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本文目录一览:
浅析桥梁的加固措施有哪些
桥梁常见的加固措施如下:
1、外部粘钢加固法;
2、粘贴碳纤维加固法;
3、加大截面加固法加大截面法 ,也称为外包混凝土加固法;
4、预应力加固法,中交路桥科技专业从事桥梁加固。
公路桥梁加固技术?
公路桥梁加固技术是怎样的?是什么原因?请看中达咨询编辑的文章。
一、桥梁加固的任务和形势
(一)桥梁加固的原因
1、随着经济的发展、交通量增大,载重等级发生变化。
2、早年设计的指导思想注重于材料的节省,安全度低。一般来说造成断面单薄、安全储备低,其中最典型的就是双曲拱。
3、桥梁耐久性差和年久老化,如砖拱桥等。
4、近年修建的桥梁,因设计失当或者施工质量差,也存在着加固的问题。
(二)桥梁加固的难度大
1、已通车的桥梁,有现实的交通需要,因为要在不中断交通的情况下进行加固,所以加固时有交通干扰。
2、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。
3、新老结构的结合是一个难题:这里包含新老结构体系的变化和过渡,还包括新老桥体的结合面。
4、风险大:因为凡是要加固的桥梁,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。
(三)加固的技术要求高
1、通常业主单位更愿意废弃旧桥另修新桥,除非必要时才利用旧桥而采用加固措施。
2、由于旧桥加固方案的设计,工作量大,收费低,所以一般大的设计单位不愿意承担这样的设计任务。
3、加固设计需要良好的桥梁理论水平和力学基础知识。确定加固方案时要能正确分析和判断旧桥的安危程度,即其结构状态和内力大小程度。这就需要一定的力学试验以作结构分析的支撑。
4、加固方案实施中存在复杂性。加固方案和处理方法要有一定施工经验的专业队伍。
(四)桥梁加固的政治和经济作用
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。
加固桥梁不是新建项目,一般来讲不是领导人的政绩。但加固桥梁却可以预防和避免桥梁的坍塌造成物资和人身的伤亡,能避免主管领导的政治灾难。
二、加固的方案
(一)加固的思路
1、加固和维修养护所起的作用是不同的,维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作,而加固却是从承载受力的角度来处理的。
2、第一类加固需求,桥梁不能承受原设计荷重要求,应该通过加固恢复其原有的承载力。
3、原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求,要求提高到一个新的标准。
4、桥梁要通过一次性的特重荷载,要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏,过后恢复正常。
一般来说加固方案可以考虑减少内力或增大断面,也可以应用加固新材料。
(二)加固方案和方法
目前,关于混凝土桥梁加固方法主要有:1、结构性加固,如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑;2、非结构性加固,如对裂缝进行封闭或压浆处理;3、最近几年国外采用碳纤维复合材料(CFRP)取代钢板,使加固技术发生了根本的变化。
三、加固的材料和工艺
碳纤维复合材料是一种新型的材料,可以取代钢板应用在桥梁的加固工程中,因此受到人们的广泛重视。这种材料在日本最受重视,应用也最为广泛。我国对这种新型的材料是在98年开始实际应用的,目前对它的应用和研究正在深化和发展。
碳纤维复合材料(CFRP)的特点
1、不增加恒载及断面尺寸;2、不减少桥下净空;3、施工方便,成型方便,可适应不同构件形状。4、环氧树脂黏结,不需要锚固螺栓,对原结构无新的损伤。5、可根据受力需要粘贴若干层。
2、碳纤维复合材料(CFRP)主要有三种,即碳素纤维、高分子聚合纤维、和玻璃纤维。
四、加固方案的实施
加固方案的实施需要有一定经验的熟练工人和施工队伍来完成。对于工艺上也应有比较高的要求。
五、桥梁加固后的观测和检查验证
加固后需要对桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。
六、桥梁加固应形成专门的规范
在不断总结经验和技术进步的基础上应形成桥梁加固的专门规范。
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桥梁质量控制及加固措施?
