桥梁加固方案

2024-11-24

桥梁加固方案(通用9篇)

桥梁加固方案 篇1

桥梁加固方案

(一)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该桥进行加固,此外考虑箱梁两侧腹板出现大量的斜剪裂缝,为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、体外预应力的加固另外的加强措施

1、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。

2、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

具体的施工工艺:

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)

粘贴钢板(碳纤维)法:(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

此外粘贴钢板法存在以下自己特殊的缺点:(1),钢板面积大,刚度大,适型性差,很难与原结构紧密粘接,此外,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)(2)对于大跨度梁来说,钢板的重量可能太重粘贴碳纤维法存在以下自己特殊的缺点(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。

四、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、可靠的汁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,但不适合连续刚构桥的后期加固。

五、桥面系减载。

对大跨度连续刚构而言,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此外(1)扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度;(2)改变原结构的受力体系,使其减小受力;(3)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刚构桥深固工程技术系统总结: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(即第一次受力),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。

桥梁加固方案

(二)一、公路桥梁存在的常见病害

1.主拱圈裂缝病害

a.主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。

b.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。

c.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。

d.横系梁裂缝

2.钢筋锈蚀病害

钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原来体积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成混凝土开裂、剥蚀、使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降,锈蚀剥蚀,使截面有效尺寸减小,导致结构承载能力下降。锈蚀的直接后果是钢筋断面面积减小,对于以钢筋作为抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力,锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。

3.墩台基础病害

桥梁墩台基础在常年使用过程中,除了承受上部构造荷载外,还将承受土压力,风力,流水压力,冰压力和浮力等等各种力的作用。另外,自然界各种因素的影响作用,以及由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常受到过重荷载的作用,因此,桥墩台将会出现不同程度的损坏。

4.主梁裂缝及主梁变形病害

主梁裂缝多发生在锚跨中部(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。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。

二、公路桥梁加固的重要性

1.在公路桥梁使用期间内,任何桥梁都会成为旧桥。早期修建的桥梁,由于当时人们对铺装功能、病害认识有限,往往存在配筋偏小,钢筋直径过细,铺装与承载构件的界面连续不牢靠等问题。由于桥梁是建在大地上的特殊产品,不仅受自然环境的影响(如大气腐蚀、温度、湿度变化等),而且还受到使用环境的影响,难以避免产生损坏现象。这使桥梁的维修、养护、加固、改造已成为必然。

2.从经济上分析,桥梁加固可以节省大量投资,收到良好的社会经济效益。采用适当的加固技术和拓宽措施,不仅可以避免因拆除旧桥与重建新桥而增加工程费用;而且对现有交通运输影响有的甚至可以在不中断交通的情况下完成,早期设计施工的高速公的桥梁在长期大交通量、重荷载的运营情况下大部分出现了病害;同时也恢复和提高了旧桥的承载能力及通行能力,延长桥梁的使用寿命,满足现代化交通运输的需求。

3.同时桥梁的改造和加固,不仅可以提高公路桥梁的通行能力和服务水平,而且在更大程度上能够消除交通安全隐患。从发展中分析,旧的公路桥梁加固有利于促进桥梁建设的可持续发展。既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力,使经济、社会、资源和环境保护协调发展。

三、公路桥梁加固的方法

1、桥面铺装加固法

1)局部修复凿补法。将水泥混凝土铺装层的表面凿毛,深度以使骨料露出为准;用清水冲洗干净断面并充分润湿,涂刷上同标号的水泥砂浆(或其他粘结材料),最后在桥梁承载能力容许范围内,铺筑一层1~5cm厚的水泥混凝土铺装层。

2)重新浇筑混凝土面板。桥面板的破裂和其他损坏特别严重,混凝土质量或施工状况特别不良,且无适用的修补方法时,就必须采用重新浇筑新的混凝土桥面板的措施,施工时,将原有的行车道铺装全部拆除,再将行车道表面清扫干净,必要时铺入适量短钢筋,配置上1~2层钢筋,浇筑整体化混凝土。

3)桥面补强层加固法。即在旧有桥面上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,此方法既修补已出现裂缝、剥离等损坏的桥面板,又能加高原有梁板的有效高度,增加梁板的抗弯能力,改善铰结梁板的荷载横向分布,从而提高桥梁的承载能力。

4)其他方法。如加铺一层沥青混凝土,采用混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法,钢纤维混土修补法,聚合物混凝土罩面法等。

2、加大截面加固法

也称为外包混凝土加固法,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。加大截面加固法一般采用两种方式:一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。该法工艺简单、适应性强,具有成熟的设计和施工经验,适用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固。采用此法加固后桥梁刚度明显提高,承载能力也能取得较好的效果。但现场施工的湿作业时间较长,加固后的建筑物净空有一定减小。

3、粘贴碳纤维增强塑料加固法

采用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,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。此法几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原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,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。缺点是环氧树脂在温度高于60℃时会呈现软化现象,而桥梁一般受到阳光直射,桥面温度高于60℃的可能性很大,不利于采用树脂胶作粘贴剂。

4、桥下部结构加固法

桥台特别是高度较大的桥台,受行车荷载和土压力作用,常见病害有桥台开裂、凸肚,翼墙外崩、开裂、错位等。对于跨径较小、水流不大的石拱桥,可采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

5、灌缝胶灌注法

当梁体变形及裂缝严重,承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝,应加强桥梁观测及试验检测,分析原因,制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体,首选用灌缝胶灌注处理裂缝,采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板(筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行进行结构补强,提高梁体的抗弯承载力。

桥梁加固方案 篇2

1.1 裂缝

钢筋混凝土结构在使用状态下出现裂缝属于正常现象, 但理论和大量实验表明结构的破坏又往往从裂缝开始, 因此可以把桥上的裂缝分为“有害裂缝”和“无害裂缝”。“有害裂缝”主要指对桥梁结构的承载能力、变形、结点构造的牢固程度有直接影响, 或严重影响的裂缝, 如由于墩台不均匀沉降、倾斜造成的上部结构的裂缝;由于主筋腐蚀而膨胀所引起的顺向裂缝等。“无害裂缝”主要是指它对桥梁结构不产生上述影响, , 但也不能认为“无害裂缝”绝对无害。

1.2 混凝土碳化及钢筋锈蚀

混凝土碳化及钢筋锈蚀现象在钢筋混凝土桥梁中比较普遍, 也比较严重。造成钢筋锈蚀的主要因素是氯离子浓度过高, 使混凝土碱度降低, 促使钢筋钝化膜破坏, 因此氯离子渗入混凝土是引起钢筋锈蚀最快和最主要的因素。当混凝土碳化深度接近或超过钢筋保护层厚度时, 混凝土结构内的钢筋多己锈蚀, 而钢筋的锈蚀又加剧了混凝土裂缝的发展, 严重降低结构的承载力。

