桥梁加固论文范文

时间:2023-10-15 00:19:54

桥梁加固论文

桥梁加固论文篇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)

桥梁加固论文篇2

关键词:公路桥涵;加固;可靠性分析

Abstract: based on the reliability analysis of highway bridge as the background, this paper introduces the current highway bridge reinforcement or after the highway bridge reliability assessment method, can according to different situations and have the bridge of the actual technical ability choose different bridge reliability assessment method.

Keywords: highway bridge; Reinforcement; Reliability analysis

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号

1、引言

近年来我国公路交通得到了迅速的发展。但在公路交通网络中存在大量修建时间较早的旧桥,由于特定的历史背景,很多旧桥存在设计标准偏低和维护保养不足的问题。将这些存在问题的桥涵在经过结构检测与相关的力学计算后进行必要的加固和维修成为路政管理中的重要问题。但对旧桥的加固只是完成了初步的任务。对加固后的桥梁进行承载能力分析,对加固后的效果进行评价对于检验加固工作是否真正起到了效果和积累经验具有重要意义。

2、桥涵结构可靠性评定方法

桥涵结构的可靠性评定是路政管理中的一项常规但重要的任务。在现有的条件下,对公路桥涵的可靠性评定通常有以下几种方法。

2.1外观评定法

该方法是通过汇总桥涵可观察到的缺损情况,在和对桥梁设计资料的对比作为依据对桥涵的可靠性进行评价,操作较为简单,这类方法一般被成为经验方法,其优点是可以考虑一些无法用数据来做定量分析的因素,同时可以通过这些资料的汇总后咨询专家意见。因此这种方法对桥梁的可靠性评价对评价者的工程经验水平要求较高。

2.2规范评定法

桥涵的设计有相应的设计规范,因此对与桥涵的可靠性评估以设计规范作为衡量标准也是可行途径之一。这种方法建立在力学计算的基础上,因此其理论基础较为可靠。但由于桥梁在设计阶段和实用阶段的差异,设计阶段很多未考虑到的不确定因素在桥梁的可靠性评估中不易确定,因此如何平衡二者之间的这种差异是一个较为复杂的问题。

2.3桥涵荷载试验法

这类方法是在桥涵上施加静载或动载,评定在具体工作状态不明确时的桥涵的承载能力。这类方法较为可靠,而且试验的结果非常的直观,在新建桥涵和加固桥涵的质量评定方面运用较多,也被用来作为外观评定和理论计算后桥梁可靠性评定的附加手段。按所加荷载的不同性质,又可分为静载试验法和动载试验法两种。

在这类试验性方法中常用的手段是利用光纤光栅传感器来检测桥梁在使用中的各种变形情况,并据此做出分析和计算。其基本步骤为:在桥面板下部受力钢筋和钢板上布置光栅传感器,并选择测试截面;在桥梁上施加最不利荷载,记录测试截面的内力影响线和位移影响线;通过光栅传感器返回的波长转换得到桥梁在施加荷载后的应力和应变数值,借此评估桥梁的承载能力。

2.4基于结构可靠度理论评定方法

这类方法通过对桥涵极限承载力的状态分析,计算桥涵的失效可能性和可靠性指标等参数,并对桥涵结构的实际承载能力和使用安全性进行评估。其核心思想是分析桥梁所能够承受的承载力极限状态,从概率论和数理统计的角度来为桥梁在未来实际运行中可能发生的破坏情况做出概率评定,并给出一组量化的桥梁可靠性指标。基于结构可靠度理论的桥梁评定方法可以综合考虑确定因素和不确定因素的对桥梁结构可靠性的影响,并可以将这些因素综合成为统一的理论框架。

2.5考虑桥梁荷载历史的可靠性评定方法

这种评定方法考虑的因素更加多样化,利用桥梁在建成后使用过程中的后续信息,用可靠度理论来计算桥梁结构的可靠度和剩余使用寿命。由于荷载试验组织和实施方面需要的人力物力较大,因此常采用在桥梁使用过程中实际曾经承受过的较大荷载,利用验证荷载法、条件概率法等理论手段来评估桥梁的可靠性,并给出量化的计算结果。由于在评定时所采用的荷载为经验荷载,因此在反映桥梁真实承载力方面需要利用一些理论方法对桥梁可能受到的实际荷载进行模拟。

2.6考虑时变性的桥梁可靠度评估方法

这类方法的基本思想是基于结构的可靠性理论,不过更注重于对一些具有时变性的因素,并考虑这种时变性给桥梁的可靠性评估所带来的偏差。因此这种方法实际上属于一种动态性的可靠性评估方法。在实际运用中,常采用的时变因素有桥梁荷载、桥梁的结构抗力和评价的可靠性指标三类。

在考虑因素的时变性特征时,还有一类贝叶斯推断方法。多数的桥梁可靠性评估的思路是利用理论分析、试验或者统计的方法建立某种桥梁寿命的预测模型,但这类方法往往不考虑桥梁加固后新的构件元素,因此蕴涵着可能占主导作用的主观不确定性,而且不能通过重复观测得到这种不确定性的统计规律,采用贝叶斯方法可以解决这个问题。通过综合桥梁现场观测数据和经验预测模型信息,使得所得预测结果具有两者的优点,减小主观不准确性,利用不断收集到的新信息,不断提高桥梁可靠性评估的准确性和客观性。这样为时变可靠度分析提供了一种动态更新的思路。总之这一方法的主旨是从已知的桥梁运行状况来对桥梁未来可能的寿命和承载能力做出概率方面的推断,从而为桥梁的可靠性性评估提供依据。

