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加固方案设计(加固的施工方案)

贵港加固改造设计公司 2周前 ( 11-15 23:29 ) 993 抢沙发
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本篇文章给大家谈谈加固方案设计,以及加固的施工方案对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

一般的房屋加固有哪些方法

1、混凝土加固:用混凝土加固房屋,施工方便,省钱又省时。

2、粘钢:施工时,要选择优质材料和专业施工队,才能保证加固效果。

3、碳纤维布:这种材料加固效果好,省时省力,但是一定要保证材料质量,否则也会影响加固效果。

拓展资料:

房屋加固施工过程中需要注意什么?

1、遵循加固设计原则。

在房屋加固的时候,需要有加固方案的制定,而加固方案是严格按照加固设计原则来制定的。房屋加固施工的过程中,需要严格执行加固方案,因为加固设计出来的方案是对房屋存在的问题而设计的,遵循加固设计原则就能对房屋加固起到应有的效果。

2、加固材料的选择。

房屋加固施工中,对于加固材料的选择很重要。因为房屋加固的材料选择往往会决定房屋加固的效果,不同质量的加固材料会起到不同的作用。在选择加固材料时,必须要选择高质量的材料,这样可以更好得保证房屋加固工程的质量。

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混凝土结构工程加固方案的探讨?

混凝土构筑物因出现功能性改变,如接建、增加荷载等,或在出现质量问题,如配筋不足、灾后修补、混凝土强度不够等,都需要进行加固。其加固施工及加固方案的制定尤为重要,对于需要加固的构筑物,应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则,只有这样,加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益。

优秀的加固方案具体体现在其施工作业方便、施工技术先进、经济效果好、加固质量高等四方面的特点。

1.良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固工程方案的优劣,首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件,没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性,但是,由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度,而造成施工工期长,劳动用工大,安全系数低的弊端,结果是将影响到加固质量。例如,某工地大梁产生严重裂缝,需要加固处理,其设计的在砼加固施工方案为两种:分别是采取简易修补法(即,将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除,露出钢筋后,将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后,用环氧砂浆进行封闭,达到加固目的)和加大截面加固法(即,通过增大构件的截面和配筋,用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性,并达到修补裂缝的目的)。

经对设计方案分析,此两种方案除具有工程造价低的优点外,还存在以下几点不足之处:1)技术可行性差,由于此大梁跨度大,凿除混凝土梁则需分段进行,要用大量的临时支撑进行安全防护,造成周转材料不必要的浪费;2)劳动强度高,在凿除混凝土梁时,因分段施工时,只能凿一米挪一米,成倍增加了劳动强度;3)工效低,大量的重复劳动和落后的施工作业方法,延误了施工工期并导致劳动效率下降;4)安全性差,因所有大梁必须将钢筋凿除外露,大梁承载力减小,在施工时,须时刻注意防护措施是否到位,麻痹大意则易出现意外事故;5)产值效益小,大量的周转材料和人工费用的浪费,加大了生产成本,减少了生产效益;6)加大的截面影响房屋外观和空间尺寸。

基于这些原因,经与甲方和设计院商讨,改变加固方案,采用先进的外包钢加固施工方法,应用QR型建筑工程结构胶粘锚技术,对这些大梁进行加固,由于技术先进,加固性能好,占用空间小,施工周期短,材料消耗少,工艺简便、安全并减轻了劳动强度,提高了加固质量。取得了良好的综合效益。

2.不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等,随着科学技术的不断进步,应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法,如,化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生,并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点,应根据需要加固的构件情况,综合确定加固方案。

(1)以框架梁的加固为例,个人认为,较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法,前者以造价低,施工简单,占用空间小,加固效果好,明显优于加大截面法和预应力加固法,后者除材料费用高外,则各种优势尽显其中,重要表现在自重轻,材料自身几乎不增加重量;强度高,固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍;劳动强度小,一个作业面只需一至两人操作即可;施工工期短,熟练工人每人每天可完成近200m2左右。但是,应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

(2)以框架柱的加固为例,较为常见的加固方法有外包钢加固法,即,在混凝土柱四周包以型钢进行加固,这样既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承载力,具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式:干式加固法是将型钢(一般是角钢)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型钢与混凝土之间无连接,由于与混凝土没有形成一个整体,所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料,将角钢粘贴在混凝土柱上,二是角钢与混凝土之间留一定间距,中间浇筑混凝土,达到外包钢材与混凝土相结合。