1.3 剥蚀

剥蚀破坏从外观能明显表现出来, 通常的剥蚀破坏有露石、酥松起皮、蜂窝麻面, 及剥落等。剥蚀破坏的主要原因是由外界环境侵蚀及施工方法不当。在施工中要注意添加济的合理使用, 混凝土要有足够的养护时间及足够的保护层厚度。剥蚀会影响到桥梁结构的耐久性, 使钢筋被锈蚀, 产生过大的挠度影响桥梁的正常使用。

1.4 地基不均匀沉降引起的破坏

地基不均匀沉表现为桥墩下沉不均匀使桥梁上部结构的受力模式与设计之初的预想模式不一致, 产生了新的应力, 从而使上部结构受到较严重的影响, 如开裂、挠度过大, 局部剥离破坏等等。主要原因是基础的不均匀沉降、倾斜及滑移等, 这些因素又与施工方法、地质条件及设计者的考虑是否充分密切相关。

1.5 跨中挠度过大

跨中挠度过大, 往往伴随着跨中梁底横向开裂, 墩顶处桥面开裂或腹板斜裂缝, 主要原因是抗弯刚度不够, 如梁高偏矮, 腹板偏薄, 纵向预应力不足或损失过大。另外使用标准的提高, 也是跨中挠度过大的重要原因。

2 桥梁加固技术特点

2.1 增大截面法的特点

增大截面法是一种增大构件截面面积和配筋的传统加固方法。广泛应用于凝土梁、板、柱的加固。这种方法可以提高构件的创造力和刚度、降低柱子长细比等目的。主要优点有:施工技术难度小, 对施工的条件和人员要求都不高, 几乎不需要特殊的技术和加固设备;可广泛用于一般梁、柱、板、墙等混凝土结构;在结构允许的情况下, 增大截面法可以大幅度地提高构件的承载力以满足设计要求。但其缺点也是相当明显的, 主要有:增加构件的自重, 尤其是加固梁的时候, 自重的增加对梁影响非常大;工作量相对较大, 加固周期太长, 而且作业, 养护起来比较麻烦;需要较大的作业空间, 甚至需要完全清空建筑物, 加固后对外观影响较大。

2.2 粘贴钢板加固法的特点

外部粘贴钢板加固法是一种把钢板粘贴在构件表面的常用的加固方法, 通过外粘的钢板提高构件的承载力、刚度及稳定性。该方法的主要优点有:施工速度较快, 一般二天左右的时间即可把粘贴的钢板加压固化;和增大截面法相比, 它占用的空间很小, 厚度一般在4~10mm之间;钢板的粘贴位置比较灵活, 除了在梁底粘贴可以提高受弯和承载力外, 在两侧粘贴也能提高受剪承载力, 这些位置的粘贴不但可以提高承载力还可以封闭及限制结构的裂缝。粘贴钢板的缺点主要有:对施工人员的素质要求比较高, 如果表面处理不好, 环氧树脂材料失效、不能与梁变形协调、操作方法不当等, 都可能造成粘钢的实效。

2.3 体外预应力加固法的特点

体外预应力法是指对布置于承载结构主体之外的体外钢束张拉而产生预应力的后加固方法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体 (防腐油脂或水泥浆体) 、锚固体系和转向块等部件组成。根据被加固结构受力要求不同, 预应力拉杆又分为三种, 即水平拉杆、下撑拉杆和组合式拉杆。水平拉杆使用在正截面受弯承载力不足的加固, 同时, 可减小梁的挠度, 缩小原构件的裂缝宽度。下撑式拉杆适用于斜截面受剪承载力、正截面受弯承载力均不足的受弯构件加固, 同时又可减小梁的挠度, 缩小原构件的裂缝的宽度。

3 形截面桥梁加固力学分析

3.1 粘贴碳纤维加固分析

碳纤维加固T形梁桥的提高幅度在2%~23%之间, 20m跨径的提高幅度最大, 在15%~23%之间。该方法粘贴2到3层碳纤维较为适合。20m跨径以后的提高幅度逐步降底。由T形梁桥梁高较大, T形截面较小及碳纤维加固的层数限制, 碳纤维加固不容易引起超筋破坏。粘贴碳纤维加固计算设计控制点应该在原钢筋的应力上, 计算设计应注意控制原钢筋的应力, 保证结构安全。桥梁由于强度降低的原因需要加固的, 应该在加固前作详细检测, 降低幅度不大的T形梁桥无需加固。

3.2 粘贴钢板加固分析

粘贴钢板加固T形梁桥的提高幅度在20%~32.2%之间, 随着桥梁跨径增大提高幅度逐渐减小, 跨径增大到40m时提高幅度在12%~18%之间。粘贴钢板加固T形梁桥分析表明, 一般应考虑用钢板加固过厚引起超筋破坏。在加固设计20m~30m跨径桥梁时, 注意钢板与钢筋的应力控制, 由于二次受力的原因, 不能预先确定哪一个先达到设计应力。但40m跨径的加固分析表明, 原钢筋应力滞后较大, 一般原钢筋先达到设计应力。

3.3 增大截面加固分析

增大截面加固对中小跨径桥梁的提高幅度在26%~54.8%之间。提高幅度随着跨径的增大而减小。为保证钢筋与混凝土有足够咬合力, 钢筋之间至少有一个钢筋直径的距离。由于箱形梁的横向尺寸较大, 大量配置钢筋的情况下, 加固后的承载力有显著提高。

4 结论

对于T形截面构件, 粘贴碳纤维加固法、粘贴钢板加固法、高强钢绞线网聚, 合物砂浆加固法及增大截面加固法的承载力提高幅度分别为2%~23%、12%~15%、20%~40%、20%~40%, 构件跨径越大提高幅度越小。粘贴碳纤维加固法的跨中挠度, 为粘贴钢板加固法的1.07~1.12倍, 为高强钢绞线网聚合物砂浆加固法的1.09~1.4倍, 为增大截面加固法的1.15~1.5倍。

参考文献

[1]金玉泉.桥梁的病害及灾害[D].上海:同济大学, 2006

[2]黄颖.混凝土板桥病害分析及加固方法研究[D].西安:长安大学, 2005.

