桥梁加固范文

时间:2023-10-31 11:00:14

桥梁加固

桥梁加固篇1

关键词:桥梁;旧桥加固;管理

河南省鹤壁市的公路旧桥一般都具有一个通性:荷载等级低、使用年限长的特点。从技术资料分析,大多数桥梁是三不知:①不知基底地质;②不知基础深度;③不知隐蔽部分的尺寸。从桥梁技术状况分析,由于河床屡遭洪水冲刷,河床底部加深,桥梁墩台基础外露、冲空,产生不均匀沉降,导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂,有的甚至出现开合现象;有的桥梁由于桥台较高,受行车及台后土压力的作用,桥台出现开裂、凸肚等病害;桥面混凝土铺装层由于使用时间长加之重车作用,导致开裂、剥落等病害。按桥梁技术状况来评定大多属三类桥梁。随着鹤壁市国民经济的发展和市重点工程的建设,目前鹤壁市的公路桥梁所承受的负荷主要有3个特点:

①交通量不断增大;②重型车辆增加及超载现象严重;③超限运输的出现和增加。按现在桥梁和运输状况,桥梁的承载能力和通过的车辆荷载是公路与运输的矛盾之一。旧桥加固,提高旧桥的承载能力,确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。本文按桥梁的组成部分介绍桥梁的加固方法。

一、塞缝灌浆

塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原状态。

塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,因为钢筋混凝土构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝。

塞缝灌浆的通常做法是:先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6-8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.6-1.0m,缝小处孔距为0.4-0.6m。待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于0.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为0.25-0.30m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,用得比较普遍,通过试载及使用观察,效果较好。

二、上部结构改建

在调查研究旧桥的基础上,经过技术、经济比较,采用充分利用原桥进行拼宽,利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法,使其满足超限运输要求。

(一)拼宽原桥

对验算不能满足超限运输要求的旧桥,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁,以确保超限运输安全。

(二)利用原桥台改拱式结构为板式结构

对于小跨径石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降,致使拱圈开裂,降低承载能力,可采用此办法。

三、旧桥下部结构加固

桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、凸肚,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小,水流不大的石拱桥,我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

四、旧桥基础加固

桥梁基础特别是天然地基上的浅基础,由于埋置深度较浅,易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道,导致桥台基础冲空,引道被毁。桥梁地基局部软弱,致使桥台发生不均匀沉降,引起桥台开裂等。针对以上病害,我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌,上游河床设置丁坝,打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。

对于跨径较小的桥梁,由于河水改道,洪水直接冲刷桥台基础,导致基础冲空甚至掉脚,可采取在桥跨范围内满铺15号片石混凝土的方法进行加固,铺砌厚度为30cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。采用该法共加固桥涵8座。对于桥梁上游河床变迁、水流改道,洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道,导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁,采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物,将河水导入主河道。

五、桥面铺装层的加固

桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性;对于石拱桥,由于桥面雨水下渗,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出现渗水现象等;同时由于桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生震动,对桥梁产生不利影响,同时又加重了桥面铺装层的病害。根据桥梁的具体情况,采用不同的加固方法,对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。

六、公路旧桥的管理

加强公路旧桥的管理,并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是公路管理部门的一项主要任务。对于旧桥的超限运输管理工作具有工期短、要求高、工程量较小、前期工作量大等特点,公路超限运输一般是为国家或省的重点建设工程服务,我们的经验是:

对于经常过大件的路段,桥梁进行重点检查和管理,收集原始档案材料,掌握其动态;在施工中注意抓重点、制约工程;重视加固工程中原始资料的收集和整理工作,为今后的加固工程积累经验;充分调动基层单位的积极性,正确处理责、权、利的关系。

笔者认为公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程,不能重建轻养,旧桥的加固比新建还难,因为旧桥的维修加固,没有现成的规范,更没有可供使用的标准图,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定,因此,应充分重视公路旧桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保公路运输的安全。

目前制约旧桥加固工作的主要因素是资金问题,在养路资金紧缺的情况下,投入到旧桥加固上的资金更加有限,为此建议采用以下办法逐步解决:(1)公路局应加大对大中型桥梁加固资金的投入,并将属于危桥的小桥纳入这个范围,集中资金重点解决危桥的加固;(2)对于桥梁的小修保养,应纳入公路小修保养议标中,特别是实行养路工程费制后,可将各县(区)局管养的桥梁编入小修保养工程量清单内,对道班不能承担的项目可安排有专业资质的工程队施工,公路局加强检查和考核。

参考文献:

1.蒙云.桥梁加固与改造.重庆:重庆大学出版社,1989.1

2.中国公路:编辑部加强旧危桥梁养护管理工作的通知(交公路法〈1999〉74号)

桥梁加固篇2

与新建桥梁工程相比,服役桥的维修加固施工有不少特点。首先,维修加固的标准与设计时所采用的标准往往会有不同。由于服役有建筑物的存在,以及未来使用年限要求的不同,桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如,服役桥的荷载等级假设是汽车-13级,而经加固后,其荷载等级可能会提高[1]。故应在保证行车安全的前提下,根据使用要求和耐久性要求的具体情况,正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。其次,维修加固工作的难度要比新建时大。维修加固桥梁建筑物的工作必须在不妨碍交通的条件下进行,因此,往往会增加不少困难。即使会使施工产生困难,也必须尽量照顾交通。为此,在桥梁维修加固工作中,应从设计上和施工组织上采取有效措施,尽量减少对交通的影响。再者,桥梁的维修加固工作应充分利用原有结构。桥梁的维修加固,应在对原有结构作周密、细致检查评定的基础上,合理利用原有结构,能不更换原有结构的就不更换,能充分利用服役桥的,要充分利用。

2.桥梁加固的工作内容及步骤

2.1桥梁加固的工作内容

桥梁加固与改建工作的主要内容:对发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵设备彻底进行整治加固、改善和更新。目的是恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限;提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁加固与改建工作的主要内容有:

对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构件进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁上部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构;部分或全部更换桥梁损坏或破服役了的结构物。

桥梁的加固与改建工作,应充分利用原有的部分,凡能加固的,则不宜改建。如能部分改建的,则不应全部改建。

2.2桥梁加固的工作步骤

对服役桥进行维修加固,一般可采用如下的步骤:

(1)检查桥梁现状及损坏情况;

(2)调查桥梁历史技术资料及现有交通状况;

(3)提出维修加固或改建方案并进行分析比较;