2.7综合评定法

该类方法通过采集桥涵的各类关键指标,依据相关的技术评定规范来对桥涵的可靠性进行综合评定。主要考察的对象是桥梁上部结构、传力结构、下部结构和地基等的承载力,并对这些构件的承载力进行评估。这种综合评定方法的依据是公路养护技术规范中关于全桥总体技术状况等级评定的相关内容。以这种方法为基础,还可以引入一些较为前沿的研究成果,比如将结构抗力的不确定因素引入其中,从概率论的角度来对桥梁的某处结构可靠性进行定量的分析。

3结语

公路桥涵可靠性分析是对桥梁性能的系统性总结和分析。既可以用在现役桥梁的可靠性评定,也可用于桥梁加固后的可靠性评定。这类工作可为桥梁的设计积累经验教训。可靠性分析方法是这类问题中的重要研究方向,本文中总结了较为常见的桥涵结构可靠性分析的计算方法,其中既有经验性的方法也有理论性较强的方法。在桥梁可靠性的实际评定工作中,可依据所具有的不同条件来选择合适的评定方法。

参考文献

【1】王二磊.高速公路桥涵加固后可靠性研究[D].武汉理工大学硕士学位论文.

【2】卫军,罗扣.基于贝叶斯方法的时变可靠度分析[J].华中科技大学学报,2007,35卷第2期.

【3】李星新,汪正兴. 考虑目标可靠指标时变的既有桥梁动态可靠度评估[J]. 桥梁建设,2007年增刊.

桥梁加固论文篇3

随着我国交通量的不断增加,对桥梁的运输要求也越来越高。人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀等对桥梁的损害问题非常严重,混凝土桥梁的耐久性已经逐渐引起了人们的重视。一般情况下,对现有桥梁,最有效的办法即对缺陷桥梁进行加固改造,延长其使用寿命。运用合适的方法对桥梁进行加固,有效的延长桥梁的使用,对于桥梁的加固方法有很多,必须要结合桥梁的具体情况,对桥梁的现场情况进行充分的考察,对于收集到的数据进行有效的整理,专家对数据进行分析,提出各种加固的方案,对此方案进行充分的论证后,确定最终的可选方案进行加固。只有采取经济合理的、适合该桥梁的加固方案,才能达到经济、安全的目的。

1 桥梁加固基本原则

1)从实际出发原则;2)消除隐患原则;3)全面比较原则;4)协同受力原则;5)预防损坏原则;6)有序实施原则。

2 桥梁加固方法

一般而言,桥梁加固是通过改善构件的补强和结构性能,来恢复或提高现有桥梁的承载能力,进而延长可供使用的年限,满足现代交通运输方面不断增加的要求。

2.1 加大截面加固法

加大截面加固法也称为外包混凝土加固法,是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术,它是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土。这种方法的施工工艺相对比较简单,在国内已经积累了较丰富的经验,对于很多其他的桥梁加固都可以使用此方法,跨度较小的T梁桥也包括在内。一般情况下,加大截面加固法有两种方式:一个是加大主梁梁肋的高度和宽度。一个是加厚桥面板; 经过这种方法加固后,承载能力有了很大的改变,桥梁刚度也会有明显的提高。然而这种方法会对生产和生活产生一定的影响,它的现场施工的作业时间非常长。

2.2 粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固法的施工工艺速度非常快,对生产和生活几乎无影响。它是以树脂粘结钢板与混凝土的结构加固法,对现场的环境污染很小,对原结构的外观等都影响很小,这种加固方法的工艺主要难度在于操作水平上面,而且要求要有较好的胶粘工艺,并且受拉或受压构件能适应此种加固的方法。

2.3 上部和下部结构加固

桥梁上部结构常用的加固方法大致有:粘贴加固法、增大构件截面加固法、改变结构体系加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件加固法等。上部结构的加固先要对原有桥梁的实际情况进行了解,实地勘探具体的情况,然后进行数据分析,提出加固的各个方案,进行经济的比较,利用桥台将拱式结构改造成板式结构,并充分利用原桥进而实现拼装效果的加固方法,能满足桥梁运输的要求。

桥梁基础由于埋置的深度非常浅,通常很容易受到河水的冲刷而出现淘空的情况。与此同时,一些桥梁的地基局部变得比较脆弱,容易导致桥梁的基础出现不均匀沉降,从而造成桥台的开裂等,对于这种情况,要对桥梁的基础进行加固,可采用打桩扩大桥台基础等方法采取加固措施。加固前对加固桥面进行交通控制,尽可能对加固构件先进行清理,对加固底面的硅表层出现的剥落、空鼓、腐蚀等部位应先凿除。清理完后再根据具体的方案进行加固处理。

2.4 桥面铺装层的加固

当桥面板的破裂和其他损坏的情况非常严重,同时混凝土的质量以及施工状况都特别不佳,且没有能够采用的修补方法时,就有必要采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施。

首先,清除或刨洗桥梁原铺装层。施工时,将以往的行车道铺装全部拆除,然后将行车道的表面清扫干净,如果有必要还应该铺入适量的短钢筋,并配置上1层~2层钢筋网,浇筑整体化混凝土,另外,在清理的时候,要注意处理的厚度等。如果采用机械来进行清理车道,应该注意清理的过程中,不能破坏老桥其他的构件。清理完以后,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

3 重庆市省道304线土坪桥的加固

对于重庆市省道304线土坪桥的加固,先派专家和地质、勘测单位等对现场的情况进行充分的考察,对桥梁现在的状况,出现桥梁损坏的主要原因做了充分的分析,并且开专门的会议进行了讨论,并且此会议由重庆市交委主持,邀请了重庆市内的公路设计、可研、质检等多个部门对加固的各个方案进行充分的论证。主要形成了两种方案,一是拆除纵梁,在立柱上面加设帽梁形成框架,增加桥面及引道标高的改造方案。二是不改变桥梁的主要结构,只对桥梁的不同部位进行维修加固。通过专家根据现场收集到的资料进行的充分论证,第二种方案的投入比第一者方案的投入明显要小很多,而且经过维修加固后还能满足现场车流量和载荷的要求,因此最后决议采用第二者方案对桥梁进行加固。节约了投资而且能达到预期的目的。

4 结论

在我国公路建设中,大量采用了各种钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁结构。随着交通量的迅猛增长,一些桥梁受各种病害影响发生强度、刚度降低,还有许多立交桥主筋被撞弯甚至折断,这些现象都对运营安全造成了严重的影响。当梁的结构构件不能提供足够的强度和使用性能时,必须进行加固,可结合实际情况,选用不同的加固方法来实现。

参考文献

[1]张开鹏,蒋玉龙,曾雪芳.桥梁加固的发展与展望公路[J],2005(2).