两种作业方法相比较,干式作业法施工更为简单,价格低,施工时间短,但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时,应根据加固要求和原构件情况,合理挑选适当的方案进行加固。如,新乡市泰和宾馆由于功能改变,原设计一层柱子采用的是干式加固方案,将L100×6的角钢包于柱子四周并用缀条连接,已完全满足加固需求:而新乡市某机电工程学校四、五层柱子,由于内置钢筋锈蚀,致使混凝土柱产生裂缝,采取的是湿式加固方案,对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将L80×6的角钢粘贴到混凝土柱四周,达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。

另外,对于加固工程,还有焊接补筋加固法、套箍加固法、喷射混凝土补强法、化学灌浆修补法、粘钢加固法、碳纤维加固法等,每种加固方法各有其特点及适应范围,只要行之有效,技术成熟,既满足加固要求,又经济实用,均可采用。

3.加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺上写文章

优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、科学性、先进性。个人认为,化学补强法不失为当前加固工程中首选的一种最为先进的工法。众所周知,一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间,已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求,而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。例如,在我负责施工的南宁市动物园10#职工住宅综合楼工程的加固部分,就是采取化学补强的方法,应用QR型建筑工程结构胶粘剂,对其第五层、第六层框架梁进行粘钢加固,满足了住宅综合楼荷栽加大情况下的正常使用要求,充分显示出新技术、新材料、新工艺在加固工程中的应用成果。

在化学补强方法中,除粘钢加固外,碳纤维加固工艺也不失为一种先进的加固工法,与其它一般加固工艺相比,其更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、施工便捷、质量好的特点,加固性能均优于目前其它加固方法。

可见,选择加固工程方案要有针对性,不同的加固工程应采取相应的加固措施,其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时,还要体现出其工艺技术的科学性和先进性,这样的加固方案才是优秀的加固方案。

4.几种典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求,因此,选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:90)中几种典型的加固方法,依照施工经验,不同的加固方法在施工时应做到的重点。

4.1外包钢加固法

要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键,对于干式加固施工,为了使角钢能紧贴构件表面,混凝土表面必须打磨平整,无杂物和尘土:当采用混式加固施工时,应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料,对钢板进行除锈,混凝土进行除尘并用丙酣或二甲苯清洗钢板及混凝土表面,进行粘、灌。

4.2预应力加固法

采用预应力拉杆加固时,在安装前必须对拉杆事先进行调直校整,拉杆尺寸和安装位置必须准确,张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验,保证拉杆传力正确可靠,避免张拉过程中断裂或滑动,造成安全和质量事故;采用预应力撑杆加固时,要注意撑杆末端处角钢(及其热板)与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验,检验合格后,将撑杆两端用螺拴临时固定,然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填襟,加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

4.3改变结构传力途径加固法

增设支点若采用湿式连接,在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面,应进行凿毛,清除浮渣,洒水湿润,一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接,型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆,待型钢套箍与支柱焊牢后,再用较干硬砂浆将全部接缝隙塞紧填实;对于楔块顶升法,顶升完毕后,应将所有楔块焊连,再用环氧砂浆封闭。

4.4混凝土构件外部粘钢加固法

此法施工较为简单,但首先需要着重注意混凝土和钢板的表面处理,对于旧、脏严重的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢污物后用水冲洗,再对粘合面进行打磨,除去2~3mm厚表层,露出新面和平整,将粉尘清除干净;对于混凝土表面较好的,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2mm厚表层,使之平整,清去粉尘,再用丙酮擦试表面即可:钢板表面处理应根据其绣蚀情况,可用喷砂、砂布、砂轮机打磨,使钢板出现金属光泽,打磨纹路尽量与受力方向垂直,然后用丙酣擦试干净。

其次要注意对胶粘剂的选择,目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂,对胶粘剂的选择一定要慎重。第三要注意在配胶、粘贴过程中的细节,胶粘剂要严格按照说明书要求的比例配制,尤其是要掌握好固化剂的用量,搅拌要均匀,同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。最后要注意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。

就目前来看,这些混凝土结构加固技术还有待于在实践中进一步探索,随着建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,更好的加固施工方法将会有更大拓展,因此,加固施工方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。

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加固方案设计(加固的施工方案) 钢结构玻璃栈道设计

公路旧桥加固技术方案?