(4)确定方案并付诸实施,即进行维修加固或改建施工。

3.桥梁加固的原则及方法

3.1桥梁加固的原则

(1)桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。因此,桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则,只有在复杂的情况下,才更改其结构。

如仅加固仍不足以适应交通运输的需要,必须进行重建桥梁的一部或全部时,则重建桥梁需考虑到将来的发展,并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。

(2)桥梁加固可以有各种不同的方式,视服役桥的情况,承载能力的减弱程度以及今后的任务而变。桥梁的加固一般有如下几种[2]:

1)扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度。

2)以新的结构代替服役的应力不够的结构。

3)改变原结构的受力体系,使原结构减少受力。

4)对原结构施加外应力(如预应力),以改变原结构的受力图形,达到提高桥梁刚度和强度的目的。

(3)采用扩大或增加桥梁构件截面的方法进行加固时,应特别注意新加部分与原有部分的结合,使其成为一个整体起到加固作用。

(4)不管采用何种加固方案,都应考虑投资少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好的耐久性等方面的要求。

3.2桥梁加固的主要方法

3.2.1扩大或增加构件截面法

(1)桥面补强层加固法

通过一定的工艺和结构措施,在梁顶面(桥面)上加铺一层钢筋混凝土面层,使其与原有主梁形成整体,达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的,以提高桥梁的承载能力。其特点是:

1)施工简便,亦较经济,但加铺梁面层后,静载增加,承载能力提高不显著;

2)施工需凿除原有桥面铺装,同时考虑到新服役混凝土相结合,新浇混凝土的干燥收缩影响等,尚需设置连续钢筋和钢筋网等;

3)此法利于在抗压截面较小的场合使用;

4)浇筑后混凝土须经养护,故必须对交通加以限制。

(2)增大梁截面和配筋加固法

在梁底或侧面,加大钢筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗弯截面加大,提高梁的承载能力,其特点是:

1)为加强新服役混凝土的结合,需对服役梁面凿毛工作,操作麻烦、凿除工作量大,常需在桥下搭设脚手架;

2)对T形梁有采用底面及侧面同时加大,以及底部马蹄形加大两种加固形式;

3)加固效果显著,适用于梁桥及拱桥对拱圈的加固。

(3)钢板粘贴或增设其他钢梁,以作成组合梁的加固法

用环氧树脂类粘结剂,将钢板(或槽钢)粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替钢筋作用,提高梁的承载能力,其特点是:

1)不需要破坏被加固的原有结构物;

2)加固工程几乎不增大原结构的尺寸;

3)尽管工程质量要求很高,但施工时并不要求高级的专门技术人员操作;

4)能在短期内完成加固工程;

5)几乎可以不改变具有历史价值建筑物的原有艺术特点。

(4)粘贴炭纤维布加固法

碳纤维是一种高新材料,它有着优异的力学性能,是在几千度的高温下经特殊工艺制造出的一种高科技产品。用环氧树脂类粘结剂,将炭纤维粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以炭纤维布代替钢筋作用,提高梁的承载能力,其特点是[1]:

1)优异的力学性能。可有效应用于多种形式的结构补强,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展等等;

2)优异的化学稳定性。碳纤维片具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力,具有足够的适应气温变化的能力,外加防火涂料后可以有效地防火。因此,可以大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力,延长构件寿命;

3)材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外形,增加的结构重量可以忽略,便于用所需的色彩涂装,而不留补强痕迹,这是其他方法不可比拟的;

4)施工工序简单。可用小型电动工具操作,工种少,用工少,工期短,进度快,更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工,而不影响补强效果,从而大大缩短施工断交的时间,具有较大的经济效益和社会效益。

3.2.2改变结构体系法

(1)增设纵梁法

在墩台地基安全性能好、并有足够承载能力的情况下,可增设承载力高和刚度大的新纵梁。当基础承载力不足时,必须对基础采取加固措施。新增主梁与服役梁连接,共同受力,从而达到提高桥梁承载力的目的。当新增主梁位于两侧时,则兼有加宽的作用[3]。

(2)增设立柱或桥墩,使简支变连续,或改桥为涵的改变结构体系法

通过改变桥梁结构体系,如在简支梁下增设支点(墩台),缩短桥跨,或把相邻两跨简支梁加以连接,从而使简支梁变成连续梁。对于小桥,还可采用改桥为涵的形式,来提高桥梁的承载能力。前者,一般为临时通过重车的应急措施,后者则必须视通航及排洪灌溉而定。

桥梁加固篇3

关键词:桥梁, 加固, 思路

Abstract: this paper first analyzes the purpose and significance of bridge reinforcement, and connecting with the present situation, this paper briefly presents the basic thought of the small and medium-sized bridge reinforcement.

Keywords: Bridges, reinforcement, train of thought

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:

1.前言

近年来,随着国民经济的快速发展,我们国家的公路事业无论是建设规模还是建设标准都有了一个大跨度、超常规的发展。由于施工质量和桥梁设计等方面的原因,使得桥梁的检测和加固成为必要,更因为建国以来所修建的不少旧桥,由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限,先天不足,加上不能适应目前交通量的迅猛增长,使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。旧桥加固技术正是针对使用的旧桥进行检测、评估维修、加固或改造等技术的总称。

2.中小桥的现状

现有中小桥梁,50年代后期至70年代修建的一些桥梁原设计荷载太多不能满足现在的交通运输能力要求,桥梁的设计荷载通常是汽-15,挂-80以下,桥梁的结构型式以T型梁桥、空心板梁桥、双曲拱桥和石拱桥为主。由于汽车长年累月的运营,雨水的侵入,这些桥梁的上部结构破损严重,特别是桥面凹凸不平,大面积破损,以无法满足公路交通运行的要求。受上部结构的影响,这些桥梁的下部结构也有不同程度的破损,其情况各有不同,应严格区别对待。这些旧桥的不同之处就是在长期沉降后基础基本完好,这也为这些旧桥在加固后能继续运行找到了可靠依据。

3.旧桥加固的目的与意义

3.1桥梁加固的目的

自桥梁建成之始,不久就会产生已建桥梁的维修、改造和加固的需求,也就是针对着已经变旧的桥梁,不能满足继续使用的状况进行处理的方法。桥梁不能满足继续使用有三种情况:

(1)桥梁使用一定年限之后,出现结构陈旧老化、破损影响到它原有设计能力而危及运行的,必须予以修补,使之恢复到原有设计的承载能力。

(2)桥梁基本完好,但当初设计标准低,经过一段时期的交通发展,荷载标准或桥下净空不能满足新交通的需要,需对其加强才能适宜新的交通。

(3)桥梁设计标准合理,结构基本完好。但桥梁遇到某种特殊需要,原设计没有包括在内的荷载或结构变化,而需要临时加强的。

3.2桥梁加固的意义

(1)加固桥梁可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资损失和人身伤亡。

(2)桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性。

(3)加固桥梁可以避免中断交通,保证车辆正常运行。

4.加固中小桥的问题

桥梁加固,不论那种需要都使改造工程处在一种材料、空间都受到局限的被动的技术状态之下;加上桥梁结构形式多样,地形、地质变化差别很大,跨径大小不同,建筑方法各异等因素,使桥梁加固成为广泛存在而又变化多端、极其复杂的学问。

(1)凡是要加固的桥梁,多半是危桥,结构已处在不利状态,有的还岌岌可危。对旧桥有的缺乏原有的设计资料和施工记录,结构内部情况不详;现有的受力情况不一样,很难确定其结构极限,这给旧桥的加固带来了风险。

(2)中、小桥无论关注的程度,投入的人力、资金都受到限制,再加上主持设计的人员技术水平参差不齐,施工人员的经验和认真程度也不够,业主也很少会去花费资金做专门检测,这给加固桥梁的质量带来隐患。

(3)结构形式的限制:加固的原则一般必须利用原有结构进行,只能在原有结构上做文章,所以受到局限。

5.中小桥加固的方案

5.1上部结构的加固

桥梁上部结构主要由桥面、主梁和支座组成。上部结构加固通常是加固桥面板和主梁。

(1)梁桥的加固

旧的中小梁桥以T型梁和空心板梁为主,这些旧桥在长时期的运营后,都不同程度的出现桥面铺装破损,伸缩缝损坏,主梁出现裂缝等情况。对于桥面伸缩缝的损坏通常采用的方案是将原桥砼磨耗层及沥青 面层清除、凿毛,重新做双层10X10cm的φ10钢筋网,现浇砼桥面铺装。对原桥伸缩缝全部拆除,在桥台、桥中心处重做2~3道伸缩缝,其余桥墩处做成几孔一连续,在桥面连续下垫上橡胶垫。但这些措施仅是加强了桥面铺装,如果桥主梁达不到现有交通量的要求,就会出现梁跨中挠度加大,1/4跨中截面主拉应力加大,致使梁体出现裂缝。这就需要对主梁进行加固,通常采用的措施是(1)增设横梁,把每跨单片梁体联成一体,当桥梁受载时,各片梁能共同受力,从而减少了单片梁受力的大小,加强了单片梁的承受能力,这种措施通常应用于T型梁桥。加固横梁的材料可以是钢筋砼也可以用钢结构。这种加固的施工工艺一般是在T梁底部钻孔,将横梁穿过梁底再用高强螺栓将其固定。(2)钢托技术。在一些需加固的空心板梁体结构中,主要承受梁破坏较严重,此时可用型钢制成钢托将梁体向上托起,使原本一些承重娇小的梁利用钢托加固之后,可作为承重梁来使用。

(2)拱桥的加固

由于以前原拱桥一般不加设防水层,通常会造成全桥透水,基层不均匀沉降,在重车荷载的作用下,原桥面铺装路面呈现粉碎性断裂,同时由于不均匀沉降,致使拱圈局部应力集中,造成拱圈出现裂缝及不同程度的沉陷。对于这种常见拱桥处理措施通常是:挖除原桥桥面铺装及基层,重做基层并夯实碾压,再在上面做防水层和桥面铺装(桥面铺装和以上梁桥相同),有条件可重换拱上填料及侧墙。对于拱圈不同程度的损坏可根据跨径大小或破损不严重的拱圈可不采取措施,对于跨径较大或破损严重的拱圈可在其下加衬拱。衬拱的结构型式可以全宽整体衬拱,也可以使用肋拱加横系梁的衬砌方式,整体衬拱整体性好但拱圈内部混凝土不容易捣实,肋拱加横系梁这种方式可以很好解决这个问题。

对于某桥遇到特殊需要,急需过程重荷载的汽车,对此桥进行加固处理可在桥面上铺设25~35厘米的粘贴钢板,以临时加强此桥的设计标准。

5.2下部结构及基础加固

其加固可分墩台加固和基础加固

(1)墩台加固当桥梁墩台局部有损坏,影响行车安全时,常用的办法是在墩台旁增设排架,以减轻原有墩台载重。

(2)墩台水下部分加固。可根据水深、河床地质和加固施工用料等条件采用不同的方法。常用的方法是设置围堰(有土质、草或麻袋、套箱、板桩等),以便进行抽水和施工。如抽水有困难,可进行不抽水施工,即用钢筋混凝土套箍或套箱下沉到河底,然后在套箍或套箱与桥墩间全部灌注水下混凝土将损坏处完全包裹起来。

(3)基础加固桥梁基础加固的方法有:当基底土壤或桩基承载力不足时,可采取加宽基础,或压注浆料加固土层以增强基底承载力。浅基墩台除采用局部或整孔防护措施外,还可以用加深基础的方法进行加固。例如对于小墩台基础可用分段开挖加深基础的方法进行加固,施工时应采取临时措施,不使原有墩台受力。也可采用钻孔桩法加固。这种方法在墩台周围布置钻孔桩,在钻孔达到要求深度或岩层的情况下,再围绕墩台在桩头上修筑钢筋混凝土承台,并和原墩台连成整体,以加固基础。

6、结语

桥梁加固是一个极其复杂的学问,本文只是简单介绍了一少部分常用的桥梁加固方法,遇到具体问题还需具体对待,不可死搬硬套,有时还需要通过对原桥进行检测,根据试验结果来确定加固方式。在我经过的一些中小桥梁加固的事例中会出现,正是由于中、小桥原设计不精细,设计人员出于技术责任感,安全会比精确的计算要大些,可以为事后的加固增加结构和断面的回旋余地。

桥梁加固篇4

根据大桥外观检测及荷载试验报告,目前大桥出现了混凝土表面蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水,预应力混凝土T梁梁体裂缝,横隔板断裂,盖梁裂缝和桩基露筋、部分支座出现局部脱空、老化、开裂和剪切变形、钢板锈蚀、防尘罩破损等现象。