[2]邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术,2008(6).

[3]杨文渊,徐奔.桥梁维修与加固[M].北京:人民交通出版社,1992.

[4]王银桥,陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁建设,2007(3).

[4]张建仁,王磊.既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J].中国公路学,2006(2).

[5]王银桥,陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁建设,2007(3).

桥梁加固论文篇4

关键词:桥梁加固;环境影响;加固效果

中图分类号:U445.7+2文献标识码: A

根据实践经验,我们可以知道,针对桥梁加固前后对环境影响的评价能够提高环境影响评价的效率,对整个项目的有效性都有很大作用。桥梁加固对环境影响的评价,需要根据当地的实际环境,以环境的变化为基准,综合评价桥梁加固的具体措施、规定、参数、可靠性和预期效果。同时,还需要以本地区的大气情况、水情况和声情况为基础,全方位的测量和监察,再把实际情况和估计情况放在一起比较,得到两者的偏差,分析偏差的由来和影响因素。此外,桥梁加固中必要的环保措施引起的环境质量变化和各种污染的治理情况也需要实时监控。

1桥梁加固前对环境的影响

有很多因素会影响到桥梁的使用寿命,例如载、酸雨腐蚀等,都会严重缩短桥梁的质量,缩短桥梁的使用年限。这时,我们所讨论的桥梁加固前期对环境的影响,包括噪声污染、空气污染和日常维护对环境的影响。

1.1噪声污染

加固前的桥梁,在对环境的影响中,噪声的危害最大。噪声的主要来源是行驶的车辆和桥面发生巨大的摩擦。噪声的产生与桥梁的两个方面有关:(1)桥梁使用时间过久,桥面出现较多损坏和凹凸不平,车辆经过时发生颤抖现象,因而产生噪声;(2)当桥梁建设时装有伸缩缝时,车辆的经过会导致桥梁的猛烈振动,因而产生噪声。

在进行噪声评价时,要以有特点的区域作为调查的重点区域,主要包括村庄、学校和居民区等。通过对桥梁加固前后噪声的实际情况的对比,具体量化桥梁加固前后噪声的变化情况,综合评价噪声污染对环境的影响。但和过去的方式不同,现在开展噪声污染评价前,需要指定适合的噪声模拟方式,以成熟的模型来展开噪声污染综合评价。

1.2空气污染

空气污染的来源是车辆废气的排放。汽车尾气不仅对人体有伤害,对动植物、空气、水资源都有很大程度的危害。目前国内车辆废气中的有害气体有:CO、NO、NO2、SO2等。其中, CO和NO的含量最高,是空气污染的主要气体。

鉴于研究结果,空气中CO、NO气体含量的多少和马路上车辆的多少、车辆的载重量以及车辆的行驶速度成正比。此外,当车辆的行驶速度很低时,汽车尾气中NO、CO的含量远大于高速行驶车辆的排放量。

因此,当对空气污染做综合评价时,需要重点参照车辆尾气的排放情况。依照国家的相关空气质量标准,进行精准的计算。具体调查桥梁加固前后的空气质量情况,结合桥梁的加固方案,分析桥梁的加固对空气污染的影响情况,得出准确结论。

1.3桥梁日常维护对环境的影响

桥梁的日常维护情况被包含于桥梁加固前的阶段。基本的影响因素有:雨水对桥面冲刷残留的污染物、车辆行驶的灰尘、汽车尾气的排放和大气雾霾的影响。这部分估计工作比较复杂,需要综合考虑桥梁区域的降水量和桥梁车辆通行情况。

2桥梁加固中对环境的影响

虽然桥梁的加固工程不属于较大的建筑工程,但仍会对环境造成一定污染。在加固阶段,主要的污染源有:建筑材料的运输过程会对空气产生粉尘颗粒污染;在拆除原有桥梁部件时,产生的建筑垃圾乱堆乱放的现象;施工阶段不仅对周围居民有噪音的污染,还有水泥砂浆混凝土的粉尘颗粒污染以及工业废水的污染;此外,还有工业废料对河流的污染和堵塞等。具体影响情况有以下几点:

2.1建筑材料的使用

每种建筑材料都会对环境产生一定的影响,不仅包括使用前的影响,还有使用过后对环境的影响。有的研究人员已经针对混凝土、大型钢材和小型钢材作过详细研究。其中,作为普遍采用的材料,混凝土对环境的影响最大。又由于混凝土由石、砂、水泥、水和外加剂等材料混合而成,水泥对环境的影响最明显,因此,我们只研究水泥对环境的影响。

2.2建筑施工阶段

建筑施工阶段的影响因素有:建筑垃圾的乱堆乱放和施工工人的生活垃圾。根据丹麦制定的标准,可以把桥梁施工阶段,建筑施工对环境的影响转化为以人头计算的标准,再根据人头对环境的影响来判断施工阶段对环境的影响。

