橋梁加固范文
時間:2023-03-14 06:55:53
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篇1
Abstract: Bridge reinforcement can effectively extend the service life of bridge, which can not only make the bridge meet the traffic quantity requirement, but also can relieve the concentration of bridge investment, so it has good economical and social benefit.
關(guān)鍵詞:橋梁;混凝土;病害;加固;技術(shù)方案
Key words: bridge;concrete;disease;reinforcement;technical solution
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)18-0107-03
0 引言
當前,全國范圍內(nèi)有許多結(jié)構(gòu)存在缺陷的危橋仍在勉強維持運營,岌岌可危的橋體結(jié)構(gòu)對橋面上人車通行安全造成了嚴重的威脅,因此有必要對這些橋梁進行加固處理。嚴格來講,要對本身存在危險的危橋進行加固,施工隊不僅面臨安全風險,而且無論是施工工藝、施工技術(shù)都必須按照高標準精益求精,施工難度比較大。另外,如果缺乏舊橋原有的設計資料和施工記錄,無法了解結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受力狀況、承載力等工藝參數(shù),就很難確定其結(jié)構(gòu)極限,這無疑增大了舊橋加固的風險。
本文基于這一現(xiàn)狀,基于橋梁加固原則,從施工角度提出一套可行性橋梁加固技術(shù)要求,旨在通過嚴格的技術(shù)控制提高施工質(zhì)量,確保成橋的各項參數(shù)達到技術(shù)標準。
1 橋梁加固特點
1.1 橋梁加固的難度大
①已通車的橋梁出于交通需要的壓力在加固過程中不能中斷交通,在這種情況下進行橋梁加固施工,勢必會受到不利影響。②結(jié)構(gòu)形式的限制:加固通常要求在原有結(jié)構(gòu)上進行,存在很大的局限性。③新老結(jié)構(gòu)的結(jié)合是一個難題:如何使舊橋體和新加固的橋體更好的融合是當務之急,且存在很大難度。④風險大:由于凡是需要進行加固的橋梁多半都是危橋,甚至是處于岌岌可危的狀態(tài),在這種情況下,對舊橋進行加固存在很大的風險,該風險不僅體現(xiàn)在施工質(zhì)量無法符合要求上,更可能會對相關(guān)人員的生命安全造成威脅。
1.2 加固的技術(shù)要求高
①通常大的設計單位不愿意承擔舊橋加固這些設計任務,因為不僅設計、工作量大,而且收費低。②加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎(chǔ)知識。在準確分析和判斷舊橋的安危程度的基礎(chǔ)上,確定加固方案,這要求相關(guān)人員必須進行大量的力學試驗,確保設計的加固方案科學合理。③加固方案實施中存在復雜性。由于橋梁加固施工具有很強的復雜性,對加固方案和處理方法有很高的要求,只有這樣才能滿足需求。
2 橋梁加固應遵循以下原則
①加固工程應由有專業(yè)橋梁加固資質(zhì)的公司施工。②施工前,應對照實橋,結(jié)合檢測報告及維修加固設計圖(或說明),認真測量,并依據(jù)實測值進行修正,并制定完整的施工組織計劃。③應對材料標準、規(guī)格嚴格要求;對材料進行安全存放,以免影響使用。④施工剔鑿前應根據(jù)受力情況確定是否應加支撐系統(tǒng),剔鑿時應重錘輕敲,不能對原有構(gòu)件造成破壞。⑤施工前應做好施工組織設計,經(jīng)建設方、監(jiān)理方審核后方可進行具體施工。⑥加固使用橋梁完成加固后,應加強觀測,測量關(guān)鍵部位的應力與裂縫情況。⑦其他施工應遵循國家相應規(guī)范規(guī)定要求。
3 橋梁加固主要技術(shù)要求
3.1 混凝土及混凝土梁存在的主要病害及處置方法
3.1.1 混凝土及梁常見病害
混凝土梁表層缺陷主要有蜂窩、漏筋、麻面、空洞、老化、銹蝕、磨損等類型,另外還包括混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在加固施工中,可采用注膠法整治橋梁混凝土裂縫。具體步驟如下:
①基層處理:清除裂縫周圍混凝土表面的灰塵、油污,并鑿除松動混凝土掉塊;②確定注入口:一般按20~30cm距離設置一個注入口,注入口位置盡量設置在裂縫較寬、開口較通暢的部位,每條裂縫至少設置兩個注入口,注入口先用膠帶覆蓋;③封閉裂縫:采用封縫膠,沿裂縫表面涂刮,留出注入口;④安設注膠底座:揭去注入口上膠帶,用封縫膠將底座粘于注入口上;⑤較淺裂縫可以使用彈簧灌漿器,較深裂縫應使用壓力大的手撳泵,將配好的灌漿樹脂通過連接于灌漿底座的軟管,注入裂縫;⑥注入完畢:待注入速度降低確認不再進膠后,用堵頭將底座堵死。樹脂固化后敲掉底座及堵頭,清理表面封縫膠;⑦將修補處裂縫打磨平整后,使用P-33混凝土防護面涂料對梁體外表面進行封閉涂裝。如圖1所示。
3.1.2 混凝土梁防護與加固
3.1.2.1 使用材料
P-31聚合物改性水泥基修補砂漿、P-32混凝土防護底涂料、P-33混凝土防護面涂料、R-10 纖維布粘結(jié)樹脂、R-12 碳纖維布、R-13 芳綸纖維布、R-11 AB型雙組分灌漿樹脂。
3.1.2.2 應用范圍
混凝土橋梁的涂裝防護、病害整治以及梁體加固。
3.1.2.3 施工方法
①一般性防護:
橋梁的一般性防護指采取相應措施橋梁免遭各種化學物質(zhì)的侵蝕和氣候變化的影響而產(chǎn)生碳化、氯離子侵蝕、溫差及凍融循環(huán)裂縫等病害。如果橋體由于上述原因而產(chǎn)生輕微病害,一般采用涂裝P-33混凝土防護面涂料進行防護。P-33混凝土防護面涂料自身良好的柔彈性及耐久性保證了梁體與外界水、腐蝕性物質(zhì)隔絕,從而起到良好的保護效果。
涂裝可以用刷子、毛長為25mm的滾刷或噴槍施工。如果涂裝基層比較堅固密實,可按每平米0.5升的使用量進行涂刷,涂層表面必須密實沒有針孔,干膜厚度為0.4mm:如果基層表面疏松粗糙,可以考慮涂刷兩遍,每遍的使用量為每平米0.5升,即總的使用量為每平米l升,干膜厚度0.8mm;涂刷涂料應沿同一方向進行涂刷。
②強化防護:
1)徹底清理涂裝表面,清除所有松動的物質(zhì)、油污、油漆等雜質(zhì)及污垢,可以用高壓噴水進行表面清理,但正式涂裝前結(jié)構(gòu)表面應保持干燥。2)用抹刀在結(jié)構(gòu)表面刮涂調(diào)和好的P-32混凝土防護底涂材料,P-32混凝土防護底涂材料的涂層厚度不應大于6mm,刮涂時應將結(jié)構(gòu)的所有裂縫及缺陷嵌填平整并使表面光滑。3)P-32混凝土防護底涂料施工48小時后,可以進行P-33混凝土防護面涂料的涂裝施工。可以用滾刷、刷子或無氣噴槍進行P-33混凝土防護面涂料的施工,P-33混凝土防護面涂料根據(jù)需要可以涂覆一道或兩道,干膜厚度應不小于0.12mm。如圖2所示。
③碳纖維布(芳綸纖維布)加固梁體:
1)確保涂裝表面整潔無異物。打磨加固位置混凝土,直到露出含有石子的部位即堅硬層。2)用底膠對混凝土進行底涂。3)待底膠干后用找平膠對混凝土進行找平。4)找平膠干后,在找平膠和纖維布表面分別涂刷粘結(jié)浸漬膠,然后將纖維布粘貼在加固位置,而后用橡膠棍對碳纖維布(芳綸纖維布)進行滾壓,使浸漬膠充分浸漬到纖維布的布絲里去,使之粘結(jié)成一個整體。5)如果粘貼多層碳纖維布(芳綸纖維布),則重復3)~4),否則進行下一道工序。6)在纖維布的背面涂刷浸漬膠,進行補充浸漬及封閉保護。
3.2 鋼筋種植
3.2.1 工藝流程
準備鉆孔清孔孔除塵孔干燥筋處理配膠注膠插筋養(yǎng)生
3.2.2 關(guān)鍵工序
3.2.2.1 鋼筋處理
檢查鋼筋是否順直,若是無銹蝕鋼筋無需進行除銹,若是普通鋼筋必須采取有效措施進行除銹工序,且要求鋼筋清洗干凈后才能投入使用。
3.2.2.2 配膠和注膠
根據(jù)植筋膠生產(chǎn)廠家的使用說明、種類要求配置,注膠要一次完成。首先在膠槍中放入植筋膠,將攪拌頭旋到膠的頭部,扣動膠槍直到膠流出為止,第一次打出的膠不用,待膠流出成均勻灰色方可使用。注膠時,將攪拌頭插入孔的底部開始注膠,注入孔內(nèi)約2/3即可。每次扣動膠槍后,停頓5 -6秒鐘,再扣動下一次膠槍。注射下一個孔時,按下膠槍后面的舌頭,因為膠槍為自動加壓,避免膠繼續(xù)流出,造成浪費。更換新的膠時,按下膠槍后面的舌頭,拉出拉桿,將膠槍取出。
3.2.2.3 插筋
插入處理好的鋼筋,此時需用手將其旋轉(zhuǎn)著緩緩插入孔底,使膠與鋼筋全面粘結(jié),并防止孔內(nèi)膠外溢。按照植筋固化時間表的規(guī)定時間進行操作,使得植筋膠均勻附著在鋼筋的表面及縫隙中,插好固定后的鋼筋不可再擾動,待植筋膠養(yǎng)生期結(jié)束后再進行鋼筋焊接、綁扎及其它各項工作。插筋、養(yǎng)護期間,橋上應避免震動的影響。
3.2.2.4 養(yǎng)生
養(yǎng)生時間通常需要超過二十四小時,一般在室外溫度下自然養(yǎng)護即可,若溫度低于5℃,應改用耐低溫改性結(jié)構(gòu)膠。
3.3 頂升加固施工工藝
橋梁頂升采用上、下抱柱頂升力系的斷柱頂升法。施工工序如下:
①鑿除現(xiàn)狀橋面的橋面鋪裝、現(xiàn)澆層及防撞護欄,拆除原橋伸縮縫。②頂升準備。③頂升抱柱梁施工。④千斤頂系統(tǒng)及臨時支座設施的布設。⑤梁體各個控制部位設置固定標記,以實時確定梁體的空間位置。⑥安裝橫向、縱向限位裝置;解除橋面伸縮縫及其它聯(lián)系。⑦預頂。為保證抱梁、千斤頂?shù)妊b置在穩(wěn)定狀態(tài)下工作,在正式頂升前必須進行預頂。⑧分步頂升為一個步長,保護頂與主頂須保持同步上升。對全部頂升系統(tǒng)須進行實時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,必須立即停工,直到找到原因并進行妥善處理后才能繼續(xù)施工。
3.4 橋面鋪裝層的加固施工
橋面鋪裝層的加固施工分為三個步驟:第一步,清除或刨洗橋梁舊鋪裝層。要注意在清洗過程中不能對原有結(jié)構(gòu)造成損壞;第二步,認真清洗舊橋面。采取有效措施和方法清洗舊橋面,使之清潔并干燥;第三步,重鋪新橋面。注意開放交通前必須確認橋面澆筑的混凝土強度是否符合相關(guān)的設計標準,只有符合要求才能開放交通。
3.5 伸縮縫的維修技術(shù)
伸縮縫的安裝共包括:切割、清槽、伸縮縫安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)生和上膠條六項工序。
