捷和加固,专注结构加固20年!
加固桥梁工程由于受原有结构的影响,施工设施、作业环境、作业空间均受到限制,如梁体内所有的施工物资设备均需人工搬进搬出,机械设备基本无法使用,安全状态更加不宜控制。
为了获得良好的加固效果和经济效益,桥梁加固行业需要严格遵守如下原则:
(1)方案制定的总体效应原则
应该对结构的材料性能、构造、体系以及缺陷和损伤等信息有全面的了解,分析结构的受力现状,为加固方案奠定基础。还要考虑加固前后的受力状况,避免在加固过程中留下隐患造成安全事故。
(2)荷载取值和承载力验算的基本原则
加固设计必须进行荷载取值和承载力验算。加固承受的荷载应该到现场进行调查取值。按照规定进行承载力验算时应该考虑结构加固时的实际受力程度,加固部分的受力滞后特点和加固部分与原结构协同工作的程度等。
(3)材料的选用原则
选用的悍马加固材料种类和性能应尽量与原结构一致,保持结构良好的结合效果。
(4)结构方案应技术可靠、方便施工的原则
综合需要加固桥梁的整体情况和特点,采取合适的可靠技术。在加固方法的设计和施工组织上采取有效措施,尽可能减少对使用环境和相邻建筑结构的影响。
(5)经济合理,减少对原有结构损伤原则
在兼顾经济性的前提下,尽量不更改原结构形式,避免对原结构造成损伤。
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是指为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变等影响下的自由变形而在桥面上设置的两粱端之间以及在梁端与桥台背墙之间的伸缩装置,它不但要保证梁能够自由变形,而且要使车辆在设缝处能平顺地通过并防止雨水渗漏和垃圾泥土等的阻塞。其部件除本身要有足够的强度外,应与桥面铺装部分牢固连接。
桥梁加固需要注意哪些事项
桥梁加固就是通过针对桥梁不足的结构承载能力及其他的性能方面得到提高。桥梁在经过吹残会有老化性能差的现象。*二是可能会导致不必要的交通事故。经过对桥梁加固改造之后可以延长桥梁的使用寿命。
桥梁加固改造的注意事项:
1.补强加固施工往往对相邻结构构件产生影响。
2.加固改造的施工面狭窄、拥挤,常受原有结构的制约。
3.加固改造方案尽可能的考虑减少对原结构的影响,对于大多数桥梁来说增加少得荷载为宜。
4.加固改造的方案拟定与设计计算,要充分考虑新旧结构的强度、刚度与使用寿命的均衡,以新旧结构共同工作。
5.一般来说,需加固改造的桥梁结构,均有一定的病害,结构处于相对危险的状态,故加固方案应尽可能少的扰动原结构。
6.桥梁加固改造工程通常要求在不间断交通、尽量少中断交通的条件下进行施工,这就需要工程施工快,施工工艺简便,*。
7.加固改造施工中对原结构的拆除、清理工作量大,工程繁琐零碎,并常常隐含许多不安因素,要求施工人员更加注意操作安全与施工质量,严格进行施工管理。
常见的桥梁问题,各种桥梁病害随着运营时间会逐渐显现,但是在桥梁运营初期很多内部的病害并不能直接显现,难以早期发现。无损检测作为早期评定桥梁运营状态的一种技术手段,可以检测混凝土内部裂隙和钢筋的状态,此时期的修补以简单修补为主要手段。各种严重问题也会随之出现,主要有以下几种:表面缺陷,内部缺陷,结构裂缝,桥梁构件及附属设施出现损伤。
桥梁常见的梁体加固维修方法
桥梁的加固维修需要根据不同的损害方式和损害程度,制定专门的加固维修方案,因为评定桥梁损害程度和具体实施的限制,桥梁加固维修难度往往大于新桥建设难度。加固维修方法有以下类型:表面缺陷与断裂修补、增大截面加固法、粘贴钢板加固法、粘贴碳纤维复合材料加固法、体外预应力加固法、改变结构体系加固法、桥面系补强和减载法等加固维修方法[2]。
1、表面缺陷和断裂修补
此类缺陷一般不会对桥梁结构造成直接的影响,但是影响桥梁结构的耐久性,对表面缺陷的修复可以在一定程度上减少外界因素对桥梁耐久性的影响,起到延长桥梁结构寿命的作用。一般来说,对裂缝的修补是为了对裂缝进行封闭,避免外界的空气、水等介质进入构件内部,造成构件强度的弱化和钢筋的锈蚀。此类修补不能增加桥梁结构的承载能力,对于桥梁结构性开裂需要采取其他措施进行补强。
2、增大截面法加固法
