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桥梁加固案例(桥梁加固,这些你都注意到了吗)

晋中加固改造设计公司 2周前 ( 11-23 14:18 ) 5272 抢沙发
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公路桥梁粘贴钢板加固技术?

公路桥梁粘贴钢板加固技术是非常重要的桥梁加固案例,了解加固技术才能在实际中解决问题,每个细节的处理都非常关键。中达咨询就公路桥梁粘贴钢板加固技术和大家说明一下。

1.引言随着交通运输业的发展,超重超载车辆的迅猛增多,公路桥梁维修加固任务也越来越繁重。上世纪修建的旧桥,由于受到当时经济、技术条件的限制,设计荷载等级较低桥梁加固案例;有些桥梁修建时正处设计理论更替时,如2004年前后;有些公路桥梁所处的外部环境较恶劣,氯离子含量较浓,桥梁普遍受到腐蚀侵害,急需进行维修加固。

2.加固技术分类

公路桥梁从工作的原理进行划分,可以分成两大类,即主动加固和被动加固。主动加固一般是指预应力的加固,通过后预应力筋主动受力,依靠预加力来产生反向的弯矩,进而达到改善原桥梁应力状态的目的和效果,对其薄弱的构件进行有效的增强和加固。被动加固一般是指在受拉区域直接粘贴一些钢板或是其他类型的高强度的复合纤维,来达到相应的加固效果,对被动受力进行补强,对材料进行加固。以下主要论述粘贴钢板技术中的特点及应用范围。

3.粘贴钢板加固法

采用环氧树脂等系列粘贴剂将钢板粘贴在结构物的受拉边缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其强度,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,限制裂缝的进一步发展,从而达到加固补强、提高承载能力。

3.1该加固方法有以下特点桥梁加固案例:不需要破坏被加固的原有结构物;加固工程几乎不增大原有结构物的尺寸;尽管工程质量要求较高,但是施工时并不要求高级的专业技术人员操作;施工工期短,经济性较好;钢板所占空间小,几乎不影响桥梁净空,桥梁自重增加很少;施工工艺简单,施工质量容易控制,而且可在不影响交通的情况下施工;胶水及螺栓的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素;加固的钢板容易锈蚀,必须进行严格的防锈处理。

3.2该加固方法主要应用:在梁底板粘贴钢板加固可以提高梁的抗弯能力,如板梁桥或T梁桥正截面承载力不足出现梁底裂缝时可在梁底粘贴钢板;在梁腹粘贴斜向钢板,此法可以使钢板与混凝土共同受力,提高梁的整体刚度和抗剪强度;在牛腿处或主梁靠近支座处梁腹粘贴钢板,可提高桥梁的整体刚度;当桥面底板破损,可在底板部粘贴钢板,补强受拉部位,并与原面板形成整体,以对桥面板的钢筋不足予以补强,防止桥面板混凝土的脱落;在拱桥拱肋、立柱、桥墩等受压部位粘贴钢板可提高构件的强度。

4.粘贴钢板加固案例

4.1桥梁概况。某国道桥长158.8m,右偏角为43°,上部结构共六跨,主桥上部结构(2号~4号孔)22.9+43+22.9m为变截面预应力单悬臂T型梁,悬臂长9.26m,挂梁为25.6m工字挂梁,1号、6号孔为25m预应力砼空心板,5号孔为20m预应力砼空心板。桥梁下部0号、6号台为重力式桥台,扩大基础;桥墩为桩柱式桥墩。

4.2主要病害。该桥技术状况等级综合评定为3类;预应力空心板板底纵向裂缝,部分裂缝伴有渗水钙化;盖梁、T梁牛腿砼破损、露筋、锈蚀;全桥桥面均有网裂现象,露骨严重,少数伴有坑槽,并有纵向裂缝,单板受力趋势严重。

4.3加固方案。由于本桥桥面铺装病害严重,铰缝处反射的纵向裂缝也越来越严重,理应打开铺装修复铰缝重做铺装层来解决梁板单板受力问题。鉴于本桥交通无法中断,且半幅施工半幅通车时混凝土浇筑质量无法控制,因此采用下部措施来提高桥梁的整体性。本桥最终方案为:对空心板板底横向粘贴钢板加固;T梁横隔板浇筑混凝土并粘钢加固;其他病害采用裂缝封闭等常规处治。