公路旧桥加固技术方案有哪些?有哪些项目可以参考?请看中达咨询编辑加固方案设计的文章。

一、问题加固方案设计的提出

随着时间的推移加固方案设计,任何公路桥梁都将成为旧桥,都会因各种原因不同程度地存在缺陷、病害需要维修、加固和改造。江西省大部分二十世纪六、七十年代修建的、设计荷载标准较低的公路桥梁仍在服役,截止2000年底,江西的危桥有427座,13849延米,旧危桥改造任务十分繁重,全部推倒重来的思想既不现实,也不科学,更不应该。

因此,我省在八十年代初,在不断提升技术等级的公路改造、改建过程中,即开始公路旧桥加固改造技术的研究与实践。先后针对不同桥型、不同的加固技术和方法,完成了多项旧桥加固改造方面的科研项目,取得了显著的经济效益和社会效果,其中两项获江西省科学技术进步奖。由于旧桥检测、评定与加固技术是一项既综合复杂又在不断发展和更新的技术,也是公路工程技术人员共同关心的热点问题。所以,下面简要介绍江西省在公路旧桥加固技术的一些研究成果和实桥情况。

二、主要开展的科研项目介绍

1、我省于1983年完成“提高小型梁板桥承载能力的研究”,为定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度,提出了“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标,以及计算方法。两者反映的是全桥状况,前者指全桥刚度提高了的倍数,后者指全桥承载能力提高了的倍数。该项成果多次被外省引用。

2、1988年~1991年完成的“锚喷砼加固双曲拱桥的研究”,使一座五孔跨径45米的双曲拱桥由原设计荷载:汽-13,拖-60,提高到汽-超20,挂-120,并安全通过总重134吨的超重车。该项成果,经交通部科技情报所检索查新证实,在当时属全国采用锚喷砼加固桥梁中,跨径最大、提高桥梁荷载等级最多。

3、1994年成功完成全国首座梁底侧采用体外预应力直索加固提载梁式桥的研究,并同时采用锚喷技术,解决了体外预应力索锈蚀和受温度变化失效的技术难题。

4、1996年完成了“带挂孔普通钢筋砼双悬臂梁桥加固研究”课题,成功地应用钢纤维砼解决了桥面负弯矩区砼开裂、致使钢筋锈蚀的问题。

5、成功完成悬臂式拓宽梁式桥和拱式桥桥面的研究,使净-7的桥面拓宽至净-9+2×加固方案设计;1.5米人行道,总宽12.5米。

6、成功完成碳纤维布加固梁式桥的研究,并通过加固前后鉴定性静载试验证实了提高抗弯能力的加固效果。

7、先后成功应用粘贴钢板、粘贴钢筋、外包砼和套拱法等加固桥梁上部结构;以及多种方法加固桥梁下部结构。

三、典型桥梁的加固方案介绍

1、德兴香屯大桥(锚喷法、双曲拱桥)

1.1大桥设计简况香屯大桥是通往德兴铜矿公路上的一座大桥,1969年8月竣工通车。

大桥设计荷载为汽—13,拖—60,桥面净宽为净-7+2×;0.25m。上部构造为5孔45m(矢跨比1/6)的双曲拱,横向6肋5波。下部构造为重力式实体桥墩和加后座的u型桥台。除德兴台奠基于密实卵石层以外,其余墩台均建于千枚岩基岩上

1.2香屯大桥病害状况

(1)主拱圈裂缝

①主拱圈中波纵向裂缝,检查时发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。

②肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。

③拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是u形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。

④横系梁裂缝。为数较少但除第1、4孔外均有发现。

(2)主拱圈轴线下降主拱轴线普遍下降,拱顶下降5~18cm,l/4点下降0~9cm,而且上下水下降值很不一致。

(3)桥面变形及破碎桥面纵向变形已呈波浪形,但高差尚不很大。而桥面破碎现象甚为严重,且集中在3、4、5孔及两台后座上,在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤其发达,以致破碎露筋。

(4)腹拱、立墙病害腹拱及立墙均为浆砌片石材料,由于防水层质量差,许多腹孔及立墙上均有渗水痕迹,以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”。腹拱圈及立墙上也发现有裂缝。

(5)桥台后座变形严重两桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝均增大至8~10cm(设计为2cm),且从外部可见内部填料中的空洞。在横向、后座两挡墙均偏出桥台外缘5~8cm。后座上桥面沉陷多次,修补时发现其填料在上层2m左右为煤渣,车辆通过时,煤渣则由沉降缝处外泄,因而其上路面不能稳定。