2主要病害原因分析

2.1通行车辆

该桥修建于20世纪80年代,已经运营27年。原桥梁设计为一级公路桥梁,按照交通部《公路工程技术标准》(JTJ001-97)的规定,一般能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000~30000辆。免费通行前交通量已经超过了原设计交通量的60.2%,免费通行后,交通量较免费通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),免费通行后平均日交通量是四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量上限30000辆的1.92倍,平均日交通量已经达到六车道高速公路能适应的年平均日交通量标准(45000~80000辆)。由上可见,限载前,该公路大桥车流量远超过当初设计标准,再加上超载车的数量和超载重量都越来越多,对桥面铺装、T梁、支座、盖梁、桥墩等各个承重部位均造成不利影响。

2.2T梁病害

(1)混凝土施工质量较差,施工完成后,混凝土表面出现蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水。此类病害短期内不会引起桥梁承载能力的降低,但对结构耐久性影响较大。如表层混凝土剥落导致内部钢筋锈蚀,继而引起混凝土更大面积的锈蚀开裂,长期作用会降低截面刚度、减小钢筋的有效直径,对于预应力混凝土桥梁,如果钢绞线锈蚀后果将很严重。

(2)在主梁跨中1/4L~3/4L之间,腹板产生大量由下而上的竖向、斜向裂缝和对称贯通裂缝。该裂缝的主要成因是:主梁1/4L~3/4L跨附近承受较大弯剪导致梁体腹板混凝土主拉应力超过允许值,进而产生裂缝。而在主梁支点附近,梁体腹板上产生斜向裂缝。该类裂缝的主要成因是:主梁支点附近位置承受较大剪力,当主拉应力过大或腹板抗剪能力不足时会导致斜向剪切裂缝的产生。主梁斜截面强度不足会导致结构产生剪切性破坏,该类破坏属于脆性破坏,在桥梁结构中不允许发生。

2.3盖梁病害

由于桥梁运营时间较长,伸缩缝橡胶条破损漏水,盖梁上建筑垃圾堆积,排水不畅,加上盖梁混凝土施工缺陷,环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部,导致了混凝土碳化和钢筋锈胀,影响结构的受力性能和耐久性,部分盖梁的整体承载力降低。

2.4支座病害

桥梁支座已经使用27年,橡胶开始老化,钢板严重锈蚀,支座已经接近使用寿命。

3加固设计

针对此现状,考虑到原设计T梁抗裂安全储备较小,T梁间横向联系偏弱,考虑进行全面加固。除对出现病害的部位进行维修加固外,另从两个方面加强桥梁的横向联系和承载力:①对尚未出现但未来最可能出现病害的T梁进行整体性加固,提高T梁的承载能力;②对全桥T梁横隔板进行整体性加固,提高桥梁横向刚度;③将原有桥面铺装凿除,采用双层钢筋网片或并筋桥面铺装,加强桥梁的整体性。主要加固方案如下:

(1)对全桥已出现裂缝的所有T梁全部进行加固,考虑到桥梁西半幅未来通行重车的可能,有必要对西半幅未出现裂缝的部分T梁进行整体性加固,如西半幅单跨有2片及2片以上T梁出现裂缝需要加固的,则西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案为裂缝封闭、破损修复后进行梁底粘贴钢板。腹板粘贴钢板。对梁体竖向裂缝严重的T梁增加体外预应力。本次加固中,考虑到20mT梁梁体未出现斜向裂缝,不采用腹板粘贴钢板加固;40mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~6号横隔板之间的腹板,其中,跨中6.5m范围腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和6~7号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和6~7号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固;50mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~7号横隔板之间的腹板,其中,4~5号横隔板间腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和7~8号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和7~8号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固。T梁自东向西依次为1#、2#、3#-7#T梁。腹板粘钢除116-1#、123-1#、124-1#、133-1#134-1#、135-1#梁采用方法1加固外,其余均采用方法2。而对于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁体出现4条或4条以上竖向裂缝,或梁体出现2条或2条以上竖向贯通裂缝,则对T梁采用体外预应力加固,其余计划加固的T梁采用梁底粘贴钢板加固。

(2)对全桥未加固的所有横隔板进行加固,增大横隔板截面,加强横向联系,避免单梁受力。具体方案为对全桥尚未加固的20m、40m、50m跨T梁横隔板采取粘贴钢板加固或整体性加固,钢板材质采用Q345B,钢板厚度6mm,钢板外露表面进行防腐涂装。并对40m、50m跨T梁横隔板镂空的部分植入钢筋,浇筑快速修补料增大横隔板跨中截面。

(3)对出现裂缝和大面积锈胀的盖梁进行加固,对盖梁出现严重锈胀的部位进行处理,首先将锈胀部位混凝土凿掉,其次对发生锈胀钢筋进行除锈处理,后浇筑环氧混凝土(在破损区域过大处使用)进行修补,对病害严重或出现受力性裂缝的盖梁进行粘贴钢板加固。

4加固前后结果对比分析

经体外索加固后,虽然边梁的抗力值未变,但由于体外预应力索改善了结构的受力性能,边梁跨中弯矩值降低了4.9%。40mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了8.39%;50mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥计算弯矩Mj,中梁、边梁的持久状况和正常使用状况的各项指标均满足《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)的要求。

5结语

本次加固基于相关的设计文件、竣工文件及历次检查、检测、试验和评估报告,参考相关设计规范,分别采用桥梁专用软件Midas、桥梁博士、以及人工手算方式进行计算、复核,所有设计满足要求。本次共加固20mT梁44片,40mT梁112片,50mT梁94片,20m跨径横隔板569片,40m跨径横隔板1459片50m跨径横隔板2571片,经检测部门鉴定验收,所有加固质量符合要求。桥梁加固技术是目前桥梁工程中一个新的研究领域,选择合理的加固方案是保证桥梁加固效果、质量及减少成本的重要前提,文章结合工程实例,提出了某大桥T梁、横隔板及盖梁的加固设计方案,解决了旧桥不用拆除重建而又能满足设计要求的目的,节约了成本和工期。本文方法为以后同类工程加固设计提供了参考。

桥梁加固篇5

关 键 词:桥梁;桥梁病害;加固技术

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

Abstract:Along with our country economy rapid development level, market economy on traffic demand are also substantially increase, therefore, people pay more and more attention to whether the normal operation of highway traffic, in order to transport vehicle to provide a safe environment, strengthen highway bridge repair and maintenance is very necessary. However, with the increasing volume of road transport, road and bridge load is increasing, the load has exceeded the original design standard of bridge, which has accelerated depreciation rate and the speed of bridge damage, therefore, the current situation is concerned, some bridges design standards have been unable to adapt to the modern highway transportation volume requirements, in order to to solve this problem, we need the original bridge to undertake technical reformation, especially the use of reinforcement method to restore its transport capacity and improve its bearing capacity.

