桥梁加固与维护

2024-08-08

桥梁加固与维护(精选8篇)

桥梁加固与维护 篇1

一、桥梁的全面检测

1、对引道及桥址周边环境进行检查量测

(1) 查看正桥与引桥、引道 (线) 的衔接处是否正常, 与竣工时的情况相比较, 是否有变化。

(2) 桥址及其附近的水流河道是否改变, 必要时还应测定主河槽的水流速度及其流向;桥下净宽有无改变;桥墩台处的局部冲刷与设计有有关数据相比是否增大。

(3) 两岸的桥头填土石砌锥坡有无冲刷、滑移和损坏。

2、量测全桥的标高和线形

(1) 桥的标高和线形有联系关系, 但又有区别。前者是指某点的高程值, 后者则是桥梁相关点的连线。一座设计施工质量良好的桥梁, 其标高和线形均应达到设计期望值。

(2) 量测的主要部位和项目有:墩台的支承垫石 (即支座垫板) 顶面、承台顶面和梁底处的标高;墩台身在桥的纵、横向有无偏移倾斜。 (1) 对斜拉桥和悬索桥, 还应量测其主塔身在桥的纵、横向有无偏移倾斜, 塔顶的变位。 (2) 对悬索桥, 还应量测主缆的线形; (3) 对拱桥, 还应量测拱肋轴线的线形。

3、圬工梁拱检查量测

(1) 检查圬工有无风化、剥落、破损及裂逢, 特别注意变截面处、加固修复处及防水层的情况。对圬工剥落、裂缝处, 应注意钢筋的锈蚀情况。

钢筋混凝土梁应重点检查宽度超过0.2mm的竖向裂缝, 并注意检查有无斜向裂缝及顺方向的纵向裂缝。预应力钢筋混梁要观测梁的上拱度变化, 并注意检查有无不允许出现的垂直于主筋的竖向裂缝。

(2) 拱桥应量测实际拱轴线和拱圈 (或拱肋) 尺寸, 并检查它们有无横向 (垂直于路线方向) 的裂缝发生。

4、钢结构检查量测

(1) 检查钢结构构件油漆涂层的完好程度, 有无起皮、剥落、锈斑等。特别是容易积水积尘或不通风部位有无锈蚀。锈蚀严重的, 应量测钢板或构件的实际剩余厚度, 以便考虑断面削弱的影响。

(2) 检查构件有无裂纹、穿孔、硬伤、硬弯、歪扭、爆皮及材料夹层等。要特别注意以下部位有无疲劳裂纹发生:承受拉力或反复应力的杆件与节点板连接处或杆 (构) 件接头处;由于损伤造成杆 (构) 件断面削弱及应力集中处;纵梁与横梁的连接角钢;无盖板的纵梁上翼缘角钢;主梁间的纵向联结系的连接处;单剪铆钉处;焊缝端部及其附近的基材;U形肋与横隔板连接处焊缝等。

(3) 检查钢箱梁工地拼接的大环形焊缝 (即同一截面的顶板→腹板→底板→腹板的周圈焊缝) 和U形肋嵌补段焊缝有无异常。

(4) 检查杆件的平直度, 当城市杆的弯曲矢大于杆件由长度1‰、拉杆的弯曲矢度大于杆件自由长度的1/500时, 均应注意弯曲的影响。

(5) 检查铆钉头有无锈蚀, 铆钉有无松动。检查高强度螺栓是否完好, 有无松动和延迟断裂等情况;有无因锈蚀或其它原因降低磨擦力现象;并应严密注意节点滑移的拱度的变化。

5、砖石砌体的检查量测

砖石砌体不同于钢筋混凝土的一个特点是, 抗拉强度更小, 结构脆性大, 开裂荷载比较接近或几乎等于破坏荷载。因此, 当砖石砌体出现由于荷载引起的裂缝时, 往往是砌体破坏的特征或前兆。

6、墩台及基础的检查量测

(1) 墩台的缺陷主要表现是:裂缝、剥落、空洞、钢筋外露及锈蚀、老化、变形位移等。

(2) 检查时, 应对裂缝及破损具体位置、宽度、长度、深度进行量测和描述, 绘制成图。

7、地基的检验

当发现墩台有沉降、倾斜、位移时, 一定要对地基进行探测和商讨。对已成桥的地其检测是比较困难和麻烦的。可用触探和钻孔取样的方法, 也可用荷载板试验。但很难在原位进行, 常常只能是接近基础原位。对岩地基, 可在基岩的露头地点进行检验。

二、桥梁的维护和加固的重要性

对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面, 早在半个世纪以前, 我国铁路系统就施行了一整套严格的制度。铁道部工务局、铁路局工务处、各分局工务科、各工务段、桥梁领工区和工区, 长期以来实行了桥梁档案管理、经常检查、定期检查 (每年春、秋季, 两次) 、特别检查和计划预防性维修制度, 配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程, 维护了桥梁的正常完好状态, 从而大大地延长了桥梁的使用寿命。

随着城乡一体化建设和交通运输事业的飞速发展, 车辆载重量、车速和交通量已大为提高, 在过去三、四十年所建造的低标准的、长期失养的农用、公路及城市桥梁能否继续服役并安全运营, 已成为公路和城市建设决策部门的一件大事。但是, 有病害、甚至病害严重的危桥, 如果有正确的检查分析与诊断, 以新技术、新材料给予加强、加固 (配合必要的桥梁试验验证) 一般是能够继续安全运营的, 并且能使其原有载重等级得到提高。此项检查、分析、加固的费用, 一般只是新建费用的10%~20%。而且在加固过程中, 除少量重车短期绕行之外, 勿须全部中断交通, 其经济效益和社会效益极其了然。这是一项很有意义的事。

桥梁的定期全面检查的周期, 1996年《公路养护技术规范》规定一般为3年, 视情况可1~5年进行一次, 似已不适应客观实际的需要, 一般定期全面检查应该每年一次;特殊检查应视实际需要而定, 而且应该委托有相应能力的单位来承担。在检查的基础上, 分析病害, 摸清维修、中修、大修工作量, 再分轻重缓急去安排维修或大、中修工作计划与资金。这里重要的是维修或大、中修经费的拨付并形成稳定的制度, 有如大家习以为常的医疗保障制度一样, 再也不能头痛医头、脚痛医脚, 临时向市长打报告要钱了!通过桥梁病害的检查、分析, 可以发现设计、施工考虑不周的问题, 发现当时技术条件的局限, 使以后的工作得到改进, 也有助于今后相关规范条文的修订。