桥梁质量控制及加固措施是非常重要的,了解加固措施的初衷才能更好的理解问题所在,每个细节的处理都非常关键。中达咨询就桥梁质量控制及加固措施和大家说明一下。
作为城市中的道路系统重要的一部分——桥梁的结构的完整性、系统性和稳定性将会直接影响城市交通中的安全、畅通和舒适问题。该工程同样关系到居民的生活,也是加大城市发展的潜质的保障,故而关注桥梁的安全是至关重要的。本文依据桥梁施工中的实际状况,讨论了桥梁的加固措施,还分析了质量控制措施,包括预应力控制、线型控制、稳定性控制,以期能大幅度提高施工质量,从而保证桥梁完工后符合设计和规范的要求。
一、桥梁施工过程进行质量控制的三方面。
桥梁在施工时经常会出现变形现象,尤其是大跨度桥梁,并且在施工过程中源于许多因素的影响,桥梁施工经常会不完全符合预想状态,因此为了使桥梁建成后能够符合规范和设计要求的平面位置或者标高等方面,所以必须要实行桥梁施工过程控制。
(1)在施工过程可进行线型控制。线型控制可分为两种:首先是平面线型控制,就是说要在平面上将桥梁轴线控制在规范或者设计要求范围内。这种方法相对于直线梁桥来说比较容易达到,而弯梁桥需要通过结构分析和一些相关手法才能达到这样的目的;其次是竖向线型控制,就是在桥梁上选择一些位置作为控制点,通过这些控制点位置的标高来控制整个桥梁的线形,使其符合设计及规范。若是该环节出现误差,就会产生桥梁合拢困难、纵向出现起伏等状况,导致桥梁平面的恒载比实际超重,桥中的预应力筋角度出现误差使桥梁的内力偏离设计,甚至桥外观、结构的尺寸都会出现问题,与原设计和相关规范不符。对于误差范围也就是线型控制的标准问题,要参照桥梁的设计、实际状况、规模技术等情况,以及施工控制过程来确定。规范中规定了悬臂方式浇筑的混凝土模式桥梁的轴线的偏位要小于10mm,桥顶的高程上下都不应该偏离20mm以上。
(2)在施工过程中可进行应力控制。施工的基本要求就是要使桥梁在成桥以后,受力的状态应该完全符合设计,要不然无论对于桥梁的寿命还是承载性来说都不会达到设计所设定的标准。并且在施工时,如果混凝土的拉、压应力超出了规范中的限制,就可能会出现裂缝,并且降低构件的寿命和抗裂程度,甚至可能使构件破损导致桥梁坍塌。要判定预应力桥梁施工成功关键在于是否准确实现了预加应力,这同时也是保证结构的强度的措施,故而要对预应力筋和混凝土的预应力进行准确控制。相关规范中对其精度和手段没有细致描述,一般都依照实际考虑,比方说:预加应力、温度、结构自重、施工和风雪荷载、基础变位或者偶然因素等等。
(3)在施工过程中可以进行稳定性控制。在桥梁进行结构验算时也要检验其稳定性。由于现阶段的需求使得跨径大幅度增加、箱梁薄壁化、桥塔高耸化和使用高强度性材料都会使桥梁结构的部分或者整体的刚性降低,这就意味着现阶段稳定性控制的重要性。而如果结构失去稳定性就是外力在增大到界限值时,结构开始失去原处于的平衡状态,稍微有些浮动,在后期迅速变形,导致结果不能再正常工作的状况。桥梁施工的过程正是结构不断构建的程序,即是其体系要经过不断的复杂转换,所以该体系一定要承受各种荷载以维持其稳定状态,要不然结构便不稳定。故而稳定性控制就是在施工过程中,要通过计划或者预测可能出现的各类型状况,经过监测和检验,实施一些手段以阻止结构失稳。
二、桥梁的加固措施。