Key words:Bridge; Bridge disease; Reinforcement technology

引言

所谓桥梁加固是指通过采取有效的措施,对受损桥梁结构进行技术改造,使其恢复原有功能,或者通过改变桥梁结构、改变传力途径,从而减少其构件的荷载效应,或者提高桥梁已有结构的承载能力,使其性能或者承载能力能满足经济增长的要求。

1桥梁工程病害现状

1.1桥梁病害分类

(1)桥面开裂。桥梁开裂主要有两类:桥梁两端路面开裂;新桥与旧桥连接处路面的开裂。

(2)桥体开裂。由于桥梁工程施工工艺或者施工质量的问题导致桥体开裂的状况,经常出现的普遍问题有:底板预应力钢丝混凝土的保护层的厚度较薄或者预应力钢丝外露而被锈蚀;普通的钢筋混凝土板处的桥梁梁底出现裂缝渗水;腹板斜裂缝、横向裂缝和纵向裂缝,严重者腹板斜裂缝已经裂通腹板。

(3)桥墩裂开。由于桥基沉降引起桥墩台有竖向的裂缝,倘若裂缝形态比较陈旧,则表明裂缝发展已稳定,对桥梁的正常运营不会造成太大的影响。

(4)车辆撞伤。由于交通事故的原因,桥梁边梁、梁底被过往的车辆撞伤, 使梁间接缝的填料剥落或者混凝土脱落,对桥梁造成直接或者间接的损害。

1.2桥梁无法继续投入使用的原因

根据有关资料的研究显示,造成桥梁无法继续使用的原因有三种。

(1)使用年限较久。当桥梁投入使用一定的年限之后,出现结构老化或者破损,使原有设计的桥梁载荷能力受到影响,从而导致安全隐患的出现,必须进行修补,恢复其原承载能力。

(2)荷载超标。所谓荷载超标是指桥梁基本完好,但是由于桥梁原设计标准比较低,随着交通运输量的迅速发展,旧的荷载标准已经不符合新的交通运输条件的要求, 只有对其进行加固,增强其荷载能力方可满足新交通运输量的需要。

(3)不满足特殊需求。桥梁的设计标准合理,并且基本结构完好,但是桥梁偶尔会遇到某些特殊情况,使得原来的设计标准不能满足这种特殊的需求,需要临时增加原设计的荷载量或者改变原有的结构。

2加固技术选取的原则

桥梁加固方法有很多,但是不同的工程应该选用不同加固技术,加固技术的选择通常遵循以下几种原则:

(1)经济实用原则。对加固方案进行选取时,应尽可能的考虑耗资少、工期较短、技术可行、交通不中断、耐久性较好等诸多方面的要求。

(2)安全美观原则。对桥梁补强加固主要是通过修复或加大桥梁的构件方法来提高局部或者整座桥梁的承载能力。因此对桥梁进行加固一般遵循不改变桥梁原有结构的原则,只有在较严重的情况下,并兼顾经济性的前提条件下,才能考虑改变桥梁原有结构。如果采用上述方式对桥梁进行补强加固后仍然无法达到交通运输量需求,再考虑对桥梁进行部分或全部重建。

3桥梁加固技术

3.1化学植筋加固技术

化学植筋技术通常是指运用粘合度强的化学粘合剂,使螺杆、钢筋等建筑构件与混凝土产生较强的握固力,达到预期效果。采用化学植筋后会形成高负荷承载力,也不容易产生移位或者拔出的现象,并且由于其密着性好,不需要作任何的防水处理。通过化学粘合植筋固定的基材,不容易产生膨胀性破坏,而且补强和加固了桥体的结构。化学植筋的特点:高的荷载不会对固定基材产生膨胀力,这样比较适宜边距或者间距较小的部位,而且施工方法方便简单、工期短、安全、符合环保的要求。这种加固技术主要适用于钢筋锚固工艺,和在原结构体上进行构件新增的钢筋生根。

3.2碳纤维加固技术

桥梁加固篇6

关键词:公路桥梁维修加固

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

公路桥梁的养护是当前公路养护的一个薄弱环节, 加强其养护工作, 不仅是整个公路养护的组成部分, 更重要的是可以尽量减少和避免危及人民群众生命财产安全、造成巨大损失的事故发生。

一、桥梁维修与加固的必要性

1、桥梁维修与加固的具体原因

(1)旧桥梁原有的设计标准低的问题

随着桥梁设计规范的不断发展公路桥梁的设计荷载已由汽车6 级、汽车8 级、汽车13 级发展到汽车15 级、汽车20 级及汽车超级,并且仍有继续增大的趋势。据调查分析,全国的国道、省道和县级公路的永久性大、中型桥梁中,设计荷载达到汽20 级、挂100级标准的仅占大、中型桥梁总数的6.53%,汽10 级、履带50 级及以下荷载标准的桥梁占9.17%,其余84.3% 的桥梁基本上是汽13级和汽1 5 级荷载标准。

(2)设计缺陷

由于设计及施工的缺陷以及各种不利作用( 如碳化、氯离子侵入、酸侵蚀、碱集料反应、冻融盐害等) 使得桥梁结构的混凝土及钢筋腐蚀严重。

(3)使用时间长

由于桥梁的使用年限长, 接近其使用寿命。我国在20 世纪60~70 年代修建的桥梁,大部分仍在服役,由于年久失修、失养,已不适应交通量日益增长的需要。

(4)外界不利荷载的影响

这使得桥梁结构安全性下降。在我国,造成此种情况的最大原因是在公路上行驶的货车大多数超载、超限行驶,致使20% 以上的桥梁出现安全隐患。

2、桥梁维修与加固的基本要求

虽然桥梁加固的方法比较多,如何进行选择,要充分考虑于具体的工程, 应依照以下的原则:

(1)采用加固方案之前, 须先考虑耗费少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。

(2)补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下, 才可考虑更改结构形式。如果采用补强加固的方式仍不能达到交通运输要求,则必须考虑进行重建桥梁的部分或全部。

(3)选择桥梁加固方式时, 必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量,最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工。