①切縫。在正式切割伸縮縫之前,需先進行混凝土面(包括瀝青油面)平整度檢測,然后根據(jù)檢測結(jié)果適當?shù)臄U大切割面的寬度,要求一邊最多比設計要求加寬30cm,若通過擴大切割面的寬度依然無法使其達到伸縮縫安裝要求,則必須進行返工處理.若檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)平整度沒問題,就按照施工圖紙要求進行切縫即可,要求鋸縫整齊、順直。
②清槽。用風鎬開槽,伸縮縫開槽后應將槽內(nèi)所有雜物清除干凈,同時應在旁邊放好彩條布,將開槽產(chǎn)生的雜物統(tǒng)一放在彩條布上,彩條布與預留槽邊緣距離不小于500mm,以便伸縮縫定位時測量方便;一旦發(fā)現(xiàn)梁與梁之間間隙不在規(guī)定值范圍內(nèi),應及時采取修正措施;同時為保證施工質(zhì)量,在施工過程中應嚴格禁止車輛通行等。
③伸縮縫安裝。正式安裝前應先檢查槽內(nèi)是否存在雜物,只有確認無誤后才能開始依照施工安裝圖進行施工。焊接時,每隔2-3個錨筋焊接一點,然后再按上述步驟焊接另一側(cè)錨筋與預埋筋,兩側(cè)完全固定后,就可將其余未焊接的錨筋完全焊接,并穿橫筋焊接進行加固。對于伸縮縫較長需要現(xiàn)場對接的,焊接采用高質(zhì)量的焊條,先焊接頂面,再焊接側(cè)面,最后焊接底面,確保焊接質(zhì)量;伸縮縫焊接加固后,可以打開固定裝置使伸縮縫自由伸縮。
④混凝土澆筑。采用高壓水沖洗,是砼出現(xiàn)新鮮面。檢查砼配合比是否按經(jīng)監(jiān)理批復的設計配合比進行,是否摻入外加劑,同時應對砼坍落度進行檢查,確保砼質(zhì)量;澆注時,為防止混凝土濺到路面上,在預留槽兩側(cè)加蓋不低于1m寬的膜和彩條布,以防止混凝土污染瀝青路面。砼必須澆筑密實、平整無蜂窩,平整度在0-2mm范圍內(nèi),并一次澆筑,保證整體性;混凝土振搗應采用兩側(cè)同步振搗的方法,至出漿、不再有氣泡為止,確保振搗密實;振搗密實后用刮桿將混凝土表面刮平,平整度一般應控制在低于路面標高2mm;混凝土要通過不少于3遍的抹平、壓實工序,保證混凝土平整度。
⑤養(yǎng)生。在養(yǎng)生期間,應安排專人負責交通管制,確保施工質(zhì)量未達到標準前沒有車輛通行;混凝土初凝后,應用麻袋或土工布覆蓋其表面并灑水,要求養(yǎng)護時間不能少于7晝夜。
⑥安裝橡膠條。安裝橡膠條需在混凝土達到設計強度的50%要求的至少三天以后進行,安裝前應將縫內(nèi)的異物清除干凈,安裝過程應嚴格依照相關(guān)規(guī)范標準,做到整潔,外表美觀,順暢。
4 工程案例
寨境2號中橋中心里程D3K366+302,長度110.47m。本橋系地形控制設計,橋址地震動峰值加速度0.05g,設計百年洪水流量為2.55m3/s。上部采用后張預應力混凝土曲梁,下部墩身為矩形實心墩,矩形承臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),T形橋臺。全橋共設樁基17根,橋墩2個、橋臺2個,3孔32m梁。各墩臺具體情況見表1。
該橋基本采用上文所總結(jié)的加固施工方案和技術(shù)措施。加固完成后,施工單位結(jié)合相關(guān)技術(shù)指標對橋體加固質(zhì)量進行了檢驗。從檢驗結(jié)果(見表2)可以看出,混凝土裂縫修補、養(yǎng)護等工序的施工質(zhì)量都在技術(shù)標準控制范圍以內(nèi),說明加固施工達到了預期效果,也就是說,所采取的加固技術(shù)方案切實可行。
5 結(jié)語
寨境2號中橋加固質(zhì)量檢驗所統(tǒng)計的各部分技術(shù)參數(shù)全部在標準值控制范圍內(nèi),足以證明本文所提出的舊橋加固方案和技術(shù)措施達到了預期的加固指標,必然能有效提高混凝土橋梁的強度和結(jié)構(gòu)承載力。另外,在技術(shù)實踐中,為了進一步提高加固質(zhì)量,還應該加強橋梁的養(yǎng)護管理,使其時刻保持正常的工作狀態(tài),充分發(fā)揮舊橋的作用。
參考文獻:
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篇2
關(guān)鍵詞: 橋梁 加固
Abstract: highway bridge is the throat, the quality of the highway bridge also affect traffic safety. Along with the use fixed number of year of the shortened and the load increasing Bridges, Bridges will appear different degree of damage, and if not in time for the damage to repair and reinforcement, these bridge diseases are likely to endanger the traffic safety. This paper from the causes of the bridge diseases, the necessity of strengthening and reinforcement technology and discusses the simple
Key words: the bridge reinforcement
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
我國近20年修建了大量的雙曲拱橋、鋼筋混凝土土箱拱橋、鋼管混凝土橋、預應力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋,橋梁總數(shù)達到50 多萬座,總長達 200 多萬公里,在公路交通占有很重要的地位,橋梁的質(zhì)量就成了一個不可忽視的問題。隨著時間的推移,橋梁因為各種原因可能會出現(xiàn)各種病害,為了不影響交通行車不間斷又安全,就必須要對舊橋進行檢測和加固。近年來,舊橋加固的工程也越來越多。
一、 橋梁加固的形勢
1.1 橋梁病害的成因
(1)早年我國修建的橋梁因為受到當時設計、材料、施工等方面的影響和局限,存在一定的先天不足,安全不足。一般會有斷面單薄、安全儲備低、雙曲拱等,這就需要橋梁加固,對原先存在的缺陷進行修補。
(2)橋梁的耐久性差或者年久失修、老化等問題。很多早年修造的磚拱橋就存在這樣的問題。
(3)近年修建的橋梁,因施工期短、設計不當、施工質(zhì)量差等原因,很多的橋梁都出現(xiàn)了多種問題,這也是亟待加固的一部分橋梁。
(4)隨著經(jīng)濟的發(fā)展,交通量也增大,橋梁的載重又面臨新的挑戰(zhàn),這就需要對橋梁進行加固,提前預防事故發(fā)生。
(5)還有部分橋沒有自身的先天問題,但是隨著使用年份的增加,由于雨水沖刷、風化等自然原因致使存在一些病害,就需要進行修補,以延長橋梁使用年限。
1.2 橋梁加固實施的原則和難度
1.2.1 橋梁加固的難度大
(1)橋梁建成后, 基本都已進入使用通車, 那么加固要在保證交通通暢的同時進行, 這就為加固工程帶來一定的難度。
(2)很多需要加固的舊橋多是危橋,結(jié)構(gòu)已經(jīng)很脆弱了,這些舊橋因為時間長,很多原有的設計資料和施工記錄都不完全了,對于結(jié)構(gòu)內(nèi)部就不能完全解析,因此存在很多不確定因素,所以這就給舊橋加固帶來了很大的難度。
(3)有很多過度時期的舊橋,結(jié)構(gòu)設計時摻雜了新老結(jié)構(gòu)體系,還有的橋包括了新老橋體, 這就為加固橋梁工作增加了施工難度和工序。
(4)橋梁都有自身的結(jié)構(gòu),所有的加固都要在原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行,這對加固工作帶來了很大的局限性。
1.2.2 橋梁加固的原則和安全評估
橋梁加固原則就是在遵循先加固,加固不能滿足需要的就進行改造,完全失去交通行車能力的就重建。 舊橋加工實際上是一項經(jīng)常性的橋梁施工工程, 所有的橋都需要進行檢修、加固。橋梁的加固是加大和修復橋梁構(gòu)件來提高局部或整體橋梁的承載力的施工。橋梁加固一般遵循不改變橋梁原結(jié)構(gòu)的原則;若是橋梁加固不能滿足和適應實際的交通需要, 那么就要對橋梁進行改造。一般舊橋改造是對舊橋的部分構(gòu)件進行更換或者改變原橋梁的結(jié)構(gòu)體系,再者就是拆除部分構(gòu)造重建;對于已經(jīng)完全不能通車的橋梁只能將舊橋進行拆除,重新設計、建造新橋。
橋梁的加固不能止于施工完成,而應在施工之后, 對工程進行加固效果的評價, 對工程進行檢測和觀察, 評價通過后橋梁加固才算完成。橋梁加固后, 上部結(jié)構(gòu)要進行靜載和動載實驗, 將試驗結(jié)果與加固前進行比較, 再與所要達到的標準進行比較, 看加固是否成功。對下部結(jié)構(gòu),要運用適當?shù)钠餍颠M行頻率變化的測評, 以此確定橋墩加固效果是否合格。 橋梁加固維修技術(shù)發(fā)展時間并不長, 為了指導橋梁加固工作,應該有一套完整的實用性橋梁檢測、評定加固的技術(shù)規(guī)范, 以保證我國橋梁加固工作科學合理安全。
二、 橋梁加固常用的技術(shù)
橋梁加固技術(shù)主要有: 增大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面, 提高原結(jié)構(gòu)的強度和剛度; 建立新結(jié)構(gòu)保證橋梁的抗力; 改變原結(jié)構(gòu)的受力體系, 減少原結(jié)構(gòu)受力; 對原結(jié)構(gòu)施加預應力, 改善原結(jié)構(gòu)的受力能力。
2.1 增大構(gòu)件截面的方法
增加主梁截面。適用于手里主筋截面不足、 橋下凈空有限、 不允許增加梁高的橋梁。 這種加固方式可以不受橋下凈空的限制, 只需截斷并接長箍筋, 但這種方法對結(jié)構(gòu)的損傷較大, 施工工藝比較復雜。增大橋肋混凝土截面。適用橋下凈空較高,允許增加主梁高度的橋梁。這種方法會減小橋下凈空,對于橋梁的外觀影響較大, 城市橋梁多不適用這種方法。加厚橋面板, 增加橋面截面。適用于可中斷交通的小跨徑橋梁。 這種加固法需增加了自身結(jié)構(gòu)重量增加產(chǎn)生的彎矩,結(jié)構(gòu)承載力提高不明顯。
2.2 提高橋梁抗力的方法
粘貼鋼板。這種方法中, 粘貼鋼板加工成形比較困難, 需要支護設備, 而且在長期使用中維修保養(yǎng)工作量大。粘貼玻璃鋼。適用于通行重型車和大型設備的橋梁進行臨時加固。這種方法中玻璃鋼的彈性模量較水泥低,容易發(fā)生變形, 所以只在臨時加固中適用。粘貼鋼筋。這種方法對鋼筋進行了防護處理, 可以增加梁的抗彎能力。
2.3 增加輔助構(gòu)件, 減少原結(jié)構(gòu)受力的方法
