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浅论桥梁加固技术?
下面是中达咨询给大家带来关于桥梁加固技术的相关内容,以供参考。
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。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”。
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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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桥梁加固技术途径?
桥梁加固的技术途径都有哪些?哪种桥梁加固的方法好?下面是中达咨询带来的关于桥梁加固技术途径的主要内容介绍以供参考。
国内外对桥梁进行加固改造的技术途径主要有下列5种。
1)加强薄弱构件
对于桥梁上有严重缺陷或因通行重型车辆而不能满足安全承载要求的薄弱构件,通常是采取以新材料(喷射混凝土、混凝土、钢板、玻璃钢、钢筋或碳纤维)增大主梁或主拱圈截面,用高标号水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆封填裂缝,增设外部后张预应力筋,施加外部预应力,或用化学粘结剂粘贴附加构件的方法进行加固。
2)增加辅助构件
当桥梁承载能力不足或因种种原因使桥梁遭到破损时,可以在原结构上增加新的受力构件,如增设纵梁、横梁或拱肋等;也可以用新的预制构件替换原有结构上有严重缺陷面又不易修复的构件。替换构件时,必须设置足够的临时支撑,采取可靠的技术措施,以保证整个结构在施工中的安全。
3)改变结构体系
改变结构体系主要是利用梁的连续作用或梁、板组合作用及拱梁组合作用改变结构的受力体系,改善结构的受力状况,以提高桥梁承受活载的能力。如将简支梁变为连续梁,将铰接改为刚接,利用辅助墩、八字撑等将单跨梁变成多跨结构,以及在拱桥桥面上现浇一层钢筋混凝土板,将拱式体系转换为梁式体系等。
4)减轻恒载
减轻原桥上部构造的恒载,可以改善原桥的受力状况,提高承受活载的能力。特别是在桥梁基础承载力受到限制,不能满足加固上部构造和提高活载所增加的承载力要求时,以减轻桥梁恒载的办法来提高承受活载的能力是一种经济有效的措施。如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥,更换拱上填料等。
5)加固墩台及基础
有相当一部分桥梁的缺陷和病害是因墩台或基础问题引起的。对这类桥梁通常是采取用钢筋混凝土箍套、用钢筋混凝土拉杆和钢拉杆施加外加预应力、增加桩基及顶推法等措施加固桥梁墩台和基础,改善墩台和基础的受力状况,提高桥梁的承载能力。
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桥梁加固技术分析?
桥梁加固技术分析有哪些?有什么意义?请看中达咨询编辑的文章。
现有桥梁中有一部分因修建年代久远、质量低、病害严重的老桥,或因设计、施工、材料以及使用上的种种原因存在不同损伤的桥梁,承载能力偏低,已不能维持正常使用,因而需采取限重、限速通行措施,甚至不得不关闭旧危桥梁进行加固处理。所以有必要采取有效的加固改造措施,恢复和提高这些桥梁的承载能力。
一、桥梁加固的意义
桥梁是确保公路畅通的咽喉,其承载能力和通行能力又是贯通全线的关键。为了避免承载能力与通行能力不能满足现有路况需求的桥梁而给全线公路交通带来不利影响,应当加强对现有桥梁进行调查研究,严格做好检测评定桥梁承载能力工作,根据破损情况分析其破损原因,采取相应的维修加固措施。加固桥梁后,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,以充分发挥经济效益与社会效益,确保公路交通正常运营,这是我国公路建设发展中具有战略意义和深远影响的迫切任务。
二、桥梁结构加固原理
桥梁加固就是通过一些有效的措施,使受损桥梁结构恢复其原有的技术功能,或通过改变结构的传力途径而减少构件的荷载效应,或在已有结构的基础上提高结构的承载能力,以满足新的承载条件和使用功能的要求。在荷载作用下,梁式桥梁结构是一种纯弯结构,只承受荷载对结构产生的弯矩。因此,梁式桥梁的主梁受力状况有三个要数决定:荷载作用产生的内力、主梁截面的面积决定的截面几何特性及主梁材料的自身强度决定。当外界条件改变,如车辆荷载增加、超限、超重等,对桥梁引起的内力增大,超过主梁结构和自身强度的允许范围时,势必造成主梁受拉部位开裂、破损、承载力下降,成为危桥。桥梁加固的方法和技术种类很多,但基本原理都是遵循力学的基本原理,从桥梁结构的外界因素和内在状况改变的角度进行加固补强,提高承载力。1、从外因角度通过结构性能改变,提高主梁承载力。
第一,增大主梁截面面积:采用增加主筋、喷射混凝土、现浇混凝土来增大截面尺寸,以及加厚桥面、增加辅助构件等加固方法。采用这种加固方法的目的,是增加主梁截面的惯性矩或几何抗弯模量,当荷载产生的内力(弯矩)不变,或荷载等级提高时,通过改变截面面积的途径,减少主梁截面承受的拉力,使其不超过主梁材料性能承受范围,从而达到加固主梁,提高承载能力的目的。
第二,增大主梁的强度:对主梁采用环氧砂浆粘贴钢板(钢筋)、环氧玻璃钢、碳纤维布、芳纶纤维布等高强材料,增加了主梁的强度。在不改变主梁截面的前提下,在荷载等级不变或增加时,使荷载对主梁产生的拉应力小于补强材料的强度,从而达到加固主梁,提高承载能力的目的。