3桥梁加固后对环境的影响

3.1噪声污染

由于在桥梁加固后,噪声的来源主要是轮胎和桥面的摩擦,所以通过桥梁的车辆数量、车辆的载重量和车辆的起停次数都会对噪声的大小产生影响。当桥梁经过加固改造后,桥梁的整体强度增加了,桥面的损坏情况也改善了。车辆在桥面上行驶时,又快又稳,振动和颠抖现象大大减少。尤其是在桥面进行加宽之后,车辆的通行更加顺畅,堵车现象减弱,车辆的起停次数大大削减,都起到减少噪声的作用。此外,如果桥梁的载荷增大,会增加车辆的数量和车辆的载荷,造成更大的噪声污染。

因此,需要在桥面的重点部位设置噪声检测点,注意记录桥梁加固前后噪声的变化情况,如果噪声超过制定的规范标准,就需要进行有效的加固工作。

3.2空气污染

一方面,当桥梁加固后,不仅噪声情况得到有效改善,空气的质量问题也能得到一定的缓解。另一方面,车辆的增多又易对空气造成更多的污染。因此,对于加固后的桥梁,一定要在重点部位设置空气质量监测点,实时监控空气中CO、NO、NO2气体的浓度。再结合当地的空气质量,做出有效分析,全面综合分析评价空气污染对环境的影响。

4交通环保措施

4.1噪声防治措施

(1)加强对噪声源的控制是解决交通噪声污染的重要手段。可采取在某一路段、一定时间内禁止车辆或重型车辆通行,减少车辆的起停次数,不准鸣笛等交通管制措施,降低交通噪声。改进汽车动力机械设计、加强车辆保养管理,禁止低速大噪声和耗油的车辆在桥梁上运行。

(2)通过改善路面结构来降低噪声。目前国外多采用多孔隙沥青混凝土减噪路面,它是在路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料。

(3)采用声屏障,种植一定宽度的绿化带,最好采用灌木。

4.2空气污染防治措施

(1)尽量控制污染源,在居民区附近,特别是城市桥梁中,应避免大耗油车辆的通行。

(2)尽量避免交通堵塞。由于中央分隔带汽车尾气严重、气温高、环境恶劣、空气流动性大、水分蒸发加速,对植物生长极为不利,绿化植物可选用耐高温、抗旱、耐贫瘩,枝繁叶茂的常绿树木,与灌木搭配。

(3)在桥梁外侧伸出钢筋上放上盆景,主要是易吸收尾气的植物,同时也可以美化环境。

结语

综上所述,本文分别从桥梁加固前、桥梁加固中和桥梁加固后三阶段讨论了桥梁加固前后的环境变化。在桥梁加固前,从噪声污染、空气污染和桥梁日常维护方面进行了讨论;在桥梁加固中,从建筑材料的使用和建筑施工方面进行了讨论;在桥梁加固后,从噪声污染和空气污染方面进行了讨论。最后,提出几点交通环保措施,相信一定会为桥梁加固对环境影响的评价提供有效的参考价值。

参考文献:

[1]翟飞格,张建仁,王磊.桥梁加固前后对环境影响的评价[J].中外公路.2010,30(1).

[2]陈万春,武同乐,徐岳.桥梁加固环境影响评价方法研究[J].公路交通科技.2006,23(4).

桥梁加固论文篇5

关键词:桥梁工程,箱梁加固,施工工艺

 

随着我国经济实力的不断增长,公路桥梁负荷不断增加,相当一部分早期修建的桥梁因施工、老化、破损、设计荷载标准偏低等原因,通行能力和承载能力不能满足日益增长的交通要求,影响到通行的安全性,为保证桥梁的正常使用,须对桥梁进行加固处理,外贴碳纤维加固法[1]是近年来广泛应用于公路旧桥加固的一种新兴加固方法,该方法施工简单、施工速度快、可在旧桥不停止使用的条件下进行加固和修复、构件截面尺寸变化小、不影响净空使用、经济性好,而且可以提高被加固桥梁的抗弯、抗剪能力,限制裂缝的发展。

1、工程概况

袁家岗立交桥于1988年竣工通车,立交桥桥跨布置为18. 87+3*20+16米,上部结构为普通钢筋混凝土连队续空心板,板高1.0M,桥面宽为11.4M,梁底宽7.2M,横向布置为0.5M的防撞护栏和10.4M的车行道,下部结构为柱式桥墩,两侧重力式桥台,投入使用以来,桥梁的空心板梁腹板、梁底以及翼缘均有裂缝,特别是梁底裂缝众多,贯穿整个梁底,严重影响了桥梁的运营,为保证整个桥梁能够满足相应的承载力,对立交桥的梁底作了维修加固处理。

2.病害分析

梁底产生裂缝原因仅从施工技术作些分析[3],梁桥施工时整体现浇,结构上是连续的。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则将在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。因此,混凝土浇筑不当最容易引起收缩裂缝;另水泥的收缩性较高,导致混凝土收缩变大。施工质量控制差,施工和管理水平低,集料含水量没有很好的控制,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。另在施工中,对已成型绑扎上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。使用的混凝土塌落度过低,浇筑过快,容易产生收缩裂缝。已形成裂缝处是结构的薄弱断面,通车以后裂缝自然会沿已有裂缝向两端延伸和扩展。

3.处理技术要求

此桥加固按设计要求用碳纤维每跨中12M范围内纵横向粘贴双向碳纤维,粘贴采用的是含量300G/M2,设计厚度为0.167MM碳纤维卷材,按间距50CM粘贴一道,同时横桥向也按一定间距粘贴2道,以防止纵向碳纤维布滑脱,施工前须对砼基层作好清洁,并根据诊断的病害进行表面裂缝处理如环氧胶泥封缝或用树脂胶对裂缝进行灌注,对底层裂缝处理完成后,即可对底层涂敷树脂,待底胶固化后,并对表面毛刺进行了打磨,基础工作处理完成后,即可进行碳纤维粘贴工作,施工完成后作好了养护工作;碳纤维在施工过程中,采用了碗扣和钢管相结合的操作平台,确保在对梁底进行碳纤维施工过程中保证了梁底的施工有一个安全的操作面。。