增加主梁。 適用于主體結(jié)構(gòu)較為完好但承載力不足的橋梁。 這種方法施工時需要終端交通, 且工藝復雜、 工程量大,對橋梁原結(jié)構(gòu)損傷也比較大。 增加橫隔梁。 適用因橫向聯(lián)系不足而降低承載力的橋梁的上部結(jié)構(gòu)。 這種方法即是在橋梁上增設橫隔梁, 主要是要固定主梁上貫通全橋?qū)挼匿摻睢?/p>
2.4 改變結(jié)構(gòu)的加固法
八字撐架加固。 適用于不通航河道之上的橋梁上部結(jié)構(gòu)。 這種方法對橋下凈空影響較大, 不常用于城市橋梁的加固。連續(xù)體系加固。適用于抗彎能力不足的橋梁。 這種方法對交通有影響。 此外還有增設大邊梁的方法和截面轉(zhuǎn)換方法。
2.5 預應力技術(shù)
現(xiàn)代橋梁逐漸向輕型、 大跨度等方向上發(fā)展, 所以在今后的橋梁加固中, 現(xiàn)有的加固技術(shù)就受到了一定的限制, 所以預應力技術(shù)會被普及。 預應力技術(shù)主要通過體外預應力來實現(xiàn),體外預應力的預應力鋼束設于混凝土構(gòu)件的外側(cè),鋼束穿過設在構(gòu)件端部的擋塊和中部適當位置的轉(zhuǎn)向塊進行張拉,從而使砼構(gòu)件獲得預應力。 預應力技術(shù)包括: 下?lián)问筋A應力拉桿法、 預應力鋼絲束法。
2.6 對于橋梁出現(xiàn)裂縫等, 不需進行大型技術(shù)工程的, 可進行局部的修補。
表面抹灰補縫。在混凝土表面用水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧基液、環(huán)氧砂漿等材料在裂縫處涂抹。 表面噴漿補縫。 根據(jù)裂縫的部位、 性質(zhì),可分別采用無鋼筋噴漿或掛網(wǎng)噴漿等方法修補裂縫。噴漿修補一般先對裂縫表面進行毛處理,之后噴射一層有一定密度的高強度水泥砂漿封閉裂縫。 壓力灌漿補縫。 施加一定壓力, 將漿液灌進裂縫內(nèi)部,提高結(jié)構(gòu)強度、 耐久性和抗?jié)B性。壓力灌漿的漿液也有多種, 水泥灌漿、 化學灌漿, 可根據(jù)橋梁裂縫的實際情況進行選擇。
總結(jié)
舊橋加固、 危橋改造, 這是歷史的必然過程,要想將這個工程完成好需要根據(jù)橋梁的具體情況, 判斷其病害,及病害原因, 選擇恰當?shù)姆绞椒椒ㄟM行橋梁的加固??傊?,橋梁加固需要引起各方面的重視, 尤其橋梁工作者要對加固工作的技術(shù)、 理論、 實踐不斷研究、 創(chuàng)新、 總結(jié)、 交流, 以使橋梁加固工作不斷進步。
參考文獻:
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篇3
關(guān)鍵詞:橋梁 抗震技術(shù)
中圖分類號:K928文獻標識碼: A
橋梁作為交通生命線的樞紐工程,一旦遭受地震破壞,將會導致巨大的經(jīng)濟損失,并影響震后災區(qū)的救援和重建工作,使得人們對橋梁的抗震性能越來越重視。橋梁抗震性能研究主要有兩個方面,一是對新建橋梁采取合理的抗震設計和抗震構(gòu)造措施;二是對現(xiàn)役橋梁的抗震加固。
一、橋梁抗震前期設計
1、前期總體設計應注意問題
總體設計中應注意的問題在公路橋梁總體設計中,首先需要注意的是橋位的選擇。橋址應選擇地質(zhì)堅硬的場地,如基巖、堅實的碎石類地基以及硬粘土地基都是比較理想的首選場地。
要注意避開地震時可能發(fā)生地基失效的松軟場地,如飽和松散粉細砂、人工填土、極軟的粘土地基以及不穩(wěn)定的坡地都屬于是危險地區(qū)。如橋梁是拱橋形式那么則應盡量避免跨越斷層,在特殊情況下,則要先進行地震安全性評價再進行選擇;其次要注
意的是橋型的選擇。應結(jié)合當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)條件,工程規(guī)模以及震害經(jīng)驗來選擇合理的橋梁型式以及墩臺和基礎(chǔ)型式,還要盡可能地采用技術(shù)先進的、經(jīng)濟合理的以及便于修復加固的結(jié)構(gòu)體系。同時,可以考慮采用減震的新結(jié)構(gòu),如型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等;最后要注意的是橋孔的布置。要選擇有利于抗震的等跨布置,要注意體形簡單、自重輕、剛度和質(zhì)量分布均勻、重心低、便于施工的型式,盡可能地避免高墩與大跨的結(jié)合
2、橋梁抗震構(gòu)造措施
橋梁抗震構(gòu)造的有效措施可以分為基礎(chǔ)抗震措施、橋臺抗震措施和橋墩抗震措施要防止地震引起的動態(tài)和永久的不均勻變形,就要求必須做好基礎(chǔ)抗震,即要在增加基礎(chǔ)的整體性和度的同時減輕上部荷載。對于橋址位于可能發(fā)生地震液化的地段時,應采用使樁或沉井穿過可能液化的土層埋入較穩(wěn)定密實的土層內(nèi)一定深度的深基礎(chǔ),并在樁的上部(離地面1~3m的范圍內(nèi))加強鋼筋布設;橋臺抗震應采取加強橋臺胸墻、增加配筋以及在梁與梁子健和梁與橋臺胸墻之間設置彈性墊塊等有效措施,以達到緩和地震沖擊力的目的。對于淺基的
小橋和通道則要加強下部的支撐梁板,也可以做滿河床鋪砌,是橋梁結(jié)構(gòu)盡量保持四鉸框架以起到防止墩臺在地震時滑移的作用。對于橋址位于液化土或軟土地基時,可盡量使橋梁中線與河流呈正交并適當延長橋長,將橋臺定位于穩(wěn)定河岸上的方法來起到抗震的效果;橋墩抗震的常用方法是利用橋墩的延性減震。高墩可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),空心截面,適當加大樁、柱的直徑,也可采用雙排的柱式墩和排架樁墩,在樁、柱之間設置橫系梁等,以達到有效提高橋墩的抗彎延性和抗震強度的目的。
二、現(xiàn)役橋梁抗震加固方法
抗震加固的主要目的在于防止橋跨倒塌,其次是將損傷、破壞控制在一定程度內(nèi)。一般來說,在橋梁加固中有兩種策略。一是增加橋的抗震能力,使結(jié)構(gòu)有足夠的強度去抵抗地震力;二是降低地震對橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應,使現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的強度能夠抵抗地震作用,比如增加隔震支座。
1、上部結(jié)構(gòu)加固
上部加固的主要目的是防止各種原因引起的落梁破壞。
(1)伸縮縫和鉸
加固簡支鋼梁或預制混凝土梁,最常用的、也是最傳統(tǒng)的方法就是使用纜索約束裝置,設計纜索時應注意盡可能少地占用梁和下部路面之間的豎向凈空。如果期望縱向位移大于有效支座寬度,簡支梁的纜索加固方法可以與墩帽支座的加寬相結(jié)合。鋼梁的另一種加固辦法是,用拼接板把腹板聯(lián)系在一起,使梁在墩帽支座上保持連續(xù)。跨中有鉸的梁,應增加鉸的約束裝置。由于在地震中,鉸支座會發(fā)生局部性損傷,鉸支座可用的實際長度要比最初設計的長度要小的多。因此要加寬鉸支座或者將框架體系連在一起是很有必要的。
(2)側(cè)向支撐
梁之間的側(cè)向剛度通常由某種橫向支撐體系或橫隔梁提供。這些側(cè)向支撐體系常用來抵抗風荷載、施工荷載、活荷載所引起的離心力及地震荷載。而且,側(cè)向支撐體系不能承受支座承載能力和剪切鍵能力那么大的力,結(jié)果是支撐體系屈曲。理想的辦法是,增加另外幾組實際上盡可能接近支座的支撐、加勁肋或橫隔梁。
(3)混凝土邊梁
邊梁是用來提高混凝土橋的縱向能力。這些梁把已有的箱型結(jié)構(gòu)外的相鄰排架連接在一起。在在單層橋梁結(jié)構(gòu)中,外伸梁在縱向激勵下易扭曲。在雙層結(jié)構(gòu)中,邊梁需要有足夠的剛度和強度,以保證塑性鉸出現(xiàn)在柱上,減小了下層橋面外伸梁墩帽的扭轉(zhuǎn)需求量
2、下部結(jié)構(gòu)加固
橋梁的大部分地震損傷破壞發(fā)生在下部結(jié)構(gòu)上,因此下部結(jié)構(gòu)加固是整個橋梁抗震加固工程的重點,也是難點。
(1)柱罩
所依據(jù)的理論是提高現(xiàn)有鋼筋混凝土橋墩的延性、抗剪和抗彎能力。在一些情況下,限制塑性鉸區(qū)域的徑向膨脹應變。實驗表明,把徑向膨脹應變限制在01001,鋼筋的搭接接頭就會保持固結(jié)而且能產(chǎn)生截面完全塑性彎矩能力。與限制徑向應變相反,在提供整個塑性鉸區(qū)域足夠約束的同時,允許發(fā)生大于01001的徑向膨脹應變,使得有可能形成鉸
(2)填充墻
對于多柱橋梁來說,填充墻是個較好的方法。它有兩個明顯的優(yōu)點:不僅提高了柱的橫向能力,而且限制了柱的橫向位移。通過限制柱的橫向位移,便消除了在墩帽中形成塑性鉸的可能。費用可能小于前述的其他幾個加固方法。值得注意的是,在稍微傾斜或沒有傾斜的橋梁排架的縱向能力方面,填充墻不是有效的。
(3)連梁
連梁是用于提高混凝土排架的橫向能力的。連梁的功能由它在地面標高以上的位置決定。連梁置于排架底部標高處,以替代現(xiàn)有不足的墩帽。這類連梁的主要功能就是保護現(xiàn)有上部結(jié)構(gòu),迫使在柱上產(chǎn)生塑性鉸。小的地震下也易受損。支座加固,一般是用彈性橡膠墊支座取代鋼滾軸式支座來實現(xiàn)。
(4)帽梁的加固
帽梁存在著幾種潛在的失效模式。按照墩帽的類型,這些易損性可能包括支座破壞、剪切鍵破壞、支座寬度不夠以及帽梁破壞等。帽梁失效模式包括彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)和節(jié)點剪切。
(5)基礎(chǔ)加固
通?;A(chǔ)的加固是:增設上覆蓋層以提高基礎(chǔ)抗剪能力,或均勻加寬基礎(chǔ),增加接觸面積以提高穩(wěn)定性和抗彎能力,還有就是把基礎(chǔ)錨固于土中或是通過連接桿穿過基礎(chǔ)把承臺與樁聯(lián)系起來。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:橋梁承載;加固設計;能力檢測;評定技術(shù)
1橋梁承載能力系數(shù)的影響因素
1.1結(jié)構(gòu)完整性
橋梁經(jīng)過長時間的運行,部分構(gòu)件會出現(xiàn)一定程度上的損傷,受力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導致失去其合理性,從而產(chǎn)生缺乏整體性以及結(jié)構(gòu)局部受力過大的現(xiàn)象,這些現(xiàn)象大幅度的降低了橋梁的承載能力,也就削弱了橋梁的安全性。
1.2裂縫
裂縫在鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)當中屬于常見的一種病害現(xiàn)象。裂縫的存在和發(fā)展會降低鋼筋混凝土材料的承載能力、抗?jié)B能力和耐久性,從而影響橋梁的使用壽命。一般情況下我們都將混凝土橋梁裂縫分為兩種,即非結(jié)構(gòu)裂縫以及結(jié)構(gòu)裂縫。非結(jié)構(gòu)裂縫只要就是指混凝土橋梁自身并不能夠滿足周圍的環(huán)境的要求或者是自身性能不達標等原因而導致的一種裂縫。而結(jié)構(gòu)裂縫則是由于橋梁結(jié)構(gòu)的整體承載力明顯下降而導致的裂縫。橋梁裂縫問題大多是在其結(jié)構(gòu)受力之后出現(xiàn),因此在處理橋梁裂縫的過程中要先通過其實際的情況來判斷其屬于哪一種裂縫問題,之后再采取合理的措施來進行處理。