⑤墩台身裂缝各桥墩上均存在竖向裂缝,反映了施工时混凝土浇筑及水泥、骨料质量的一定问题,但裂缝多般为早期出现的许多裂缝,因年代较久,沿缝出现白色晶体析出物。

浆砌片石桥台上亦发现不少竖向、斜向裂缝,但较细微。

1.3香屯大桥加固设计要点通过对该桥进行检查及分析的情况来看,尚未发现墩台基础出现病害的反映,即使是置于非岩石基底上的德兴岸桥台亦未发现位移的迹象,所以大桥的加固主要针对上部构造和桥台后座。

1.3.1主拱圈加固原横系梁尺寸偏小,横向联系差,属薄弱构件,针对这一病害,将原横系梁由116×;15×;18cm加大截面尺寸至116×;15×;50cm,把拱顶部分三根横系梁改为横隔板116×;30×;84cm,以加强横向整体性,使全拱宽共同受力。除端系梁外,其它横系梁原定用喷锚技术施工,后改为预制安装。

由于主拱圈受力大,裂缝多,采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射25#厚6cm砼加固拱圈截面,以提高各孔的整体刚度和承载力,为使拱脚应力减小,在每跨拱脚至第二腹孔的拱圈顶现浇30#钢筋砼,厚10cm,其设计图如下:

1.3.2桥面原桥面缺乏稳定而坚实的基层,整体性差,有必要将原桥面彻底清除,并挖除部分砂砾垫层(如是非砂砾填料,必须挖除,换上砂砾填料,夯实),再加铺水泥稳定砂砾基层,厚15cm,其上浇筑20cm厚钢筋砼桥面。

1.3.3桥台后座加固将桥台后座上路面除去,改成30#钢筋砼单向简支预制板,厚35cm,支承于两侧墙上。用φ24mm的锚固钢筋使之与侧墙相接,其上铺装15cm厚30#砼桥面,钢筋砼板与后座填料间留有空隙,以使活载压力直接作用在侧墙上,从而减去了活载引起的对侧墙的土压力,并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。

1.4加固后承载能力评定

(1)在汽—超20主要组合荷载,挂—120附加组合荷载和特挂—150附加组合荷载作用下,预测各测点应力,变形和裂缝宽度均满足规范规定的容许限值,因此本桥能承受汽—超20,挂—120和特挂—150。

(2)本桥采用喷锚混凝土补强提高旧桥承载能力达到预期效果。

(3)本桥喷锚混凝土补强层与旧桥共同作用是不完全的。由于喷锚混凝土中存在空穴,结合粘结强度不高等原因,共同作用程度仅达65.6%。建议今后采用“湿喷法”进行锚喷施工,提高新旧砼共同作用程度,使喷锚混凝土层与旧桥起到完全的整体作用,提高加固效果。

(4)由于老桥收缩、徐变已基本完成,所以喷锚混凝土不承受原桥及自身恒载,在工作阶段仅承受活载,故喷锚混凝土强度不控制。

2、320国道灵溪大桥(体外预应力直索加锚喷法、梁式桥)

2.1灵溪大桥概况灵溪大桥位于320国道上,原是一座年代已久的老式桥。该桥于1970年10月由七孔不等跨八字撑架木梁桥改建成七孔不等跨简支钢筋混凝土梁桥,全长119.99m,上部构造为四梁式t梁。下部构造均为重力式墩台、八字墙。设计荷载为汽—13、拖—60,桥面净宽为净-7+2×;0.5m人行道。320国道改建成二级公路后,该桥通过的交通量较大,并常有200—300kn左右载货重车经过,且来往行人及自行车、板车亦较多。因此该桥成为全线缩颈段,时有交通事故发生。为确保交通畅通,与行人和车辆交通安全,经上级批准,将此桥加固和拓宽为荷载标准汽—20,挂—100,桥面净宽为净-9+2×;1.5m人行道。

2.2灵溪大桥拓宽加固方案

2.2.1拓宽加固灵溪大桥两端引道已改建为二级公路,混凝土路面亦已修建完成。另改桥位新建已属不可能。故仅就地改建或拓宽加固两种方案进行了比较。

(1)就地改建方案。为了不中断交通,就地改建就必须搭便桥,由于桥下水深常年在3~4m左右(因下游建坝),搭便桥费用较高;且改建需拆除原有上、下部结构物,又需一笔可观费用。但改建后,各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的,在心理上感觉更美观、耐用、可靠。

