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1、168成果应用城市道桥与防洪2007年8月第8期浅谈几种桥梁加固新技术及其发展应用张娜(深圳市龙岗区建筑工务局,广东深圳518172)摘要:该文在分析目前国内外公路桥梁运行现状的基础上,综述了近年来几种国内外旧桥加固的新技术——复合材料(FRP)加固技术、SRAP法加固技术、植筋加固桥面技术、填芯法加固技术和直接喷涂法加固技术,并评述各自优缺点。最后在评述以上新技术以及其他已成熟应用技术的基础上,给出桥梁加固工程的几点实际应用原则,并展望了未来加固技术。关键词:桥梁加固;新技术;FRP加固;SRAP加固;植筋;填芯中图分类号:U445.72文
2、献标识码:B文章编号:1009-7716(2007)08-0168-03究,不仅能更好地、及时地为现代交通运输服务,1概述而且能为国家带来巨大的经济效益和社会效益。随着国家经济的飞速发展,在国家加大力度2桥梁加固新技术投资基础设施建设的政策指导下,我国的交通事业蒸蒸日上,对交通基础设施的需求迅猛增长。到2.1复合材料加固技术(FRP)2002年年底我国公路总里程达到176.5万km,公复合材料FRP(fiberreinforcedpolymer)由纤维及路桥梁达29.9万座,1161.2万m。我国现有公路网型树脂两部分构成。目前常用的复合材料
3、有E-桥梁有很多是根据20世纪70年代或80年代初玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维三种,其中又以碳纤期颁布的设计标准建造的,其设计荷载均较低。随维(CFRP)材料应用得最为广泛,这里作为代表着着各种重型车辆,尤其是工程用重型运输车的不重介绍。断出现,公路桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料是由碳纤化、破损或受原设计标准的限制,已不能适应现代维及其聚合物基质(如聚醋、乙烯基醋、环氧树脂交通运输的要求。由于设计、施工及使用过程中各或酚醛树脂)组合而成。碳纤维主要是增加刚度和种因素的影响,有相当数量的桥梁损坏严重,或处强度
4、,而聚合物基质是增强弹性和韧性。于超期运营状态,或早已不符合现代行车标准的采用碳纤维布加固修补桥梁和建筑结构技术要求,其中很大一部分桥梁已被定为危桥,急需做是一种新型的结构加固技术,它是以树脂类胶结维护加固处理。这种情况在国外也相当严重,据统材料为基体,将碳纤维布粘贴固化于混凝土结构计,美国桥梁总数约为60万座,其中约20万座被表面,利用碳纤维的高强度高弹性模量来达到对美国联邦公路总局(FHWA)列为不符合要求,混凝土结构物进行补强和加固,并改善结构受力12万5千座被列为具有结构缺陷,每年需替换状况的目的。与传统的粘贴钢板或加大混凝土截500
5、0~8000座,FHWA规划的桥梁修复与替换方面等加固技术相比,碳纤维布具有重量轻、强度案估计耗资45亿美元,这些情况在发展中国家更高、耐腐性、柔韧性好、电磁呈中性等诸多优点。为严重。由此可见,对旧桥、危桥的加固维修,以利用此项技术加固土木工程结构,具有结构耐久及如何提高其承载力的问题研究、试验与推广是性强、施工周期短、加固成本低等显著特点。非常有必要的。但是,这种加固技术也存在一些不足,如延性与此同时,很多资料表明,当前有些交通发达不足,不能适应大变形结构加固,抗震效果不明的国家,桥梁建设的重点已放到了旧桥的加固与显;弹性模量与强度的比值过
6、低,要发挥较大的强改造方面,而新建桥梁已降为次要地位。国内旧桥度,碳纤维增强塑料需要相当的变形,当与钢筋共加固或改造的经验也表明,在一般情况下,桥梁的同工作时,钢筋完全发挥强度时CFRP才发挥出加固费用约为新建桥梁费用的10%~20%,双曲拱不到20%的强度,难以抑止结构的变形与裂缝的桥的加固改造费用约为新建桥梁费用的20%~发展。针对传递剪力有限的缺陷,研究人员提出增40%。因此,加速我国旧桥加固或改造技术的研强碳纤维,对碳纤维复合材料施加预应力,这样,碳纤维增强塑料在结构承受荷载之前就己经开始收稿日期:2007-06-08发挥强度,并且能
7、有效地提高结构的刚度,避免了作者简介:张娜(1975-),女,广东河源人,工程师,主要从事道路与桥梁设计和施工管理工作。加固时由于二次受力造成的应力滞后,解决了强2007年8月第8期城市道桥与防洪成果应用169度无法发挥及刚度加固不足的缺陷。益也不理想。对此,有人提出采用植筋技术(见图2.2SRAP加固方法3),在旧桥面上直接加一层新桥面,这样不仅充SRAP加固方法是一种新的导入预应力概念分利用了旧桥面,而且缩短施工时间,经济效益也的桥梁加固方法。其利用SR增强材料的高强特很显著。性和AP树脂砂浆防腐防水、粘合力强的特点,通过特殊的方法对SR
8、高强材料施加预应力,从而达到对桥梁的加固(如图1、图2)。图3植筋加固技术采用植筋技术,对旧桥面进行简单的清洁处理,然后平行旧桥面钢筋,按计算深度和规定间距钻孔,再