3.1 碳纤维布(CFRP)加固机理

碳纤维布加固公路旧桥法一般是用树脂类粘结材料将碳纤维布(CFRP)粘贴于混凝土表面,按梁的不同受力特点用粘结材料将碳纤维布有序地缠绕粘结于构件表面,实现对桥梁变形的约束并因此提高桥梁的极限强度和承载能力。

3.2碳纤维布(CFRP)加固设计计算要点

采用碳纤维布(CFRP)加固旧桥,目前常用的计算方法是将碳纤维布按照一定的标准(例如强度或允许应力法)近似换算成一定用量的钢筋,然后按照传统的钢筋混凝土受力分析模型进行理论分析[3]。虽然是近似计算方法,但理论分析结果与实验数据吻合的很好,因此在一般情况下是适用的。

4.碳纤维布(CFRP)加固施工工艺

加固施工工艺流程为:基层处理——碳纤维布裁剪——涂底胶——在碳纤维布上涂胶——粘贴碳纤维布——挤压——涂罩面胶——养护

裂缝处理的目的在于防止裂缝内的钢筋继续锈蚀,阻止桥面水渗漏,美化外观。。碳纤维布要求有强度高、延性好、耐久性及施工简单且韧性好等特点,材料的采购进场随货附带有产品出厂合格证和出厂检验报告,材料满足本工程加固工程的品质要求,并将碳纤维布及粘胶检验合格后投入使用。同时根据施工现场地形情况,采用了碗扣及钢管搭设操作平台,并在施工中注意了平台的稳固性和安全性。另在施工前认真阅读了施工设计图纸,在需粘贴碳纤维布的混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置并进行了标注,对碳纤维布加固施工需要使用的机具主要有砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷均落实到位。用手提砂轮机将混凝土表面劣化层(风化层、污物、脱模剂层、浮浆浮块)除去,并打磨至粗骨料出现为止。打磨完后采用了高压气枪将粉尘及松动物质清除,并保证了表面干燥,平整无灰尘,加固施工范围对有裂缝现象处,根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位均进行了打磨或磨平,再用找平树脂进行了修复。配制找平树脂:本工程采用了E380找平树脂分主剂和硬化剂,按1:1质量比例充分混合,调成灰色油灰状,可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面,以消除所有缝隙和不平整之处。施工中,严禁混凝土面结露或接触到水,同时,避免阴雨天气施工。湿气太大将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。

底层树脂E810LS分主剂和硬化剂,按5:2质量比例充分混合。底层树脂用量为0.2㎏/㎡,一次搅拌量为在可操作时间内的使用量,超过可操作时间的材料均不再使用。在有效操作时间内,用滚动型毛刷将底层树脂均匀涂布在粘胶面上,使每一个部位均涂有底胶,待指触干燥后,进入下一步工序。。施工时,将碳纤维布按设计尺寸预先裁好,纤维布在纵向搭接完成后,搭接长度控制在15㎝以上。浸渍树脂E2500S分为主剂和硬化剂,按2:1配制,配制时由专人负责,一人称量,一人搅拌至树脂变为白色为止。标准用量为0.8㎏/㎡,每次配制的量均在可使用时间内用完。在整段碳纤维布完全贴合到混凝土表面之后,再用脱泡滚筒反复碾压,以充分含浸树脂和除去纤维之间的空气。对于在施工中出现碳纤维布表面呈现很明显的扭曲、起皱或隆起现象,均将该纤维布揭起重铺。碳纤维布浸透刮平后,涂了一层浸渍树脂,用橡胶刮板、脱泡滚筒重复了以上操作,使碳纤维布含浸完全。如果发现有浸渍胶未浸透的部分,加强了碾压。

5.结论

该桥历经一个月加固处理并经验收通过使用至今,通行一直良好,经跟踪观察未发现新的病害,裂缝也未继续扩展。承载能力仍然能达原标准,说明此种加固方法是有效的;此种施工加固方法施工期限较短,工程费用较少,节省了工程经费,获得了较好的经济效益和社会效益。可以将此方法应用到同类的普通钢筋砼梁桥加固上。外贴碳纤维加固技术用于修补混凝土桥梁的梁板无疑是一个效果非常好的措施,并对目前桥梁加固处理提供了成功的安例。

【参考文献】

[1] 四川省建筑科学研究院.混凝土结构加固技术规范〔M〕中国计划出版社.2005

[2] 建设部.公路桥涵施工技术规范〔M〕.人民交通出版社.2000

[3] 交通部公路规划设计院.公路桥梁设计规范〔M〕.人民交通出版社.1989.