4.4空心板粘贴钢板加固。

采用3种方式对比空心板在不同状态下,得出25m空心板单板的横向分布系数变化,并相互对比来印证粘贴钢板的效果。

(1)采用常规方式,计算出空心板刚度参数Υ,并根据铰接板法算出2号中板横向分布系数m1=0.182。

(2)采用midasFEA程序模拟铰缝完好状态下,2号中板跨中在集中力1000kN作用下,各个梁板的跨中弯矩。

根据2车道汽车轮距计算出2号中板的横向分布系数:

m2=1/2(0.125+0.1036+0.0858+0.0651)=0.190

(3)采用midasFEA程序模拟铰缝完全破坏状态下,板底横向粘贴横向钢板,钢板规格8mm厚100mm宽,横向间距100cm。2号中板跨中在集中力1000kN作用下,各个梁板的跨中弯矩。

根据2车道汽车轮距计算出2号中板的横向分布系数:

m3=1/2(0.123+0.102+0.083+0.063)=0.186

(4)结果对比

不同状态下横向分布系数对比表

项目m1m2m3

2号中板0.1820.1900.186

从表中可看出,采用粘贴钢板后梁板整体性与梁板自身铰缝较好时的整体性比较接近,因此采用这种方案是可行的。

5、粘贴钢板法的理论计算

在具体的理论计算过程当中,需要注意多方面的问题。首先认为钢板与被加固构件组成的截面仍然适合平面假定理论(实际钢板与被加固构件之间会产生一定的滑移)。其次粘贴钢板加固桥梁构件的作用效应宜分别按二个阶段来计算,二期恒载作用及可变作用之前及之后。

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桥梁加固工程技术?

桥梁加固工程技术现状是怎样的?有哪些技术要点?请看中达咨询整理的文章。

随着大型承重车辆的增多,部分桥梁的初始设计承重已经无法满足交通运输的要求,而且我国很多桥梁是上世纪修建的,一直沿用至今,经过长时间的使用,积累的大大小小的毛病,桥梁加固改造已经成为交通建设的重要内容。桥梁加固是指通过措施、施工来提高桥梁构件的承载能力和使用性能,其最终目的是为了能够保证桥梁的正常通行,将一些安全隐患及时扼杀以提高其运行安全性。桥梁作为我国交通建设的重要组成,其重要性不言而喻,为了能够保证桥梁的行车能力,提高桥梁的安全稳定性,加固工程必不可少。下面笔者就我省情况对桥梁加固改造进行了分析,仅供参考。

1我省桥梁现状

我省处于长江影响范围以内,桥梁数量众多,但是其中大部分是于上世纪修建,至今已经使用了几十年,有鉴于当时桥梁施工能力的限制以及较低的设计要求,很多桥梁所能承重的荷载已经无法跟上时代的脚步。截止至2012年,我省危桥数量数以千计,总长逾万米,桥梁加固改造时间紧、任务重,是我省交通建设的重要内容。

2桥梁改造技术

桥梁改造有局部改造和整体改造,要根据桥梁的危险程度来判断,目前桥梁改造大方向是改造梁体,如果桥梁隐患实在严重无法通过结构替代来加固就只有拆除重建。桥梁加固技术主要有常规型和预应力型,其中常规加固技术又分为三种:

1)利用新的结构代替原有结构的抗力不足;

2)改变原结构的受力体系,使原结构受力变小;

3)扩大增加原有结构面,在原结构上提高强度和刚度。

预应力加固技术则是通过对梁体进行预应力加强,来起到改善原结构受力性能的效果。

2.1常规加固技术

2.1.1增加梁体法

在凿开梁肋下部保护层后,使底板的主筋露出,将原有箍筋进行切割剔除,再进行梁体主筋的加焊,最后在进行底部混凝土浇筑,这种技术的加固原理在于增加主筋的截面,适用于主筋截面较小和桥下净空较小的桥梁,虽然这种施工技术不增加梁端高度,保证桥下净空,但是由于其施工形式属于半损坏型,对梁体的影响十分巨大,这就导致了在施工中增加了大量不安全因素,并且在施工中工艺十分复杂。