(4)采用扩大或增加桥梁构件断面的方法进行加固前,应考虑增加部分与原有部件的结合效果。

二、桥梁的维修与加固要点

1 桥梁的上部承重结构维修加固的方法

(1)粘钢加固法。粘贴钢板加固法是采用粘结剂和锚栓将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或其他薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态。当粘贴钢板拟提高梁的抗弯强度时,钢板粘贴在梁的底面。此时将钢板和混凝土作为整体考虑,对钢板与混凝土的局部剪切强度进行控制设计;当拟提高梁的抗剪强度时,钢板可粘贴在构件侧面,并与原构件内抗剪钢筋方向一致。粘贴钢板补强加固的合理设计应控制在钢板发生屈服之前,以保证混凝土不出现剪切破坏。

(2)桥面补强层加固法。桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载,常将原有桥面铺装层凿除,而且能使新老结合良好,共同受力。

(3)增大梁截面积加固法。钢筋混凝土简支梁桥上部结构往往由于原结构或由于施工质量不佳等原因导致在长期运营过程中出现裂缝等现象从而使结构的承载能力降低,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是增大梁底面或侧面的尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗弯强度,从而提高桥梁的承载力。该法广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。

(4)锚喷混凝土加固法。该法是借助高速喷射机械,将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面,增加补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。这种锚喷加固法主要用于拱式桥梁,施工工艺简单而且加固效果好。

2、桥梁的下部结构维修加固的方法

(1)扩大基础加固法。由于桥梁的基础承担着桥梁的全部自重及桥面上的可变作用,因而桥梁基础的加固成为桥梁加固工程中的重点。对于原基础为扩大基础的桥梁,如果因基础的病害导致基础承载力不足、基础产生沉降或不均匀沉降、基础产生滑移和倾斜、基础局部掏空或损坏的情况下,可采用扩大桥梁基础底面积的加固方法进行加固,该方法因受力明确、施工简单、造价低廉而在实际加固工程中广泛采用。

(2)增补桩基加固法。在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩,并扩大原承台,以此提高基础承载力、增加基础稳定性,这种方法的优点在于不需要抽水筑坝等水下施工作业。

(3)桥墩套箍加固法。对于桩柱式桥梁,当桥墩由于基础冲刷严重、埋置深度不够,施工质量控制不严等因素导致墩台露筋及破损时,一般可对受损的墩台采用钢筋混凝土套箍进行补强加固。套箍可以沿墩台身或桩身外侧布设,做成圈梁形式。

3、桥梁附属构筑物维修的方法

(1)桥面铺装的维修。桥面铺装指的是为保护桥面板和分布车轮的集中荷载,用沥青混凝土、水泥混凝土、高分子聚合物等材料铺筑在桥面板上的保护层。其作用是保护桥面板防止车轮或履带直接磨耗面,保护主梁免受雨水侵蚀,并借以分散车轮的集中荷载。桥面铺装的病害主要为原铺装层过薄、铺装中未设钢筋网或含筋量过小、铺装与桥板间存在夹层、混凝土浇筑不密实引起的。

桥面铺装主要有沥青混凝土和水泥混凝土铺装两种形式。对于沥青混凝土铺装病害形式,可以采用灌缝和挖补等日常手段进行维修,而对于水泥混凝土铺装的病害形式除采用上述修补方式处理外,最有效的就是对其进行彻底翻修。

(2)桥面伸缩缝的维修。桥面伸缩缝主要由传力支承体系和位移控制体系组成,它的主要功能是将车辆垂直和水平荷载通过支承结构传递到梁体,并适应桥梁纵横位移的变化和梁端翘曲发生的转角变化。由于它设置在梁端构造比较薄弱的部位,直接承担车辆反复荷载作用,又大多暴露在大自然中,受到各种自然环境的影响。加之其装置的性能及连接件等不尽完善,因而可以说伸缩缝是易损坏,难修补的部位,经常会发生各种不同程度的缺陷。桥面伸缩缝的损坏,不仅影响着桥梁的正常使用,而且增大了养护维修的工程量,造成了一定的经济损失和不良社会影响,因此,必须对桥面伸缩缝进行经常性的维修整治,以保证桥梁的正常使用。

伸缩缝的维修必须注意的重要问题:

①当原伸缩缝装置的锚固钢筋等损坏、松动或无锚固钢筋需增设时,应先凿出锚孔后再安设钢筋等锚固件。

②在凿除原有混凝土铺装时,不要损伤伸缩缝两侧桥面板混凝土及钢筋。

③对于桥面铺装层上容易产生车辙的凸凹不平处,要特别注意铺筑后铺筑材料时不应产生高低差。

总之,桥梁的加固与维修是桥梁的可持续利用的重要方式,应该引起相关部门和领导的高度重视。学习和引进先进的技术和经验,加大桥梁的维修和加固的工作力度,采用先进的技术、材料和设备。

参考文献:

[1] 高凯.公路桥梁养护与管理分析[J]. 科技资讯. 2008(34)

[2] 吴伦红.浅谈公路桥梁养护[J]. 甘肃科技. 2009(17)

桥梁加固篇7

关键字:公路桥梁, 加固技术,

0 引言

随着国民经济的发展,作为快捷运输的公路,也日新月异地发生着变化。作为连接道路的桥梁,起着至关重要的作用。公路桥梁是公路的咽喉,更是跨江河、山谷及线路(公路、铁路、水渠)等碍的重要结构物,近十年来我国桥梁建设进入了最辉煌时期,建成了一大批构新颖、技术复杂、现代化品位的桥梁,设计和施工水平己跻身于国际先进平。公路桥梁造价昂贵,因此,人们在桥梁建设过程中,总是采取各种措施,千方百计确保工程质量。尽管如此,公路桥梁长期在自然环境(大气腐蚀、温度、湿度变化)和使用环境(荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳)的作用下,总会逐渐产生损坏现象,这是一个不可逆转的过程。

现役桥梁中,建于20 世纪 80 年代以前的占有很大比例,经多年超负荷使用,致使桥梁存在严重的病害,降低了桥梁的现有承载力,因此在交通运输中制约了车辆的顺利流动。若全部重新建造这些桥梁,不仅需要大量的资金,建设周期长,并且在施工中交通不畅,造成严重的社会经济损失。因此,维修和加固旧桥便成为一个亟待研究解决的问题。