 

桥梁加固论文篇6

【关键词】铁路桥梁;可靠性;检测;维修

1 绪论

随着我国铁路速度的提升,桥梁的检测与维修越来越重要。桥梁检测与维修可以及时发现桥梁存在的缺陷、蜕化和损伤,并采取适当措施修复结构,使桥梁安全地工作。因此桥梁的健康不仅取决于结构设计和施工,而且取决于后期的检测与维修。此外桥梁的检测与维修花费大量的费用,设计和施工费用不合理的节省可能会造成检测与维修费用成倍地增长,因此桥梁最终的总成本不仅取决于结构设计和施工,而且取决于检测与维修。为了在桥梁的健康、工作状况和全寿命期成本之间找到最优平衡,使得桥梁在寿命期内既能安全工作,又做到总成本最小,需要制订合理的检测与维修方案。本文首先分析了桥梁结构的检测方法,接着在此基础上介绍了桥梁混凝土结构的维修技术。

2 桥梁结构状态检测方法

2.1表观检测方法

表观检测主要运用目视方法对整座桥梁进行检查,检测过程中除以绘图或照片记录劣化或损害部位外,并以量化方式评估各构件的劣化情形,建立桥梁现况的基本管理资料,最后依据各构件权重计算该座桥梁现况的综合评估分数。表观检测方法可以对桥梁进行检测,评定桥梁设计、施工及维修加固的质量效果。通过外观检测,可以发现钢筋混凝土桥梁出现的各种裂缝及其它病害,以此评定桥梁各部结构的运营情况,分析出现缺陷的原因,正确评价桥梁设计与施工的质量。表观检测方法是结构检测最常用的方法,但该方法常常不能准确定量判断,因为某些至关重要的损害可能出现在结构内部,或者看起来并不明显,也不能提供对结构剩余强度的定量描述。

2.2局部检测方法

局部检测是对损坏比较严重的桥梁构件进行重点检测。局部损伤检测主要是通过对结构某个局部构件进行非破坏性检测,判断是否有局部损伤发生及损伤程度如何,进而判断该损伤对结构整体工作性能的影响如何,也是获得结构整体健康评估的重要基础数据。局部检测除采用目视法外,主要采用各种技术仪器对局部结构进行有效检测。一般说来,用于局部检测的设备价格昂贵,数据的解释需要专门的知识。进行局部检测之前需要对损伤的部位有大概的了解,检测部位必须是人员、设备可以达到的地方。

2.3静态检测方法

桥梁静载试验是确定其结构性能的重要手段,也是检验梁体抗裂性及挠度的常规方法。对桥梁进行静载试验可测量出与桥梁结构性能有关的变形、挠度、应变、裂缝等主要参数,从而分析得出结构的承载力、刚度及抗裂性能,据此判断桥梁的承载能力。桥梁静载试验具体测定内容:(1)静应变测量。测试结构的静态应变量,从而推算出结构截面的应力分布、杆件的实际内力与次应力、混凝土和钢筋共同作用情况等;(2)静位移测量。测量竖向静态位移量(梁的挠度)、水平静态位移量(梁活动端位移及墩顶位移等)。由实测到的应变和位移可以推算出有关的内力(如轴力和弯矩)值和挠度值等,将它们与理论计算值进行对比,是判定桥梁结构工作状态的一个重要标志。

2.4地质雷达检测方法

地质雷达探测是一种先进的测试技术,是近十余年发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点,备受广大工程技术人员的青睐。现已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考占探测等众多领域,取得了显著的探测效果和社会经济效益,并在工程实践中不断完善和提高,必将在今后的工程探测领域发挥着愈来愈重要的作用。

3 钢筋混凝土桥梁维修加固方法

3.1基础冲空

在冲空部位用灌注素混凝土填充,选择的混凝土标号不小于C20。

3.2地基不均匀沉降,桥台侧墙开裂或外倾

采用支撑加固方法处理,即在侧墙外侧处设置支撑墙。支撑墙采用浆砌片石或浇混凝土等材料修建。

3.3主拱圈出现纵向裂缝的加固

常用的方法有拱背加固和拱腹加固两种,应考虑河道水流量、安全、交通等因素选择加固方法。采用拱腹加固时,一是用拱肋横系梁加固,可节约材料用量,降低费用;二是拱圈衬砌加固。

3.4桥梁附属设施及桥面系的损毁维修

桥梁附属设施包括锥坡、桥头护岸等,是最易遭受水毁损坏的部位,此类损毁主要采用结构修复方法处治。桥面系由于受到车辆和人为破坏,也会出现损坏,影响了桥梁的正常使用和行车行人安全。如桥梁栏杆、桥面铺装层的损坏。对此类病害,视其损坏程度、数量及原构件的可利用价值,主要采用维修更换或拆除重建。

3.5常用加固方法

归纳起来,对有缺陷和病害的桥梁,常用的加固、改造技术和方法有:减轻恒载、加固临界杆件、提供新补充杆件、改善原结构的受力体系等,增大桥梁承受活载的能力。这些方法对改善服务性能和延长现有结构的使用寿命,都起着重要作用。

3.5.1桥面补强层加固法

在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使加铺层与原有主梁形成整体,增大主梁有效高度,提高抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁承载力的目的。

3.5.2增大截面和配筋加固法

当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,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。该法广泛用于桥梁及拱桥拱肋的加固。

3.5.3锚喷混凝土加固法

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截面,增加补强钢筋,加强构件的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。

3.5.4粘贴钢板(碳纤维布)加固法

当交通量增加,主梁出现承载力不足,或纵向主筋出现严重腐蚀的情况时,梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘贴剂及锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,达到提高梁的承载能力的目的。碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术,它是利用树脂类粘贴材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度达到增强构件承载能力的目的。这种粘贴加固方法的特点是:不需要改变被加固的原结构尺寸;施工工艺简单,施工质量较易控制。

3.5.5改变结构受力体系加固法

这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系,达到提高桥梁承载能力的目的。如在简支梁下增设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支梁变为连续梁,或在梁下增设钢桁架等加劲梁或叠合梁,以减少梁的内应力,达到提高桥梁的承载能力的目的。改变结构体系的方法有多种,但往往需要在桥下操作,或设置永久设施,因而减小了桥下净空,或施工时会影响通航,所以必须考虑桥下通航及排洪能力。

该法由于加固效果好,也是目前国内外常用来解决临时通行超重车辆的一种加固措施。重车通过后,临时支撑可能随之拆除,故对通航影响不大,不影响河道排洪能力。用临时支撑加固时,改变了原简支梁的受力体系,支点处将产生弯矩,故必须进行受力验算。

4 结论

桥梁结构的检测和安全性评估是桥梁加固的依据,本文研究了桥梁检测和评估方法,为实际的桥梁工程的检测和评估提供理论基础,并且介绍了混凝土桥梁的维修方法,这对提高混凝土桥梁的寿命有着重要意义。

参考文献:

[1]廖海峰,黄德义.混凝土桥梁的检测技术及其新发展论述[J].武汉交通管理干部学院学报Vol.2,No.4,2000.