2.1.2粘贴钢板

粘贴钢板法是通过对所需粘贴部位使用钢板进行的表面处理,在结合环氧树脂胶浆将钢板与混凝土梁体粘贴连接,最后施以加压处理使钢板和混凝土表面形成一个统一整体,以保证桥梁的抗弯、抗剪能力的提高。但这项加固方法的对粘贴钢板的工序十分困难,而且需要进行满堂脚手架才能用于施工,一旦施工周期加长就会增加维修保养的工作量,造成费用的增加,而且目前以我国技术所生产的粘结材料上看,耐久性是整个工艺中的一大难题。

2.1.3粘贴玻璃钢

在需要加固的部位将粘贴钢板工序,完成后的表面进行清理,再利用环氧树脂胶浆将多层玻璃纤维布压铺成玻璃钢。最后利用成型的玻璃钢粘贴在结构下表面。这种方式十分适用于长期有大型及重型车辆通过的桥梁。因为玻璃钢可以利用自身的弹性将车辆施于梁体的力进行回弹。对混凝土面起到很好的保护作用,但是由于在玻璃钢要低于混凝土表面的弹性模量,所以在双重荷载作用下容易产生大幅度的变形,在加上玻璃钢受气候环境影响较大,易发生老化问题。

2.1.4粘贴钢筋

在需要加固的部位将粘贴钢板工序完成后的表面进行清理,再利用氧树脂胶浆将点焊成排栅的钢筋粘贴在混凝土梁体表面,并对钢筋进行防锈处理。这就是粘贴钢筋施工法。这样做的效果在于增加主梁对车辆的抗力,以达到加固的目的

2.2预应力加固技术

随着荷载等级的不断提高,桥梁工程逐渐向轻型、大跨度方向发展,预应力砼结构的应用越来越广泛,在今后的桥梁加固中,现有加固技术可能在很大程度上受到限制,因此,有必要开发和研究预应力技术在旧桥改造中的应用。用预应力技术对结构进行加固主要是通过后张法中的体外预应力来实现的,其施工工艺:体外预应力的预应力钢束设于砼构件的外侧,钢束穿过设在构件端部的挡块和中部适当位置的转向块进行张拉,从而使砼构件获得预压应力。此法的主要目的是简化预应力工艺,但结构的受力特性比常规的粘结预应力砼差,钢材用量也较大,目前主要用于较大跨度的桥梁工程或维修加固工程中。下面介绍两种预应力加固技术。

2.2.1下撑式预应力拉杆法

当桥下净空能够满足通车、通航要求时,可采用在梁下设置预应力拉杆的方法进行加固。设计时一般采用粗钢筋作为拉杆,两端锚固在梁端,中间采用单柱或多柱支撑,使梁受到预应力的作用。施加预应力的主要方法:

1)横向收紧法。将拉杆分两层布置于梁底两侧,在靠近梁的支座附近向上弯起,与固定在梁端的锚固板焊接。在拉杆的弯起处用短柱支撑,在纵向每隔一定距离设置一道撑棍和紧锁螺栓,再通过收紧器将拉杆横向收拢而产生预应力;

2)纵向张拉法。将预应力拉杆沿梁底布置,两端向上弯起,锚固于梁端,然后直接张拉梁底的水平拉杆,使拉杆产生预拉力,梁体因此受到预应力的作用。

2.2.2预应力体外加固技术

体外预应力加固技术作为结构加固最有效的手段之一,目前正广泛地应用于旧桥加固方面。

体外预应力分为锚具、体外索、锚固块及转向块、减震装置、施工机具等5个组成,有关说明如下:

1)锚具:由于体外预应力体系仅靠锚固端传力,因此体外预应力锚固体系的可靠性和安全性比一般体内预应力锚固体系要高,尺寸也较大;

2)体外索:多采用无粘结钢绞线,环氧喷涂带PE的单根钢绞线具有良好的耐腐蚀性能,非常适用;

3)锚固块以及转向块:锚固块和转向块必须和原结构有效连接,传递应力,目前主要钢筋混凝土结构和钢结构型式两种;

4)减震装置:用于转向块与转向块或者锚固块与转向块之间的体外索自由长度较大的位置,主要目的是减少体外索在动荷载作用下的振动;