桥梁病害的分析和旧桥、危桥的大修加固, 其技术上往往较设计新桥要繁杂, 技术难度大, 风险也大 (有如给危、重病人开刀) , 而且其经济效益差, 没有很强的技术实力和奉献精神的单位和专家, 一般是不愿意去接受这种任务的。设计理论固然是十分重要的, 但其往往为了实用和可能, 而对问题作了必要的简化, 忽略了一些难于计及的因素, 有些设计构造只是经验使然, 缺乏学理, 桥梁的实际工作状况和这些尚有一定的距离。病害分析时必须花更大精力, 要尽可能去搜集已经丢失的原始技术资料, 更多地考虑桥梁的实际工作条件和状态 (这就使得问题更趋复杂) , 进行必要的试验检测, 才能找准原因, 对症下药, 去进行维修、加固或局部改造。几十年来, 几代土木工程专家学人, 在铁路、城建、公路系统从事着桥梁、水文、建筑和其它土木工程的养护维修、科研、试验、检定、大修加固、施工、设计以及建设管理工作, 已积累了丰富的实践经验。希望桥梁工程的同行们 (尤其是经验丰富的老一辈专家) 一起, 对为数众多的病桥、危桥有所分析和研究, 并实施加固设计和施工, 对辛勤为人们工作的桥梁, 如医生之对于各种病人, 实行“救死扶伤”, 让中国传统文化中的有德之物———桥梁, 健康地继续为人们工作和造福。

摘要:随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展, 过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁, 负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。近20年来桥梁抗风、抗震领域的研究成果以及新材料新工艺的开发推动了大距度桥梁的发展;同时, 随着人们对大型重要桥梁安全性、耐久性与正常使用功能的日渐关注, 桥梁健康监测的研究与监测系统的开发应运而生。

关键词:桥梁,检测,维护,加固

桥梁加固与维护 篇2

为了适应交通运输发展的需要,延长旧桥使用寿命及节约投资,本文就桥梁的`加固与拓宽施工技术,从桥面部分拓宽和墩台部分拓宽两方面进行了介绍,提出了桥梁加固与桥梁拓宽相结合的施工形式及施工方法.

作 者:王刚  作者单位:中铁十七局集团一公司 刊 名:科技信息 英文刊名:SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期): “”(14) 分类号:U4 关键词:桥梁   加固   拓宽  

桥梁损伤检测技术与维护加固措施 篇3

桥梁投入使用之后, 就一直受到各种因素影响, 包括设计因素、材料因素、荷载因素、风力因素、人为因素、环境因素等, 结果出现各种病害。

1.1 桥梁上部结构病害

桥梁上部结构主要检查桥面、支座、吊杆和锚头等部分, 桥梁上部出现横、竖、斜向裂缝主要源于腹板尺寸设计不当、钢筋规格和数量不合理、混凝土配合比不合要求、车辆超载等;桥梁支座病害源于底板制作工艺不精细、钢板周围环境潮湿等, 导致支座受力不均匀, 桥梁的荷载力发生变化;吊杆腐蚀的原因主要是吊杆长期暴露在大气环境中, 发生了氧化反应, 吊杆表面的保护层被破坏, 以及没有及时维护吊杆, 导致吊杆腐蚀严重。

1.2 桥梁下部结构病害

桥梁下部结构主要检查桥墩、外墙等部位, 桥墩周围温度变化比较大, 长期受到冲刷磨损, 基础沉降不均匀, 导致混凝土收缩和膨胀, 长期如此, 墩台就会出现裂缝、腐蚀、脱落等现象;外墙容易产生裂缝, 墙面发生倾斜与沉陷, 墙体的挡土能力减弱;漏筋病害的产生是因为在施工的过程中没有按照规范和标准进行施工, 导致钢筋保护层的厚度不够, 分化、脱落之后, 就很容易出现漏筋病害。

2 桥梁损伤的检测技术

桥梁损伤的检测技术很多, 包括荷载试验、无损伤检测技术、低应变反射波法、声波透射法、射线探伤检测、超声波检测、小波分析损伤识别、神经网络损伤识别等, 传统检测依赖于检测人员的目测以及动静载试验, 而现代检测技术用到了相干激光雷达、激光斑纹和全息干涉仪等。

2.1 直接观测

直接观测是桥梁管理部门最常用的现场检测方法, 技术人员观测桥梁损伤情况, 然后对桥梁情况作出综合性评判, 以此确定维护措施。直接观测简单易行, 但是主观性较强, 诊断结果较为粗糙, 无法检测隐蔽部位以及结构复杂的桥梁。

2.2 承载力测试

新建桥梁竣工后, 技术人员检测桥梁的承载力, 判断设计和施工质量否满足建造要求, 桥梁是否可以投入使用。旧桥承载力测试是检测桥梁的承载是否安全, 不过无法细致判断损伤情况。承载力测试只是一种初步测量, 难以检测出桥梁损伤的程度和原因。

2.3 参数识别

参数识别主要使用静力法和动力法, 对桥梁结构参数进行测定与识别。静力法主要是识别桥梁的静态应变和位移测量, 具有非常高的识别精度, 不过对实验条件要求较高;动力法应用了振动原理, 进行参数识别和损伤检测, 该方法存在噪声和误差的干扰, 所以静力法和动力法最好结合使用。

2.4 健康监测

健康监测是指运用通信技术、网络技术、传感技术等对桥梁结构进行实时监测, 以及时发现桥梁的损伤情况, 为桥梁维护和管理提供依据。近年来, 国内外学者逐渐重视健康监测技术, 并重点运用于大跨度桥梁检测中。健康监测还可发现环境对桥梁损伤的影响规律, 因此优化桥梁设计理论和方法。

3 桥梁损伤的维护加固措施

3.1 桥梁损伤的加固方法

3.1.1 上部结构加固

上部结构可以采用多种方法加固: (1) 灌封胶灌注加固法, 在桥面上裂缝比较大的部位灌注灌封胶, 把断裂的钢筋重新粘合起来, 提高桥梁的承载力。 (2) 碳纤维加固法, 在混凝土结构受拉表面用树脂粘贴碳纤维, 使桥梁原结构与碳纤维形成新的受力整体。 (3) 预应力加固法, 对桥梁的混凝土受弯构件通过钢束张拉产生偏心预应力, 以缓解受弯部件中的拉力, 使桥梁的加固构件与受弯构件连接为一个稳定的整体。预应力加固对原结构外观有一定影响, 而且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。 (4) 植筋加固法, 在指定位置钻孔, 清孔之后注入植筋胶, 然后插入钢筋, 让混凝土与钢筋保持固定, 从而增加结构的受力水平。该方法与预埋钢筋的效果相同。 (5) 桥面补强层加固法, 把原桥面铺装全部凿除或凿毛, 之后加铺钢筋混凝土层补强, 以增大抗压截面, 增加主梁有效高度, 有效提高桥梁承载力。

