分析钢-混凝土组合结构在桥梁加固改造中的应用

分析钢-混凝土组合结构在桥梁加固改造中的应用

谷文河

关键词：钢-混凝土组合结构；桥梁加固改造；应用

引言：现阶段，在桥梁加固改造施工中，钢-混凝土组合结构的运用也越来越普及。桥梁加固改造能够有效加强桥梁结构的承重能力和强度及稳定性等，通过钢-混凝土组合结构来进行加固改造则是一种创新的方式。这种组合加固方法不但可以充分发挥材料的效果和作用，而且钢-混凝土结构本身的承重能力和强度较大，动力性能也较为优越，在施工开展过程中应用起来也较为简便，而且还可以有效改善传统加固施工中出现的各种问题。

一、工程概况

某旧桥于1996年建成运营，上部结构为18m装配式钢筋混凝土简支T梁，在该桥梁进行加宽设计过程中，针对其两侧进行加宽，通过简支后利用连续预应力混凝土小箱梁。在该桥梁正式通行后，车流量不断提高，以及一些超载车辆的行驶都导致了桥梁的结构稳定性受到了影响。通过对该桥梁设施的具体勘测得知，其中主梁部位出现了大量的裂缝，并且腹板竖向裂缝的宽度最大达到了0.5mm，梁底横向裂缝宽度0.3mm左右。除此之外，梁底的混凝土无法再承受拉力，主梁强度变低，T梁性质脆化等。该桥梁的综合指标已经无法达到正常运行的安全标准，所以必须要针对桥梁进行加固和改造处理。

二、桥梁加固改造方案

（一）体外预应力加固

在面对一些桥梁负弯矩区出现桥面裂缝或主梁承载能力下降等情况时，可以通过体外预应力加固法来进行。体外预应力加固法的主要效果便是加固和提高荷载能力以及增加建筑体的结构强度等作用，针对一些中跨径和小跨径的桥梁加固改造施工有着非常明显的效果。通过相关实际事例得知，体外预应力加固法可以有效提高桥梁的整体强度，并且在进行加固后，其荷载等级和安全储备以及设计结构有一定的关系，通常都可以把桥梁的承载性能提高35%左右。通过体外预应力加固法也可以配合其他桥梁加固改造技术进行合作加固，效果更加显著。

（二）粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法指的是通过在T梁腹板两边进行钢板的粘贴的方式来加固T梁中的裂缝现象。这种施工方式也是各种旧桥改造工程中非常普遍运用的一种手段，其优点在于工期短、施工方便。不过由于粘贴钢板法只是在桥梁外部进行加固，针对桥梁内部的强度提升效果并不明显，所以粘贴钢板法运用时，针对于一些承载性能提高不明显，同时，在加固完成后，只能允许小型的车辆经过，一些大型车辆或超载车辆在通行时危险性也相对较高。

（三）上部桥梁结构拆除与重建

通过将旧桥梁中的上部结构进行拆除与重建，并利用和新建的上部结构一致的预应力混凝土简支箱梁结构。这种方式施工虽然可以有效地针对桥梁的整体承重能力和桥梁寿命等问题进行解决，但是却有着投入成本较大的问题。

通过对以上三种桥梁加固改造技术的分析表明，上部结构拆除重建最为高效，效果也最好，不过成本较高，所以在运用时还需要考虑桥梁的实际情况，可以通过钢-混凝土组合加固技术针对本桥梁进行加固与改造。

（四）钢-混凝土及组合加固技术

钢-混凝土结合加固技术是在原有加固措施和钢-混凝土组合结构上演变出的一种更加有效的桥梁加固方案。在进行加固及改造时，需要在混凝土结构上进行植筋处理，之后利用后浇混凝土和抗剪连接件把混凝土结构和新添的钢结构连接为一体。钢-混凝土组合加固技术可以运用到各种混凝土梁抗弯曲、加固改造、抗剪加固等施工中，而钢-混凝土组合结构加固后的界面图如图1所示[1]。

三、钢-混凝土组合结构在桥梁加固及改造中的具体运用

（一）桥梁结构信息

在桥梁长久运行导致结构发生变化后，其承载力的评断难度非常之大，通过荷载试验能够展开初步的判定，不过具体参数在评判起来难度依然较大，加固方案必须要做好相关的准备工作，针对旧桥正常运行时状态的设计承载力展开分析，其加固前后的承载力结果如表1所示。结果显示，设计荷载在汽-20左右时，桥梁设计方案是符合相关标准的，不过并没有相关的安全储备。

（二）钢-混凝土组合结构加固措施

在利用钢-混凝土结合结构进行桥梁加固过程中，必须在桥面进行铺装凿除，利用钢-混凝土组合加固技术来加强主梁的抗弯性和抗剪力等，将横向钢与横隔板进行焊接，提高桥梁的整体强度。最后在顶板进行植筋，浇筑混凝土，桥面的铺装可以与桥体共同承受压力，并且对桥体施加定力，在加固后进行卸载，保证受拉和受剪都会由新添加的钢板来承受，受压则由经过替换的新桥面混凝土来承受，桥体的原本结构则起到了连接的效果，通过这种方式来加强桥梁的整体稳定性，起到了显著的加固的作用。

结束语：综上所述，钢-混凝土组合结构有着高度较低、重量较轻、强度较高、施工简便等各种优势。因此，在进行桥梁加固改造施工时合理的运用钢-混凝土组合结构技术则可以有效提高加固改造的质量，提高建筑结构的耐久度和寿命等，也能够有效避免传统加固改造施工过程中会出现的各种问题。由于钢-混凝土组合结构的这些优势，使得该组合结构技术在桥梁加固改造工程中有着十分广泛的应用，同时也有着广阔的发展空间。

参考文献：

[1]于志平.钢—混凝土组合梁桥加固方法及加固质量检验评定方法研究[D].长安大学,2013.

[2]杨志雄.钢板-混凝土组合结构在某旧桥加固改造中的应用[J].甘肃科技,2014,30(01):100-101+134.