5)施工机具:张拉机具根据张拉的要求分单孔千斤顶和整体千斤顶。单孔千斤顶用于施工空间狭小或单孔分丝张拉的体外索,整体千斤顶用于整体张拉的体外索。

预应力体外加固技术施工案例——箱梁底板索的安装

底板索效率不是很高,在一些特殊的结构中才会使用,它的最大优点是不需要设置转向块,施工较为简单,质量能够得到保证,但是布索位置会受到一定的限制,所以不是很常用。

施工工序:安装预埋钢管→齿板混凝土浇筑→连接外套管→穿布钢绞线→对称张拉→安装防震块→管道压浆→封锚压浆。

3总结

综上所述,桥梁工程加固技术虽然方法各异,但总体方向万变不离其宗,具体该选用何种方法需要根据桥梁被破坏的程度以及其周边水文地质情况来决定。湖北省被长江横跨,江河众多,桥梁数量在全国数一数二,同时在建的工程也非常多,桥梁加固改造还是任重道远,身为一名相关技术人员,需要加强自身对桥梁加固的理解和认识,掌握多种方法,因地制宜,合理利用,同时开拓创新新的施工技术,为我省的桥梁加固而努力,为推动我国的桥梁建设行业而奋斗。

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桥梁结构损害和加固方法分析?

一.引言

我国通俗的道路施工中,只是将混凝土岩石或者沥青铺设于道路上,这样的工程没有考虑到路面的承重、路面的强度与稳定性,并且没有系统的设计参数和原理,使得路面工程在短的时间内瓦解,给政府乃至国家造成经济损失。桥梁的结构是承受负荷重力的主要载体,同时也是确保桥梁安全的重要支柱。随着使用时间的增加,在桥梁结构中产生了一些损害,导致桥面结构发生功能缺陷,威胁桥梁安全。

二.桥梁结构受到损害的原因随着时间的推移,桥梁结构会受到不同程度的损害,造成这些损坏的原因主要有:建筑材料性能降低、桥梁结构负荷重力过大、环境影响、自然灾害、人为事故损害、设计不合理、施工过程中的不利因素影响等。建筑材料性能降低。桥梁结构使用时间越长,建设这些桥梁结构所使用的建筑材料就会受到越多的磨损,其性能就会降低,从而使得桥梁结构受到不同程度的损害,影响桥梁结构的使用。桥梁结构负荷重力过大。我国目前的桥梁结构很多是按照80年代左右的设计标准设计建造的,那时公路运输量较低,所以桥梁结构的负荷能力较低,近年来随着经济的发展,我国机动车数量急剧增加,公路运输量的不断增大,尤其是工程用重型运输车的频频出现,使得桥梁结构负荷重力也不断增大,导致桥梁结构经常处于超载状态,从而使得沿线道路以及桥梁结构受到不等同程度的损害。

环境影响。环境影响主要是指温度和湿度的影响。温度和湿度的变化会给桥梁结构带来不同程度的损害。自然灾害。自然灾害主要是指风、雨、洪水的侵蚀,雷电的袭击,地震、滑坡等。自然灾害会导致桥梁结构受损变形。人为损害。人为损害主要是指车辆、船舶等的碰撞等。人为事故会给桥梁结构带来直接性的损害。设计不合理。设计不合理主要包括桥型结构设计不合理、设计假定不尽、设计论证过程中缺乏合理的监测等。这些设计的不合理都可能成为桥梁结构本身存在的缺陷。施工过程中的不利因素影响。施工过程中的不利因素影响主要包括施工过程中难以控制的不利因素以及施工不合理产生的不利因素。这些不利因素,都会对桥梁造成损害,前者难以控制,但后者却是可以避免的。

三.桥梁结构加固原则

1.总体效应原则。在结构加固中,应当考虑到加固之后整体结构系统会发生何等转变。在设计桥梁结构加固案例时,应对桥梁的总体进行综合浅析,以保证桥梁结构的整体性能不被破坏。

2.设计案例的优化原则。在确定加固案例之前,要通过优化原则来加以断定。这其中应该尽量满足工程的综合经济指标,考虑加固施工的特点和加固技术的水平,在加固案例的设计和施工组织上采取恰当的手段,减少对外界环境和局部构件的影响,尽可能地缩短工期。在确定桥梁结构加固设计案例之前,应该对已有结构进行全面检查和可靠性浅析,在掌握已有结构的性能、构造以及缺陷等资料的同时,对结构的受力情况与持力水平进行浅析,为之后确定加固设计案例奠定基础。