3.1.2 桥梁墩台与基础加固

桥梁墩台与基础也可以采用多种方法加固: (1) 包钢加固法, 也称外部粘钢加固法, 用化学粘结剂在钢筋混凝土构件的薄弱部位直接粘贴钢板, 使钢铁与构件形成受力整体, 以增大延性和刚度, 提高混凝土柱的承载能力。 (2) 基础扩大加固法, 桥梁基础出现较大的不均匀沉降时, 若墩台是混凝土或砖石, 地基土质足够坚实, 就可采用基础扩大加固法。 (3) 增大梁高加固法, 钢筋混凝土梁的跨高比是影响结构的重要因素, 为此可增大梁高、减小跨高比, 以保证桥梁结构的稳定性。 (4) 高压旋喷注浆加固法, 用钻机把注浆管钻入土层中, 然后把浆液以高压从注浆管喷嘴里射出去, 把土层绞碎成分散的颗粒状, 经过搅拌, 与浆液混合, 最后凝结成固结体, 使地基加固。

3.2 桥梁损伤的维护加固措施

桥梁管理部门负责检测桥梁损伤情况、制定加固方案、养护费用的支出等。首先, 进行实地踏勘, 收集桥梁设计图纸、竣工图纸, 向当地部门咨询施工和养护期间出现的问题, 总体把握桥梁的使用性能。其次, 对桥梁进行检测和鉴定, 并根据调查和检测结果, 综合考虑水文、地形、施工技术和水平等因素来制定加固方案, 选择加固维修方法, 加固方案应切合实际, 技术可行, 尽量不影响交通。再次, 根据加固方案对车辆进行限载、限速或者减少车道, 合理选择施工队伍及工程材料, 实施加固方案。最后, 对桥梁加固效果进行总结评价, 包括密切观察路面状况, 查看是否出现新的裂纹、混凝土是否有剥落现象、各个部件是否牢固可靠等;对桥台沉降和跨中挠度进行检测, 分析加固后桥梁的变形情况, 判断桥梁的承载能力是否有所提高。

结语

桥梁病害的产生是经过长时间的积累所致, 影响因素也非常多, 而且往往同时出现多种损伤。桥梁病害会对桥梁质量造成恶劣影响, 并严重威胁到人们的生命财产安全, 因此, 要随时掌握桥梁的状况, 及时检测和维护加固, 尽量在不影响车辆通行的情况下, 将病害扼杀在摇篮之中, 以提高桥梁的质量及其使用寿命。

摘要:桥梁是重要的交通枢纽, 为人们出行和我国经济发展提供了基础保障。受到各种因素影响, 桥梁容易发生病害, 给车辆安全通行带来很大的隐患。为此, 本文分析了桥梁损伤的致因, 介绍了桥梁损伤的检测技术, 在此基础上诠释了桥梁损伤的维护加固措施, 旨在建设一个安全稳定的运输环境, 为经济发展和人们出行提供安全保障。

关键词:桥梁,损伤,检测,维护,加固

参考文献

[1]刘卫东.混凝土桥梁病害诊断与评估[J].交通世界, 2013 (24) .

[2]马海龙.浅谈桥梁结构损伤诊断与识别[J].知识经济, 2014 (18) .

试析桥梁结构检测与加固处理 篇4

1 桥梁结构检测的常用方法

桥梁工程作为交通运输的一个重要环节,其作用越来越明显,由于使用和管理不当,导致桥梁出现损坏现象很常见,因此对其进行定期的结构检测是十分必要的。通过大量的数据分析我们基本可以将造成桥梁破损的原因归结为以下几点: (1) 桥梁运行期间缺乏有效的管理,例如对桥梁的路面没有进行相应的养护,桥梁路面出现了积水现象,混凝土性质受到影响,桥梁路面的承载力下降,车辆超载现象严重,路政管理人员没有进行有效地管理。 (2) 桥梁设计施工初期没有进行科学合理的规划,对周边的经济情况和环境资源等没有进行科学的评估,因此,桥梁在投入使用一定阶段后,不能满足当地经济发展的需要,甚至成为制约其发展的一个重要因素。 (3) 部分桥梁在投入使用之后会收取过路费,用于偿还桥梁建设施工中的经济借贷,同时,过路费的收取按照理论上来说应该为桥梁的检修和养护留有预留资金,但是由于管理资金存在漏洞,资金挪用和乱用的现象比较严重,因此,检修问题得不到资金的有效保障。鉴于以上相关的因素,桥梁的管理人员和单位,必须在现有基础上进行定期的必要检查,并严把检查的质量关,将检修工作落实到实处。

桥梁结构检测是一项对桥梁结构直接进行测试的科学实验工作。桥梁检测的主要任务是通过有计划地对桥梁结构物加载之后的性能进行测量和参数分析,对结构物的工作性能加以分析评价,正确评价桥梁结构的承载力和使用条件。桥梁在使用过程中会经常出现各种损害,需要相关部门及时发现桥梁中存在的损坏环节,并及时加以修补,定期对桥梁进行检测维护是保证桥梁正常运营的重要环节。现阶段常用的桥梁检测方法包括三种,即半破损检测、无破损检测、半破损与无破损相结合及荷载试验。桥梁检测方法主要是针对混凝土的强度和内部缺陷等问题加以检测。通常情况下,混凝土梁的无损检测包括强度和完整性检测两种,混凝土梁的无损检测以传统测试混凝土强度的超声法和回弹法为主。荷载试验主要是针对桥梁的整体结构特性和承载能力进行综合评价,荷载试验主要包括动力荷载试验和静力荷载试验两种,其中桥梁结构的动力荷载试验是使用动力荷载测试桥梁结构的动力特性,例如使用行驶的汽车荷载或者其他动力荷载作用在桥梁结构上,测出桥梁结构的动力特性,通过桥梁的振动变形,判断分析桥梁结构在动力荷载下受振动和冲击的影响程度。桥梁结构的静力荷载试验是指将静止的荷载作用在桥梁的指定位置,保证可以测试出桥梁结构的静位移、静应变以及裂缝等,以此判断桥梁结构在荷载作用下的工作能力和状态,通常情况下,桥梁结构的分析评定工作主要包括对桥梁工作状况的强度和稳定性、结构的刚度、裂缝、地基基础等。