1.3鋼筋銹蝕
橋梁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋銹蝕嚴重的損壞了其構(gòu)件的承載性能以及抗壓能力。鋼筋銹蝕的原因有多種,但其主要原因為混凝土密實性不足和鋼筋保護層厚度不足。鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞主要表現(xiàn)為降低了構(gòu)件的截面面積、降低了鋼筋與混凝土的咬合力以及橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力等。
1.4混凝土施工質(zhì)量
橋梁施工過程中,如對水泥品種的選取、混凝土水灰比和保護層厚度的控制不嚴格,澆注完成的鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)部會存在著嚴重的質(zhì)量問題,從而降低了混凝土結(jié)構(gòu)的抗侵蝕能力,尤其是抗銹蝕能力,從而降低了其橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力。
2橋梁承載能力檢測的評定方法
2.1經(jīng)驗法
經(jīng)驗法主要指的就是在評定橋梁承載能力時,需要具有豐富的工作經(jīng)驗的專家對結(jié)構(gòu)抗力效應考慮引入不超過1.2的結(jié)構(gòu)檢驗系數(shù),并根據(jù)對橋梁現(xiàn)象調(diào)查的裂縫、橋臺沉陷、撓度以及水平位移等缺陷和病害情況來對橋梁結(jié)構(gòu)的強度以及穩(wěn)定性進行驗算。該方法主要應用于我國“十二五”之前。隨著經(jīng)濟以及科學技術(shù)的發(fā)展,由于該方法受專家主觀因素影響較大、其評定指標較為單一、難以把握其檢算系數(shù)和評定標準以及無法定量化應用檢測結(jié)果等缺點,其應用頻率不斷的下降。
2.2承載能力衰減時變模型法
變模型法要根據(jù)工程所處的地域以及橋梁結(jié)構(gòu)的類型來確定是否使用,并且該方式對于鋼筋強度、混凝土的強度和粘結(jié)性、碳化深度等方面的取值較為粗糙。但是該方式的應用為預測橋梁壽命以及舊橋承載能力的評定提供了有力的依據(jù)。應用該方式來建立不同損傷程度的橋梁承載能力的衰減模型時要對其混凝土強度、結(jié)構(gòu)的耐久性參數(shù)以及鋼筋的銹蝕程度進行充分的考慮。
2.3荷載試驗方法
荷載試驗方式能夠直接獲取在荷載作用下的橋梁結(jié)構(gòu)的校驗系數(shù),并且能夠保證系數(shù)的客觀性以及準確性,從而準確的推斷出橋梁的安全儲備區(qū)間。但是在實際的應用過程中,該方式的耗時較長,并且其試驗場地規(guī)模相對較大,同時還需要大量的試驗資金,因此該方式適用于大型的、資金較為充足的橋梁工程當中。在橋梁承載能力的評定當中應用該方法可能會對其結(jié)構(gòu)造成新的損傷,并且其結(jié)果反應的都是結(jié)構(gòu)短期內(nèi)的現(xiàn)象,若想要檢測結(jié)構(gòu)的疲勞特橋梁承載能力檢測評定技術(shù)在橋梁加固設計中的應用趙鵬山東東泰工程咨詢有限公司山東淄博256140性以及耐久性指標等就不能夠使用該方法。
2.4基于動測參數(shù)的評定法
其承載能力的評定主要是通過結(jié)構(gòu)在激振、荷載以及振動的作用下橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的反應來進行的。動測參數(shù)評定方式能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)在動力荷載的作用下的力學性能以及受力狀況準確的反映出來,其結(jié)果與橋梁實際的狀態(tài)較為切合。但是由于技術(shù)的限制,該方式還未形成一個較為完善簡便的方法,并且也需要建立于承載能力和動態(tài)測試參數(shù)相關(guān)的計算模型。
2.5基于檢測結(jié)果定量化的評定法
結(jié)果定量化評定法是在我國舊橋承載能力檢定方法的基礎(chǔ)上進行了修訂。該方式能夠在評測的過程中對橋梁的缺損狀況、自振頻率以及材質(zhì)強度等方面的影響進行綜合考慮,提高了評定結(jié)果的客觀性。但是該方式的應用仍有部分的不足,主要有以下幾點:(1)通過回彈法、鉆芯取樣法以及超聲回彈法等方式來判斷構(gòu)件材質(zhì)的強度,其結(jié)果與實際的差異較大。(2)由于工程計算模型的尺寸、邊界條件以及施工原因等,通過實測自身頻率和理論計算頻率的實測值來確定分項標度的時候,其結(jié)果與實際的差異相對較大。(3)其規(guī)程針對的主要都是鋼筋混凝土橋梁,對于鋼筋混凝土的組合結(jié)構(gòu)還有許多地方未得到明確。(4)在評測過程中考慮到了耐久性的影響,因此其構(gòu)件強度、鋼筋銹蝕程度以及電阻率的測區(qū)等方面的真實性是否能夠代表構(gòu)件的情況還有待證實。
2.6基于原始指紋評定法
原始指紋指的就是在橋梁剛建成時,通過對橋梁進行細致的檢測而得到的資料,可將檢測的橋梁狀態(tài)作橋梁的初始狀態(tài)。在進行橋梁承載能力的評測時可以將橋梁的原始指紋作為其結(jié)構(gòu)的參照標準,并且能夠?qū)⒃贾讣y與檢測的結(jié)果進行對比。采用該種方式要以參數(shù)隨著時間的衰減模型為參考來判斷橋梁的剩余承載能力。原始指紋評定法能夠使其檢測結(jié)果與橋梁的初始狀態(tài)進行對比,以此來獲得結(jié)構(gòu)的損傷程度。其思路相對明確,在評定的過程中能夠避免計算模型與實際差異的影響,能夠保證計算結(jié)果的真實性。但是該方式的主要缺點就在于其初始狀態(tài)的調(diào)查需要大量的精力來進行測評,并且其承載能力的檢測參數(shù)衰減關(guān)系不明確。
3基于橋梁承載能力的加固設計措施
3.1加裝鋼板
在橋梁加固工程當中,將鋼板加裝在橋梁外能夠大幅度的增加橋梁的抗承載能力,而且橋梁橫截面也不會大量增加。目前這種加固方式并未得到廣泛的應用,其主要原因還是鋼板的加工工作難度較大,在加裝的過程中需要一定的支護設備,在其投入使用后還要不斷的進行鋼板維修與保養(yǎng)。當前加裝的鋼板的主要方式是在橋梁表面進行玻璃鋼的粘貼。這種方式由于其材料的彈性模量不能夠滿足混凝土的要求,因此在加固之后一旦受力就極易產(chǎn)生變形。因此只能夠在應用于臨時加固以及沒有大客車通行的橋梁當中。
3.2加裝鋼筋
加裝鋼筋的方式就是在橋梁的表面進行二次鋼筋加裝,固定橋梁表面,從而達到在不增加橋梁自身的重量的前提下有效的提高橋梁的抗彎性。該方式通常不用于城市的橋梁加固工程中,主要是因為該種方法會對橋梁的外觀造成一定的影響。
4結(jié)束語
在橋梁工程當中,其承載能力的測評以及加固設計是重要的組成部分。在進行橋梁工程加固設計過程中要對其影響承載能力的因素進行充分考慮,同時要選擇合理的測評方式,這樣才能夠保證加固設計以及措施的合理性。
作者:趙 鵬 單位:山東東泰工程咨詢有限公司
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】舊橋加固 T型梁 施工技術(shù)
1 工程概況
1.1橋梁概況
堿泉子橋位于G312線K2729+641處,建于上世紀六十年代末期,原橋為1-18米卵石拱橋,重力式橋臺,設計荷載為汽車-13級 ,拖車-60,1995在右側(cè)進行了加寬,加寬部分上部構(gòu)造為1-19.5米T型梁,內(nèi)梁1片,邊梁1片,雙柱式橋臺,鉆孔灌注樁基礎(chǔ),設計荷載為汽車-20級 ,掛車-100,橋面縱坡為平坡。
1.2使用情況
堿泉子橋自建成以來,承擔了G312線大量的交通運輸任務,隨著車流量日益增加,單車重量不斷加大和汽車荷載等級的不斷提高,特別是近年來超載超限車輛增多,使橋梁處于超應力狀態(tài),該橋結(jié)構(gòu)病害現(xiàn)象日趨嚴重。
2 病害調(diào)查情況
從外觀情況來看,堿泉子橋除原卵石拱跨中有2道明顯的貫通裂縫外,其余部位基本正常,縫寬0.05-0.5mm。
3 橋梁整體病害總結(jié)
通過對橋梁的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)橋梁主體結(jié)構(gòu)基本完好,卵石拱有2道明顯的貫通裂縫,已超過容許范圍,被評定為四類橋。
4加固設計
4.1加固原則
(1)采用有效的加固方法對舊橋進行加固改造,使原有橋梁的承載能力得到提高。
(2)改造后的橋梁在使用荷載作用下,原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件及新增加結(jié)構(gòu)各部分的強度、剛度及裂縫限值等均應符合規(guī)范要求。
(3)盡量利用舊橋能夠利用的結(jié)構(gòu)部分,降低舊橋加固的費用。
(4)不中斷交通或盡量減少中斷交通時間。
(5)技術(shù)可靠、耐久使用、施工方便,養(yǎng)護方便。
4.2加固設計所依據(jù)的規(guī)范
《公路工程技術(shù)標準》(JTG B01-2003);
《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTG D60-2004);
《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG D-2004);
《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041-2000)。
4.3設計標準
結(jié)合堿泉子橋的特點,該橋加固設計標準為:
(1)設計荷載:汽車-20級 掛車-100
(2)橋面寬度:凈11.5+2×0.5m
4.4加固設計
從堿泉子橋的病害調(diào)查情況來看,原卵石拱部分已經(jīng)不能滿足需要,1995年加寬部分各項指標均能滿足需要,因此,保留1995年加寬部分,拆除原卵石拱部分,更換為1-19.2米T型梁,加固加高舊橋臺,新做臺帽,鑿除原有橋面鋪裝后重新鋪筑橋面,將原有橋面欄桿更換為防撞護欄。
5 加固施工要點及工藝要求
5.1施工管理
(1)施工隊伍安排。施工隊共25人,其中鋼筋工5名,模板工6名,承擔全橋的施工任務。
(2)機械設備配置。根據(jù)該工程的具體特點,為保證按時保質(zhì)保量的完成施工任務,我段抽調(diào)了較先進的機械設備,投入本工程的施工。主要有:強制式拌和機一臺,插入式振搗器一臺,附著式振搗器一臺。
(3)施工便道。自G312線K2729+000至K2729+300處修一條便道,長度300m,寬8.5m。