桥梁加固技术方案与方法探究 篇3

【关键词】桥梁的加固技术;桥梁病害;方法

【中图分类号】U445.72

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158(2012)10-0149-01

桥梁在建设后由于使用的磨损和一些其他的问题,会使桥梁受到一定程度上的损害,那么我们就要对桥梁进行加固了,加固以后,可以使桥梁使用时间更长,而且这样的成本比较低。也可以减少对交通的阻碍。通过加固桥梁可以减少和预防因为桥梁的坍塌而引起的人身伤亡和财产的浪费。所以我们要重视桥梁的加固工作。

我国的交通事业现在的发展速度极快,高速公路像血管一样遍布祖国的大地。还有很多正在建设之中,但是,我们也看到很多问题,比如由于施工的水平不高造成了质量问题,还有由于设计方案的不科学也会造成一些问题。所以我们必须要重视桥梁的加固。还有一方面,我国的桥梁很多都是在建国以后建设的,时间都很长久了,而且由于当时的技术和材料的限制,使桥梁的使用和安全受到了影响,也不能适用于现在的状况,所以我们也要对这些桥梁进行加固,才能使它的坚固性更强承载力更大。

1 需要加固的桥梁类型

1.1 整体基本完好,但是设计存在问题,已经不能满足现在的承载量。需要进行加固和修补,使其满足现在的交通发展。

1.2 桥梁的设计合适,结构很完好,但是由于某种需求要加大桥梁的承载力。

1.3 以上的几种情况都是对桥梁的结构进行改造。结构可以改,但是桥梁的材料、空间等都会有很大的局限性。所以对桥梁的加固工作存在很多难点和问题。

1.4 以前的桥梁建设都很单薄,安全性能也很低,这是为了节省材料。这样的桥梁需要进行修补。

1.5 桥梁的使用的时间长,而且耐久性比较差。如砖拱桥等。

1.6 这几年修补的桥梁,存在设计不好或者施工的时候失误的情况,这也要进行加固。

2 桥梁病害成因

桥梁的病害有很多原因,主要由以下几种。

2.1 桥梁的设计上存在问题,施工时的质量得不到保证,还有在修建桥梁的时候,采用不合格的材料,使桥梁的质量得不到保证。而且在使用过程中,桥梁的维护工作做得不到位,使桥梁出现损坏,影响使用和安全。

2.2 桥梁周围的环境对桥梁的影响。自然环境也会对桥梁有一定程度上的侵蚀,比如说洪水、高温等等,这些都会使桥梁变得不稳固。在我国东南沿海地区,空气中含有大量的盐,这会使桥梁受到很大的侵蚀。使桥梁的安全性得不到保证。

2.3 超额的承载力对桥梁也会造成损害。现在交通的发展取得了很大的进步,越来越多的车辆和重型的汽车会对桥梁造成很高的负载力。据统计,由于现在交通的发展,很多桥梁受到了很大的损害,桥板出现坑洼,还有裂缝和断裂的现象。这些超载现象都是桥梁不堪重负,受到了不同程度的损害。所以我们必须要对桥梁进行加固,否者会使桥梁坍塌造成更严重的危害。使人们的生命和财产都受到危险。

2.4 地震等自然灾害对桥梁的损害。地震是一种突然爆发而且-破坏性很大的自然灾害。而我国位于地震带之间,地震的数量频繁,而且破坏性极大。那么地震对交通的发展也造成了阻碍,而道路确是抗震救灾的生命之路,所以我们要加强对桥梁质量的加固,使桥梁在地震中不会坍塌,这样才能是交通顺畅,救灾工作才能得到保障。

我们通过对多次地震中造成的桥梁损害进行分析,主要由以下几个原因:(1)支承连接件失效;(2)下部结构失效;(3)软弱地基失效等。

2.5 一般梁式桥梁的问题主要是由于桥梁上部的结构存在问题。而拱桥的最大风险是在施工时,它的上部结构具有很大难度。但是一旦拱桥建成,他就有很好的安全性能。所以,一般如果是拱桥出现问题,一般都是基础变形问题。拱桥的结构是很科学的,他可以减少外界的推力。但是基础的变形,又是朝着推力的反方向进行的。

在对梁式桥进行加固工作的时候,它对桥梁的结构进行改变的空间不大。但是对拱桥进行加固时则正相反。对梁式桥的加固过程中。可以用预应力增补,但是拱桥却不行。梁式桥加固中,减少静重的可能新极小,拱桥加固中可以寻求减轻静中的途径。梁式桥可以利用结构的空间作用来卸载。

3 桥梁加固方案

3.1 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。

3.2 材料和工艺。我们在桥梁的加固中开始采用新的材料来代替传统的钢板,比如碳纤维复合材料,这种材料有很好的性能,逐渐被人们接受和采用。这种材料在日本已经取得了良好的利用,那么在我国也加强对他的研究和使用了。

4 桥梁加固方法

4.1 加大截面加固法增大截面加固法是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝上,这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用两种方式,一种是加厚桥面板;另一种是加大主梁梁肋的高度和宽度。这种方法优点有操作简单,使用范围广承载力也较强。很适用于桥梁的加固技术。

4.2 表面粘贴加固法粘贴加固方法即采用化学粘结剂将补强材料直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体,以提高结构承载力的一种方法。具有施工简便快速,不增加结构自重以及适应范围大对环境干扰少等优点。以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法,被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。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。随着粘贴加固技术的不断研究和发展,一种粘贴纤维增强复合材料(FRP)的出现避免了以上问题,我国主要是研究应用粘贴(CFRp)片材(碳布)加固技术。与传统的粘钢加固技术相比,粘贴纤维增强复合材料的优势为高强高效,可设计性强,适用范围广,基本不改变原结构外观运输、储存、施工更方便,化学结构稳定耐候性、耐腐蚀性较好。不足为:防火性能差、材料各向异性、抗剪强度低、施工要求严等。

4.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法粘贴碳纤维加固技术采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时,碳纤维与原结构形成新的受力整体,碳纤维与钢筋共同承受荷载,降低了钢筋应力,从而使结构达到了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是:几乎不增加结构自重和截面尺寸,不改变净空高度,施工方便,对原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,根据受力分析可进行多层粘贴进行补强,其方向性也可以灵活掌握。此外碳纤维质地柔软,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或根据要求涂装各种颜料,修复补强不留痕迹。可在不改变结构外型的前提下补强各种混凝土结构物,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展,增加结构的延性。

4.4 体外预应力加固法体外预应力加固法是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响,且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

4.5 喷凝土加固法喷凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土,以恢复对钢筋的保护,提高已剥离或变质的混凝土强度,提供美观表面的功能。还有置换混凝土加固法、粘结外包型钢加固法、锚栓锚固法、增加支承加固法等。

参考文献

[1]混凝土桥梁粘贴加固技术的研究进展[M].路桥工程,2005

谈谈桥梁加固维修技术 篇4

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.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.

作 者:陈志英  作者单位:伊犁公路总段,新疆,伊宁,835000 刊 名:中国新技术新产品 英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年,卷(期): “”(4) 分类号:U4 关键词:桥梁加固   加固方法   加固方案   加固效果  

桥梁维修加固改造工程管理办法 篇5

第一章

总则

第一条

为加强公路桥梁维修加固改造工程管理,提高工程质量和投资效益,杜绝桥梁跨塌、坠车伤人事件的发生,确保人民生命财产安全,根据部颁规范、技术标准及省交通厅有关规定,制定本办法。

第二条

桥梁维修加固改造工程管理工作实行“统一领导,分级管理”的原则。受省交通厅的委托,省公路局负责所管养公路桥梁维修加固改造工程的管理和监督工作。桥梁维修加固改造工程的具体管理工作,根据目前各级公路管理机构的职责分工,由县级以上公路管理局、县乡公路管理站(处)负责。