2 桥梁加固的重要意义

随着交通压力的提升,现有的桥梁已经不能满足日常交通需求,强行以现有的桥梁承载超负荷的交通运输,不仅对桥体造成严重的损害,降低桥梁的使用寿命,同时也存在重大安全隐患。因此提高桥梁的交通承载能力是一项刻不容缓的交通整改措施。但是在实际运行中,部分桥梁还在使用范围内,具有一定的使用期限,片面的推倒重建不仅工程量大,影响正常的交通运输,同时也是一种资源和经济的浪费,不利于和谐社会的建设,同时也是对可持续发展战略的一种违背。因此,交通管理部门需要对现有的桥梁进行综合数据的评估和分析,对有利用价值和加固价值的桥梁进行二次加固,既能满足交通运输的质量,同时又给国家节省了大量资金。因此,桥梁加固是适合我国国情的一种主要建设工作。

3 桥梁结构加固处理办法

由于不同的桥梁具备其独特的桥梁环境和使用状况,所以存在的质量问题和隐患也不尽相同,为了保障桥梁加固工作能够落到实处,真正能够对百姓的人身安全起到保障作用,所以需要具体问题具体分析,针对不同的桥梁加固实际需求,采取相应的措施和方法,现将主要的桥梁结构加固处理方法进行具体的介绍。

3.1 体外预应力加固法

体外预应力加固法主要适用于梁式桥正常使用的极限状态超限结构,技术人员通过对桥体施加体外预应力,使桥梁减少结构裂缝,减小梁体下挠,从而改善结构各个截面的应力状态。通常情况下,体外预应力加固法的优势在于使用预应力加固之后可以保证预应力永久保存,而且可以将预应力拆除,所以这在很大程度上扩大了体外预应力加固法的使用范围,一方面它可以作为提高桥梁承载力的永久性加固措施,另一方面还可以使用在通行重车时的临时加固;此外体外预应力加固法可以使桥梁在自重增加很小的条件下,调整和改善桥梁原结构的受力情况,增强桥梁结构的抗裂性和刚度;而且在自重增加较小的情况下,对桥梁基础的受力状况影响较小,可以节省桥梁加固成本支出。体外预应力加固法的原理在于通过在桥梁体外增设钢质的撑杆,与被加固的梁体锚固连接,施加预应力,改变原结构内力分布,降低原结构的应力水平,进而提高桥梁的承载力,减少桥梁结构的变形。

3.2 减轻拱上自重加固法

减轻拱上自重的方法有三种,其一,使用预制的钢筋混凝土T梁、空心板或者微弯板等轻型桥面系取代之前笨重的腹拱体系:其二,把腹拱的重力式横墙挖空,或者将其改建为钢筋混凝土立柱;其三,逐渐降低桥面标高,以减少或者完全取消拱上材料。减轻拱上自重加固法的目的在于提高桥梁的承载能力,是一种调整拱上恒载分布的手段。使用减轻拱上建筑自重主要是针对一些双曲拱桥的基础承载力较低时,通过这种办法来降低桥梁对基础承载力的要求。

3.3 外包混凝土加固法

外包混凝土加固法主要适用于对拱桥、基础、墩台、钢架桥以及梁桥等,是在桥梁结构上增加一部分恒载重量,为了保证外包混凝土加固的成功,在拟定外包混凝土尺寸时应该考虑外包构建以下的结构承载力。外包混凝土加固法的施工工艺包括以下几方面内容,在施工过程中施工人员一定要严格按照相关规定进行施工,首先,使用的混凝土补强的受压新浇混凝土厚度应该不小于150mm,并且保证原来混凝土的表面凿成凹凸深度不小于6mm的粗糙面,使用喷射混凝土施工时应该大于50mm,而新浇混凝土的厚度应该大于40mm。其次,配置混凝土的石子应该使用碎石或者较为坚硬的卵石,最大粒径不应该大于20mm;此外,结合面的连接钢筋面积应该大于结合面面积的0.2%。再次,在使用型钢和钢板补强时应该保证力的有效传递,同时应该保证其能够共同参与原结构的受力。最后使用钢筋补强时,U型箍筋的直径应该和原有的箍筋直径保持一致,封闭式箍筋的直径应该大于10mm,加固的受力钢筋与原构件受力钢筋之间的净距应该小于20mm,使用短筋焊接,箍筋使用U型或者封闭的箍筋。

3.4 钢板粘贴加固法

所谓钢板粘贴加固法是使用锚栓或者粘结剂把钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或者薄弱部位,用钢板代替增设的补强钢筋,以此来提高桥梁结构的耐久性和承载能力。钢板粘贴加固法主要适用于由于交通量增加导致桥梁主梁承载力不够,或者梁板桥的主梁出现横向裂缝等。该种操作相对比较简单,操作程序比较清晰,能够节省大量的人力、物力和财力。

总之,桥梁的检修是一项技术要求相对较高的作业,其工作的范围比较广,参考数据复杂,考虑因素多,操作程序复杂,由于该检修工作需要进行实地的勘探和考察,所以经常会出现高空作业等危险的操作,因此对于检修人员的人身安全的管理也是一项重要工作,需要为检修人员提供足够的安全保障措施,为其营造安全的作业环境;此外,桥梁的检修工作也是一项技术要求相对较高的桥体作业,工程设计范围较广而且会涉及很多隐蔽工程,加固方法还会因不同桥梁的病害原因而不同,施工工艺具有复杂性和特殊性。为此桥梁结构检测和加固处理需要工程技术人员具有扎实的理论知识和丰富的实践经验,确保技术工人可以对桥梁做出正确的评估和检测,进而设计出符合桥梁自身特点的加固方法,延长桥梁的使用寿命。

4 提高桥梁加固质量的注意事项

首先,桥梁加固工作是一项技术与管理相互融合的复杂作业,涉及范围广,影响领域宽,与环境管理部门、经济部门等其他的国家机关联系密切,因此,在进行桥梁加固之前,需要对各项相关数据进行全面的收集和科学的分析处理,并最终确定科学的加固方案。