桥梁是道路中相互关系的重要纽带,也是交通运输中不可缺少的一方面,桥梁的事故灾害问题就是说因为自然条件或所受外力的变化,桥梁的结构受到损害,并且在累计到一定程度时导致桥梁失稳或是承载力不足,引起桥梁病害或发生事故,故而桥梁的加固措施是保证其质量的重要条件。
(1)裂缝注浆。桥体的裂缝是较为常见的桥梁病害,很多时候也是导致事故的直接原因,若是处理不好就会有严重的后果,不但可能使桥体整个坍塌,也可能威胁到居民日常生活或是经济发展。在对桥梁裂缝进行处置时,一般会采用见缝灌浆的方法,效果良好且工序简单。工艺流程是根据相关数据来确定合适比率的环氧树脂浆,运用比较专业性的机械装备把浆体注入裂缝进行合缝,确保浆体把缝隙完全充实,这样桥体才具备足够的承载性和支撑性。在桥梁上、下部出现裂缝时经常采用此方法,又因为桥梁构造、材料或是裂缝都不相同,所以浆体要根据实际情况来配置。
(2)地基加固。若是桥梁地基不紧固很容易发生事故,地基失稳还可能使桥体本身发生倾斜或是坍塌,对居民安全也造成一定的威胁。正是因为地基直接关系到桥梁的整体性能,所以要重视地基施工过程。房屋建筑中的地基和桥梁地基是有区别的,房屋建筑的地基多是人为改造,还采用了加固防范的措施,但是桥梁地基大部分还是采用的天然地基,正是因为这种天然地基埋置的很浅牢固性差,所有一旦受到河水冲刷或海水腐蚀就可能受到损害,也因此易发生事故,尤其是遇到地震或是海啸等自然灾害时情况更是令人堪忧。若是河底的地质情况发生变化也容易使地基失稳,出现地基局部软弱的情况,在后续的地基不对称沉降后,桥体就可能开裂发生坍塌。所以为预防这种情况,可选择浆砌片石来铺砌地基,或是把丁字塔设置在河床的上游部位,这些措施都可以保护地基或是对桥梁进行加固。
(3)加固桥面上的铺装层。若是桥体的铺装层开裂或是裂缝也会对桥梁的安全带来威胁,因为桥面上的铺装层出现开裂、裂缝、破损和剥离等情况都是一种信号来暗示桥体灾害,如果不及时预防或是维修很容易发生事故。混凝土桥要注意钢筋不被锈蚀和桥体的整体性,石拱桥要注意结构自身和施工方式等情况,避免拱圈渗水的情况,并且不同的桥梁要根据实际情况和结构特点来进行维修或处置,如果年代久远破损严重尽量拆除重新建造,病害程度不大就可以先寻找病害原因进行处置维护。通常在对于桥面的整个铺装层实行整修时大多会选择沥青碎石,以达到不改变桥梁的承载性的目的,对桥梁进行加固。
(4)桥墩加固。桥墩如果不牢固或是承载性不足或是受到损坏都可能引起桥梁出现塌陷,所以桥墩的稳固性也是桥梁施工中的重中之重。又因为桥墩主要依靠其坚固性和稳定性来影响桥梁的整体结构,所以我们要想提高桥梁的承载能力和寿命就要依靠这一点。在加固桥墩时要充分考虑到实际桥体的情况,有时会通过桥墩植筋进行加固,也就是直接在桥墩的断面上加大植筋来加固,有时会选择粘钢进行加固,即把钢板通过建筑结构胶直接在桥墩的断面上进行粘结,还可以加大桥体变形能力,在工程中应用也很广泛,实际施工中可以优先进行考虑。
桥梁构造施工和质量的好坏程度将会直接对桥梁的整体性能产生影响,所以必须要根据规范和设计做好施工过程质量控制,同时加固桥梁,为桥梁建设打下坚实的基础,加强质量监督,严格规范施工,并不断积累总结施工经验,保证施工质量,最终建造出实用耐用的桥梁工程。
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桥梁加固的方法有哪些?