(2)拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥,只需适当控制交通,边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台,拓宽加固主要在上部构造上进行,因而可节约更多投资。只要拓宽加固方案得当,亦可满足设计荷载要求。但桥孔尺寸长短不一,原桥混凝土标号低,又有一定的病害,虽经拓宽加固,似乎总感觉不如新桥。

经过研究讨论,认为按照江西现时公路建设资金紧张的状况,能节省的建设费用应尽量节约、以投入到其它必需的建设项目中去,故应选择拓宽加固方案。

2.2.2原桥主梁加固增强方案加固增强方法很多,如:

①以锚喷或现浇混凝土方法增加t梁受拉区钢筋及加大梁身断面;

②以钢板粘贴加固增强;

③以体外预应力加固增强等。

据计算,原主梁增强至能承担汽车-20级,挂车-100的设计荷载需增加较多钢筋,费用较高,故不选用①法;②法因钢板外露,需经常养护且粘贴钢板不易使其紧密与梁身结合,故亦未采用。③法所需钢材较少,且施加预应力可使梁裂缝减少或闭合,施工也简便,但也存在预应力钢材防锈蚀问题及加强经常养护问题,同时预应力钢材直接受大气温度影响较大。经反复研究,决定采用先用体外预应力加固增强,再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题,又可避免其直接受大气温度影响,同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

(1)利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁,其上安装预制的微弯板。

(2)在挑梁悬臂部分架设预制的π形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长,一端支承在边墩挑梁上一端支承在路堤上特设的支墩上,此举系为了避免加宽桥台。

(3)在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间,用25号混凝土浇筑桥面加宽部分,桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净-9m行车道,在桥面铺装层及桥面加宽部分,均设置了钢筋网,使整体性能加强。

(4)桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心,将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡,使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。

2.3加固后试验结论

(1)从挠度测试结果表明,试验荷载下人行道梁和t梁挠度均很小。推算得的汽—20荷载(已考虑冲击系数)作用下t梁挠度仅为3.607mm,其f/l=1/4574;人行道梁挠度为4.142mm,其f/l=1/4104,均远小于l/600,完全满足使用要求。

从第二加载阶段挠度实测值与计算值比较表可看出,实测值大大小于相应荷载的计算值,其校验系数仅为0.329~0.369,说明人行道梁和t梁的实际刚度比理论计算用的刚度大很多,如t梁计算开裂惯性矩为0.0978m4,返算的实际惯性矩为0.14135m4,而梁的计算换算惯性矩为0.23197m4。

(2)由测试资料可知,加固拓宽前后跨中加载弯矩增大1.631倍时,实测的边t梁挠度和梁底受拉区钢筋应力仅分别增大1.071倍及1.063倍,可见该桥在加固拓宽后上部结构承载能力大,安全可靠。

(3)由测试资料推测的汽—20荷载作用下梁的应变、应力值与行人荷载、恒载作用下梁的应变、应力值均较容许值为小,可见加固拓宽后桥梁结构完全满足设计要求。

2.4大桥加固效果评价

(1)灵溪大桥采用先以体外预应力加固t梁,后用锚喷混凝土使预应力钢束与梁体粘合的加固方法,是行之有效的,达到了预期的目的和效果。此法在国内尚系第一次使用,它不仅使梁的抗弯、抗剪强度及刚度得以增大,且能有效地防止预应力钢束因暴露在大气中引起锈蚀,也使其不直接受大气温度影响,即可使预应力钢束工作安全可靠,也减少了今后养护工作和费用。该方法具有施工设备简单、施工操作容易、施工速度快和在施工过程中基本不中断交交通等优点。尤其通过施加预应力,主梁将会产生上拱,这对改善旧桥的下挠状况是十分有利的,且可使裂缝减小或闭合。施加体外预应力与喷射砼加固旧桥的组合体根治了原结构由于裂缝等原因产生的应力集中并恢复了原结构变形的协调性,使其能抵御更大的外荷载。喷射砼包裹着预应力钢筋,既发挥了预应力的作用,又发挥了喷锚砼优越性,也解决了体外预应力钢材养护难题,经济效益十分显著,为类似桥梁的加固改造提供了一种十分有效的好途径。

(2)灵溪大桥采用在墩上浇制的悬臂梁上架设人行道梁以加宽桥面的方法,使人行道梁除承受人行荷载外,还分担了部分行车荷载,充分利用其承载能力,节约了建造新的深水墩台的费用,可供类似梁桥拓宽桥面参考。