桥梁加固论文篇7

【关键词】连续刚构桥;体外预应力;加固;效果评价

随着我国大吨位预应力体系的生产和发展以及结构计算手段的改进,连续刚构桥在工程领域得以广泛应用。近20多年来,国内修建了不少连续刚构桥。然而由于各种原因,部分连续刚构桥出现预应力损失过大、跨中下挠过大、主梁混凝土普遍开裂等病害。由于体外预应力加固技术是一种主动加固补强法,对主梁结构主动施加有效预应力,从而提高结构承载能力、改善结构受力状态、适当恢复结构线形,阻止跨中继续下挠、部分裂缝闭合等优点,同时,体外预应力加固技术具有施工方便、运营干扰小、结构损伤小、快速高效、易于检测和更换等特点,被认为是预应力混凝土连续刚构桥的主要加固方法。本文通过一工程实例来阐明这种加固方法,并对其加固效果进行分析。

1 某连续刚构桥体外预应力加固设计

1)工程概况

某桥建成于2006年,主桥桥跨结构布置为140m+240m+140m的预应力混凝土连续刚构桥(见图1);箱梁为三向预应力混凝土结构,采用单箱单室,桥面宽22m,根部及0号块梁高为13.5m,箱梁跨中及边跨支架现浇段梁高为4.0m;设计荷载:汽车-超20级,挂车-120,人群-3.5kN/m2。

桥梁结构现状病害,跨中下挠并持续增加,2008年桥面标高比竣工桥面标高低31.7cm,(见图);箱梁腹板大范围内纵向开裂,且无规律;跨中合拢段箱梁底板混凝土开裂、崩裂(见图),顶板纵向裂缝较多,两边跨端部箱梁顶板裂缝较多,端横隔板裂缝较多。

2)体外预应力加固设计

为准确检算结构的承载能力,进行体外预应力加固设计,现以挠度、应力拟合法建立实桥结构现状相符的结构损伤模型,并采用横向活载增大系数将箱梁桥空间问题简化成平面问题进行计算。因此利用桥梁结构专业软件建立全桥结构有限元模型。根据2008年的桥面标高比竣工标高低32cm进行挠度、应力拟合法进行试算,当中跨底板纵向有效预应力折减20%时,预应力损失导致跨中下挠11.5cm;收缩徐变导致跨中下挠17.9cm;温差导致踌中下挠1.83cm,其下挠总量31.23cm与32cm接近。当竖向预应力计入30%时,箱梁的最大主拉应力为3.07mpa,超时混凝土的抗拉设计强度值2.45mpa,即混凝土开裂。因此,中跨底板纵向预应力损失20%,坚向预应力计入30%的结构损伤模型与桥梁结构现状相符。桥梁结松承载能力检算结果,见表1。

基于以上结构的承载能力检算进行体外预应力加固设计,其加固设计方案主中跨增设体外预应力束,分别锚固于0号块横隔板边跨侧,共增设12根Φj15.2~19的体外预应力束,通过四个转向板分三批进行下弯,下弯角度分别为9.1°、7.6°、5.7°(见图3);箱梁腹板、顶板粘贴钢板进行加固。

2 体外预应力技术加固效果评价

1)加固效果的理论评价

检算加固前后连续刚构桥的应力、挠度、承载能力是评价体外预应力加固连续刚构桥的重要指标。

以下主要从应力、挠度、承载能力三方面的理论计算结果对连续刚构桥体外预应力加固效果进行分析评价,现将控制截面的计算结果见表2。

由表2可知,加固后主梁结构受力得到显著的改善,主要表现在以下几个方面:

①抗弯承载能力最大提高4.9%,全桥受力情况得到改善,且中跨悬臂端、1/8中跨截面的承载能力分别提高3.7%,4.6%;

②主梁中跨主拉应力显著降低,特别是跨中降低了1.91MPa,且最大主拉应力截面由3.07MPa降到2.65MPa。

③加固后中跨位移均不同程度的提高,跨中最大上挠值为2.01cm。

2)加固效果的实测评价

由于张拉体外预应力束前,发现跨中合拢段上游侧底板下缘存在混凝土崩裂、波纹管及钢筋外露等严重病害。为慎重起见,暂停了大桥体外预应力的张拉工作,为消除新增荷载对大桥产生的不利影响,先张拉了T3,T4体外预应力束。通过对张拉体外预应力束T3,T4的监测结果进行分析评价,得出张拉T3,T4体外预应力束后,主梁结构变形、控制截面的混凝土应力或应变变化正常,未出现明显偏离设计预期值。最后根据张拉T3,T4的监测结果和该桥的特殊检测报告,张拉余下体外预应力束。

由施工监控的实测应变、挠度、裂缝等监测结果进行加固效果评价,体外预应力技术加固连续刚构桥能显著的改善结构的受力,主要体现在以下方面:

①张拉体外预应力过程中,主梁变形、控制截面混凝土应力正常,变化规律和数值与理论分析结果基本一致,达到加固设计的目的。

②中跨主梁结构线形均有不同程度的上挠,且跨中最大上挠20mm与基本理论值相符;

③主梁底、顶板混凝土压应力或应变均有不同程度的提高(见图4),其中跨中底板混凝土应力最大增加了2.25MPa,顶板混凝土应力最大增加了0.66MPa,跨中截面下缘的压应力储备提高;