第三条 桥梁加固改造工作基本方针:防治结合,预防养护为主,深入持久地把桥梁加固改造工作抓好,尽可能消除桥梁结构上的一切安全隐患,坚决杜绝因桥梁技术状况原因引起的桥梁垮塌安全事故。

第四条 桥梁加固改造工作规划:2005年前消灭国省干线上四类桥;2008年前消灭省养支线四类桥,同时消灭国省道上中、小桥梁中的窄桥和险桥(做到桥与路基等宽,桥头视距良好,线型顺适);2010年消灭县乡公路的四类桥;以后在此基础上做到及时发现,及时处治。

第五条

根据《公路养护技术规范》,桥梁技术状况评定等级分为一类、二类、三类、四类。各类技术状况桥梁应及时做到:一类桥梁进行正常保养;二类桥梁进行小修;三类桥梁进行中修;四类桥梁进行大修或改造。

第六条

桥梁维修加固工程资金主要来源于公路养护资金、车辆通行费。具体方案:省养干支线特大桥、大桥及中桥维修加固资金由省交通厅补助工程总预算的50%(湘西补助70%,怀化张家界补助60%),其余部分由市州工程切块经费列支;如桥梁所处路段设有通行费收费站,则全额工程经费由通行费支出。省养干支线小桥维修加固资金全部由市州切块经费支出。县乡公路特大、大桥维修加固资金由省交通厅补助50%,剩余部分由市州县乡公路管理机构筹措;县乡公路中、小桥维修加固资金全额由市州县乡公路管理机构负责筹措。

第七条

桥梁维修加固工程省补资金,必须专项用于桥梁的维修、加固和改造。做到专款专用,不得挪用和挤占。

第八条

本办法适用于省养干支线和县乡公路。

第二章

一般规定

第九条

各级公路管理机构必须加强现有桥梁的检查、保养、维护和加固工作,认真落实省局“三个一”的要求(管养桥梁在县级公 路机构中要明确三个责任人:一名主要领导,一名工程技术人员和一名养路工人),使其经常处于完好的技术状态,延长其使用寿命。

第十条

各市州和县级公路管理机构均应设置专职桥梁养护工程师。县级公路管理机构的专职桥梁养护工程师负责主持辖区内桥梁的经常检查和小修保养工作;市州公路管理机构的专职桥梁养护工程师负责制定辖区内桥梁定期检查计划,组织实施桥梁定期检查和应急检查工作。

第十一条

桥梁加固改造工程计划由市州公路管理机构编制,经省公路局综合汇总报省交通厅批准后执行。对由于突发事件或不可抗拒的自然灾害(如风、雨、洪水、地震等)产生的桥梁梁,各级公路管理机构应积极采取一切有效措施进行处治,省补资金将由省局向省厅申请在本年末调整计划或来年年初计划中列支。

第十二条

桥梁加固改造工程管理工作要把工程质量放在首位,建立、健全质量控制体系,严格检查验收制度,提高投资效益。

第十三条

对于桥梁维修、加固工程,各级公路管理机构应引入竞争机制,并逐步推行招投标制度和工程监理制度;对于桥梁改造工程,应当实行招投标制度,工程监理制度和合同管理制度。

第十四条

桥梁维修加固工程施工时,施工单位应按照有关标准、规范的规定在桥梁两端设置安全警告标志,必要时还应安排专人维护交通,确保行车安全。如桥梁维修加固期间禁止车辆通行,应拟定适当的绕行路线,在绕行路口设立明显的指路标志,并向社会公示。

第三章

桥梁检查

第十五条

各市州公路管理局对所管养的桥梁每三年应组织一次检查,检查工作按《公路养护技术规范》(JTJ073-96)中定期检查的程序和要求执行。县级公路管理机构对所管养的桥梁每季度应进行一次检查,检查工作按《公路养护技术规范》(JTJ073-96)经常检查的程序和要求执行。

第十六条

各县级公路管理机构对所管养的桥梁要做好专人观测、记录、建档等工作。技术状况为三类(病桥)的桥梁每月观测一次,技术状况为四类的桥梁(危桥)每7天观测一次,交通流量特别大(每昼夜1万辆以上)、超载车辆多的线路上的四类桥,每三天观测一次,三、四类桥梁遇大、暴雨天气每天观测一次。

第十七条

要求县级公路管理机构将所管养桥梁技术状况每季度以书面报告的形式向市(州)公路管理机构报告一次,四类桥每月报告一次。市(州)公路管理机构将所管养桥梁技术状况每年以书面报告的形式向省局报告一次,四类桥(危桥)每季度报告一次。紧急情况要随时报告,报告的内容包括:详细观测资料(含文字说明、照 片、示意图)、病害原因分析、建议处治措施等,报告要有桥梁相关责任人签字。

第十八条

县级公路管理机构发现新的病、危桥梁要及时设置限载、限速、禁止通行等安全警告标志,必要时应组织人员对车辆进行分流或封闭交通,并向上级公路管理机构和当地政府报告,共同协调好各种关系。

第十九条

桥梁遭受洪水、流冰、漂流物、船舶撞击、滑坡、地震、风灾和超重车辆自行通过之后,应由市州公路管理机构的专职桥梁养护工程师主持实施应急检查。

第二十条

凡出现下列情况之一的公路特大桥、大桥,由省公路局组织进行专门检查。

(一)(一)定期检查中难以判明损坏原因及程度。

(二)(二)要求提高承载等级(在决定加固改善方案之前)。

(三)(三)桥梁技术状况为四类。第二十一条

专门检查的项目应包括:

(一)全桥外观质量缺陷检测(上部结构、下部结构、基础冲涮)。

(二)结构材料缺损状况诊断,包括材料损坏程度检测,材料物理、化学性能测试及缺损原因的分析判断。

(三)结构整体性能、功能状况鉴定,包括结构承载能力(强度、刚度和稳定性)鉴定,桥梁抗洪能力的鉴定。

第四章

加固改造

第二十二条

市州公路管理机构对纳入省厅桥梁处治计划的特大桥和大桥应委托具有相应资质的单位进行检测,依据检测结果进行施工图设计。经省公路局组织专家对施工图设计评审并批复后由各市州公路管理机构组织实施。

第二十三条

市州公路局对纳入省厅桥梁处治计划的中桥应委托具有相应资质的设计单位进行施工图设计,并将设计报省局批复后组织实施。省养干支线小桥和县乡道中小桥加固改造由市州公路管理机构委托有相应资质的设计单位进行施工图设计,并对项目进行具体管理。

第二十四条

当特大桥、大桥维修加固资金达到或超出新建一座类似规模桥梁经费的40%,中、小桥梁维修加固资金达到或超出新建一座类似规模桥梁经费的50%时,设计单位应将维修加固方案与拆除重建方案进行论证比较,择优选用。

第二十五条

桥梁加固改造工程的质量管理应按照《公路工程质量管理办法》的规定执行。

第二十六条

经省局批复的桥梁加固改建工程,其建设规模、技 术标准、设计预算不得随意变更,如需变更须由省局批准。

第二十七条

桥梁加固改造工程完工后,市州公路管理机构应及时组织初验,并将验收资料报省公路局备案。省局将组织有关人员对特大桥、大桥进行竣工验收,中小桥由市州公路管理机构组织竣工验收。