3.最大化利用的原则。在路桥梁结构加固时,应尽可能地降低对原桥梁结构的损坏,以保证原有结构的利用性能不被破坏;对于那些已有的结构或构件,在经过结构检测与可靠性鉴定的浅析之后,对其结构构造与承载性能有了全面了解的基础之上,应该尽量地保留并利用[1]。

四.桥梁加固方法

1.面铺装加固法。桥面铺装加固法主要包括局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法。局部修复凿补法是对铺装层出现的碎裂、脱落、洞穴等进行局部修复的方法,这里要注意的是:修复前要先进行凿毛,而且凿毛要使骨料露出,然后再用水泥混凝土修补经润湿的孔,涂刷上粘结材料以加强新旧混凝土间的粘结性;重新浇筑混凝土面板加固法适合无法修补的桥面板,其方法是将原有的行车道铺装全部拆除,采取重新浇筑混凝土面板进行加固;桥面补强层加固法不但能达到修补的效果,还能增强梁板的抗弯能力,提升其承载力,其具体方法是在旧有桥面上重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层。

2.加大截面法。加大截面加固法又称外包混凝土加固法,它是在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,增大原混凝土构件截面面积,以而提升构件正截面抗弯,达到加固补强的目的,我们可以通过加厚桥面板或者加大主梁梁肋的高度和宽度来实现。其施工工艺比较简单,适应性比较强,施工手法成熟,能显著提升桥梁刚度,能取得比较好的加固效果,能广泛对一般建筑的梁、板、柱、墙等混凝土结构进行加固。但是这种方法也有着一些缺点,如施工的湿作业时间比较长,加固之后的建筑物净空有一定减少,且嵌入的钢筋锈蚀和混凝土劣化的危险性很大。

3.碳纤维加固法。碳纤维加固法,全称为粘贴纤维增强塑料加固法,它是通过采取专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面,碳纤维与原结构形成新的受力整体,使它和被加固截面一同抗拉,以而使结构达到了加固和补强效果。碳纤维片材技术性能指标应满足要求。

这种方法几乎不会增加结构自重与截面尺寸,也不会转变净空高度,施工比较方便,对原始的道路桥梁结构几乎不会造成新的损伤,具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能,根据受力浅析可以进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握,比如说高强高效,可以大幅度地提升混凝土结构的延性与承载性能,由此适用范围非常之广[2]。

4.粘钢加固法。所谓的粘钢加固方法,就是在钢筋混凝土结构构件承载力不足的区段表面粘贴一定数目的钢板。这种方法适用于各种大、中、小型的桥梁加固,能够很好地保护原混凝土构件,而且在案例设计及结构计算方面都非常之简单。但实施历程中,由于钢板重量过大,操作上比较复杂,而且固化剂在结硬以后脆性较强,难以保证其粘结的耐久性,此外,钢板和胶体界面还有着一些潜在的锈蚀。

5.锚喷技术。随着施喷机具的进展和速凝剂的利用,现代技术奖喷射硷与钢筋网、锚杆配合利用,逐渐改善锚喷技术的。它可以尽量不利用侧向模板,而且其运输、浇注、捣固合并为一道工序、占地面积小且设备简单、施工机械化程度高、效率高、节省劳动力,在实施历程中可以不中断交通。

6.外部预应力加固法。这种方法也叫反弯矩法,主要是借助于“预应力”作用完成的一种加固方式。通过在构件外对预应力钢筋进行张拉,不但能够增加主筋,提升构件的截面强度,还能减少桥墩底部沉降的幅度,可以说是一种十分积极的加固手段,对受拉区施加预加压力,可以抵消部分自重应力,起到卸载、防止裂缝的作用,延长了桥结构的利用寿命。

五.案例分析

某桥梁下部结构扩大基础和桩基础维修加固措施3]。

1.工程概述。

该桥梁总长583m,上部结构采用30m标准跨径预应力T梁和16m钢筋混凝土空心板。上部结构采用结构简支、桥面连续。0号-7号墩台范围桥梁为主桥,跨越主河道,跨径组成为(330+430)m的T梁组成,其余跨均为16m钢筋混凝土空心板引桥。0号主桥台采用扩大基础肋板式桥台,1号-2号桥墩采用扩大基础双柱墩,其余主桥墩采用双柱式墩柱嵌岩桩,主桥墩柱直径均为1.5m,引桥桥台采用三柱式桩柱桥台,引桥桥墩均采用双柱式桩柱桥墩,引桥墩柱直径均为1.2m。