(4)施工用電。就近利用當?shù)剞r(nóng)場用電,安裝一臺穩(wěn)壓器。為了保證施工正常進行,并自備120KW發(fā)電機一臺。
(5)施工用水。就近利用當?shù)剞r(nóng)戶用水,配備一輛水車用于抽水拉水。
5.2施工工藝
5.2.1上部構(gòu)造
因資金及場地的限制,綜合比較,確定采用現(xiàn)澆的方法進行施工,具體施工時,采取以下步驟:將土牛墊至主梁的設計高度,在對應主梁位置澆筑混凝土拱座,待拱座達到強度后,綁扎鋼筋,架設模板,現(xiàn)澆筑主梁及橫隔板部分,之后再墊土牛至行車道板高度,現(xiàn)澆行車道板。
(1)砼施工。砼拌合:采用強制式砼拌合機。砼運輸:采用拖拉機運輸。砼灌注: 按自低向高順序澆灌砼,中間不留施工縫。澆筑方量雖然不大,但橋梁鋼筋太密,增加了入倉振搗的困難,對砼的質(zhì)量要求也高,必須做到澆筑連續(xù)進行,保證橋梁不變形。砼振搗:以高頻插入式振動器為主,同時配有部分附著式振動器。振搗人員施工時劃分范圍,分工負責,掌握快插慢拔等振搗要領(lǐng),杜絕漏振及過振等現(xiàn)象。砼養(yǎng)護:采用灑水養(yǎng)護的辦法進行養(yǎng)護。
(2)現(xiàn)澆T梁,需保證模板有足夠的剛度,避免跑模等現(xiàn)象的發(fā)生。同時應采取措施,防止鋼筋上浮。注意灑水養(yǎng)生。
(3)焊接鋼筋骨架要嚴格檢查焊接質(zhì)量和幾何尺寸。
(4)其它未盡事宜請參照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 041-2000)。
5.2.2橋面鋪裝
為加強新鋪橋面與舊橋面板的連結(jié),澆筑橋面鋪裝混凝土時需先鑿毛舊橋面板,并在舊面板上按設計種植鋼筋后再澆筑混凝土。
5.2.3附屬設施
本橋只設2道伸縮縫,在施工中必須注意:為達到施工的平整性,在施工工藝上必須采取立模定位,嚴格控制標高,使橋面鋪裝層與伸縮縫裝置保持平整;增強伸縮縫與橋面鋪裝層接合處的混凝土強度,伸縮縫兩邊各25cm寬的混凝土過渡段板易發(fā)生破壞,故混凝土的強度不得小于C40;預埋螺栓的埋設必須牢固。
篇6
【關(guān)鍵字】:橋梁加固、八種方法、臺后加孔
中圖分類號: K928 文獻標識碼: A
1 前言
對原有橋梁進行加固補強、改造翻新,最大程度利用現(xiàn)有資源,保證其使用安全,延長其使用壽命是當今國際工程界關(guān)注的重大課題之一。
2 橋梁加固常用的方法
橋梁加固常用的方法有以下八種:
2.1 橋面補強層加固法
在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層,一般先鑿除舊橋面,使其與原有主梁形成整體,達到增大主梁有效高度和抗壓截面強度,改善橋梁荷載橫向分布能力,從而達到提高橋梁的承載能力的目的。
2.2 外包混凝土加固法
外包混凝土加固法又稱增大截面加固法,它是通過增大構(gòu)件的截面和配筋,以提高構(gòu)件的強度、剛度、穩(wěn)定性并減少裂縫寬度。對于梁橋、拱橋、剛架橋、墩臺、基礎(chǔ)等,在條件許可的情況下均可采用該方法加固。外包混凝土將使原結(jié)構(gòu)增加一部分恒載重量,因而在擬定外包混凝土尺寸時,應同時考慮外包構(gòu)件以下的結(jié)構(gòu)承載能力是否足夠,這是外包混凝土方案是否成立的前提。
2.3 鋼板粘貼加固法
由于交通量的增加,主梁承載力不足,或縱向主筋出現(xiàn)嚴重的銹蝕,或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴重橫向裂縫,此時,可用粘結(jié)劑及錨栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或薄弱部位,使其與結(jié)構(gòu)形成整體,以鋼板代替增設的補強鋼筋,提高橋梁的承載能力與耐久性。
2.4 噴錨混凝土加固法
首先是用植筋法將錨筋植入待補強部位的結(jié)構(gòu)內(nèi),掛設補強鋼筋網(wǎng),然后再噴射一定厚度的混凝土,形成與原結(jié)構(gòu)共同受力的組合結(jié)構(gòu)。噴錨混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣將新混凝土混合料,通過噴嘴高速噴射到已錨固好鋼筋的受噴面上,凝結(jié)硬化后形成一種鋼筋混凝土。
2.5 改變結(jié)構(gòu)受力體系的加固法
這種加固、改造方法是通過改變橋梁結(jié)構(gòu)受力體系,達到提高橋梁的承載能力的目的。它的基本原理是以減少控制截面的內(nèi)力為目的進行加固。對于拱橋加固,可通過體系轉(zhuǎn)換法將單純拱的受力狀態(tài)改變?yōu)楣傲航M合體系受力狀態(tài),即將拱上建筑變?yōu)榱菏浇Y(jié)構(gòu),拱梁組合體系受力狀態(tài)較單純拱更為均勻。另外,對于拱式拱上建筑的舊橋,改拱式為梁式拱上建筑,所帶來的恒載重量減少量是非常顯著的。
2.6 體外預應力加固法
體外預應力加固法主要用于梁式橋(包括簡支梁、懸臂梁、連續(xù)體系梁橋等)正常使用極限狀態(tài)超限的結(jié)構(gòu),通過對舊橋施加體外預應力,能夠達到減少或消除裂縫,減小梁體下?lián)?,改善結(jié)構(gòu)各截面應力狀態(tài)的目的。其基本原理是通過在梁體外設鋼質(zhì)的拉桿或撐桿,并與被加固梁體錨固連接,然后施加預應力,強迫后加拉桿受力,從而改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布,并降低原結(jié)構(gòu)應力水平,使結(jié)構(gòu)承載力顯著提高,且可減少結(jié)構(gòu)變形,縮小裂縫寬度甚至閉合。
2.7 減輕拱上自重加固法
減輕拱上自重也是一種調(diào)整拱上恒載分布的手段,盡管它們的目的都是為了恢復和提高原橋的承載能力,但它們的出發(fā)點和適用場合卻是不相同的。調(diào)整拱上恒載分布是針對主拱圈變形過大,通過調(diào)整拱上恒載的辦法來調(diào)整拱軸線與壓力線;采用減輕拱上建筑的自重,則主要是針對某些雙曲拱橋的基礎(chǔ)承載能力較低,通過這一措施降低對基礎(chǔ)承載力的要求。
2.8 拱橋的拱圈和拱肋常用的幾種加固方法
為了提高拱橋的承載能力,往往采用增加拱圈厚度和剛度,加大拱肋截面、增設新拱肋等方法,下面介紹不同情況下的不同加固方法。
(1) 磚石拱橋的拱圈內(nèi)壁出現(xiàn)表層剝落、松散、老化等情況且不適應目前交通時,可采用在肋圈內(nèi)壁掛鋼絲網(wǎng),并噴射水泥砂漿的加固法。
(2)鋼筋混凝土拱圈內(nèi)壁澆筑加固法。拱橋拱圈內(nèi)壁損壞嚴重時可采用此法,具體做法與上述方法相似。
(3)原拱上增設鋼筋混凝土拱圈加固法。此法是拱橋中較常用的加固法之一,它不僅加固了拱圈,且將原有開裂拱聯(lián)結(jié)在一起,也利于橋面排水。
(4)拱橋鋼板箍與螺栓錨固法。石拱橋可在拱圈的跨中和 1/4 處加設三道(或多道,視情況而定)鋼板箍(鋼板厚可用 6~8mm)或鋼拉桿,用螺栓在拱底及拱側(cè)鉆孔錨固,并注意將錨固點設在拱圈厚度的 1/3 處,此法可提高拱橋的整體強度,達到較好的加固效果。
以上介紹的常用加固方法為傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法,雖然有效,但均受到一定條件的限制,存在以下缺點:對結(jié)構(gòu)的外觀及使用空間均有一定的影響;施工時的濕作業(yè)和大型設備對環(huán)境和生產(chǎn)有一定影響;在有的方法中新舊兩部分的連接對原結(jié)構(gòu)有一定的損傷;加固材料易腐蝕或脫落;增加結(jié)構(gòu)物的荷重等。
3 采用在臺后加孔的方法處理橋臺
在軟土地基上修建橋梁可能會造成軟基病害,經(jīng)常由于設計上壓縮孔徑過多、總體布置欠妥,地基土質(zhì)松軟及承載能力過低而致使橋臺位移,特別是拱式體系上部結(jié)構(gòu),由于橋臺位移而使主拱圈開裂等常有發(fā)生。盡管是梁式上部結(jié)構(gòu),也會因橋臺位移而產(chǎn)生病害,有的時侯因臺后填土過高且臺后填土夯實不夠,加之軟土地基的影響,發(fā)生土體滑塌,甚至會出現(xiàn)橋臺樁基剪斷等事故。對于上述情況,如采用橋臺后加孔減載的改造措施,尚可取得較好的效果。
某地區(qū)一座雙曲拱橋,全橋建成后即發(fā)現(xiàn)原橋臺明顯下沉,致使拱頂3-4m范圍內(nèi)拱肋下緣開裂,拱腳處主拱圈和拱座脫開,裂縫寬度達9到13mm,呈上窄下寬狀。分析原因,主要是由于橋位處土質(zhì)較差,表層為淤泥,下為深2m的粘土,下層為亞砂土類粉砂且含腐植質(zhì)雜質(zhì),經(jīng)果大量地試驗,在3米深處土基容許承載力僅為0.15MPa。最終確定采用臺后加孔減載的方法進行改造,先拆除臺后10m長的駁坎及填土,改為2孔5米的鋼筋混凝土板橋。在拆除駁坎時要分兩次進行處理,先拆掉其中一部分,待加孔的墩臺基礎(chǔ)間的混凝土支撐地梁澆筑完畢并達到一定強度以后,然后將駁坎拆除至與原橋臺基礎(chǔ)頂面相平。澆筑支撐地梁是,在拱腳肋座脫離處塞入三角形楔形鐵塊后進行。橋臺處理后,對原拱肋可采用加大拱肋截面的方法進行補強。經(jīng)過以上技術(shù)處理以后,橋臺的沉降量增加甚少,效果十分明顯。從以上的案例來分看,對于軟土地基地區(qū)的橋梁,特別是高填土的情況,還要進行設計以確定橋梁的總體布置,這些因素都要慎重的進行考慮,不但要考慮到工程造價,還要對各種施工中可能給橋梁結(jié)構(gòu)帶來的危害的不利因素進行分析,以便在設計中引起足夠的重視并采取一定的措施。
篇7
關(guān)鍵字:公路橋梁, 加固技術(shù),
0 引言
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,作為快捷運輸?shù)墓罚踩招略庐惖匕l(fā)生著變化。作為連接道路的橋梁,起著至關(guān)重要的作用。公路橋梁是公路的咽喉,更是跨江河、山谷及線路(公路、鐵路、水渠)等礙的重要結(jié)構(gòu)物,近十年來我國橋梁建設進入了最輝煌時期,建成了一大批構(gòu)新穎、技術(shù)復雜、現(xiàn)代化品位的橋梁,設計和施工水平己躋身于國際先進平。公路橋梁造價昂貴,因此,人們在橋梁建設過程中,總是采取各種措施,千方百計確保工程質(zhì)量。盡管如此,公路橋梁長期在自然環(huán)境(大氣腐蝕、溫度、濕度變化)和使用環(huán)境(荷載作用與頻率的增加、材料與結(jié)構(gòu)的疲勞)的作用下,總會逐漸產(chǎn)生損壞現(xiàn)象,這是一個不可逆轉(zhuǎn)的過程。
現(xiàn)役橋梁中,建于20 世紀 80 年代以前的占有很大比例,經(jīng)多年超負荷使用,致使橋梁存在嚴重的病害,降低了橋梁的現(xiàn)有承載力,因此在交通運輸中制約了車輛的順利流動。若全部重新建造這些橋梁,不僅需要大量的資金,建設周期長,并且在施工中交通不暢,造成嚴重的社會經(jīng)濟損失。因此,維修和加固舊橋便成為一個亟待研究解決的問題。