第五章

责任追究

第二十八条

凡出现下列情况之一者要追究县级公路管理机构行政一把手和相关人员的责任。

(一)日常养护不及时,造成桥梁出现病害或缺损。

(二)不履行经常检查职责,观测不到位,出现问题未及时报告。

(三)发现问题,应急措施不力且造成严重后果。

第二十九条

凡出现下列情况之一者要追究市州级公路管理机构行政一把手和相关人员责任。

(一)因配套资金不落实而延误病害处治,造成严重后果。

(二)不按要求对桥梁进行定期检查,出现问题未及时报告而造成恶劣影响。

(三)对桥梁加固改造工程监管不力,导致质量事故和安全事故。第三十条

公路桥梁加固处治方案与施工工艺 篇6

关键词:公路桥梁,加固处理,施工方案,施工工艺

1 公路桥梁加固的必要性

近年来, 随着交通量的大幅度增加, 特别是各种超限车辆的行驶对公路桥梁也造成了极大的伤害, 同时, 危桥的数量增长速度也逐步加快。交通量的大幅增长以及超重车、集装箱、大吨位车的急剧增多, 环境污染、极端的自然环境的日益加重, 加快了桥梁的破损, 也造成了桥梁自身加速老化, 寿命缩短。因此对现有桥梁进行检测、鉴定、加固是十分必要的。桥梁加固, 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。也就是要针对桥梁所发生的不能满足继续使用的状况进行处理。加固的原因有桥梁耐久性差和年久老化、设计失当或施工质量差等。通过桥梁加固后, 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, 预防和避免桥梁坍塌造成的人员和财产的损失。

2 桥梁加固原则

首先, 应根据桥梁的现有技术状况、存在病害、车辆通行的需要以及将来交通发展的趋势, 对加固的必要性和可行性作出分析判断, 然后对各种加固方案的技术经济效果进行比较, 选择合理的加固方案。一般应符合下列要求:

2.1 比重建新桥节约60~70%以上的费用才是可行的, 有意义的。包括因加固桥梁中断交通造成的经济损失。

2.2 桥梁经加固后, 其结构性能、承载力和耐久性方面都能达到使用上的要求,

2.3 桥梁下部结构具有足够的潜力, 能满足加固后的桥梁对基础的要求。

2.4 对加固技术的先进性、经济性及耐久性等进行全面综合评价, 力争采用各种指标较好的加固方案。

3 公路桥梁加固

3.1 加大截面加固

加大截面法, 也称为外包混凝土加固法, 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。

3.2 预应力加固

预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法, 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和预应力撑杆加固, 其中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, 能够减少梁体出现过多的裂缝, 以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱, 但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。

3.3 碳纤维 (片材) 加固

碳纤维补强加固的方法是用专门配制的配套粘结材料, 将由高强度或高弹性模量的连续碳纤维单向或多向排列成束的碳纤维片材沿受力筋方向粘贴于结构受拉面。粘结材料固化后与原结构通过变形协调形成新的受力复合体, 使碳纤维片材与原结构共同受力。高强度碳纤维片材的抗拉强度可达3400N/mm2, 比同截面的钢材高8~10倍。弹性模量在2.35×105至3.8×105之间, 与钢筋相比稍高。受力时高强度碳纤维延伸率小于钢筋, 故在结构受力时其先行受力, 随荷载逐渐增加达到两者变形协调, 共同受力, 并按一定比例分配, 与钢筋共同工作的性能很好。经加固后的混凝土结构为两次组合结构, 保证了新、旧两部分共同受力整体工作。补强后碳纤维片材分担了部分拉力, 使原结构钢筋应力大大降低, 结构得到补强, 梁板承载力得到提高。

4 公路桥梁加固技术施工工艺

4.1 植筋

4.1.1 材料

植筋结构胶采用优质的改性环氧树脂类植筋结构胶。植筋结构胶应具有良好的触变性, 足够的粘结强度和耐久性、其性能应符合《混凝土结构加固技术规范》 (GB50367-2006) 、《混凝土结构反锚固技术规范》 (JTG145-2004) 或《公路桥梁加固设计规范》 (JTG/TJ22-2008) 的基本性能指标要求。植筋锚固的添加剂其填料必须在工厂制胶时添加, 严禁在施工现场加入。

4.1.2 植筋过程中的施工工艺

a.钻孔:孔深与锚固埋设深度相同, 孔径比锚筋大2~4mm, 孔位应避让构造钢筋, 孔道顺直。b.清理钻孔:孔道先用硬鬃毛刷清理, 在以高压干燥空气吹出孔底灰尘、碎片和水分, 孔内应保持干燥。c.灌胶:将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处, 待插入锚筋后, 胶即充满整个孔洞。插入锚筋:锚筋插入前应清楚插入部分的表面污物, 并需插到孔底, 插入多余胶应清楚。污物应以钢刷清除, 再用丙酮擦净, 并揩拭干。在胶液干固之前, 避免扰动锚固钢筋和在孔位有明水。为确保加固施工质量, 减少焊接对植筋的影响, 植筋施工应按孔位附近有《植筋锚固技术暂行规定》和设计要求进行。

4.2 灌浆

采用弹性束带注射筒持续加压将胶液注射入裂缝内。应遵循少量多次的原则, 采取从下至上, 或裂缝一端至另一端, 或从两头向中间逐步封闭, 直到下一个排气嘴出浆时关闭灌浆泵, 以保证浆液充满裂缝。灌浆时将调好的主剂和固化剂按一定比例混合后注入灌浆嘴, 灌浆压力应由小至大逐渐增加, 不宜骤然加压, 注意保压、稳压和充填饱满, 局部细微裂缝灌浆压力可适当增大, 达到规定压力后稳压, 保证浆液的渗透和灌浆效果。灌浆结束的标准为浆液外溢或压力骤变, 然后在较高压力条件下稳压3~5min。根据灌浆压力、灌浆量, 在灌浆过程中适当调整灌浆参数、改变浆液稀稠程度及类型。

结束语

改革开放以来, 我国的交通建设取的了长足的发展, 但由于我们国家是个发展中国家, 虽然建设桥梁时, 充分考虑了当时、当地的远景经济发展和社会诸多方面的技术要求, 采取了当时先进的技术及材料, 但仍在很大程度上难以摆脱历史的局限性, 并受到当时经济状况的制约。采用适当的加固技术和措施, 对恢复和提高旧桥的承载能力及通行能力, 延长桥梁的使用寿命, 以满足现代化交通运输的需要是可行的。

参考文献

[1]韩光文.高速公路桥梁加固施工技术与质量控制[J].民营科技, 2011, 1.

[2]卜良桃, 王济川.桥梁结构加固改造设计与施工[M].长沙:湖南大学出版社, 2002.