2.0号-6号墩台基础病害。

该桥于1997年建成通车,由于河道大量采砂,河床下降严重,0号-6号墩台范围为跨越主河床跨,目前桥位处河床地面相比桥梁竣工时高程平均下降3m左右,最深处达4m。其中尤以1号墩、2号墩的扩大基础病害严重。下面逐一叙述分析0号-6号墩台基础病害。

(1)0号桥台基础病害。0号台为肋板式桥台,检查发现桥台已无护坡防护桥台,桥台覆土被大量冲刷,扩大基础外露,基础局部脱空,地层岩基面基本裸露。分析护坡破坏原因有二点:一是多年洪水冲刷护坡损毁所致;二是桥台处公路排水沟排出雨水常年冲刷桥墩台护坡,导致倾斜岩基外露。护坡损坏降低了桥台稳定性,加快基础底部岩基稳定性和强度。

(2)1号-2号桥墩基础病害。1号-2号墩下部结构为扩大基础双柱式桥墩,检查发现柱侧存在施工时留下的沉井未拆除,沉井底部比扩基底部高程稍高。1号桥墩扩大基础底部有悬空现象,底部持力层呈倒梯形。1号墩靠近岸侧基础下部落在基岩上,靠近河心侧基础下部没有完全落在基岩上,基础下部局部为砂土。2号桥墩基础处于河水中,但水上河心侧沉井出现明显的倾斜,该处侧墙混凝土出现较宽开裂现象。目前1号墩和2号墩立柱还未出现明显倾斜现象。

基础冲刷原因:一是河道采砂严重,导致河床冲刷下降所致;另一原因为公路排水沟流水直接冲击1号墩柱基础附近土层,导致1号墩基础底部冲刷尤为严重。

扩大基础底部呈倒梯形原因:施工期间沉井下沉时岸侧先接触基岩,而另一侧沉井基岩线较深,此时沉井改侧未达到基岩,仅在砂土层,而沉井岸侧受岩基阻碍已不能下沉,于是施工单位便在沉井中浇筑扩大基础,造成部分基础没有落在基岩上,由于扩大基础上部尺寸比下部尺寸大,基础下部土体被冲刷掏空后,基础底部就呈现场看到的倒梯形形状。

沉井出现倾斜开裂可能原因:在洪水冲刷下,河床不断降低,造成沉井下部支承土体被掏空,造成沉井侧翻,不均匀沉降受力,局部出现开裂,并不断倾斜。

从沉井倾斜、基础脱空、地质钻探结果分析,扩大基础和沉井底部未完全接触倾斜基岩面。土层冲刷后,造成沉井倾斜,扩基悬空,造成扩大基础有效传力面积减少,稳定性降低。

(3)3号-6号桥墩基础病害。3号-6号墩为桩柱式桥墩,现场检查发现3号-6号墩基础冲刷严重。该处地面冲刷平均深度达4m。原设计桩基嵌岩2m,经计算桩基各项力学指标安全系数较小,特别是桩侧土压应力已超标。

3.实施维修加固方法

根据0号-6号墩结构、病害以及钻探资料,结合专家组意见,对各墩台进行不同方法的维修加固处理。对0号台基础主要进行矩形挡土墙防护,并设置排水沟引流。对1号-2号墩基础主要进行封闭方体箱形嵌岩护墙防护,对墙内土体进行压浆,为减小施工对基础扰动,保留原沉井,对2#墩倾斜沉井基础以上部分进行切除。对3号-6号墩桩基础采取两种方法:一是利用椭圆形封闭箱形嵌岩护墙防护桩基免于冲刷,二是新增加承台和钻孔桩基分担原有基础荷载。

(1).0号桥台基础维修加固措施。0号台主要采取护坡防护,为排水沟预留空间兼造价考虑,在外露桥台基础水平距离外缘1.5m处做C30混凝土挡土墙,挡土墙截面为矩形(主要考虑基岩面不平,矩形状易于施工),平面绕桥台成矩形进行布置,护坡基础嵌岩深度不小于2m。后在挡土墙上做混凝土护坡,坡度为1:1。同时对公路排水沟进行整治,防止流水侵蚀护坡,在护坡边做排水沟。