方法一桥梁专业加固:加大截面加固法
加大截面法桥梁专业加固,人们又把其称为外包混凝土加固法。
其定义是指采取增大混凝土结构或构筑物桥梁专业加固的截面面积,目桥梁专业加固的是用来提高其承重力和满足正常使用一种有效的加固方法。
当钢筋混凝土受到弯构件受压区加混凝土现浇层时,可以增加截面有效高度,扩大截面面积,最终实现提高构件的正截面抗弯,并且其斜截面也抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。
这种加固的方法可以广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件,以及一般的构筑物加固。
一般条件下,主要是采取加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主要方式方法。
方法二:体外预应力加固法
体外预应力加固法适用于高应力状态下的结构,尤其更加适用于大型结构的加固等。
并且能够提高承载力、刚度和抗裂性,而且在加固后所占桥梁的空间小。
体外预应力法的加固原理是施工方在梁的下缘初的受拉区地点设置预应力材料,并且通过张拉的方式对梁体产生偏心预应力,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,从而减小桥梁专业加固了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。
但是这种方法的缺点是局部布索效果明显,锚头增多,节点构造复杂,施工作业面要求高等原因使加固钢桁架整体经济效益不高。
该方法主要适用情况是高应力状态下的结构,或者是大型结构的加固等情况,也或者是用于控制梁体裂缝及钢筋疲劳应力幅等情况。
常用桥梁加固方法?
1前言
对原有桥梁进行加固补强、改造翻新,最大程度利用现有资源,保证其使用安全,延长其使用寿命是当今国际工程界关注的重大课题之一。
2桥梁加固常用的方法
桥梁加固常用的方法有以下八种:
2.1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,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度和抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。
2.2外包混凝土加固法
外包混凝土加固法又称增大截面加固法,它是通过增大构件的截面和配筋,以提高构件的强度、刚度、稳定性并减少裂缝宽度。对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、基础等,在条件许可的情况下均可采用该方法加固。外包混凝土将使原结构增加一部分恒载重量,因而在拟定外包混凝土尺寸时,应同时考虑外包构件以下的结构承载能力是否足够,这是外包混凝土方案是否成立的前提。
2.3钢板粘贴加固法
由于交通量的增加,主梁承载力不足,或纵向主筋出现严重的锈蚀,或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝,此时,可用粘结剂及锚栓将钢板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,以钢板代替增设的补强钢筋,提高桥梁的承载能力与耐久性。
2.4喷锚混凝土加固法
首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的结构内,挂设补强钢筋网,然后再喷射一定厚度的混凝土,形成与原结构共同受力的组合结构。喷锚混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气将新混凝土混合料,通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上,凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。
2.5改变结构受力体系的加固法
这种加固、改造方法是通过改变桥梁结构受力体系,达到提高桥梁的承载能力的目的。它的基本原理是以减少控制截面的内力为目的进行加固。对于拱桥加固,可通过体系转换法将单纯拱的受力状态改变为拱梁组合体系受力状态,即将拱上建筑变为梁式结构,拱梁组合体系受力状态较单纯拱更为均匀。另外,对于拱式拱上建筑的旧桥,改拱式为梁式拱上建筑,所带来的恒载重量减少量是非常显著的。
2.6体外预应力加固法
体外预应力加固法主要用于梁式桥(包括简支梁、悬臂梁、连续体系梁桥等)正常使用极限状态超限的结构,通过对旧桥施加体外预应力,能够达到减少或消除裂缝,减小梁体下挠,改善结构各截面应力状态的目的。其基本原理是通过在梁体外设钢质的拉杆或撑杆,并与被加固梁体锚固连接,然后施加预应力,强迫后加拉杆受力,从而改变原结构内力分布,并降低原结构应力水平,使结构承载力显著提高,且可减少结构变形,缩小裂缝宽度甚至闭合。
2.7减轻拱上自重加固法