其次,桥梁加固的施工建设管理人员需要具备足够的工程建设经验,并有一定的理论基础,能够在建设过程中严格按照操作程序展开工作,避免在工作中出现违规操作的现象,保证工程建设的质量。

最后,需要严格考核建设施工单位的建设能力,只有具备相关建设经验,并且具备一定的施工技术和设备的建设施工单位,才能承担相应的建设工作,这样的建设团队既有工作经验又具备操作施工的常识,能够保质保量的完成工程任务。

5 结语

综上所述,受到我国交通压力的逐渐增强、交通负荷能力已经不能满足现行交通运输要求现状的影响,进行必要的桥梁加固处理工作是主要的施工手段。需要强调的是,桥梁加固工作必须具有选择性,只有具备相应的加固价值,并且在加固之后能够具备一定的使用寿命的桥梁才能进行加固处理,并且需要在加固过程中综合考量各种影响因素,最终选择科学的加固处理办法,通过桥梁加固处理之后的桥梁将会分担相应的交通运输压力,更好的促进经济建设的发展。

参考文献

[1]曹固恩.桥梁检测技术综述[J].山西建筑, 2008 (28) .

[2]李海军.桥梁检测技术的探讨[J].辽宁省交通高等专科学校学报, 2010 (03) .

[3]郭大进, 廖锦翔, 张劲泉, 吴克文.桥梁加固维修技术应用[J].公路交通科技, 2009 (08) .

[4]侯林平.现行桥梁检测与加固的反思[J].交通科技, 2009 (01) .

桥梁加固技术的研究与应用 篇5

20 世纪的六、七十年代, 我国先后在公路线上建造了双曲拱桥、钢混桁架拱桥和刚架拱桥, 这些拱桥为我国的交运输业做出了一定的贡献。但是由于当时的设计水平和荷载标准太低, 钢材的用量不足, 都存在着很多使用隐患, 在长期超荷载、交通量大的情况下, 大部分拱桥已经变成了危桥。对这样隐藏着重大事故隐患的拱桥, 如果重建, 不仅时间不允许, 资金耗用也太大。如果对拱桥采取加固改造措施, 增强它们的荷载力, 就可以使这些拱桥可以继续发挥交通运输的作用, 也可以为国家节省很大一社会和经济付出。

2 常用的拱式桥梁加固技术

2. 1 锚喷技术

这项技术起源于欧洲, 我国引入这项技术将它应用到了拱桥的加固, 目前已经利用它成功加固了几十座拱桥。锚喷技术的加固原理是这样的: 将主拱圈内的锚杆锚入后挂上钢筋网, 将混凝土加入适量的速凝剂, 将混凝土喷施到结构的面层上, 形成一个复合式的主拱圈, 承担原主拱圈的部分活载, 共同抵御桥梁的变形, 提高桥梁的承载力。

锚喷技术可以增大主拱圈的截面面积, 如果出现主拱圈承重构件的截面不足, 施工质量不合格, 墩台的地基下沉, 桥梁长期超载运行等原因引起桥梁出现裂缝或者变形, 可以用锚喷技术。

实例分析: 连城县溪背桥的基础数据如下: 原设计荷载为汽车-13、拖运挂车- 60, 上部为5 孔45m的双曲拱, 矢跨比1 /5, 横向6 肋5波, 下部为重力式实体桥墩和U形桥台 ( 加后座) 。运营时间过长之后, 桥多处出现裂缝, 拱轴线下沉, 上下游的下沉点出现了不一致。

针对大桥主拱圈超荷载、出现裂缝的实际, 在拱肋和拱波外面包上钢筋网, 并喷射厚度6cm、强度为C25 的混凝土, 起到对拱圈截面进行加固的作用, 可以提高各个孔的整体刚度和荷载受力。

桥梁加固后, 经过荷载鉴定, 完成达到荷载的标准, 加固共花费240万元, 比起重建新桥, 节省19. 05% 的费用。

2. 2 FRP片材加固技术

这种加固技术是粘贴FRP片材, 将FRP片材粘贴在混凝土结构的受拉缘, 粘贴之后与桥梁的结构形成一个整体, 提高梁的承载能力。目前用于桥梁加固的FRP片材主要有玻班钢、碳纤维布和芳纶纤维布。

碳纤维是具有很高的抗拉强度和弹性的工程材料, 它和树脂组成的复合材料具有重量轻、施工方便的特点, 特别适用于只是单纯提高承荷力, 但不需要增加过多桥梁恒载的工程。在拱桥加畦时加入FRP片材时, 应该确定加固的部位, 制定适用的加固方案。

实例分析: 连城县王城村双曲拱桥, 单孔为50. 4m, 桩基为钻孔式。这个大桥通车不久发现拱肋上有裂缝, 拱轴出现变形, 拱板上及侧墙等部分也出现了裂缝。拱顶出现下沉, 两台拱背的标高相差了接近3 米。经过分析得出: 出现桥梁病害是由于桥台和桩基的抗压力太差, 拱轴变形引起拱脚出现较大的负弯矩, 从而产生裂缝。

对这座大桥进行加固时, 用环氧树脂做成的砂浆对所有的裂缝进行灌注补修, 用玻璃钢和环氧树脂砂浆进行加固。进行加固后数年检查, 拱肋处的裂缝有了大幅度的减少, 拱轴处没有出现新的变形现象。

2. 3 钢筋混凝土套箍加固技术

这是一项实践中非常成功的加固技术, 它的加固原理是: 在主拱圈的外层灌注钢筋混凝土, 新的钢筋混凝土套箍层与原来的主拱圈共同作用防止变形, 提高桥梁的承载力, 防止外界的腐蚀风化。

相比于锚喷技术, 这项技术具有很多的优点, 主要有以下三点: 一是用钢筋混凝土套箍环状进行桥梁加固, 加固的效果比锚喷技术更好;二是现浇施工可以提高混凝土的强度, 而锚喷技术的混凝土强度较低;三是钢筋混凝土地套箍层的恒载可以由复合拱圈承担, 锚喷技术只是由原主拱圈承担荷载。

工程实例: 连城县大灌桥, 由石板拱和石肋拱组成的4 跨石拱桥。在营运时曾经遭受过洪水、地震、风化侵蚀等外界应力, 承载力减弱。经检查出现中孔出现砂浆脱落, 拱轴线变形, 拱石处出现裂缝。针对这些病害, 采取了加固技术, 在原主拱圈灌浆并施行钢筋混凝土套箍封闭, 并加了一个钢筋混凝土横墙底座。经过加固治理后, 能基本满足荷载力的要求。