1 橋梁加固原因
1.1設計荷載標準偏低,承載能力不足
舊橋梁原有的設計標準低,不能滿足經(jīng)濟日益發(fā)展及車輛通行要求。公路橋梁的設計荷載已由汽車―6級、 汽車― 8級、 汽車―13級發(fā)展到汽車―15級、 汽車―20級及汽車―超 20級,并且仍有繼續(xù)增大的趨勢。隨著交通量的增加和荷載等級的提高,原有橋梁己經(jīng)無法滿足現(xiàn)今交通的需要,絕大多數(shù)橋梁處于“帶病”工作狀態(tài),急需進行加固改造,提高設計荷載標準,適應重載交通需要。
1.2通行能力不足
通行能力不足主要表現(xiàn)在橋面寬度不足;橋梁平面線形、縱斷面線形標準太低;橋上通車凈空或橋下通車凈空不足。公路網(wǎng)中半永久性橋梁臨時性橋梁為數(shù)不少,承載能力普遍偏低,抵抗自然災害能力差,急需進行改造。
1.3 超負荷使用
按路線等級或者預期設計荷載等級來說,這一部分設計荷載等級并不低, 但由于一些特殊的原因,橋梁使用荷載大大超出設計荷載,致使橋梁長期在超重荷載作用下運營。
1.4 人為及自然因素引起結(jié)構(gòu)的損壞
比如超出設計的洪水、泥石流、冰凍、地震、強風、船舶撞擊,河道不恰當開挖等,引起橋梁結(jié)構(gòu)的局部損壞。
1.5 設計、施工缺陷
有些橋梁設計上不是很合理,在早期的運營階段其缺陷并不明顯,運營一定時間后,病害逐漸顯現(xiàn)出來。由于受施工質(zhì)量、施工技術(shù)、施工手段等方面的影響,使橋梁存在一定的技術(shù)缺陷,隨著運營時間的增加,其病害也逐漸在發(fā)展。
1.6 養(yǎng)護維修及加固措施不當
有些橋梁的技術(shù)缺陷是由于養(yǎng)護維修不恰當引起的。比如橋面維修增加過大的恒載,致使橋梁負擔加重;又如支座維修不當,約束了承重結(jié)構(gòu)的變形等。有些橋梁則是加固不當引起的。比如加固施加的預應力大小或者位置不恰當,引起結(jié)構(gòu)的二次四、加固方法
二.橋梁加固的方法
加固,簡單來說,就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。目前加固方法有:
1.拱腳、拱頂加固法
在拱橋加固中,適當降低橋面標高,對上下部構(gòu)造而言,一般是有利的。降低橋面標高之后,相當于減去了一層均布恒載,自重減輕了,顯然對下部構(gòu)造有利。
拱腳、拱頂加固法對拱頂截面也是有利的。彎矩影響線的正面積均大于影響線的負面積,減去的均布恒載在拱頂和拱腳都是產(chǎn)生負彎矩,故有利于拱頂(拱頂截面為正彎矩控制設計)。鑒于拱腳負彎矩較大時,在拱背混凝土中多配點鋼筋即可解決問題,而拱頂正彎矩較大時,不便增加受拉鋼筋,因而在加固拱橋時,用增大拱腳負彎矩的辦法來減小拱頂正彎矩,通常是有利的。
2.粘鋼加固法
結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面,能達到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法,與其他的加固方法比較,有許多獨特的優(yōu)點和先進性。
(1)堅固耐用:經(jīng)過多年來的工程實踐,已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量,結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設計的要求。膠粘劑老化試驗耐久性能滿足要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗,也證明強度和剛度的設計方法是正確的和可靠的。
(2)施工快速:在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下,快速完成施工任務,并能根據(jù)業(yè)務要求,在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工。
3.橋墩加固法
橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷,可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進行加固。但是對于實體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu),其狀態(tài)變化主要是由地基所引起,此時可重點從回填硬土或者對地基進行注漿等方法提高其約束橋墩的能力,提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因,造成樁基縮徑,采用的加固方法是清除樁體虛浮物,通過植筋后,外抱箍微膨脹混凝土。
目前,在很多橋梁加固改造中,同一座橋梁,針對不同的部位、不同的構(gòu)件、不同的改造原因同時采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固,采用了增加構(gòu)件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;尼木大橋的加固,采用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;紹興斗門大橋的加固,采用了增加構(gòu)件加固法、橋面層補強加固法等等。
4.噴射混凝土加固法
噴射混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣或其他動力,將按一定比例配合的拌和料,通過管道運送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土,它不是以振動來搗實混凝土,而是在噴射時,由水泥與集料的反復連續(xù)撞擊而使混凝土壓實,同時又可采用較小的水灰比,因而它具有較高的力學強度和良好的耐久性。目前比較流行的是噴射合成纖維混凝土,也就是在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。噴射合成纖維混凝土具有被噴射混凝土抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強度高的優(yōu)點。
5.增大截面與配筋加固法
增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達到提高橋梁承載能力的目的。然而,由于增大截面法在施工過程中全部的作業(yè)需在梁底進行,施工難度較大且施工質(zhì)量難以控制,因此,盡管在某些情況下費用并不太大,但以上因素制約了該技術(shù)的廣泛應用,一般用于T型截面梁的加固維修。
6.碳纖維加固法
碳纖維加固技術(shù)是近幾年內(nèi)才由國外引進的一種新技術(shù),因其強度高,耐腐蝕,且施工簡便等優(yōu)點,目前已廣泛應用于實際工程中。然而,由于碳纖維本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得這種材料的應用受到限制。 三、加固方案的選擇
確定加固方案??紤]的主要因素有:橋梁結(jié)構(gòu)型式;橋位地形、水文、自然狀況;橋梁現(xiàn)狀分析研究結(jié)論;施工技術(shù)水平;能否封閉交通;預期加固效果;資金投入量等。
結(jié)束語:橋梁加固應在不斷總結(jié)經(jīng)驗和技術(shù)進步的基礎(chǔ)上形成專門規(guī)范,同時要重視對加固后的橋梁進行檢測和觀察,以確定加固的效果。橋梁加固后的上部結(jié)構(gòu)通常是用靜載或動載試驗,將試驗結(jié)果與加固設計的計算結(jié)果進行對比,來判斷橋梁加固成功與否。但對下部結(jié)構(gòu)而言,不方便進行荷載試驗,通過其頻率變化來定量評估加固效果。橋梁的加固技術(shù)是新技術(shù),為指導加固技術(shù)的應用,需提出一整套完整的實用性橋梁檢測、評定與加固成套的技術(shù)規(guī)范,為我國危舊橋的改造提供技術(shù)支持,確保危舊橋的改造工作科學合理,使橋梁加固做到“有章可循”、“有法可依”。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞]公路橋梁;加固;維修
中圖分類號:U457+.3文獻標識碼: A 文章編號:
1、前言
伴隨市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展,人們物質(zhì)文化生活水平顯著提升,對便利出行的交通需求日益強烈,進一步給公路橋梁工程施工建設提出了高水平要求。一些項目工程在投入服務使用一定階段后,便出現(xiàn)了損壞、質(zhì)量下降等問題。為此,應基于車流量不斷擴大的現(xiàn)狀,科學引入加固維修技術(shù),預防公路橋梁工程質(zhì)量隱患的進一步擴大。針對工程損壞狀況,應嚴格依據(jù)養(yǎng)護管理規(guī)范、設計加固規(guī)范做好公路橋梁工程的維修加固,鞏固工程質(zhì)量水平。
2、公路橋梁加固維修技術(shù)措施
2、1 引入植筋施工,提升工程質(zhì)量
公路橋梁維修加固過程中,為提升植筋方位合理科學性,應將放設軸線及植筋方位的誤差盡量縮短在兩厘米之中,提升操作準確性。同時應確保鉆孔垂直放設,并與植筋位置對正,應鉆至設計標準深度為止。同時操作階段中,應將鉆孔遠離原工程結(jié)構(gòu)筋,可通過調(diào)整鉆孔方位控制。完成植筋鉆孔時,應使用刷子清理孔壁雜質(zhì),配合應用空壓機徹底除凈塵渣,而后用酒精刷洗。對于工程鋼筋生銹狀況,可通過鋼絲刷進行處理。在完成植筋孔施工的校驗后,應進行注膠,可緩慢實施,不應操之過急,進而有效預防大量空氣進入孔洞。應控制注膠量在大于孔深的三分之二為基準。完成該環(huán)節(jié)后,還應向鋼筋壓入壓力,并朝著同一方向緩慢的將其植入孔中。在轉(zhuǎn)動過程中,可有效擠出膠中空氣,在其有所溢出達到設計深度后為止,進而確保注膠的相對飽滿。對于溢出部分應快速處理,進而提升工程加固維修澆筑混凝土同原來部分處置的界面水平質(zhì)量。
2、2優(yōu)化混凝土防水維修施工,完善處置伸縮縫
