1、體外橫向預(yù)應(yīng)力加固

體外橫向預(yù)應(yīng)力加固原理為通過施加橫向預(yù)應(yīng)力使橋板橫向下緣混凝土處于受壓狀態(tài)，平衡了橫向彎矩，消除了應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)，空心板間可以同時(shí)傳遞豎向剪力和彎矩，變鉸接板結(jié)構(gòu)形式為剛接板結(jié)構(gòu)形式，以增強(qiáng)裝配式板橋的橫向聯(lián)結(jié)能力，改善了橋梁的橫向分布，從而可提高裝配式板橋的承載能力。近年來，體外橫向預(yù)應(yīng)力加固法在空心板橋的加固中應(yīng)用逐漸增多。

體外預(yù)應(yīng)力加固法作為一種主動(dòng)加固方法，不存在應(yīng)力滯后現(xiàn)象，保證了空心板間整體協(xié)同工作。采用該法對(duì)空心板橋進(jìn)行整體性加固，同樣存在一定缺陷。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了體外預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用。

①橫向預(yù)應(yīng)力法加固改變了裝配式空心板梁橋結(jié)構(gòu)的受力體系（鉸接變剛接），增大了橫向彎矩，導(dǎo)致板梁原有底板縱向裂縫的加劇和新縱向裂縫的出現(xiàn)。

②需要通過增加配筋或特殊措施來克服張拉體外預(yù)應(yīng)力時(shí)錨固區(qū)產(chǎn)生的局部應(yīng)力。

③本加固方法有的需在板梁上打孔，穿預(yù)應(yīng)力束，會(huì)破壞原有結(jié)構(gòu)。

④加固時(shí)需要可靠的錨固條件，預(yù)應(yīng)力筋的防腐成本高，且技術(shù)難度大，施工工藝較為繁瑣。

⑤預(yù)應(yīng)力張拉和使用過程中的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力筋變形量的確定較為復(fù)雜。

2、橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固

橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固，即通過加強(qiáng)橋面鋪裝層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，采取措施使原橋跨結(jié)構(gòu)與鋪裝層形成整體，增大主梁有效高度及抗彎能力來改善行車條件和橋梁橫向分布荷載能力。

橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固有如下特點(diǎn)：

①施工時(shí)需鑿除原有橋面鋪裝，同時(shí)考慮到新舊混凝土相結(jié)合，新澆混凝土的干燥收縮影響等，尚需設(shè)置連接鋼筋和鋼筋網(wǎng)；

②橋面補(bǔ)強(qiáng)加固后，自重增加，承載能力提高不顯著，此法利于在抗壓截面較小的場(chǎng)合使用。

③該法能提高鉸縫的工作性能，改善空心板橋荷載的橫向分布，提高橋梁的整體受力效果。

除非空心板鉸縫破壞病害十分嚴(yán)重，對(duì)于只是提高空心板橋橫向整體性的加固而言，不宜單獨(dú)采用橋面補(bǔ)強(qiáng)層加固。采用本方法加固時(shí)應(yīng)視加固效果、受力分析來考慮是否配合其他的加固方法，以達(dá)到整體性和承載力均提高的效果，不推薦單獨(dú)使用。

3、橫向粘貼鋼板加固

橫向粘貼鋼板加固是用粘結(jié)劑及錨栓把鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部位，將鋼板與被加固的混凝土結(jié)構(gòu)形成整體，可以提高結(jié)構(gòu)承載力、剛度及延性。

工程上較為成熟的粘貼方式有兩種，一種是橫橋向通長(zhǎng)整體粘貼，一種是將鋼板橫橋向垂直粘貼錨固在空心板鉸縫處，使相鄰空心板共同受力。

橫向粘貼鋼板加固法對(duì)交通影響小、不改變?cè)Y(jié)構(gòu)尺寸、技術(shù)可靠、工藝成熟且短期加固效果好。同時(shí)也存在以下缺陷：

①在短期內(nèi)本加固方法鋼板粘結(jié)較為牢固，鋼板通過粘鋼膠與板梁共同受力。在汽車荷載的長(zhǎng)期反復(fù)作用下，鉸縫兩側(cè)板梁容易發(fā)生豎向變位，進(jìn)而引起鋼板的錯(cuò)動(dòng)，造成鋼板的剪切破壞、錨固失效及脫落。若鉸縫存在滲漏水現(xiàn)象，鋼板的剝離脫落速度將更快。