增大界面法是在原来的基础上,增加构件受力面积,将原来受力构件进行扩大,从而提高桥梁构件的承载能力。增大界面加固法常见的形式有:加厚桥面板法,增大受拉区梁截面法,增大受压构件截面法三种。此方法技术成熟,工艺简单,*,但是养护工作量大。例如,广州番禺区蕉门大桥为简支梁桥,主桥梁下沿产生较多裂缝,采用的就是该方法。加固后跨中截面抗弯承载力由原来的1676KN·m提高到2363KN·m,斜截面抗剪承载力从623KN提高到1035KN[4]。
3、粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法将高强钢板粘贴到构件受力部位,是钢板和构件均匀的共同受力,以此提高构件整体的承载力,限制混凝土变形,适合轴向受力的桥梁构件。北京国贸桥由于周边楼宇开发反复疏降水,导致异形板产生变形,采用1.5m和0.5m宽的条形钢板对异形板周围裂缝进行加固维修[5]。在白鹤电厂重型设备途径的桥涵中,采用粘贴钢板加固的15座石桥安然无恙,也证明了粘贴钢板法的安全经济[6]。
4、粘贴碳纤维复合材料加固法
碳纤维材料具有较高的强度和耐久性,其抗拉强度是同截面刚才的68倍,重量轻、强度高,同时可以用环氧树脂粘贴,易施工的特点。常应用于板桥的抗弯加固,除此之外还适用于桥梁的地震破坏修复。如325国道佛山大沥段某桥就采用了碳纤维粘贴加固方法,从修复结果来看,修复后挠度由原先的22mm减小为9mm,取得了良好的效果[7]。
5、体外预应力加固法
体外预应力施加就是在原桥梁构件外施加主动预应力钢绞线,主要目的是调整结构应力分布,以提高结构承载力和抗裂性,可以在不中断交通的情况进行加固维修。如石咀桥的修复就是采用体外预应力加固法,石咀桥为简支钢筋混凝土桥,其桥面下降,铺装破坏,主梁破损有裂缝,主梁跨中抗弯承载力减低16.2%,加固后承载能力评定结果满足公路Ⅱ级荷载要求,取得了良好的效果[8]
6、改变结构体系加固法
此法以增设附件或者调整自重的方式,改变桥梁受力状况,减小承载结构应力。常用的手法有调整拱上自重,加入新的支承点缩短计算跨度,加水平系杆加固等方法。
7、桥面系补强和减载法
桥面系存在着普遍的病害现象,如桥面龟裂、积水较大裂缝,伸缩装置松动,混凝土面破损等。针对不同桥面形式,有两种常见的维修方法:补强法就是在桥面加铺一层钢筋混凝土,使桥面均匀受力,防止局部破坏引起破坏扩大;减载法是针对发生变形的大跨度桥梁,减小桥面厚度,以减小承载结构的负荷,提高桥梁性能。例如某桥为一净跨度为70m的空腹石拱桥,轴线严重变形,拱石开裂,桥面系破损严重,采用高压注浆和套箍增强拱圈,拆除原桥面系,更换为自密实钢筋混凝土,
桥梁基础扩大底面积的加固,称为扩大基础加固法。此法适用于基础承载力不足或埋深太浅,而墩台又是砖右或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度验算确定。当地基强度满足要求而问题仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以确定。
桥梁伸缩缝的施工
旧桥加设橡胶板式伸缩缝,施工的两个关键问题:一是桥面铺装混凝土厚度不能满足锚固螺栓定筋的低要求,特别是架拱桥设计铺装层厚度薄处为8cm,固定筋以下的埋置深度仅为2.5cm,倘若遇到板安装时,**过标高,显然更加不足。如果在施工时,不能保证新旧混凝土的牢固粘结,形成一整体,就上新混凝土的强度再高,也只是一层硬皮,车载上去,就会被压碎。二是镶嵌的槽钢和锚固螺栓“无土生根”易被车辆引力拔松,导致损坏。为解决这两个问题,施工时采用如下两条措施:一是橡胶板下新混凝土厚度达不到6cm的,改浇环氧树脂混凝土;二是对固定筋的锚固采用“N”16钢筋用电锤打眼环氧树肢镶嵌。为使锚固筋多嵌入旧混凝土的深度,如果是刚架拱桥正在微弯板偏中位置,要实测总深,使锚筋嵌入微弯板内3cm-4cm(微弯设计厚为6cm),这一部分打眼难,稍不留神就会将微弯板打透,那就要在微弯板下面采用环氧树脂砂浆先封口。
旧桥架设伸缩缝,采取半道封闭半道施工的方案比较现实,早一天通车,其经济、社会效益就非常可观。为此,施工时在混凝土内加入16%JK一24快速修补剂,并采用塑料薄膜养生,可缩短混凝土的凝固期。室内实验结果表明,混凝土达到设计强度(设计标号为C40)在不同气温条件下所需养生时间为平均气温l0℃时48h,20℃时36h,25℃时24h。
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