2. 4 顶推法

这种方法是利用拱桥的两个拱脚如果位置偏离会使主拱圈产生内力的原理, 将两拱脚位置靠近来增加附加内力, 从而减少拱圈的结构内力, 可以抬高拱顶的标高, 理顺桥面的波纹, 恢复并提高承载能力。这种方法经济实用, 不损坏大桥原来的样子就会实现加固。

工程实例: 连城县达砾桥单跨40 米, 矢跨比1 /8, 为钢筋混凝土4肋拱桥, 设计荷载为汽车- 20, 挂车- 100, 沉井基础。营运后因漏水冲刷路基, 致使桥台缺角, 拱顶出现裂缝, 桥台下沉。由于此桥的受损不是很重, 刚度还可以, 所以用顶推法调整拱脚的位置移动。加固后发现原来裂缝修补后没有继续开裂。

2. 5 体外索预应力技术

这种桥梁是在桥梁的主梁配置钢索, 给主梁增加预施应力, 以此来改善截面的应力分布。这种方法针对拱圈的纵横向开裂、拱台的位移、拱顶的下沉。采用钢拉秆加固, 会使桥下面的净空降低, 影响通航, 这种方法一般用于不通航河道上的桥梁加固。

工程实例: 观音山石拱桥, 单孔8 米, 拱背填土地高7 米, 施工质量不高。通车后拱圈开裂并向外扩散, 逐步扩散到桥台和基底。对其进行钢拉杆加固, 布置9 组钢拉杆, 每组拉杆由上、下两筋组成, 用槽钢作为螺帽衬垫, 同时可以连接两杆。上杆安好后挂上槽钢, 再进行下杆的安装, 收紧螺帽, 向拱圈和侧墙施力, 防止裂缝的扩展。加固后正常通车, 没有出现新的开裂。

3 小结

桥梁的类型不同, 病害的成因也不同, 在进行桥梁的加固时应该注意: ( 1) 对桥梁的病害情况进行合理的评价, 要判断桥梁在不同环境下的结构特点, 对已有的病害要进行正确的定位。 ( 2) 进行桥梁加固方法的选择时要慎重, 要分析每种方法的优缺点, 综合考虑各种要素, 并对加固方案进行计算机仿真分析。 ( 3) 城区内的桥梁加固要考虑与交通的相互影响。 ( 4) 碳纤维在桥梁加固时的优点很多, 但其应用较少, 需要进一步完善。

摘要:目前常用桥梁加固技术有五种, 本文介绍了这五种技术的工作原理、特点和适用性, 并结合工程实例介绍了这些桥梁加固技术的应用, 最后在加固方法的选择上提出一些意见。

关键词:拱桥,加固技术,分析

参考文献

[1]蒙云, 卢波.桥梁加固与改造[J].北京:人民交通出版社, 2004.

道路桥梁结构病害与加固 篇6

关键词:道路桥梁结构,结构病害,结构加固

交通运输发展一方面依赖于经济和社会发展水平的高低,另一方面也取决于道路建设水平的高低。道路桥梁建设作为道路建设中一个至关重要的环节,是在道路建设过程中必须高度重视的一个部分,如此看来,道路桥梁的建设工程也与经济发展有着紧密的联系。近年来,我国的道路基础设施建设取得了一定的成效,对于我国经济增长和社会发展起到了良好的推动作用。然而,当前我国的道路桥梁建设工程还尚存在着一些问题,在桥梁结构方面存在着较为严重的病害问题,对我国的道路建设有较大的负面影响。随着我国经济社会的快速发展,对于我国道路桥梁建设工程提出了更高的要求,做好我国道路桥梁建设工程有着重要的意义,因此,必须加强对我国道路桥梁结构病害与加固问题的重视和研究,这正是本研究的研究目的所在。

1 道路桥梁常见结构病害

1.1 主拱圈裂缝

在道路桥梁的定期检查中,经常会发现主拱圈中波的波顶出现纵向裂缝、横向裂缝及U形裂缝的裂缝病害,一般存在与拱顶前后10m的范围内,对于主拱圈的强度和稳定性造成相应的影响。

1.2 铺装层裂缝

在道路桥梁工程施工中,如环境温度变化较大,则可能会导致铺装层冷热不均,出现温差裂缝;在桥梁使用过程中,正常行驶的车辆如存在超载、超速等现象,在其长期作用下,会对铺装层造成磨损和积压,引发应力裂缝;如混凝土配合比设计不当,或没有做好相应的养护工作,同样可能导致裂缝的产生。

1.3 钢筋锈蚀

当前,道路桥梁结构一般都是采用钢筋混凝土结构,而一旦钢筋出现锈蚀,其体积会迅速膨胀到原来的10倍以上,同时导致桥梁的稳定性大大降低,周围的混凝土遭到积压,进而产生开裂、剥蚀等病害。而这些问题的存在,会导致桥梁结构受损,影响桥梁的整体承载能力。不仅如此,钢筋的锈蚀还会严重影响桥梁的美观性。

1.4 端头局部损坏

导致端头局部损坏的原因主要体现在三个方面:

(1)设计存在缺陷,误差较大,导致桥梁在施工完成后,承载能力不足;

(2)施工不当,没有重点关注桥梁端头伸缩缝的施工质量,导致桥梁在使用过程中出现破损;

(3)养护不当,在施工完成后,没有及时对桥梁进行养护处理,导致伸缩缝出现不同程度的损坏,车辆在正常行驶中,可能会出现跳车现象,严重影响行车安全和桥梁的使用寿命。

1.5 混凝土碳化

在道路桥梁中,混凝土碳化病害主要是由自然因素引起的。在混凝土组分中,含有氢氧化钙,其会与空气中的二氧化碳发生反应,生成碳酸钙,导致混凝土pH酸碱度的降低。在这种情况下,如混凝土没有经过防腐处理,则不仅无法对钢筋进行保护,还可能造成钢筋腐蚀,给桥梁使用带来相应的安全隐患。

2 道路桥梁结构病害成因分析

对我国道路桥梁结构病害的常见类型有了初步的认识之后,接下来进一步讨论形成这些病害的主要原因,为以后有效预防和消除这些病害找准原因,打好基础。上文已经指出目前我国道路桥梁结构病害主要涉及三个层面,所以在本段落中也将从三个层面来分析每一种病害所对应的具体的成因。