(2).1号-2号桥墩基础加固措施。1号墩—2号墩主要采取防护兼加固方法,利用新嵌入基岩护墙对扩大基础进行防护。步骤是:签于扩基底部已出现脱空,施工前首先采用采用片石混凝土压实基础脱空部分,用钢板桩围堰对扩大基础进行施工期间临时支护。然后对基础与板桩围堰所围砂土进行双液压浆,灌实基础下缘土体。做好基础施工期间支护后,在护墙外侧区域做护墙施工砂袋围堰,护墙基岩面清理好后指定位置采用12.7cm地质钻机钻孔基岩2m,嵌入钢管混凝土灌注桩,同时保证护墙根部嵌岩0.2m,立模绑扎护墙钢筋、浇筑混凝土后,浇注混凝土,使护墙与钢管混凝土桩成为整体。回填基础周围覆土后完成扩大基础维修处理。

(3).3号-6号桥墩基础加固措施。原桥桩基设计嵌岩深度2m,基础承载能力满足规范。但由于冲刷较为严重,安全系数较低。为保证桥梁持续正常使用对桩基进行维修加固处理,加固措施有两条:

a.利用新增桩基进行加固。沿3号-6号墩系梁上缘位置向下增设2.4m高承台,新增承台与桩基、系梁接触面植筋。为增加立柱向承台传递荷载途径,在承台上缘沿原柱周新增1.5m高圆柱,在界面处植筋。由于新增高桩承台对河道泄洪能力影响较大,因此承台尺寸设计尽量小型化、线条平顺化。承台下新设计四根桩基支撑承台,新增设桩基嵌岩4m,桩径1.2m。新增桩基以及与原有桩基中距不小于桩径2倍。

该方法可以较大程度提高下部基础承载能力,但需要对原有桩柱进行较多量的植筋,对原结构有一定损伤,造价较高,桩基施工需要操作空间较大,施工不方便。

b.新增护墙防冲刷。由于桩基承载能力有一定安全度,可在桩四周直接做施工用砂袋围堰,在指定位置采用12.7cm地质钻机钻孔入基岩2m,嵌入钢管混凝土桩,同时保证护墙根部嵌岩0.2m,立模绑扎混凝土护墙钢筋、浇筑混凝土,使护墙与钢管混凝土桩成为整体。在护墙内外回填覆土后完成桩基础防护处理。

该方法可以永久防护桩基免于冲刷,并较少对原结构产生损伤和扰动,但对基础承载能力增加有限。施工中3号-6号桥墩基础维修最后采取第二种维修加固方法。

六.结束语

桥梁结构损害是多种因素共同作用的结果,对桥梁结构进行加固,要根据损害特点、构成原因及损害的程度,选择合适的加固方法,确保桥梁安全。

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桥梁怎样做补强加固?

桥梁部结构加固

1.体外预应力加固 通外加预应力提高其承载力

2.体系转换加固 通悬臂简直或者静定超静定提高其力稳定性

3. 增加构件加固 辅助杆件帮助其受力提高承载力

4. 粘贴钢板加固 局部区粘贴钢板提高其整体性

5. 桥面层补强加固 主要目提高整体性同保护构筑物免受腐蚀等

桥梁墩台与基础加固⌄1.

扩基础加固 基承载力足情况提高基层承载力抗倾覆性

2. 高压旋喷注浆加固 整体提高基础性能

3. 粘贴钢板加固、碳纤维加固 基础局部进行补强。在台实建筑修缮商学院老师有给我们讲过案例,感兴趣你也可以报名

常用的桥梁加固方法,你知道几种

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,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,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!

钢结构桥梁要怎样加固

桥梁工程在运营的过程中桥梁加固案例,常常会出现不同程度的病害,每一种病害都有特定的原因及解决方案。数年来,针对桥梁病害的加固技术多种多样,但并不是所有的加固技术都是完美的,适用于全部桥梁的。今天总结桥梁加固案例了六种桥梁加固技术的优缺点,以作参考。

一、体外预应力加固

加固措施

通过体外预应力索施加反向荷载的方法对桥梁进行加固,此外考虑箱梁两侧腹板出现大量的斜剪裂缝,为桥梁加固案例了约束斜裂缝进一步发展,加强对腹板混凝土的约束,增强腹板抗剪承载能力和刚度,采用腹板内侧粘贴钢板。