[3]崔国喜, 潘发晶, 靳建立.混凝土桥梁补强加固技术[J].华北水利水电学院学报, 2002, 23 (3) :21-235.

[4]董劲松, 刘以团.高等级公路桥梁加固处治方案及施工工艺方案分析[J].价值工程, 2010, 27.

桥梁常见病害与加固措施 篇7

【关键词】桥梁;病害;加固措施

在桥梁使用过程中,了解桥梁的病害特征,加强日常养护,通过养护维修消除病害,恢复原设计功能,使桥梁经常处于完好的技术状态,达到安全、耐久、适用的,是保证和延长桥梁使用寿命的一项不容忽视的工作,也是管理养护部门的主要职责。当桥梁结构无法满足承载能力、通行能力的要求时,需要对桥梁进行加固或技术改造[1]。

1.影响桥梁使用性能的病害

1.1桥面不平整,线型不平顺,桥梁振动过大

在车辆轮胎的不断作用下,许多桥梁的桥面铺装层容易破损,特别是使用了数十年以上的旧桥,桥面铺装病害表现为坑凹不平、开裂、破损。例如,一些结构体系如T型刚构、连续梁桥在使用荷载、收缩徐变及预应力损失等综合因素的作用下,跨中桥面下挠,导致桥面线型不平顺;又如在简支梁桥的梁端接头处和悬臂梁挂梁支点处的填缝材料,由于缺乏养护而产生脱落,且易遭受车轮的磨耗,从而出现较大沟槽、引起跳车及临近梁段的振动、加剧构件的疲劳损伤。

1.2桥头跳车

由于桥头引道刚度相对较低,在车辆荷载作用下容易产生沉降,致使桥面与引道连接处不平整、不顺适,从而使车辆驶过桥头时产生跳车。桥头跳车不但影响车速,降低行车质量,而且影响司乘人员的心理状态,同时跳车产生的附加冲击效应也会影响桥梁使用寿命。

1.3桥下过水不畅,桥面排水性能不良

一些桥梁由于养护不当,导致桥孔淤塞严重,在日常维修养护中又没有及时清理疏浚河道,汛前也很少做泄洪准备,因此汛期一到,桥孔泄洪能力不足,可能出现桥梁被洪水冲垮等问题。另一方面,一些桥梁的排水坡度不够、桥面不清洁或泄水管堵塞,导致雨后桥面积水较多、渗漏甚至于冻胀,桥面积水往往导致车辆过桥时泥浆飞溅,影响车辆行人的正常通过,严重时会加大桥梁的负荷,如遇梁体上缘开裂破损,还会使桥面积水渗透到箱梁内部、导致箱梁积水严重,影响到桥梁的安全性与耐久性[2]。

1.4伸缩缝破损,支座脱空

一些桥梁尤其是中小跨度梁桥,由于构造或维护不当,梁桥的伸缩缝容易出现破损、堵塞、顶死现象,如未能及时处理,最终会丧失伸缩功能,导致桥梁在环境温度作用下会产生附加内力。此外,中小跨度梁桥、斜弯桥的支座出现的脱空、移位、拍击、剪切变形过大、活动支座失去活动能力等病害也比较常见。

2.桥梁加固改造的基本技术要求

由于旧桥加固改造涉及的因素很多,通常迫切需要加固改造的桥梁都是地处交通要道,车辆通行密度大、荷载等级高,或修建年代久远,荷载等级偏低,有不同程度缺陷和病害的桥。不少地区还因财力、物力及机械设备而受到种种限制。特别是个别主管部门往往有不正确的观念,认为桥还在行车,可以维持一段时期,对桥梁加固改造的重要性和紧迫性认识不足,重视不够,因而对交通部门提出的加固改造项目不予批准。从某种意义上来说,旧桥加固改造的难度甚至超过新建桥梁。因此,对现有桥梁的加固改造需要提出以下基本要求。(1)费用省,经济效益高。(2)技术可靠,耐久性满足使用要求,不留后患。(3)设备简单,施工方便。(4)尽量不中断或少中断交通。(5)加固改造材料性能良好,养护工作量少。(6)尽量减少对原结构的损伤[3]。

3.目前桥梁加固改造的主要技术途径

3.1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。

3.2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。

3.3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]。

3.4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。

3.5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。

4.结论

桥梁加固涉及的内容十分广泛,是一项细致而又极具灵活性的工作,需要考虑的因素和涉及的问题很多,包含了桥梁实际状况的检测鉴定、加固设计计算、加固方案、施工工艺的比较选择与投资效益的优化等方面。在加固改造方案拟定时,无论是加固改造方案比较,还是加固方案的具体实施,都要做到尽可能不损害原结构,使加固补强的部分与原结构形成整体、共同工作,选择可靠简便的施工技术工艺。

【参考文献】

[1]黄正锋,高智睿.桥梁组合减震加固方案比选[J].公路工程,2011(01).

[2]曾令宏,尚守平等.高性能复合砂浆钢筋网加固某桥梁[J].公路工程,2011(02).

[3]李伟华,张传龙.抱箍托架在桥梁加固维修中的应用研究[J].山东交通科技,2011(01).

桥梁加固方案 篇8

公路在用桥梁检测评定与维修加固成套技术

立项背景 随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,尤其是拖挂运输、集装箱运输、载重货物运输等重型车辆不断增多,特种工程车如矿山运载车、大型平板车亦不时出现.现有公路桥梁中相当一部分,特别是年代较远的低等级桥梁,已远远不能满足使用上的要求.

作 者:作者单位:刊 名:中国科技奖励英文刊名:CHINA AWARDS FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY年,卷(期):2009“”(2)分类号:关键词:

桥梁加固方案 篇9

(3)桥梁维修加固技术

伴随着桥梁技术状况评定、结构检测与承载力评定技术的逐步定量化、科学化,桥梁的维修加固技术近些年取得了长足的进步与发展。许多新材料、新方法被应用于桥梁维修加固工作中。早在“六五”期间开始,交通部就组织实施了“提高旧桥承载能力的加固技术措施的研究”、“双曲拱桥拱座位移病害整治的研究”、“公路水毁成因及防治措施研究”等一批旧桥维修加固技术的研究,国内研究机构和院校还针对粘贴钢板、纤维片(半)材、增设体外预应力、增补钢筋、增大截面、改变结构体系等加固方法开展了大量专项研究,形成了较成熟的旧桥维修加固计算理论方法和技术措施手段。

“十五”期间通过“公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用”项目的实施,系统地研究总结和提升了国内外常用的20余种桥梁加固方法,并在旧桥加固基本原则,加固方法特点及适用条件、材料要求、施工工序质量控制与加固工程质量检验评定、加固后评价等方面取得了创新,形成了系统完善的桥梁加固成套技术成果,编制了公路旧桥加固成套技术应用指南,为桥梁维修加固的科学化、规范化奠定了坚实的基础。