②采用本加固方法增加了加固后的鉸縫傳遞橫向彎矩的能力，但在荷載反復(fù)作用下容易導(dǎo)致板梁出現(xiàn)新的底板縱向裂縫或加劇原有縱向裂縫病害。

③為了加強(qiáng)鋼板與空心板的連接，一般需要在空心板表面鉆孔，因而會(huì)造成空心板的損傷。

④由于橋梁加固通常是在不卸載的情況進(jìn)行，故鋼板在受力過程中存在著應(yīng)力滯后現(xiàn)象。加固前原結(jié)構(gòu)已存在一定應(yīng)力，而所粘貼的鋼板僅在加荷載后才產(chǎn)生應(yīng)力。

⑤另外，粘貼鋼板錨固結(jié)點(diǎn)的處理比較困難，鋼板防腐的成本高，施工工藝亦較為復(fù)雜。

4、去梁增肋加固

去梁增肋加固法是針對(duì)多梁式橋梁提出的一種新穎的體系加固法，加固思路是：去掉個(gè)別（1或2片）損傷較嚴(yán)重的空心板，剩余空心板維修后在原橋梁寬度范圍內(nèi)重新間隔排列，利用舊板之間的空間新增預(yù)應(yīng)力混凝土梁肋，新增梁肋內(nèi)布設(shè)鋼鉸線和普通鋼筋，與舊板共同承擔(dān)荷載。

①去梁增肋加固法由于增加了材料用量，施工時(shí)要起吊梁板，工程量稍大。

②施工技術(shù)難度小，改善了舊梁板的橫向分布，新增的預(yù)應(yīng)力混凝土梁肋對(duì)原結(jié)構(gòu)整體剛度和承載力都有明顯提升。

③舊板吊起后可以進(jìn)行檢查維修，加固方法可靠易行，在舊板裂縫嚴(yán)重的情況下是較為適宜的加固方法。

5、Π形鋼板加固

Π形鋼板加固板梁是一項(xiàng)新型加固技術(shù)，它是指沿空心板縱向利用Π形鋼板將相鄰空心板連接起來，Π形鋼板與空心板之間采用膠粘劑、膨脹螺絲連接，進(jìn)而可以把荷載傳遞到鋼板，使鋼板與空心板協(xié)同工作。這種加固方法充分發(fā)揮了鋼的材料特性，混凝土主梁的剛度與強(qiáng)度得到了提高。該加固方法施工快速簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠，并能有效提高主梁的抗彎、抗剪能力。

底部采用Π形鋼板加固后橋梁的整體性都得到了大大的加強(qiáng)，各項(xiàng)受力情況都有所降低。利用ANSYS程序?qū)Ζ靶武摪寮庸谭ㄟM(jìn)行有限元數(shù)值模擬，在提高橋梁承載力方面可以得出以下結(jié)論：

①Π形鋼板加固能提高主梁抗彎剪能力，有效地控制梁的彎曲變形與主應(yīng)力。在同樣的用鋼量條件下，Π形鋼板加固加固效果高于粘貼鋼板加固。

②Π形鋼板其他尺寸不變，隨著肋板高度變化，加固主梁的最大豎向撓度、最大壓應(yīng)力均呈線性變化，可以根據(jù)工程需要，利用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)插值計(jì)算，即可得出所需的肋板高度。

③同樣的用鋼量條件下進(jìn)行主梁Π形鋼板加固，提高主梁抗彎剪能力，肋板高度比肋板厚度起的作用大；增大板肋板高度加固效果高于增大肋板厚度。

Π形鋼板加固不僅能改善橫向聯(lián)系，提高橋梁整體性，還能提高空心板橋受力性能，在今后空心板橋加固設(shè)計(jì)中可以作為一種可行的加固方案予以考慮。

6、縱向粘貼加固

縱向粘貼加固法常用的加固材料為鋼板和纖維復(fù)合材料，國(guó)內(nèi)還開展了粘貼竹片加固空心板的試驗(yàn)研究?？v向粘貼加固材料可提高空心板的承載能力。粘貼鋼板的加固方法的施工工藝及優(yōu)缺點(diǎn)與橫向粘貼鋼板大致相同，不再詳細(xì)介紹。

粘貼纖維復(fù)合材料加固法是用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂將具有高彈性模量或高強(qiáng)度的纖維復(fù)合材料粘貼在橋梁混凝土構(gòu)件表面，使復(fù)合材料與原構(gòu)件形成整體，目前常用的纖維復(fù)合材料為CFRP（Carbon FiberReinforced Polymer/Plastic，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料）。研究人員通過空心板試驗(yàn)、 數(shù)值模擬、理論分析證明，粘貼纖維復(fù)合材料加固空心板可有效提高截面抗彎承載能力，尤其是構(gòu)件的屈服荷載和極限荷載顯著提高，對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件耐久性也有重要作用。

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