预应力施工工艺

1.锚固端部横梁与跨中转向横肋墩顶导向槽的施工2.钢绞线下料与穿束3.钢绞线张拉4.预紧5.高应力张拉6.压浆。

缺点:

1.预应力的施工工艺,在钢绞线下料与穿束中粘接段段的长度和位置,新老混凝土之间的粘结,后加预应力对原预应力的影响,很难确定;

2.施加预应力索加固现在存在的问题:如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响;

3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见。

二、体外预应力加固另外的加强措施

弯曲加强

采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力,预应力筋布置应符合优化布置原则,即加固筋外形与外荷载产生的弯矩图形相似。

因此,加固梁式结构时,体外预应力筋多采用折线形连续筋,以充分发挥加固筋的抗拉强度。

体外筋的灵活布置,可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁,若连续梁中仅有个别跨需要加固,则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固;若连续梁普遍较差,则可用各跨布置给予整体加固;若连续梁普遍较弱,但个别跨更弱,则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。

剪切加强

梁的剪切强度可通过外部加设扁钢、钢板和钢箍等方法来提高。扁钢通常箍在构件上用后张法拉紧并已开发了一种后张不锈钢钢箍的方法,后张法能使新材料平分恒载及活载,这样就能更有效地利用新增材料。

提高剪切强度的另外一种方法为采用后张的附加预应力钢筋,预应力钢筋可以加在垂直和倾斜方向上,而且既可安装在梁腹板内,又可安装在箱内。

施加预应力时应当小心谨慎,避免结构某些部分出现超限应力。若构件中存在裂缝,一个好的实施方法是在施加预应力之前,先在裂纹上注射环氧树脂。

三、粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法

粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法基本原理是一致的,均是将其增强材料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构形成整体,代替需增设的补强钢筋,提高梁的承载能力达到补强的目的。

粘贴碳纤维法

碳纤维加固桥梁构件的部位:用粘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。

施工工艺:

1.处理结构混凝土表面,涂敷基底树脂并整平。

2.涂刮整平胶并对其表面作砂光处理。

3.滚刷粘结剂粘结碳纤维。

4.对已贴的碳纤维作压面处理。

5.表面整饰(如抹砂浆等)。

缺点:

1.碳纤维的抗剪强度低,延展性又不好,所以,其受力的不均匀性必须充分注意。

2.碳纤维用于桥梁加固,其老化问题不容忽视。

粘贴钢板法缺点:

1.对结构抗弯和抗剪加固效果明显,但对结构静刚度影响不大(静刚度包括等直杆件扭转刚度、受弯梁的弯曲强度、薄板受弯曲载荷作用、薄壳变形计算)。

2.在借用桥面铺装层参与受力时,新老混凝土的可靠连接始终存在问题,如粘结剂的老化问题。

3.钢板面积大,刚度大,适型性差,很难与原结构紧密粘接。此外,钢板自重很大,加上锈迹等原因,底、侧粘贴很易脱落(钢板易受腐蚀或脱落)。

4.对于大跨度梁来说,钢板的重量可能太重。

四、体系转换法

体系转换法是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载能力的一种加固方法。

这是一种变被动加固为主动加固的方法,该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查,对其承载潜能进行正确评价,用周密、细致、可靠的计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固修复病桥的目的。

一般可通过简支梁下增一设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁加以连接,使结构由简支变为连续等。

施工工艺

1.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。

2.浇注端头混凝土;

3.拆除或改变原有支座;

4.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,但不适合连续钢构桥的后期加固。

五、桥面系减载

对大跨度连续钢构而言,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,诸如变硷桥面铺装为沥青硷桥面铺装、变硷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的下挠量。

六、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也是一大问题。

此外,扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度;改变原结构的受力体系,使其减小受力;以新的结构代替旧的应力不够的结构,这三种方法均不能用于大跨径连续钢构桥。

增大截面、粘贴钢板(碳纤维)、体外预应力等加固方法都属于二次超静定受力结构。加固前原结构已经承受荷载(即靠前次受力),特别是当承载能力不足时,加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载,而是在新荷载(即二次加载)下才开始受力。

从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变,这决定了此时混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关,与原结构的极限变形值有关,与两部分材料的应力、应变关系有关。

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