目前,正在开展诸如石拱桥、桁式组合拱桥、双曲拱桥、钢筋砼肋拱桥、预应力混凝土斜拉桥、连续刚构和连续梁桥等的专用成套维修加固技术,桥梁抗震加固和震后加固技术,桥梁维修加固质量检验评定方法,桥梁加固高粘结抗扰动混凝土等新材料的研究。通过这些更为深入的专项研究,将使我国的桥梁维修加固工作更加科学规范。

(4)桥梁耐久性检测评价技术

随着时间的推移,由于环境和荷载等的作用,桥梁的材料和结构性能会逐步退化,进而带来结构安全性问题,这一耐久性问题将在我国今后的桥梁养护工作中变得越来越突出。目前我国桥梁耐久性技术研究刚处于起步阶段,技术水平远落后于欧美等发达国家。为解决这一问题,我国交通主管部门设立了“桥梁耐久性关键技术研究”重大专项,针对我国公路桥梁在材料组成、结构体系与构造、设计、施工、质量控制与养护维修等环节存在的耐久性问题进行了研究项目布局,以期形成一套提高我国公路桥梁耐久性的实用技术,为建立我国公路桥梁耐久性设计、施工、质量控制与养护维修等标准规范体系提供技术支撑。

桥梁耐久性关键技术研究(专项)课题一览表表3-3

序号

项目类别及名称

实施年限

桥梁耐久性关键技术研究

2006-2010

(1)

公路桥梁耐久性状况调查分析

2006-2010

(2)

混凝土桥梁耐久性设计方法与设计参数的研究

2006-2010

(3)

桥梁结构表面耐久性防护材料的研究

2006-2010

(4)

跨江海大型桥梁结构混凝土劣化性能与耐久性对策措施的研究

2006-2010

(5)

混凝土桥梁合理耐用结构构造的研究

2006-2010

(6)

拉吊索结构耐久构造与可检修易更换技术的研究

2006-2010

(7)

混凝土桥梁耐久性指标体系、检测方法与评价标准的研究

2006-2010

(8)

提升桥梁耐久性的施工改进技术与质量控制方法的研究

2006-2010

(9)

桥梁混凝土性能长期演变规律与跟踪观测技术的研究

2006-2010

(10)

公路常用桥梁预防性养护技术的研究

2006-2010下阶段重点突破的方向与技术

(1)加强相关政策的研究制定。随着桥梁工程“全寿命设计”,“全寿命成本”、“社会成本优化” 理念的建立和完善,桥梁的养护管理工作将会发生重大的变革,许多相关技术管理政策要修订乃至重新制定。通过全面系统的研究,提出各阶段匹配的政策以保证这些新理念有序、健康的在桥梁养护工作中体现至关重要。

(2)进一步开展桥梁结构多致因损伤机理、结构性能衰减规律、耐久性评价、承载力鉴定等方面的基础理论和应用技术研究。基于桥梁结构安全和使用寿命,开展桥梁承载能力计算分析与试验方法、损伤结构评定方法与标准研究,以及开展结构耐久性评定与安全寿命预测技术研究,实现桥梁结构技术性状评定的科学化、规范化和专业化,提高桥梁结构安全可靠性与长期寿命。着力解决桥梁结构缺损与耐久性检测与诊断技术,从材料性能、结构缺损等方面研究检测/监测技术、诊断技术、技术标准、以及技术装备,实现检测/监测手段自动化、网络化、标准化,提高桥梁检测/监测效率、准确性。

(3)进一步加强桥梁维修加固和养护管理技术的研究。目前我国已研究总结了桥梁维修加固的成套技术成果,针对特殊结构型式的典型病害也开展了一些专项研究,但是总的看来,在特殊桥梁典型病害的维修处置技术方面研究尚不完善,对新型加固材料性能和施工技术的研究方面还有缺憾,对加固设计的精细化、特殊加固方法在设计计算理论和施工方法等方面的研究不足。在桥梁养护管理方面,应注重预防性养护的理念,结合我国公路桥梁的技术与使用现状及发展趋势,开展相关技术研究。今后应着眼于桥梁养护与维修成本综合优化,开展桥梁管理系统、养护决策系统、维修加固等方面技术的研究,实现桥梁养护决策科学化、规范化、专业化,降低养护与维修综合费用,延长结构寿命。

(4)进一步加强防灾减灾技术的研发。从今年我国发生的冰雪凝冻灾害以及汶川地震对公路基础设施破坏与影响不难看出,我国在防灾减灾中预测、灾毁评估、抗灾设计与装备等方面

存在不足,需要进一步加强桥梁灾害检测评估、保通临时处置措施、灾后维修加固技术、防灾减灾技术、桥梁减隔震构造与装置等方面的技术研究。另外,也应注重对大跨径桥梁风荷载效应数值仿真和数值风洞、抗风构造设计与装置方面的研究。

(5)加强新材料和检测仪器设备等的研发。随着材料科学技术的发展,维修加固材料已不再局限于钢和混凝土等常用材料,纤维材料、工程塑料、铝合金、复合材料等高性能材料正被越来越广泛地应用于桥梁维修加固中。加强新材料研发及其使用性能试验研究十分必要。在桥梁检测仪器设备研发方面,我国多年来基本延续着跟随国外先进仪器设备发展趋势的模式。随着桥梁检测和评价技术的发展,要求对桥梁常规缺陷、隐蔽工程缺陷具有更为准确可靠的检测数据,这客观上对桥梁检测仪器设备提出了更高或全新的要求。今后应重点关注新型检测仪器设备和检测技术的研发。

(6)加强科研成果的推广应用力度。及时总结成熟研究成果并在行业内推广应用,扩大社会和经济效益。

桥梁抗震加固技术现状及发展趋势

第5期 2003 年 10 月 公 路 交 通 技 术 Technology of Highway and

Transport No.5 Oct.2003 桥梁抗震加固技术现状及发展趋势黄福伟 许晓锋 郑万山(重庆交通科研设计院 重庆 400067)摘 要 首先介绍了国内外的主要地震和桥梁震害 ,对国内外桥梁抗震加固常用方法和材料的研 究现状进行了归纳和总结 ,展望了桥梁抗震加固技术研究的发展趋势.关键词 桥梁 抗震加固 现状 发展趋势 Abstract This paper introduces the main international and domestic earthquakes and bridge seismic hazards , summarizes the current research situation of the general bridge seismic resistance strengthening technologies and materials at home and abroad , and prospects the development tendency of research on bridge seismic resistance

strengthening technology.Key words bridge seismic strengthening current situation development tendency 自然灾害对人类生存和发展的危害日趋严重.国际上也非常重视这一问题 ,联合国将 20 世纪的最 后 10 年定为 “国际减轻自然灾害 10 年”.地震因其发生的突然性和巨大破坏力而被列为 各种自然灾害之首.我国位于世界两大地震带 : 环 太平洋地震带和欧亚大陆地震带之间 , 板内地震也 十分活跃 ,因此 ,地震频繁发生.因地震而死亡的人 数居各种自然灾害之首 , 约占 54 % , 造成直接和间 接经 济 损 失 十 分 巨 大.特 别 是 我 国 唐 山 大 地 震(1976 年),使整个城市成为一片废墟.在防灾减灾的研究中 , 重要的一环是生命线工 程的防灾减灾研究.公路交通是国民经济大动脉 , 同时 ,也是抗震救灾生命线工程之一.桥梁工程是 公路工程的咽喉要道 , 在保障公路通畅中起着至关 重要的作用.近30 年来 , 由于地震灾害的教训 , 使 各国学者对桥梁抗震十分重视 ,开展了广泛的研究.美国 San Fernando 地震(1971 年),仅 6.6 级就显示出 生命线工程破坏的严重后果;中国唐山大地震(1976 年),美国 Loma Prieta 地震(1989 年), 美国