為提升加固維修水平,應優(yōu)化混凝土防水施工,可引入同鋪裝層厚度相當?shù)牟垆撨M行軌道布設。依據(jù)施工板塊具體寬度,位于側(cè)面順著工程進行縱向操作。為提升振搗梁剛性,令其體現(xiàn)良好的穩(wěn)固力,可每隔半米位于單挑軌道設置支撐筋。完成鋼筋預埋后,可依據(jù)測量高程數(shù)據(jù)進行橫向鋼筋焊接,并設置槽鋼軌道于橫向焊接鋼筋處。維修加固階段中,還應對公路橋梁工程整體平整性、縱橫坡做好全面控制,令其符合工程技術(shù)標準要求。對于工程伸縮縫應進行完善處置更換,可利用風鎬進行開槽處置,將其深度控制在十二厘米之上,并將內(nèi)部雜質(zhì)進行清除處置。而后應做好槽中錨固筋、預埋鋼筋的順直以及除銹維護。通過細化核查,倘若發(fā)覺原有梁板鋼筋預埋有限,不符合標準,應做好補足處理。可打入充足膨脹螺栓,保證型鋼施工安設質(zhì)量水平。當公路橋梁工程實施開槽處置后,應嚴禁車輛繼續(xù)通行。并應杜絕施工操作人員、現(xiàn)場員工隨意踩踏開槽兩方邊緣,進而對砼施工整體水平質(zhì)量造成不良影響。安裝型鋼操作前期,應對槽中雜質(zhì)進行清除狀況檢驗,對于道橋支座存在的雜質(zhì)可通過高壓水槍進行清除。同時還應對其平直性進行核準,將順直度規(guī)范控制在三毫米以下??梢胫背邔π弯撈秸赃M行校驗,頂部同路面高差應標準規(guī)范,倘若發(fā)覺質(zhì)量隱患問題,應快速處置,有效預防安裝型鋼順直性與平整性不達標而引發(fā)返工,造成不良損失。進行型鋼定位應考察現(xiàn)場環(huán)境溫度,依據(jù)設計圖紙相關(guān)資料數(shù)據(jù)明確型鋼存在間隙。完成定位后,應通過分段點焊進行工程加固,進而預防型鋼溫度過高引發(fā)變形問題。焊接維修階段中,應引入優(yōu)質(zhì)焊條,進行逐個焊接,由頂部開始向側(cè)部推進,直至底部。整體安裝階段中應遵循工藝標準實施,倘若發(fā)覺不良現(xiàn)象,應責令施工人員實施全面改進,杜絕質(zhì)量隱患的持續(xù)擴充,影響公路橋梁工程的服務使用。
2、3做好混凝土澆筑
進行混凝土澆筑施工前期,應對槽中垃圾進行再次處理,通過校驗核準后才可實施后續(xù)維修養(yǎng)護??蓪窐蛄汗こ添排浔冗M行驗證,校驗其是否符合監(jiān)理設計配比。還應對砼坍落標準進行驗證,將其有效控制在四十至六十毫米范疇。砼澆筑施工應確保平整嚴密,不存在蜂窩現(xiàn)象,應盡量通過一次澆筑提升工程整體性。振搗混凝土操作階段中,可引入兩側(cè)一同振搗處置方式,直到漿不出現(xiàn)氣泡方可停止,進而提升振搗密實水平。對于工程死角方位,應做好密實振搗控制,并采用刮桿將混凝土做刮平處置,確保表面平整,較路面標高應低出兩毫米。公路橋梁工程實施砼施工階段中,相關(guān)技術(shù)員工應全面配合監(jiān)理做好現(xiàn)場全程旁站監(jiān)督,確保施工工藝、技術(shù)符合規(guī)范標準。還應引入必要的檢測設備儀器,對混凝土整體質(zhì)量做好實時監(jiān)控管理,杜絕質(zhì)量隱患問題發(fā)生。
優(yōu)化質(zhì)量控制,提升公路橋梁加固維修水平
公路橋梁工程維修加固,旨在科學實現(xiàn)成本、質(zhì)量、進度與安全目標,因此施工階段中應創(chuàng)建整體、全面、合理的安保措施體系,進而確保維修加固處置快速實現(xiàn)預期目標。工程施工階段中應遵循各項規(guī)程標準,參照設計圖紙具體事項、施工工藝各項要求進行優(yōu)質(zhì)施工。同時應依據(jù)施工計劃進度網(wǎng)絡、橫道圖做好工期進度管控。質(zhì)量管理階段中應做好前期與中期控制,樹立預防核心目標,強化對維修加固工序、施工、中間產(chǎn)品的水平質(zhì)量核查。通過嚴格的校驗核準、良好的配合確保施工操作的高效規(guī)范開展,提升公路橋梁整體水平質(zhì)量。再者各個生產(chǎn)班組應全面配合,做好互相檢驗、自身核查與交接驗證,全面開展專項檢查。在工程施工前期,應對各項原材料的引進嚴密把關(guān),通過監(jiān)理人員的批準審核后才可繼續(xù)使用。工程維修加固施工階段中應履行必要的交接工序單體制,當完成前一道工序并通過校驗后才可履行交接,并開展下道工序。還應履行經(jīng)濟責任管理體制,令公路橋梁整體工程水平同員工獎金效益全面掛鉤,履行獎懲激勵制度。施工階段中,還應依據(jù)工程實施現(xiàn)場狀況、引入材料特征、溫度因素等,通過科學的預防調(diào)節(jié)措施,降低不良因素影響,提升工程質(zhì)量綜合水平。
結(jié)語
總之,公路橋梁工程加固維修施工尤為重要。我們只有引入合理技術(shù),完善各項操作,遵循質(zhì)量規(guī)范標準,嚴格管理實施,方能提升工程質(zhì)量水平,修復工程損害,提升其綜合承載性能、穩(wěn)定服務水平,進而為交通公路事業(yè)打造出真正優(yōu)質(zhì)的公路橋梁工程,實現(xiàn)良好效益目標。
[參考文獻]
篇9
關(guān)鍵詞:橋梁;舊橋加固;管理
河南省鶴壁市的公路舊橋一般都具有一個通性:荷載等級低、使用年限長的特點。從技術(shù)資料分析,大多數(shù)橋梁是三不知:①不知基底地質(zhì);②不知基礎(chǔ)深度;③不知隱蔽部分的尺寸。從橋梁技術(shù)狀況分析,由于河床屢遭洪水沖刷,河床底部加深,橋梁墩臺基礎(chǔ)外露、沖空,產(chǎn)生不均勻沉降,導致橋臺、拱圈產(chǎn)生附加應力而出現(xiàn)開裂,有的甚至出現(xiàn)開合現(xiàn)象;有的橋梁由于橋臺較高,受行車及臺后土壓力的作用,橋臺出現(xiàn)開裂、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝層由于使用時間長加之重車作用,導致開裂、剝落等病害。按橋梁技術(shù)狀況來評定大多屬三類橋梁。隨著鶴壁市國民經(jīng)濟的發(fā)展和市重點工程的建設,目前鶴壁市的公路橋梁所承受的負荷主要有3個特點:
①交通量不斷增大;②重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴重;③超限運輸?shù)某霈F(xiàn)和增加。按現(xiàn)在橋梁和運輸狀況,橋梁的承載能力和通過的車輛荷載是公路與運輸?shù)拿苤弧Ef橋加固,提高舊橋的承載能力,確保交通運輸?shù)陌踩悄壳昂徒窈竺媾R的任務。本文按橋梁的組成部分介紹橋梁的加固方法。
一、塞縫灌漿
塞縫灌漿是把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹脂(砂)漿,通過噴漿機按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強度的作用。裂縫在橋梁病害中較為普遍,產(chǎn)生裂縫的原因很多,也很復雜。結(jié)構(gòu)物一旦出現(xiàn)裂縫,其受力截面發(fā)生應力重分布,也就意味著受力有效截面變小,結(jié)構(gòu)應力增大,承載能力降低。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復到原狀態(tài)。
塞縫灌漿一般用于處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫,灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂、砂漿等,具體采用哪一種,應視實際情況而定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物,因為鋼筋混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小,易灌滿,粘結(jié)性好;環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
塞縫灌漿的通常做法是:先用1:1水泥砂漿勾縫,勾縫時須預留直徑約6-8mm的灌漿孔,孔距視裂縫寬度而定,縫寬處孔距為0.6-1.0m,縫小處孔距為0.4-0.6m。待勾縫砂漿達到一定強度后即可灌漿。鋼筋混凝土梁的裂縫較小,用環(huán)氧樹脂勾縫,凡大于0.2mm的裂縫都要留孔灌漿,孔距一般為0.25-0.30m,灌漿方法與灌水泥漿大致相同。在公路舊橋加固中,塞縫灌漿是綜合處治的方法之一,用得比較普遍,通過試載及使用觀察,效果較好。
二、上部結(jié)構(gòu)改建
在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較,采用充分利用原橋進行拼寬,利用橋臺將拱式結(jié)構(gòu)改為板式結(jié)構(gòu)的加固方法,使其滿足超限運輸要求。
(一)拼寬原橋
對驗算不能滿足超限運輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后,按實際通過的超限運輸荷載設計拼寬橋梁,以確保超限運輸安全。
(二)利用原橋臺改拱式結(jié)構(gòu)為板式結(jié)構(gòu)
對于小跨徑石拱橋,由于拱圈厚度不能滿足超限運輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降,致使拱圈開裂,降低承載能力,可采用此辦法。
三、舊橋下部結(jié)構(gòu)加固
橋臺特別是高度較大的橋臺,受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、錯位等。對于跨徑較小,水流不大的石拱橋,我們采用在橋跨內(nèi)加鋼筋混凝土框架進行加固。
四、舊橋基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ),由于埋置深度較淺,易受河水沖刷而淘空。受河水改道沖刷橋梁引道,導致橋臺基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使橋臺發(fā)生不均勻沉降,引起橋臺開裂等。針對以上病害,我們采取對河床用漿砌片石進行鋪砌,上游河床設置丁壩,打木樁擴大橋臺基礎(chǔ)等方法進行加固。
對于跨徑較小的橋梁,由于河水改道,洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ),導致基礎(chǔ)沖空甚至掉腳,可采取在橋跨范圍內(nèi)滿鋪15號片石混凝土的方法進行加固,鋪砌厚度為30cm,鋪砌兩端設置截水墻,截水墻的深度為1m,寬度為0.6m。采用該法共加固橋涵8座。對于橋梁上游河床變遷、水流改道,洪水直接沖刷橋臺基礎(chǔ)和橋臺引道,導致橋臺基礎(chǔ)沖空、引道被毀的橋梁,采取在橋梁上游適當位置設置丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導入主河道。
五、橋面鋪裝層的加固
橋面鋪裝層開裂或剝離等病害,對于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋銹蝕,減弱橋梁的橫向整體性;對于石拱橋,由于橋面雨水下滲,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等;同時由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時,使橋梁產(chǎn)生震動,對橋梁產(chǎn)生不利影響,同時又加重了橋面鋪裝層的病害。根據(jù)橋梁的具體情況,采用不同的加固方法,對于使用年限長、破損嚴重的采用拆除、修復的加固方案。而對于病害較輕,使用年限短,且混凝土強度仍符合設計要求的則先處治病害,在不降低設計荷載標準的前提下可采用加鋪瀝青碎石層的方案。
六、公路舊橋的管理