(3)浮动式工作平台对加固梁桥是一种很经济的方法,本身安装拆散均简单,使用稳定安全。值得在桥下常年有水且不很高的梁桥加固时采用。

(4)该桥加固拓宽工艺简单,施工方便,设备少,加固费用仅95万元,如就地建新桥还需搭深水便桥,费用较大,总需要费用250万元,加固拓宽费用仅为其40%左右。经济效益显著。

(5)该桥加固拓宽施工除部分项目系在半幅通车的情况下进行的。其余均是让车辆双向通车,社会效益明显。

(6)本桥设计的重点是巧妙地利用了墩上悬臂梁来加宽桥面,避免加宽墩台,即节省了经费,又大大加快了进度,同时施工操作又简单。

(7)不同的桥梁具备不同的特点,但同类型的桥梁有着相同的特性,其加固方法可以借鉴,但也要具体问题具体分析,巧妙地利用其特性,则许多难点就可迎刃而解。如灵溪大桥墩上悬臂梁、边孔人行道梁的设置。

(8)该桥加固拓宽后营运至今,经跟踪观察使用情况良好。

3、赣州西河大桥(钢纤维砼加固负弯矩区、双悬臂梁桥)

3.1西河大桥概况赣州市西河大桥位于市区内,跨越章江,为该市联络东西城区及由105国道进入市区的跨江通道。该桥桥长256.2m,为9孔双悬臂钢筋砼梁桥,孔径为12.6+7×;33+12.6m.悬臂孔挂梁计算跨径为14m.原设计荷载为汽—10、拖—60,桥面宽度为净-7+2×;1.5m人行道。该桥于1955年按苏联标准图并参照洛河桥施工图设计,1956年建成通车。

由于大桥建成后交通量日益增多,汽车载重愈来愈大,致使该桥已在主梁正、负弯矩区、牛腿上出现众多裂缝,桥面铺装及伸缩缝亦出现破碎及其它损坏现象。由于该桥病害严重,故被禁止稍重车辆通过。1992年以来,赣州公路分局曾先后三次组织对该桥进行检查,拍摄录像。1993年在对大桥进行加固设计前,亦进行了较全面细致的检查。

3.2大桥病害检查情况西河大桥病害主要表现在:

(1)主梁裂缝及主梁变形主梁裂缝主要发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。各裂缝宽约在0.1~0.5mm之间。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。

主梁永久性变形严重,从桥栏杆柱变化,可明显看到这种波浪起伏状态,墩台处与墩中桥面高差大者已达6cm左右。

(2)牛腿裂缝牛腿裂缝大都发生在悬臂孔赣州方向的主梁牛腿上。裂缝大者达21mm之多,为支座附近竖直裂缝。第七孔处下水南昌方向牛腿砼在支座处脱落一块,支座钢板外移,钢筋外露,支撑其上挂梁,锈蚀严重。挂梁上牛腿裂缝较少,大多是(嵌固端)转角处斜裂缝或竖向裂缝。

在后来凿开牛腿原砼时,发现由于钢筋较密,砼有浇筑不实之处,有空洞存在。

(3)桥面及伸缩缝桥面呈波浪状。桥面铺装层裂缝及破碎现象甚为严重,在墩顶处及挂孔牛腿上伸缩缝处裂缝尤其发达,以致破碎脱落。究其原因,可能是因桥面铺装层下是较软的油毛毡防水层,在重车及冲击荷载作用下易产生这种破裂现象。

3.3西河大桥加固方案在进行加固前静载试验的同时,我们也进行了对该桥主要部件结构强度的验算。计算表明,对该桥单纯采取修补的方法,只能恢复到满足汽—10荷载的要求,而不能满足汽—20荷载运行的要求。

按容许应力法计算,悬臂孔支点截面受压区砼最大应力达13.5mpa,超出实际砼容许压应力值;而按承载能力极限状态计算,跨中截面正截面强度不足,梁所能承受之最大弯矩为11839.87kn•m,不能满足所需承受的弯矩13184.81kn•m。根据现场检查、试验及计算分析资料,要使西河大桥通过加固达到承受汽—20、挂—100荷载等级的要求,就必须对主挂梁牛腿、主梁及其上桥面铺装进行加固补强,并对牛腿支座及伸缩缝加以改造。