Northridge 地震(1994 年), 日本阪神大地震(1995 年), 中国台 湾的集集地震(1999 年), 都造成了公路和铁路桥梁 的严重毁坏 ,给抗震救灾造成巨大的困难 ,使生命财 产遭到非常巨大的损失.我国公路行业目前正在执行的 《公路工程抗震(J 设计规范》J T 00412),男 ,重庆市人 ,本科 ,副研究员 1 公 路 交 通 技 术 2003 年 58 筋数量不足和间距过大 , 因而不足以约束混凝土和 防止纵向受压钢筋屈曲.目前的解决办法是通过能 力设计和延性设计 , 使桥梁的屈服只发生在预期的 塑性铰部位 ,其余结构保持弹性.(3)软弱地基失效 —— — 如果下部结构周围的地 基易受地震震动而变弱 , 下部结构就可能发生沉降 和水平移动.如砂土的液化和断层等 , 在地震中都 可能引起墩台的毁坏.地基失效引起的桥梁结构破坏 , 有时是人力所 不能避免的 ,因此在桥梁选址时就应该重视 ,并设法 加以避免.如果无法避免时 , 则应考虑对地基进行 处理或采用深基础.2 研究现状 针对桥梁在地震中的震害类型 ,目前 ,国内外桥 梁抗震加固主要采取以下技术措施 :(1)在伸缩缝 , 铰和梁端等上部接缝处采用拉 杆, 挡块或者增加支承面宽度等措施 ,以防止落梁震 害的发生;(2)增加钢筋混凝土桥墩的横向约束 ,提高其抗 弯延性和抗剪强度 ,防止桥墩弯曲和剪切震害;(3)采用减隔震技术及专门的耗能装置 ,提高桥 梁的抗震性能.例如采用铅芯橡胶耗能支座等.美国 加 州 运 输 部 的 桥 梁 抗 震 加 固 计 划 始 于 1971 年圣· 费尔南多(San Fernando)地震 , 包括 3 个 阶段.第一个阶段包括在伸缩缝和铰处安装阻尼装 置 ,以防止落梁震害.这一阶段的主要目的是加强 上部结构和下部结构的联系 ,以抵抗竖向加速度 ,以 防止 上 部 结 构 构 件 从 支 承 上 滑 落.这 一 阶 段 在 1989 年基本完成 , 对全州公路系统中大约 1 260 座 桥梁进行了加固 ,投资额超过了 5 500 万美元.第二阶段是加固独柱式桥墩 , 第三阶段是加固 多柱式桥墩.这两个阶段几乎是同时进行的 , 主要 方法是提高墩柱的抗弯延性和抗剪强度 , 提高盖梁 , 上部结构基础与桥台的承载能力 , 提高结点的抗剪 强度.目的在于通过对墩柱的预期塑性铰部位(墩 底和墩顶)设置外部约束来提高墩柱的延性 ,进而提 高桥梁整体延性.其投资额达 34 亿美元.日本 1971 年以后 ,数次对公路桥梁地震震害进 行调查 ,多次采取抗震加固对策 ,直到 1995 年 ,重点 一直是防止落梁构造.1995 年阪神大地震之后 , 日 本也开始重视基础和桥墩的抗震加

固.1971 年加州在桥梁的伸缩缝上安装拉杆以减 小落梁的潜在性 , 这是在最低花费的情况下取得最 大减灾效果的一个明显尝试.随着 1987 年 Whitti2 er ,1989 年 Loma Prieta 及 1994 年 Northridge 地震中约 束措施的失败 , 加州运输部已要求旧桥加固后必须 具备与新桥一样的抗震能力.国外在对钢筋混凝土柱的抗震加固中 , 常用的 技术有 : 钢套管外包加固 , 混凝土加大截面加固 , FRP 系列复合材料加固.到目前为止用得最多的还 是钢套管外包加固 , FRP 系列复合材料与其他的加 固材料相比有施工简便迅速 , 安全可靠 , 耐久性好等 突出的优点 ,随着工艺的改进和总体施工成本的下 降 ,FRP 系列复合材料在桥梁抗震加固中的应用将 越来越广泛.日本在 FRP 材料的研究 , 开发和应用 方面 ,处于世界领先水平.特别是 1995 年阪神大地 震爆发后 ,对 FRP 片材用于抗震加固目的的研究和 应用激增 ,目前日本在 FRP 的实际工程应用研究方 面已有相当基础 , 并制定了各种各样的设计和施工 指南 , 手册以及规范建议.国内在对钢筋混凝土桥梁的抗震加固性能研究 中 ,同济大学作过一些墩柱加固后的室内试验研究 , 而在具体的抗震加固实际工程应用中 , 南京长江大 桥在 1977~1994 年期间进行了抗震加固 ,加固的对 象是支座 , 防落梁措施和可液化砂土.我国铁道部 于 1999 颁布了 《铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规 范》适用范围为梁式桥., 3 发展趋势 从桥梁震害调查中发现 , 遭受严重破坏和倒塌 的桥梁结构 ,绝大部分是源于落梁和抗弯延性不足.因此 ,国外主要的多震国家 ,开始强调桥梁结构整体 的延性能力 ,其他一些国家则在原有规范的基础上 , 也相应地对保证桥梁结构整体的延性能力 , 并通过 设计和构造保证桥梁结构的整体延性能力 , 这已成 为世界主要的多震国家地震工程界的共识.对钢筋混凝土梁桥 , 为了保证结构的整体延性 能力 ,目前通常的做法是增加防落梁构造措施和在 预期出现塑性铰的关键部位(钢筋混凝土桥墩的墩 底和墩顶局部范围内)增加横向约束 ,以提高桥墩的 抗弯延性和抗剪强度.从加固的对象上来看 ,美国 , 日本等桥梁抗震加 固水平最高的国家 , 已经把加固的重点从以前单一 的防落梁构造措施 ,转移到重视桥墩整体延性上来 , 以保证加固后的桥梁与新建桥梁的抗震能力相当.国内外地震工程研究人员总结了近年来国内外 的震害资料 ,开始检讨过去单纯 “强度抗震” 设计的 第 5 期 黄福伟 ,等 : 桥梁抗震加固技术现状及发展趋势 9 5 指导思想 ,研究考虑基于性能的抗震设计原则.基 于性能的设计

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