加強公路舊橋的管理,并進行維修和加固,使其處于正常的工作狀態(tài),充分發(fā)揮舊橋的作用,是公路管理部門的一項主要任務。對于舊橋的超限運輸管理工作具有工期短、要求高、工程量較小、前期工作量大等特點,公路超限運輸一般是為國家或省的重點建設工程服務,我們的經(jīng)驗是:
對于經(jīng)常過大件的路段,橋梁進行重點檢查和管理,收集原始檔案材料,掌握其動態(tài);在施工中注意抓重點、制約工程;重視加固工程中原始資料的收集和整理工作,為今后的加固工程積累經(jīng)驗;充分調(diào)動基層單位的積極性,正確處理責、權(quán)、利的關(guān)系。
筆者認為公路舊橋的維修加固同樣屬于橋梁工程,不能重建輕養(yǎng),舊橋的加固比新建還難,因為舊橋的維修加固,沒有現(xiàn)成的規(guī)范,更沒有可供使用的標準圖,橋梁的病害又錯綜復雜,病害原因難以確定,因此,應充分重視公路舊橋的管理工作,加大資金投入,使其保持良好的工作狀態(tài),確保公路運輸?shù)陌踩?/p>
目前制約舊橋加固工作的主要因素是資金問題,在養(yǎng)路資金緊缺的情況下,投入到舊橋加固上的資金更加有限,為此建議采用以下辦法逐步解決:(1)公路局應加大對大中型橋梁加固資金的投入,并將屬于危橋的小橋納入這個范圍,集中資金重點解決危橋的加固;(2)對于橋梁的小修保養(yǎng),應納入公路小修保養(yǎng)議標中,特別是實行養(yǎng)路工程費制后,可將各縣(區(qū))局管養(yǎng)的橋梁編入小修保養(yǎng)工程量清單內(nèi),對道班不能承擔的項目可安排有專業(yè)資質(zhì)的工程隊施工,公路局加強檢查和考核。
參考文獻:
1.蒙云.橋梁加固與改造.重慶:重慶大學出版社,1989.1
篇10
關(guān)鍵詞:橋梁病害;加固必要性;加固方法;加固效果評價
舊橋加固技術(shù)是一門新的課題。目前,我國交通事業(yè)蒸蒸日上,不少橋梁已建成投入運營中,還有不少正在建設的橋梁也即將建成投入運營。但是,由于施工質(zhì)量和橋梁設計等方面的原因,使得橋梁的檢測和加固成為必要,更因為建國以來所修建的不少舊橋,由于受到當時的設計、材料、施工等方面的影響和局限,先天不足,加上不能適應目前交通量的迅猛增長,使得舊橋的檢測和加固技術(shù)顯得非常迫切。
一、橋梁加固的現(xiàn)狀
1、難度大
橋梁加固,不論哪種需要,都使改造工程處在一種材料、空間都受到局限的被動的技術(shù)狀態(tài)之下。
首先,已通車的橋梁,有現(xiàn)實的交通需要,因為要在不中斷交通的情況下進行加固,所以加固時有交通干擾。
其次是結(jié)構(gòu)形式的限制。因為加固的原則一般必須利用原有結(jié)構(gòu)進行,只能在原有結(jié)構(gòu)上做文章,所以受到局限。
再次是新老結(jié)構(gòu)結(jié)合的難題。這里包含新老結(jié)構(gòu)體系的變化和過渡,還包括新老橋體的結(jié)合面。
最后,橋梁結(jié)構(gòu)形式多樣,地形、地質(zhì)變化差別很大,跨徑大小不同,建筑方法各異等因素,使橋梁加固成為廣泛存在而又變化多端、及其復雜的學問。
2、風險大:因為凡是要加固的橋梁,多半是危橋,結(jié)構(gòu)已處在不利狀態(tài),有的還岌岌可危。對舊橋有的缺乏原有的設計資料和施工記錄,結(jié)構(gòu)內(nèi)部情況不詳;現(xiàn)有的受力情況不一樣,很難確定其結(jié)構(gòu)極限,這給舊橋的加固帶來了風險。
3、技術(shù)要求高
一方面,通常業(yè)主單位更愿意廢棄舊橋另修新橋,除非必要時菜利用舊橋采用加固措施。另一方面,由于舊橋加固方案的設計工作量大,收費低,所以一般的的設計單位不愿意承擔這樣的設計任務。
而加固設計需要良好的橋梁理論水平和力學基礎(chǔ)知識。確定加固方案時要能正確分析和判斷舊橋的危險程度,即其機構(gòu)狀態(tài)和內(nèi)力大小程度。這就需要一定的力學實驗以作結(jié)構(gòu)分析的支撐。同時,加固方案實施中存在復雜性,加固方案的組織實施需要有一定施工經(jīng)驗的專業(yè)隊伍。
二、加固思路
加固主要是從橋梁承載受力的角度來處理的。
首先,加固和維修養(yǎng)護所起的作用是不同的,維修養(yǎng)護是橋梁保持正常運營狀態(tài)的保護性和預防性的工作,而加固卻是從承載受力的角度來處理的。
其次,橋梁不能承受原設計載重要求,應該通過加固恢復其原有的承載力。
再次,原設計的荷載標準不能滿足現(xiàn)在的交通要求,要求提高到一個新的標準。
最后,橋梁要通過一次性的特重荷載,要求采用臨時性加固措施,使原結(jié)構(gòu)不受破壞,過后恢復正常。
一般來說加固方案可以考慮減少內(nèi)力或增大斷面,也可以應用加固新材料。
三、加固原則
隨著我國國民經(jīng)濟的日益發(fā)展,交通運輸量的迅速增長,橋梁加固就是通過對橋梁結(jié)構(gòu)物的補強加固及拓寬等工作,改善結(jié)構(gòu)性能,恢復和提高橋梁結(jié)構(gòu)的安全度,提高其承載力和通過能力,以延長橋梁的使用壽命,滿足并適應發(fā)展了的交通運輸?shù)囊蟆蛄旱募庸碳夹g(shù)隨著先進的科技手段在不斷地更新。作為一種后處理的技術(shù),橋梁的維護和檢測評估也受到了專業(yè)人士的不斷關(guān)注并且取得了一定了成果。但是我們不能因為有了先進的加固技術(shù)而忽略了橋梁的設計、施工和維護質(zhì)量,橋梁工作者應該從橋梁損壞的源頭來避免破壞的發(fā)生,當我們的先進橋梁加固技術(shù)無用武之地時,才能說明我們的橋梁質(zhì)量是完好的,這才是橋梁工作者的最終目的。若將其拆除重建,不僅要耗費人力財力,而且工期也較長;若能有計劃、有步驟的對現(xiàn)有舊橋進行加固改造,橋梁加固后,可以延長橋梁的使用壽命,用少量的資金投入,使橋梁能滿通的需求,還可以緩和橋梁投資的集中性,帶來較大的經(jīng)濟和社會效益。因此,加固設計必須本著“牢固可靠、簡便耐用、經(jīng)濟適用”的基本原則。
四、加固方法
加固,簡單來說,就是通過一定的措施使構(gòu)件乃至整個結(jié)構(gòu)的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。目前加固方法有:
1.拱腳、拱頂加固法
在拱橋加固中,適當降低橋面標高,對上下部構(gòu)造而言,一般是有利的。降低橋面標高之后,相當于減去了一層均布恒載,自重減輕了,顯然對下部構(gòu)造有利。
拱腳、拱頂加固法對拱頂截面也是有利的。彎矩影響線的正面積均大于影響線的負面積,減去的均布恒載在拱頂和拱腳都是產(chǎn)生負彎矩,故有利于拱頂(拱頂截面為正彎矩控制設計)。鑒于拱腳負彎矩較大時,在拱背混凝土中多配點鋼筋即可解決問題,而拱頂正彎矩較大時,不便增加受拉鋼筋,因而在加固拱橋時,用增大拱腳負彎矩的辦法來減小拱頂正彎矩,通常是有利的。
2.粘鋼加固法
結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面,能達到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法,與其他的加固方法比較,有許多獨特的優(yōu)點和先進性。
(1)堅固耐用:經(jīng)過多年來的工程實踐,已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量,結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設計的要求。膠粘劑老化試驗耐久性能滿足要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗,也證明強度和剛度的設計方法是正確的和可靠的。
(2)施工快速:在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下,快速完成施工任務,并能根據(jù)業(yè)務要求,在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工。
3.橋墩加固法
橋梁下部結(jié)構(gòu)加固的主要目的是提高橋墩的整體承載能力。如橋墩發(fā)生了結(jié)構(gòu)性損傷,可以用外包混凝土、粘貼鋼板或碳纖維的方法進行加固。但是對于實體橋墩等橫向剛度比較大的結(jié)構(gòu),其狀態(tài)變化主要是由地基所引起,此時可重點從回填硬土或者對地基進行注漿等方法提高其約束橋墩的能力,提高橋墩的整體承載能力。抬樁就是通常使用的一種有效的加固方法。另一種樁基加固方法是鋼筋混凝土套箍。由于下部樁基施工等原因,造成樁基縮徑,采用的加固方法是清除樁體虛浮物,通過植筋后,外抱箍微膨脹混凝土。
目前,在很多橋梁加固改造中,同一座橋梁,針對不同的部位、不同的構(gòu)件、不同的改造原因同時采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固,采用了增加構(gòu)件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;尼木大橋的加固,采用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;紹興斗門大橋的加固,采用了增加構(gòu)件加固法、橋面層補強加固法等等。
4.噴射混凝土加固法
噴射混凝土是借助噴射機械,利用壓縮空氣或其他動力,將按一定比例配合的拌和料,通過管道運送并高速噴射到受噴面上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土,它不是以振動來搗實混凝土,而是在噴射時,由水泥與集料的反復連續(xù)撞擊而使混凝土壓實,同時又可采用較小的水灰比,因而它具有較高的力學強度和良好的耐久性。目前比較流行的是噴射合成纖維混凝土,也就是在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。噴射合成纖維混凝土具有被噴射混凝土抗壓、抗拉、抗剪、抗彎、粘結(jié)強度高的優(yōu)點。
5.增大截面與配筋加固法
增大截面與配筋加固法一般采用在梁底面或側(cè)面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,從而達到提高橋梁承載能力的目的。然而,由于增大截面法在施工過程中全部的作業(yè)需在梁底進行,施工難度較大且施工質(zhì)量難以控制,因此,盡管在某些情況下費用并不太大,但以上因素制約了該技術(shù)的廣泛應用,一般用于T型截面梁的加固維修。
6.碳纖維加固法
碳纖維加固技術(shù)是近幾年內(nèi)才由國外引進的一種新技術(shù),因其強度高,耐腐蝕,且施工簡便等優(yōu)點,目前已廣泛應用于實際工程中。然而,由于碳纖維本身的一些缺陷,如脆性、耐火性不好等使得這種材料的應用受到限制。
五、加固方案的選擇
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