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铁路桥梁加固（四） 关键词：铁路 桥梁 加固 第六节 改变结构体系加固方法与技术 一、改变结构体系加固概念 改变结构体系加固，实际就是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力，例 如：在简支梁下增设支架或桥墩；或把简支梁与简支梁加以连接，从而由简支 梁变为连续梁；或者在梁下增设钢桁架等的加劲梁或叠合梁；或者改小桥为涵 洞等，以提高桥梁的承载能力。 改变结构体系的方法很多，但往往皆要在桥下操作，或设置永久设施，因而 影响桥下净空。因此，要在不影响通航及桥梁排洪能力的情况下使用。 该法由于加固效果较好，因此，目前这是一种解决临时通行超重车辆常见的 加固措施。重车通过后，临时支墩可以随时拆除，故对通航、排洪影响不大。 二、简支梁变为连续梁加固法 如上所述，采用在简支梁下增设临时支墩，或把相邻的简支梁加以连接的方 法，可改变原有结构物的受力体系，由简支梁变为连续梁。 将多跨简支梁的梁端连接起来，变为多跨连续梁，以改善结构的受力状况， 提高桥梁的承载能力，其基本做法如下： （1）掀开桥面铺装层，将梁顶保护层凿除，使主筋外露，并将箍筋切断拉 直。然后，沿梁顶增设纵向受力主筋；钢筋直径和根数依梁端连接处所受负弯 矩大小而配置； (2)浇注梁顶加高混凝土和梁端接头混凝土； (3)拆除原有支座，用一组带有加劲垫板的新支座代替原有的两个支座； (4)重新做好桥面铺装。 用临时支架加固时，改变了原简支梁桥的受力体系，支点处将产生负弯矩， 故必须进行受力验算。此法由于缩短了桥梁跨径，使桥梁承载能力得到提高。 例如，山东省潍县潍河大桥，为26孔跨径20m钢筋混凝土T梁桥，设计标 准为汽一13、拖一60。T梁出现严重裂缝，不能满足通过400t大型平板车通 行要求，决定进行加固。加固前检查，T梁出现严重裂缝，但下部构造完好。 具有足够承受重载通行能力。经多方案研究比较后，决定对中部24孔的各片T 梁梁肋下加设钢筋混凝土斜撑作承托，使原来的简支梁体系转换成撑架桥式体 系。斜撑下端支承于台顶承面，水平夹角50o21´；上端35cmX35cm。中部没有 相同断面的系梁。托梁长10.80m，断面为25cmX40cm。而边孔则在跨中加设两 个钢筋混凝土立柱：将简支梁体系转换为3孔连续梁体系。 斜撑的位置由该点T梁截面所容许承担的弯矩和剪力来确定，在恒载和活载 组合的情况下，控制新加支点处不出现负弯矩。T梁按三跨弹性支承连续梁验 算。 后采用了如图2-17所示在梁下设置钢筋混凝土斜腿钢架的方法进行加固， 从而提高了桥梁承载能力，顺利地通过了400t大型平板车。 图2-17梁下设置斜腿刚架改造结构体系加固法 三、加劲梁或叠合梁加固法 采用加劲梁或叠合梁以增强主梁的承载能力，也是常用的改变桥梁结构体系 的一种加固法。加劲梁或叠合梁的形式有多种，如图2-18所示。 图2-18加劲梁或叠合梁加固法 采用加劲梁和叠合梁加固时，应根据加固时结构体系转换的实际受力状态， 分清主次，进行合理的抽象和简化，得出计算图示，进行补强计算。因实际结 构比较复杂，各种结构部分之间存在着多种多样的联系，而决定联系性质的主 要因素是结构各部分的刚度比值。故新旧结构体系可依据相对刚度大小分解为 基本部分和附属部分，以分开计算其内力，如分为主梁与次梁、主跨与副跨， 并注意略去结构的次要变形，从而得到较简明的力学图式。 四、改桥为涵加固法 对于跨径较小的桥梁，在不影响通航和排洪能力的情况下，可采用改桥为涵 的方法进行加固，如图2-19所示。涵洞的形式可采用圆管涵、拱涵等形式，因 构造简单。这里就不一一赘述了。 图2-19改梁为涵的构造示意 第三章 拱桥加固与改造 第一节 拱桥加固与改造的基本原理 一、拱桥基本力学图式 拱桥的基本力学图式，如图3-1所示。拱式桥梁在荷载(恒载、活载)作用 下，除了承受荷载产生的轴向压力外，还承受荷载对其产生的弯矩和剪力，由 于剪力影响相对较小，所以拱式结构是以压弯构件作为承重结构。根据材料力 学的基本原理，其计算式为：