减轻拱上自重也是一种调整拱上恒载分布的手段,尽管它们的目的都是为了恢复和提高原桥的承载能力,但它们的出发点和适用场合却是不相同的。调整拱上恒载分布是针对主拱圈变形过大,通过调整拱上恒载的办法来调整拱轴线与压力线;采用减轻拱上建筑的自重,则主要是针对某些双曲拱桥的基础承载能力较低,通过这一措施降低对基础承载力的要求。
2.8拱桥的拱圈和拱肋常用的几种加固方法
为了提高拱桥的承载能力,往往采用增加拱圈厚度和刚度,加大拱肋截面、增设新拱肋等方法,下面介绍不同情况下的不同加固方法。
(1)砖石拱桥的拱圈内壁出现表层剥落、松散、老化等情况且不适应目前交通时,可采用在肋圈内壁挂钢丝网,并喷射水泥砂浆的加固法。
(2)钢筋混凝土拱圈内壁浇筑加固法。拱桥拱圈内壁损坏严重时可采用此法,具体做法与上述方法相似。
(3)原拱上增设钢筋混凝土拱圈加固法。此法是拱桥中较常用的加固法之一,它不仅加固了拱圈,且将原有开裂拱联结在一起,也利于桥面排水。
以上介绍的常用加固方法为传统的混凝土结构加固方法,虽然有效,但均受到一定条件的限制,存在以下缺点:对结构的外观及使用空间均有一定的影响;施工时的湿作业和大型设备对环境和生产有一定影响;在有的方法中新旧两部分的连接对原结构有一定的损伤;加固材料易腐蚀或脱落;增加结构物的荷重等。
3采用在台后加孔的方法处理桥台
在软土地基上修建桥梁可能会造成软基病害,经常由于设计上压缩孔径过多、总体布置欠妥,地基土质松软及承载能力过低而致使桥台位移,特别是拱式体系上部结构,由于桥台位移而使主拱圈开裂等常有发生。尽管是梁式上部结构,也会因桥台位移而产生病害,有的时侯因台后填土过高且台后填土夯实不够,加之软土地基的影响,发生土体滑塌,甚至会出现桥台桩基剪断等事故。对于上述情况,如采用桥台后加孔减载的改造措施,尚可取得较好的效果。
某地区一座双曲拱桥,全桥建成后即发现原桥台明显下沉,致使拱顶3-4m范围内拱肋下缘开裂,拱脚处主拱圈和拱座脱开,裂缝宽度达9到13mm,呈上窄下宽状。分析原因,主要是由于桥位处土质较差,表层为淤泥,下为深2m的粘土,下层为亚砂土类粉砂且含腐植质杂质,经果大量地试验,在3米深处土基容许承载力仅为0.15MPa。最终确定采用台后加孔减载的方法进行改造,先拆除台后10m长的驳坎及填土,改为2孔5米的钢筋混凝土板桥。在拆除驳坎时要分两次进行处理,先拆掉其中一部分,待加孔的墩台基础间的混凝土支撑地梁浇筑完毕并达到一定强度以后,然后将驳坎拆除至与原桥台基础顶面相平。
桥梁加固可以采用的形式是多样的:如加大截面加固法、体外预应力加固法、外部粘钢加固法和粘贴碳纤维加固法等都能达到同一目的,只是加固途径、加固效果不同。如对裂缝的限制,体外预应力法是一种主动受力加固法,能将现有裂缝宽度缩小,并能将在运营状况下的裂缝宽度控制在规范以内;而外部粘钢或粘碳纤维加固是一种被动受力法,它能够约束裂缝扩展。这些方法都能达到加固目的,只是各有优缺点,在旧桥加固改造工程中,应根据桥梁的特点选取最佳的加固方法。
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桥梁加固有哪几种加固方法?
1、外部粘钢加固法;外部粘钢加固法是一种采用化学粘结剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面 ,使之与构件形成受力整体 ,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求桥梁专业加固的加固方法。
2、粘贴碳纤维加固法;粘贴碳纤维加固法是采用高强度或高弹性模量的纤维复合材料(碳纤维布或者碳纤维板),用专门配置的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件表面 ,使之与原构件形成整体共同受力的加固方法。
3、加大截面加固法加大截面法 ,也称为外包混凝土加固法;这种方法是用增大混凝土结构物的截面面积和配筋进行加固的一种方法。这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重 ,能够提供更高的承载力。通常情况下 ,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。
4、预应力加固法;预应力加固法是采用外加预应力的加固方法 ,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固、预应力撑杆加固以及预应力碳纤维板加固 ,预应力拉杆加固主要用于受弯构件 ,以梁身为锚固体桥梁专业加固,通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力 ,以抵消结构本身的自重 ,减少车辆荷载作用下的应力。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱。预应力加固技术可使碳纤维在承担结构传递的荷载应力之前就已经处于较高应力水平桥梁专业加固,预先发挥一定强度。因此,预应力碳纤维技术是传统碳纤维技术的必然取代桥梁专业加固!
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