3.3.1悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固

(1)经计算,牛腿最弱截面为θ=28.86°;或θ=41.19°;(不计h)的斜截面,按偏心受拉构件验算,拉应力分别为2.0及2.2mpa,按对牛腿截面尺寸能否符合裂缝控制要求验算,发现牛腿截面尺寸不足,公式fvk≤β中系数β需≥1.39方能满足,而承受静力荷载的牛腿抗裂度取值至少应是β=0.80.依上可见,加固前牛腿状况显然不安全。加以牛腿伸缩缝处不平顺、不平整引起的跳车、冲击,可使垂直荷载实际上增大很多。因而牛腿砼内部微裂缝不断发展,最后引起严重开裂而破坏。

(2)由于牛腿是悬臂梁桥的一个关键部位,它是否牢固可靠对桥梁能否维持安全通行是起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节,牛腿处梁高突变减小,截面凹折转角多,而要传递的集中力数值非常大,且频繁承受车辆冲击力作用,所以是受力非常复杂的部位。现有各种验算方法带有相当的近似性,还不能完全反映受力情况。为此,对牛腿加固我们提出了两种方案:

方案一:凿除原牛腿的低标号砼(旧170号砼),改为浇筑30号钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时,在新老砼结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。

方案二:将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上。此种方案,可使原牛腿上受力减少,但牛腿的砼则因破碎开裂,仍需凿除后重浇新砼;端横梁也因原宽度不足及标号过低,也需凿除重浇加宽,这就增大了工程量。该方案另一缺点是传力情况不明确。

3.3.2主梁负弯矩的加固

根据检查、测试资料及计算成果,主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝,其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观,使人产生不安全感,在实际上也会因雨水渗入主梁和翼缘板中,导致锈蚀受力钢筋,影响桥梁使用寿命。

在考虑加固方案时,根据计算资料增加了纵向受拉钢筋,置于原铺装层范围内,计算结果还表明,由于新设计标准的荷载负弯矩作用,桥面砼的拉应力将达到3.96mpa,采用现桥涵设计规范中所列各标号普通砼均仍会因抗拉设计强度无法满足而使梁顶开裂;只有采用钢纤维砼,其抗拉设计强度有可能大于此拉应力,从而保证桥面不出现裂缝。故我们在加固方案中对负弯矩区桥面铺装层采用浇筑钢纤维砼,要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。所以在将梁顶翼缘板顶打毛外,还要在其上设锚筋和在顶面上刷粘层剂使新老砼紧密结合。在浇筑钢纤维砼铺装层前,尚需用高分子化学材料压入梁顶的裂缝内,使裂缝粘合。

对此负弯矩区加固提出的另一种方案是在桥面铺装层范围内采用无粘结预应力加固。此措施旨在使桥面原裂缝进一步闭合,同时可因悬臂负弯矩减小而减小悬臂端挠度,并减轻主梁和挂梁衔接处冲击。该方案因施工工期短、施工技术较新,且需一定设备,一般施工队伍不一定具备条件而放弃。

3.3.3主梁锚跨及挂梁正弯矩区加固在按承载能力极限状态计算时,在汽—20、挂—100荷载作用下主梁截面强度不满足,故需补强。补强的措施是在凿去原桥面铺装层及油毛毡后,将原桥面打毛,用锚杆在原铺装层厚度范围内加一层钢筋网,然后浇筑30号uea补偿收缩自防水砼。采用uea补偿收缩自防水砼的目的是因为uea补偿收缩是一种适度膨胀的砼,在钢筋和邻位约束下,可在砼中建立0.2~0.7mpa预压应力,使结构达到抗裂防渗的目的,即解决防水问题。挂梁则除在原铺装层厚度范围内不增钢筋网外,其余均与主梁加固方法相同。

3.3.4主梁裂缝粘合

为改善主梁负弯矩区受力情况,并增加梁板耐久性能及刚度,同时为了在加固施工中需要将导梁移孔时,主梁及挂梁能安全承受在上通过的导梁设备重,本桥加固设计采用了以高分子化学材料对主梁及挂梁裂缝以压灌的方法,使裂缝予以粘合。

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常见的抗震加固方案有哪些

一般方法有:

1、加大截面加固法

该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3、有粘结外包型钢加固法

该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4、粘贴钢板加固法

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

5、粘贴纤维增强塑料加固法

除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

6、绕丝法

该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

7、锚栓锚固法

该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

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