(1)对于地基沉降方面存在的病害,这一病害的形成贯穿施工前期、施工中整个施工过程中,前期多是由于地质条件较为恶劣导致的,施工中则主要是因为施工质量和相关材料不达标所造成的。

(2)铺装层出现断裂这一病害的主要成因是温度过高、交通流量过大、混凝土配合比不符合施工要求导致而成。

(3)桥梁首段部分易破损多是由于防腐工作做得不到位,造成了这一严重病害,该病害很难治理,应加强预防与重视。

3 道路桥梁结构病害及加强的重要性

对我国道路桥梁结构病害的基本类型和主要成因有了基本的了解之后,进一步讨论研究我国道路桥梁结构病害及加强的重要性所在,从根本上提高对于这一问题的重视。提及我国道路桥梁结构病害加强的重要性,应从成本、安全性能和现实状况三个层面去认识,这三者之间相互独立,却又互相联系。从安全的角度出发,近年来随着我国经济社会的快速发展,我国对于交通运输业的发展有了更高的需求,然而伴随着经济增长和这种日益增长的需求的是频频发生的交通和安全事故,究其原因,大多数是因为一些潜在的道路桥梁结构的病害所导致的,因此,加强对道路桥梁结构病害的重视有助于提高交通安全,也就在很大程度上节省了成本,满足了社会和人们对于道路安全的日益增长的需求,从这种意义出发,道路桥梁结构病害加强具有非常重要的意义。

4 路桥加固施工原则

为更好地保障道路桥梁结构的加固效果,必须明确道路桥梁加固的一些基本原则,这些原则主要就是指在针对道路桥梁的结构进行加固时需要重点遵循的一些要求,也是一些重要的保障措施,具体来说,其主要原则如下。

(1)针对当前的道路桥梁的结构进行加固处理,这样做最为主要的目的就是最大程度上提高其结构的承载力,进而保障其具备较高的强度来应对道路桥梁运行中产生的各种作用力,保护道路桥梁的结构,这是道路桥梁结构加固的一个基本目的,也是需要遵循的一个最为重要的原则,即在针对道路桥梁的结构进行加固时,时刻把道路桥梁结构的承载力放在首位,任何措施的采纳都需要以承载力的提高为最终目标。

(2)对于道路桥梁的结构进行加固主要是针对现有的道路桥梁结构进行处理,因此,在此过程中就应该注意不能损坏原有的一些结构完整性,不能使工程不仅没有产生相应的加固效果,反而进一步加深了病害的程度,这是结构加固施工的一个最为主要的问题,尽可能地规避这一问题就成了一个最为基本的原则。

(3)在进行具体的加固技术运用之前,还须做好相应的勘察测量工作,这是进行道路桥梁结构加固的基础条件,也是做好加固工作的重要保障。其实这正是结构加固施工的准备阶段,对于这种勘察测量来说,其最为关键的就是应该确保勘察测量的全面性,即针对和结构加固施工相关的所有内容信息都需要进行全面的勘察,比如施工现场的自然环境、水文地质条件、交通流量等,都需要进行充分的掌握,进而提高其施工的水平。

5 道路桥梁加固技术

5.1 桥面铺装加固法

桥面铺装加固法包括了局部修复凿补法、重新浇筑混凝土面板加固法和桥面补强层加固法三种。

(1)局部修复凿补法主要是当桥面铺装层出现脱落、碎裂时,对其进行局部修复。修复过程中,需要首先对铺装层表面进行凿毛,清除所有破损的松散物,露出内部骨料,然后使用水泥混凝土进行修补,并涂刷同标号水泥或者粘结材料,强化新旧混凝土间的粘结性.

(2)重新浇筑混凝土面板加固法适用于桥面破损相对严重,单纯依靠局部修补无法达到预期效果的情况,需将道路桥梁上的行车道铺装全部拆除,然后重新浇筑混凝土面板,对桥梁进行加固。

(3)桥面补强层加固法不仅适用于裂缝的修补和剥离层的复原,还能提升梁板的抗弯能力,提升其承载能力。

5.2 增加截面加固法

对于桥梁受弯构件的承压区域,利用混凝土进行加固,可有效增加承压区域的截面积和高度,还能提升整座桥梁的刚度,包括了桥梁正截面的抗弯能力和斜截面的抗剪能力。在实际施工中,这种方法具有工艺简单、技术成熟、适应性强等优点,在对桥梁墙、梁、柱、板等进行加固时,可采用增加截面加固法。

5.3 混凝土置换加固法

混凝土置换加固法,主要是针对桥梁承压区域强度较低或存在质量缺陷的梁或柱进行加固。这种方法的优点在于在加固施工完成后,不会对建筑净空造成影响。不过其缺陷也较明显,即对缺陷梁柱进行加固处理后,仍可能存在湿作业时间较长的问题。

5.4 灌封胶灌注加固法

当道路桥梁主体出现变形或存在较严重的裂缝时,桥梁的承载能力会逐步下降。在这种情况下,在桥梁加固前,应对其进行全面检测工作,对病害的原因和具体位置及危害性进行明确,从实际出发,制订出相应的加固处理方案。对于承载力刚度不足的桥梁主体,应使用灌封胶,通过灌注处理的方式,对裂缝进行处理,之后结合体外预应力加固法、粘结钢筋加固法等方法,进行桥梁结构的加固,促进梁体承载力和抗弯力的提高。

5.5 预应力加固法

预应力加固法主要是针对混凝土受弯构件进行加固的技术方法。在预应力及新增外部荷载的共同作用下,拉杆内部会产生轴向力,同时由拉杆端锚固偏心传导至构件,对构件形成相应的偏心压力。在上述作用力的影响下,外部荷载对于桥梁结构构件的影响会出现明显的下降,使得构件的整体抗弯承载能力、斜截面抗剪承载能力得到有效提高。不仅如此,通过这种压力的有效传递,能对结构构件的整体性能进行强化,对混凝土裂缝发育进行控制和缓解。对钢筋混凝土构件而言,在预应力下撑拉杆加固完成后,会与被加固构件紧密联系在一起,形成超静定结构体系,在外部荷载与预应力的双重作用下,拉杆产生的轴向力会通过构件结点,传递到被加固件,从而改变其截面内力特征,对部分外部荷载的作用进行抵销,提升构件的整体承载能力。