1 桥梁加固原因

1.1设计荷载标准偏低,承载能力不足

旧桥梁原有的设计标准低,不能满足经济日益发展及车辆通行要求。公路桥梁的设计荷载已由汽车―6级、 汽车― 8级、 汽车―13级发展到汽车―15级、 汽车―20级及汽车―超 20级,并且仍有继续增大的趋势。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁己经无法满足现今交通的需要,绝大多数桥梁处于“带病”工作状态,急需进行加固改造,提高设计荷载标准,适应重载交通需要。

1.2通行能力不足

通行能力不足主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足。公路网中半永久性桥梁临时性桥梁为数不少,承载能力普遍偏低,抵抗自然灾害能力差,急需进行改造。

1.3 超负荷使用

按路线等级或者预期设计荷载等级来说,这一部分设计荷载等级并不低, 但由于一些特殊的原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期在超重荷载作用下运营。

1.4 人为及自然因素引起结构的损坏

比如超出设计的洪水、泥石流、冰冻、地震、强风、船舶撞击,河道不恰当开挖等,引起桥梁结构的局部损坏。

1.5 设计、施工缺陷

有些桥梁设计上不是很合理,在早期的运营阶段其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。由于受施工质量、施工技术、施工手段等方面的影响,使桥梁存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐在发展。

1.6 养护维修及加固措施不当

有些桥梁的技术缺陷是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁负担加重;又如支座维修不当,约束了承重结构的变形等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次四、加固方法

二.桥梁加固的方法

加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。目前加固方法有:

1.拱脚、拱顶加固法

在拱桥加固中,适当降低桥面标高,对上下部构造而言,一般是有利的。降低桥面标高之后,相当于减去了一层均布恒载,自重减轻了,显然对下部构造有利。

拱脚、拱顶加固法对拱顶截面也是有利的。弯矩影响线的正面积均大于影响线的负面积,减去的均布恒载在拱顶和拱脚都是产生负弯矩,故有利于拱顶(拱顶截面为正弯矩控制设计)。鉴于拱脚负弯矩较大时,在拱背混凝土中多配点钢筋即可解决问题,而拱顶正弯矩较大时,不便增加受拉钢筋,因而在加固拱桥时,用增大拱脚负弯矩的办法来减小拱顶正弯矩,通常是有利的。

2.粘钢加固法

结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。结构粘钢加固方法,与其他的加固方法比较,有许多独特的优点和先进性。

(1)坚固耐用:经过多年来的工程实践,已经证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。胶粘剂老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验,也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。

(2)施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产不影响使用的情况下完成施工。

3.桥墩加固法

桥梁下部结构加固的主要目的是提高桥墩的整体承载能力。如桥墩发生了结构性损伤,可以用外包混凝土、粘贴钢板或碳纤维的方法进行加固。但是对于实体桥墩等横向刚度比较大的结构,其状态变化主要是由地基所引起,此时可重点从回填硬土或者对地基进行注浆等方法提高其约束桥墩的能力,提高桥墩的整体承载能力。抬桩就是通常使用的一种有效的加固方法。另一种桩基加固方法是钢筋混凝土套箍。由于下部桩基施工等原因,造成桩基缩径,采用的加固方法是清除桩体虚浮物,通过植筋后,外抱箍微膨胀混凝土。

目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法等等。

4.喷射混凝土加固法

喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将按一定比例配合的拌和料,通过管道运送并高速喷射到受喷面上凝结硬化而成的一种混凝土,它不是以振动来捣实混凝土,而是在喷射时,由水泥与集料的反复连续撞击而使混凝土压实,同时又可采用较小的水灰比,因而它具有较高的力学强度和良好的耐久性。目前比较流行的是喷射合成纤维混凝土,也就是在喷射混凝土中掺入三维分布的合成纤维来改善混凝土性能。喷射合成纤维混凝土具有被喷射混凝土抗压、抗拉、抗剪、抗弯、粘结强度高的优点。

5.增大截面与配筋加固法

增大截面与配筋加固法一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。然而,由于增大截面法在施工过程中全部的作业需在梁底进行,施工难度较大且施工质量难以控制,因此,尽管在某些情况下费用并不太大,但以上因素制约了该技术的广泛应用,一般用于T型截面梁的加固维修。

6.碳纤维加固法

碳纤维加固技术是近几年内才由国外引进的一种新技术,因其强度高,耐腐蚀,且施工简便等优点,目前已广泛应用于实际工程中。然而,由于碳纤维本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得这种材料的应用受到限制。 三、加固方案的选择

确定加固方案常考虑的主要因素有:桥梁结构型式;桥位地形、水文、自然状况;桥梁现状分析研究结论;施工技术水平;能否封闭交通;预期加固效果;资金投入量等。

结束语:桥梁加固应在不断总结经验和技术进步的基础上形成专门规范,同时要重视对加固后的桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。桥梁加固后的上部结构通常是用静载或动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。但对下部结构而言,不方便进行荷载试验,通过其频率变化来定量评估加固效果。桥梁的加固技术是新技术,为指导加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国危旧桥的改造提供技术支持,确保危旧桥的改造工作科学合理,使桥梁加固做到“有章可循”、“有法可依”。

参考文献:

[1]刘立刚.混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展[J].公路,2003,(05)

桥梁加固篇8

【关键词】:浅析;桥梁;加固;方法

Abstract: This paper discusses the methods and principles of bridge strengthening, for your reference.Key words: analysis; bridges; reinforcement; method

中图分类号:TU7 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)

针对危桥梁梁的加固是当前工程设计人员必须面对的一个问题,对于不同的桥梁,桥梁的不同结构部分应采取相应的加固措施,在经济的基础上达到改善结构力学性能的目的。

1 现有加固方法

随着对结构分析技术的进步与建筑材料的更新,加固的方法越来越多,下面就当今被广泛采用的方法与施工工艺进行探讨与描述。主要方法有:

1.1 桥面系减载

对大跨度连续刚构而言,恒载在总重量中占有相当大的比重,减小桥跨内桥面的恒载重量,诸如变砼桥面铺装为沥青砼桥面铺装、变砼栏杆系为钢质栏杆系、减薄人行道铺装厚度等能有效地减小跨中挠度。

1.2 扩大或增加原结构构件截面以提高原结构的强度和刚度该方法虽然能提高结构承载力,但也会因而加大结构自重。自重加大产生的内力增量会消抵部分或全部结构承载能力的提高。且新增结构面积或体外施加的预应力与原结构体的界面能否良好结合仍为研究人员主要讨论的问题。

