当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。在适筋范围内,混凝上弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。增大主梁截面加固方法,是梁桥加固方法中最常用的的加固方法,该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。增大梁截面的途径有:增加受力钢筋主筋截面、加大主梁混凝土截面、加厚原桥桥面板和锚喷凝土四种方法。
一、增大梁肋加固法
增大梁肋加固法常用于T形截面桥。T形桥梁常因原截面高度比较小,或面积过小,导致承载能力不足,出现了病害。对于这部分梁桥,可以将梁的下缘加宽加强,增大截积,并在新混凝土截面中增设受力主筋。在靠近支座处主筋上弯,与原结构主筋焊在浇筑新混凝土截面时,为了保证新旧混凝土之间有良好的粘结,须在浇筑混凝土前将结合部位的旧混凝土表面凿毛,露出骨料,清洗干净。同时每隔一定距离凿露出主筋,以便通过锚固钢筋将新增加的主筋与原结构中的主筋相连接。新增加的混凝土一般采用悬挂模板现场浇筑。
二、加厚桥面补强法
当原桥的承载力不足,截面面积过小,而墩台及基础较好,承载力较大,为了方便施工,可将原有桥面铺装层拆除,在桥面板上浇筑一层新的钢筋混凝土补强层,用以提高桥梁的抗弯刚度,这种加固补强方式称为“加厚法”。为了使新旧混凝土结合良好,原桥面板表面凿毛洗净,每隔一定的距离要设置齿形剪力槽或埋设桩状(钢筋柱)剪,或用环氧树脂作为胶结层。同时,在桥面板上设置钢筋网,以增强桥面板的整体抗压能力,防止新浇筑的混凝土补强层开裂。钢筋网的直径和间距根据板的受力确定。这种方法由于加厚部分使桥梁自重和恒载弯矩增加较多,并且仍然是原结构下缘受拉筋应力控制设计,故此加固方法一般只适用跨径较小的T形梁桥或板梁桥。在加固时对梁(板)的受力状况进行详细分析,在梁(板)下翼缘强度容许的限度内确定桥面的高度。
从梁板结构的上部加大截面(即加厚桥面板)的加固方法,具有施工简便、投资节省的优点,在国内外中小跨径桥梁加固中应用较多。加厚桥面补强法在桥面破坏修复中,通常是完全凿出旧桥面,重新铺装新桥面,这样一是费时费工,二是经济效益也不理想。对此,有人提出了植筋技术,在旧桥面上直接加一层新桥面,这样不仅充分利用了旧桥面,而且缩短施工时间,经济效益也很显著。
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,再将钢筋植入孔内,再采用同级别的混凝土填孔,并浇筑新的桥面层。在加厚桥面加固技术中,新旧桥面的连接是个薄弱环节,尤其是界面的抗剪强度。采用植筋技术以后,界面的抗剪强度由三部分组成:界面混凝上内部结合力、界面摩擦力、植筋的抗剪力。由于植入钢筋的影响,界面的抗剪强度大大提高,而且植入钢筋对旧桥而也起到了一定的加强作用。