第三,从内因角度通过调整内力提高主梁的承载力。改变原桥结构体系,采取将简支梁体系变换为连续梁体系、加八字支撑改变桥梁跨径、通过外加预应力(体外预应力)将主梁结构由纯弯结构变为弯压结构,减少原桥主梁承受的承载能力(拉应力),从而达到加固主梁,提高承载能力的目的。
三、桥梁补强加固方法常规的桥梁维修加固方法有如下几种:
1、改变结构体系加固法
通过改变结构的受力体系,改善结构的受力,提高桥梁的承载能力。主要有以下几种方法:(1)八字撑架加固法:在简支桥孔设置钢制或钢筋混凝土制八字撑架,为原桥上部结构增设两个支承,使原一跨简支梁变为三跨连续梁。
(2)连续体系加固法:将原多跨简支梁的梁端翼缘连接起来,使受力体系由原来的简支转变为连续,从而改善结构的受力性能。
3)改桥为涵加固法:对于跨径较小的桥梁,在不影响通航和排洪能力的情况下,可用改桥为涵的方法加固。
2、承重构件增减
通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载,达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增设纵梁、拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度,同时新增纵梁和原主梁之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。
3、增大构件的截面
通常采用的增大构件截面的方法有以下几种:
1)桥面补强层加固法,主要用于主梁刚度不够,桥面板承载力不足,或铰接梁、板的铰缝不能有效传力。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。该法用工量较大,工期较长,并有可能对原结构(如主梁等)造成一定的损伤。
2)增大截面与配筋加固法是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝土梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在粱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。但该方法会使上部结构恒载增加,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,需要现场作业。
3)锚喷混凝土加固法,较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程。锚喷混凝土加固法是从隧道施工中转化而来的加固方法,但由于施工工艺要求较高且存在一个新旧混凝土的衔接问题,加上施工过程中需要封闭交通,施工过程对环境影响较大。
4、外加预应力体系
外加预应力体系是利用预应力所产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形
与应力水平,属一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,故对墩台及基础受力状况影响很小。可节省对墩台及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响,需要做防腐处理。
5、增补加劲材料
1)碳纤维布结构加固技术
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在混凝土结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
2)粘贴钢板加固法。
该法是以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法,其施工快速、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。它能够与粘钢加固相同的原理是用钢板代替钢筋,将钢板固定到混凝土的表面,使钢板和混凝土构件联合受力,相当于增加了混凝土构件的配筋量,起到提高构件承载力的效果。
同时,其还可以根据桥梁病害与缺陷所在部位,确定钢板的规格和粘贴形式,将钢板粘贴在被加固的桥梁结构受力部位的外边缘,以便充分发挥粘贴钢板的作用,同时密封粘贴部位的裂缝和缺陷,约束构件的变形,从而有效地提高了加固构件的刚度和抗裂性,有效的发挥粘钢构件的抗弯,抗剪、抗压性能。结束语:
桥梁的加固方法必将越来越先进,传统的加固方法除了简便易行,材料经济而继续得到青睐外,新方法的运用,使得桥梁加固的对象更广,施工更方便快捷,效果更明显,选择最佳加固形式做出最优控制以实现桥梁的加固和耐久性的目的,保障人民的财产和生命的安全至关重要。
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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,结构内部情况不详桥梁加固技术;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。桥梁加固技术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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