1.3 粘贴碳纤维法

用黏结材料将碳纤维材料有序地缠绕粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束并因此提高构件的极限强度和承载能力。在桥梁加固运用中,可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上,以提高混凝土梁的截面强度和刚度:也可粘贴在梁的腹板上,以提高其抗剪强度。具体的施工工艺为:a.处理结构混凝土表面,涂敷基底树脂并整平;b.涂刮整平胶并对其表面作砂光处理;c.滚刷粘结剂粘结碳纤维;d.对已贴的碳纤维作压面处理;e.表面整饰(如抹砂浆等)。但碳纤维的抗剪强度低延性差所以其受力不均匀,并且碳纤维容易老化。

1.4 体系转换法

体系转换加固法的原理是以减小控制截面内力为目的,以使结构的承载力大于结构中的内力而进行的加固。一般简支梁的跨中弯矩比相同跨径的连续梁大得多,如果在桥梁加固中,将每两跨简支梁间用结构连续方法相连续,那么二期恒载及活载作用下的跨中弯矩可减小20%~30%,这在活载所占比例大的桥梁中,效果相当显著。但该方法需要对桥梁现状进行正确评价,通过计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固修复桥梁的目的。一般可通过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,使结构由简支变为连续等。具体施工工艺为:a.揭开桥面铺装层,将梁顶保护层凿除,使主筋外露,沿梁顶增设纵向受力主筋,数量根据计算决定;b.浇注端头混凝土;c.拆除或改变原有支座;d.重新做好桥面铺装。该加固方法主要对于大、中简支梁桥的加固,将多跨简支梁的梁端连接起来,变为多跨连续梁,可以有效改善结构的受力状况,提高桥梁的承载能力。

2 加固设计基本原理

在决定对危桥梁梁进行加固之前,首先必须对危桥梁梁进行科学的鉴定分析,确保拟加固桥梁构件处于弹性工作状态,然后收集原设计资料并进行必要的地基勘探,结合现场调查,以区别原桥是否按图施工及有无设计变更,并利用一切可以得到的资料对桥梁进行复核,对现有桥梁各构件的强度、刚度作出合理的评估。同时尽量与可能要发生的路线改造相结合,根据实际情况采用较为经济合理的加固

方法,必要时要进行多种加固方案的分析对比。简单来说加固的最主要目的就是,通过结构构件的加强达到承载力的提高,或者通过改变结构中内力的传递路径来优化结构的内力分布,达到加固的目的。

3 不同部位的加固方法

现有的加固方法各有优劣,对于有不同构件组成的桥梁系统来说,对以部位的构件所适合的加固方法也有较大的差别,下面就桥梁的不同部位所适合的加固方法进行详细的探讨。

3.1 上部结构构件

3.1.1 增大构件截面加固方法。此方法主要适用于跨径较小的桥梁。由于受力钢筋和截面尺寸偏小、旧有构件荷载等级偏低而导致承载力不足。具体方法有增加受力主筋、加大主梁截面尺寸等。增加受力主筋法是在构件底面凿开保护层,让主筋外露,将新植入钢筋与原主筋焊接,并在梁的侧面增加箍筋以提高其抗剪承载力,待钢筋植入后进行保护层的修复。对于T形梁桥一般采用增大梁肋加固法,针对原截面高度不够、面积小而使得原有构件承载力不足,此类加固通常将原有构件下缘加宽、加大,并增设受力主筋;在靠近支座处上弯与主梁(筋)连接。加大主梁截面尺寸一般采取加厚桥面板,以达到增加主梁高度,提高承载力。

3.1.2 粘贴加固法。粘贴加固法主要针对构件承载力不足时采用的加固方法。在需加固构件表面黏合钢板(筋)或碳纤维布等高强材料,通过新增加的高强材料提高构件的承载力。

3.1.3 体外预应力加固法。体外预应力加固法是利用预应力的原理,在构件体外增加预应力束,以提高构件的承载力。

3.1.4 增设纵梁加固法(拓宽改建)。如果墩台地质基础好,具有较大承载力的情况下,可采用此种方法,即增设承载力高而且刚度也大的新纵梁,新、旧梁通过有效的连接,新旧、梁共同受力,使原有梁中所受荷载有所分担,这样使加固后的桥梁承载能力和刚度都有所提高。而且增设的纵梁位于主梁的侧面,还兼有加宽的作用。

3.1.5 改变结构体系加固法。这种加固改造方法是通过对桥梁结构形式的改变,以减少桥梁的拉应力。方法有:改小跨度;把单跨结构改成多跨结构;将多跨的简支梁结构改成多跨连续梁结构,或利用下部结构在梁下增设钢结构、型钢与梁板形成组合结构,从而达到承载力提高的目的。

3.1.6 拱圈增设套拱加固法。在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上,浇筑或锚喷混凝土新拱圈。此方法工程量比较大,且加固桥如为拱桥结构抗震性较差。因此,遇到拱桥的加固改造更要

多方面考虑后再决定。

3.2 下部结构

3.2.1 扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。

3.2.2 增补桩基加固法。当墩台发生沉陷、桩的深度不足或桩发生倾斜时,采用增补桩基加固是一种常用而有效的方法。这种加固方法是:在桩基的周围补加钻孔桩,或打入钢筋混凝土预制桩,扩大原承台,以此提高基础的承载力,增强基础的稳定。

3.2.3 钢筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩台由于基础埋深不够,或因施工质量控制不严等原因导致墩台开裂时,有时会出现贯通裂缝,可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。

3.2.4 桥台新建挡墙加固法。由于桥台台背水平土压力过大,引起桥台倾斜,应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理,在台背之后加建一挡墙,以抵御过大的土压力。

4 结论

随着我国公路交通事业的快速发展,各级公路的交通量均不断增加,特别是各种超限车辆对公路桥梁造成的损害,使得近几年我国的危桥数量呈快速增长趋势。我国西部地区,由于地区经济原因,大部分桥梁缺乏在役期的维护与保养,在近年来,随着能源开采量的急剧增加,超载现象时有发生,因此众多的桥梁处在“带病服役状态”。那么如何利用现有的技术,在不拆除重建的条件下,通过对旧危桥的维修、加固、改造,使其恢复或提高承载力,确保交通运输的安全是目前急待解决的一个问题。

参考文献:

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[4]田町,陈吉艺,杨维国.高速公路桥梁拓宽加固技术与方法研究[J].公路建设与养护,2010,(6).

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