④在体外预应力束张拉过程中,跨中底板横向裂缝有不同程度的闭合,纵向裂缝有轻微增加,无混凝土块塌落。

3 结论

体外预应力技术加固连续刚构是一种有效的主动加固方法,且加固效率高,效果显著。通过理论、实测结果表明连续刚构桥采用体外预应力技术加固能适当恢复结构线形,阻止跨中继续下挠;增加主梁的压力储备,降低主拉应力;部分裂缝闭合及阻止裂缝继续扩展与混凝土开裂等。将体外预应力技术用于连续刚构桥的加固,采用现有施工手段即可实现,加固方法易于被工程所接受,为今后连续刚构桥的补强及承载潜力的提高提供了较好的途径。因此,采用体外预应力加固连续刚构桥是改善结构受力的行之有效方法。为同类桥梁加固设计工程积累经验。

参考文献:

[1]马保林.高墩大跨连续刚构桥[M].人民交通出版社,2001.

[2]宋文锋.连续刚构桥体外预应力加固技术应用研究[D].重庆交通大学,2009.

[3]熊学玉.体外预应力结构设计[M].中国建筑工业出版社.2005.

桥梁加固论文篇8

论文摘要:随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析,桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法,本文提出了桥梁加固的目的,论述了桥梁加固的常见方法及特点,给出了桥梁加固的方案选择和加固效果评价。

桥梁是公路交通的咽喉,其使用功能的好坏直接影响整条线路的畅通,既有公路中由于受到当时局限的设计、材料、施工加固等各方面的影响,严重制约了公路运输事业的发展,加上不能适应现在交通量飞速增长,使得旧桥检测和旧桥加固技术显得非常迫切。

1加固目的

随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,截止至2000年,我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造,桥梁加固后,可以延长桥梁的使用寿命,用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。因此,加固设计必须本着“牢固可靠、简便耐用、经济适用”的基本原则。

2加固方法

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。旧桥加固方法可综合为以下几类。

2.1结构性加固

体外预应力加固法。体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。目前常用下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法两种。

在合理安排施工流程的情况下,该方法可最大限度地减少对桥上交通的影响,甚至可以在有限开放交通的情况下组织施工,因此近年来国内工程实例较多。如301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥的加固。但加固后体外预应力筋的防腐问题一定程度上增加了后期养护费用,因此,一般不是公路部门的首选加固方法。

粘贴钢板或碳纤维(CFRP)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它薄弱部位,使钢板与加固混凝土结构形成整体,以达到提高结构承载能力的目的。该方法具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点,近些年来在钢筋混凝土桥梁的加固维修中为公路部门广泛采纳,是近几年应用最多的加固方法。如广州东圃大桥加固。

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。如广深高速公路福田互通立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固。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。

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。如河南南阳桐柏淮河大桥加固。

改变结构受力体系加固法。改变结构受力体系加固法是通过改变桥梁结构受力体系以达到提高结构整体承载能力的目的,是一种变被动为主动的加固方法。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。但该加固方法施工改造时一般要涉及到桥面铺装的再处理,增加了改造费用且加固效果受负弯矩区施工质量的影响较大,目前极少单独采用。如2003年湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)加固、2005年福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)加固。

此外,结构性加固方法还有增设主梁加固法、锚喷混凝土加固法和增加横向联系加固法等。

2.2非结构性加固

钢纤维混凝土修复桥面铺装层。对桥面铺装层的严重破损,可考虑采用钢纤维混凝土修复。这种材料具有高强度、抗裂能力强,抗冲击耐磨耗等性能,可延长桥面的使用寿命,在不增加桥梁恒载的情况下,改善梁的结构受力性能。

伸缩缝的更新改造。在桥梁维修中,以下几种类型伸缩缝的使用是较成功的。SFP“三防”型伸缩缝在大型桥梁上的应用情况良好;仿毛肋伸缩缝在大、中型桥梁的大量使用,效果明显;TST、FG系列桥梁无缝伸缩缝,在中小行桥梁上也得到广泛使用。

2.3U型高桥台加固

预应力锚索框架法。该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套40厘米的钢筋混凝土,并在两侧墙增设水平预应力索对锚和前墙增设地锚的方案。该方案适用于不能中断交通又无法架设便桥的高桥台病害修复。

锚杆配合钢筋混凝土抱箍法。该加固法采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打入锚杆与槽钢抱箍,最后在U型桥台前墙和两侧墙外加套25厘米的钢筋混凝土,新旧墙体采用锚杆连接形成整体。该方案适用于地基承载力不足,且施工处理不到位,造成桥台前墙下沉。

2.4桥墩加固

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,即在旧桩的两侧各增设一根桩,并通过植筋扩大承台,共同受力。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。 转贴于

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;西藏尼木大桥的加固,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。

3加固方案选择

加固方案与诸多因素有关,常考虑的主要因素:3.1桥梁结构型式;3.2桥位地形、水文、自然状况;3.3桥梁现状分析研究结论;3.4施工技术水平;3.5能否封闭交通;3.6预期加固效果;3.7资金投入量等。

合理的加固方案是将上述加固方法优化组合,体现出加固效果及经济效益。应注意以下两点:不同的加固方法有对应的设计计算方法;加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结构的制约,如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;

4加固效果评价

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桥墩的加固效果。

桥梁的加固维修技术是最近兴起的一门新技术,为了指导桥梁加固技术的应用,需提出一整套完整的实用性公路桥梁检测、评定与加固成套的技术规范,为我国公路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、经济安全,使得桥梁加固做到“有法可依”。

参考文献

[1] 《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中国计划出版社,1992.

[2]《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECS146:)中国计划出版社,2003.

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