方法,也可采用上述多種方法組合。
粘鋼或粘貼FRP加固
對于剛構主梁部分及掛梁梁底出現的裂縫,工程中常用的加固補強方法為粘貼鋼板或者粘貼碳纖維復合材料(FRP)進行加固。
對于箱梁頂板出現的縱向裂縫,對于跨徑較小的剛構可采取在頂板底面粘貼鋼板的方法來增加其抗裂能力和承載力;對于跨徑較大的剛構,則可采用粘貼碳纖維布的方法對裂縫進行封閉處理,利用碳纖維復合材料高彈模、高抗拉強度這一優(yōu)點,不僅提高了梁板的抗裂性和抗彎承載能力,同時對結構自重的影響也降至最小。但在某些情況下粘貼的長度不宜超過箱梁頂板寬度。
對于腹板出現的裂縫,可采用粘貼鋼板的方法進行加固。
體外預應力加固
對結構施加體外預應力的加固方法有通過增設支點和托架改變受力體系兩種。體外預應力的力學原理與無黏結預應力基本相同,二者的區(qū)別在于體外預應力鋼筋與結構一般不直接接觸,而是通過錨具和轉向塊作用于結構上。
對于剛構懸臂端的撓度過大的病害,究其原因主要是因為結構自身的預應力損失較大,抵抗由荷載作用產生的變形的能力大大下降。為了減輕懸臂端嚴重下撓的狀況,恢復橋梁線形,改善行車條件,提高結構的耐久性,可以采取體外預應力加固剛構的主體部分。即通過在剛構部分布設體外無黏結預應力鋼束,提高箱梁的預壓應力。
在加固時可參照下述方法進行:在剛構箱內頂板頂面,頂板、頂板底面布置預應力鋼束,鋼束按縱向通長,橫向對稱布置,分別錨固在箱梁靠端部頂板齒板及牛腿上。
另外,在采用體外預應力加固剛構主梁時還可采用體外預應力成品索進行加固。采用預應力成品索的好處在于不僅滿足了結構施加預應力的加固要求,同時使用成品索加固,施工簡單方便、可行和有效的優(yōu)點,在后期還可根據需要進行索力的調整。
在采用體外預應力加固剛構主梁時,還應注意以下幾個方面:
(1)為預防主梁牛腿處頂面局部拉應力過大而產生新裂縫,可在主梁牛腿處采用粘貼鋼板的方法進行加固。
(2)體外預應力筋在車輛荷載的作用下容易與梁體發(fā)生共振,這種共振不僅影響梁的正常使用,甚至可導致體外索斷裂和梁的破壞。因此,必須采取有效措施來避免體外索和梁發(fā)生共振。例如可通過在一定間距內設置體外柬支架,控制體外預應力筋的自由長度,同時,采取在體外預應力筋錨具下灌注砂漿的措施,來減少體外預應力筋 由動荷載作用下所引起的應力振幅,從而避免疲勞破壞的發(fā)生。
體內預應力加固
體內預應力加固法是在箱內加厚箱梁腹板并在加厚腹板內布置縱向后張預應力鋼束。
加固施工順序如下:
(1)各跨新舊混凝土接觸面鑿毛,主墩上o號塊腹板鑿除區(qū)混凝土鑿除,鑿毛和鑿除面清刷干凈。
(2)各跨腹板鉆孔種植錨筋。
(3)完成上述工序后,進行交通管制,即橋上車輛限制為單車道通行,并控制車距、限速慢行。
(4)布設各跨加厚腹板普通鋼筋、預應力波紋管道和錨具。
(5)在維持交通管制條件下,對施工橋幅從主橋兩端邊孔開始往中央分4個階段對稱順序逐跨進行加固,加固順序為:①在當前加固跨超車道側立加厚腹板模板,分期澆注混凝土,張拉 bD厚腹板預應力束。②拆移超車道側模板,并在緊急停車帶側立模。③分期澆注加厚腹板混凝土,預應力鋼束穿束,對稱張拉預應力束,孔道壓漿及封錨。
(6)箱梁加固后外露裂縫環(huán)氧樹脂壓漿封閉。