增加橋梁補(bǔ)充支撐可以減小跨長,從而降低已知橋梁中的最大正彎矩。如果將一座簡支梁橋改變成一座多跨連續(xù)梁橋時(shí),則會(huì)顯著改變橋梁中的應(yīng)力情況,從而改善橋梁的最大活載承載能力,即使這種方法會(huì)由于增加附加的橋墩而花費(fèi)巨大,但在某些條件下,還是希望使用這種方法。
1.適用性和優(yōu)點(diǎn)
在很多類型的弦桿橋梁中都可以應(yīng)用增加支撐的加固方法,如在鋼、混凝土和木質(zhì)桁架橋中,雖然這些橋梁的結(jié)構(gòu)類型是明顯不同的,但都可以使用這種加固方法。
2.限制和缺點(diǎn)
根據(jù)不同的橋梁類型,使用這種加固方法時(shí)有著不同的限制條件。首先,因?yàn)榧扔袠蛄旱沫h(huán)境情況,例如,當(dāng)跨越公路或鐵路的橋梁需要加固時(shí),就不適合安放補(bǔ)充橋墩;其他的限制條件,如土壤情況、很深的峽谷、流速很高的河流等,可能會(huì)要求有很高的橋墩才行,從而使費(fèi)用高得幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于中、長跨度的橋梁,這種加固方法具有很高的費(fèi)用效率比值,由于大多數(shù)木質(zhì)橋梁都是比較短的,所以在木質(zhì)橋梁中一般不使用這種加固方法。在桁架橋中,必須分析決定增加支撐的影響,并檢查所有構(gòu)件以確定其是否能夠承受由于新支撐而改變的力,此時(shí),還要特別注意原來設(shè)計(jì)用于受拉的構(gòu)件,可能會(huì)由于新增加的支撐而變成受壓的構(gòu)件,考慮到這些問題,所以,后面的重點(diǎn)將放在討論鋼橋和混凝土弦桿橋梁的方面。
3.設(shè)計(jì)考慮
對(duì)增加中間橋墩體系的設(shè)計(jì),一般都依賴于多個(gè)變量,如橋梁上的荷載、橋梁的寬度和高度、土壤條件等,對(duì)于這種需要增加的橋墩,一般不能應(yīng)用普通的設(shè)計(jì)過程,所以,工程師應(yīng)該使用另外的標(biāo)準(zhǔn)橋墩設(shè)計(jì)過程.
以下對(duì)幾個(gè)重要的考慮因素(橋梁條件、橋墩位置、土壤條件、橋墩類型、負(fù)彎矩鋼筋等)進(jìn)行了描述。
增加中間支撐的造價(jià)一般是很高的,因此,考察既有的橋梁情況是很重要的,如果橋梁的運(yùn)營情況很好,僅僅是對(duì)現(xiàn)在的荷載存在不足的承載能力問題時(shí),才應(yīng)該考慮這種加固方法。另外,如果橋梁還有其他的缺陷,如橋面板破損嚴(yán)重或公路寬度不夠,就應(yīng)該考慮其他花費(fèi)相對(duì)較少的加固方法。
橋梁加固體系的適用范圍,在很大程度上依賴于橋梁荷載和土壤條件,在很多實(shí)際工程項(xiàng)目中,使用得最為普遍的橋梁加固體系是用鋼或木質(zhì)梁作為墩帽的 H 形樁或木樁。這種方法可以用來對(duì)既有橋梁做有限的修改,并在橋梁下面安放柱樁,使用這種方法時(shí),一般要先在即將應(yīng)用柱樁的位置上進(jìn)行橋面板的孔洞切割,然后,通過橋面板的孔洞下沉柱樁,再切割柱樁以便在弦桿下面安放墩帽和滾筒等,也可以使用其他類型的橋墩,如混凝土橫向排架、實(shí)體墩、錘頭形墩等,然而,這些類型的橋墩費(fèi)用一般都比較高,從而限制了它們?cè)趯?shí)際工程上的應(yīng)用。
在這種方法里還必須要考慮的主要問題是:當(dāng)臨近支撐處的區(qū)域成為負(fù)彎矩區(qū)后,如何在橋面板中增加鋼筋的問題。鋼弦桿橋梁可能是組合結(jié)構(gòu)或非組合結(jié)構(gòu),如果是非組合結(jié)構(gòu),混凝土橋面板就不需要承受任何負(fù)彎矩,因此不需要更換;但是另一方面,如果存在組合作用時(shí),就必須拆除負(fù)彎矩區(qū)的橋面板,并更換合適的加強(qiáng)橋面板。對(duì)于混凝土弦桿橋梁,在負(fù)彎矩區(qū)的橋面板都應(yīng)該拆除,并在安裝弦桿和橋面板之間的抗剪連接鋼筋之后,再更換合適的加強(qiáng)橋面板。這種方法盡管費(fèi)用較高并極大地依賴于周圍環(huán)境,但在合適的條件下,其加固效率可能會(huì)比較高。
中交路橋工程檢測(cè)主要檢測(cè)業(yè)務(wù):鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)、橋梁檢測(cè)、隧道檢測(cè)