5.6 外包裹型材加固法

外包裹型材加固法,主要是利用型材或者钢板,通过包裹和粘结的方式,固定在需要加固的构件外部。如在对混凝土构件进行加固处理时,可采用湿式外包加固技术,根据构件的破损程度,选择相应的型钢,利用环氧树脂粘结固定在待加固件的周围,与其形成一个整体,从而实现对构件的加固。在加固措施完成后,承压结构在型钢及被加固件的共同作用下,其自身的受压和受拉面积会得到显著改善,促进桥梁整体刚性和正截面承载能力的提高。在实际应用中,这种方法的优势在于施工简单、作业量小、受力结构可靠等,不过需要消耗大量的钢材,成本相对较高。

交通运输是促进和推动一国经济建设和社会发展的关键力量,交通运输的发达与否直接决定着一个国家的经济发展和社会发展程度的高低。通过上面的论述,对现阶段我国道路桥梁建设过程中存在的道路桥梁结构病害问题的成因、不良影响及其有效加固道路桥梁结构的重要性方法进行了深入细致的分析。在实际的施工过程中,应该有机地将理论知识与实际情况紧密地结合在一起,不断提高我国道路桥梁工程的建设水平。

参考文献

[1]付勇高,史光伟,张乾民.如何做好道桥加固预防结构病害[J].中国房地产业,2013(12):66-67.

[2]李洪义,郝莉莉.道路桥梁结构病害与加固的相关思考[J].城市建筑,2013(05):11-12.

浅谈桥梁维修与加固方法 篇7

1 桥梁维修加固的内容

随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,危桥总长逐渐增多。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。

发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵,应对其设备彻底进行整治加固、改善、更新,以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限,并提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁维修与加固的主要内容在于:对服役桥上部构件维修加固,对服役桥下部构件维修加固.拓宽桥梁的行车道或人行道。升高桥梁上部构造的高度,更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构。部分或全部更换桥梁损坏或破坏服役了的结构物。桥梁的维修与加固工作,须充分利用原有部分,凡能加固的,则不宜改建,凡能部分改建的,则不应全部改建。对服役桥进行维修加固.常有如下步骤:检查桥梁现状和损坏情况;调查桥梁历史技术资料和现有交通状况;提出维修加固或改建方案,随时进行分析比较;确定方案并付诸实施,即进行维修加固或改建施工。

2 桥梁维修加固的方法

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。桥梁维修加固应注重四大原则:桥梁加固是种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。故桥梁维修加固时.应以不更改原有建筑形式为原则,只有在复杂情况下,才能更改其结构。桥梁维修加固时存在多种不同方式,据服役桥实际情况、承载能力的减弱程度和今后任务,而采用相应恰当的维修加固方式。桥梁的加固多有四种方式:扩大或增加原有结构构件截面.以提高原结构的强度和刚度;用新的结构代替服役的应力不够的结构:改变原结构的受力体系,使原结构减少受力;对原结构施加外应力,来改变原结构的受力图形,并提高桥梁刚度和强度。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。目前常用下撵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。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。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一般采用在梁底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主粱截面的有效高度,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。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。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。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。“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。

2.3 U型高桥台加固

该加固法采取在U型桥台前墙和两侧墙外加套4O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采取台腔与桥台基础持力层进行压浆固化,再打人锚杆与槽钢抱箍,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。

3 结语

在维修和加固旧桥过程中,除少量重车短期绕行外,勿须全部中断交通.其社会和经济效益尤为明显。从某种意义上,不管是技术改造方案的拟定和设计计算,还是技术改造的具体实施.均须相关工作者不断去实践和研究。

摘要:伴随社会经济的发展, 我国交通运输事业也呈快速发展之势。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, 使得桥梁加固技术显得非常迫切。本文就此展开一些探讨。

关键词:桥梁维修,桥梁加固,有效措施

参考文献

[1]李亚, 丁颖, 刘冬瑞.桥梁加固技术概[J].辽宁省交通高等专科学校学报2007 (2) .

桥梁结构质量检查与加固技术 篇8

及时发现桥梁结构的病害,是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。没有正规的检查就没有合理的维修,病害发现的越早,维修工作量就越小,发现的越晚,维修工作量就越大。检查不及时或不充分,就有可能使桥梁病害得不到发现而潜藏着隐患。检查桥梁结构的目的,在于随时掌握结构的技术状况和安全状态,评定现有桥梁的承载能力和通过能力,指导桥梁的正常使用、管理和维修。

2 桥梁检查分类

2.1 根据检查方法分类

(1)直接接触检查

对结构损坏部位进行测量、标记,安设检测仪器,如丈量尺寸、测量裂缝开展程度等,称为直接接触检查。

(2)不接触检查

检查人员不能直接接触病害部位,而是在视野所及的范围内凭目力或借助望远镜眺望扫视,这种检查方法称为不接触检查。

2.2 根据检查的重要性和时间间隔分类

(1)经常检查

也叫一般检查,每月或每几个月检查一次。主要检查结构物的表面是否清洁,排水是否良好,各部分结构有无发生损伤,圬工上是否发生裂缝、小洞、剥落、缺角、露筋等局部或表面损坏,桥面是否平整,伸缩缝是否正常。

经常检查属于一般性巡视检查,故往往由养护道班来完成。对于巡视时能接触到的部位,如桥面、人行道、伸缩缝、栏杆等可利用量具,采取直接接触检查,接触不到的部位可采用望远镜眺望扫视检查。

(2)定期检查

也叫详细检查,可几年一次(1~3年),应详细检查桥梁结构各部位的使用情况。如桥梁的主要部位是否发生损坏,墩台、拱圈、侧墙等是否发生位移、变形等。为了能准确而详细的检查桥梁构件的使用情况,对指定要检查的重要构件或重点部位,不论怎样难于到达,都必须采用接触法检查,如使用支架、吊蓝、悬梯、缆索、特殊机械等。

(3)特殊检查

特殊情况下,如发生暴雨、洪水、地震等灾害后,应立即组织力量检查桥梁是否有缺陷,并及时进行养护维修。当发生异常现象时,应加强观测,严密监视,并根据发展情况,研究应急对策和处理措施。

3 桥梁上部结构加固与改造

3.1 桥梁加固基本原理

桥梁加固的方法很多,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。

3.2 从外因角度通过结构性能改变,提高主梁承载力

(1)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。

(2)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。

3.3 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。

4 粘贴碳纤维布加固技术

(1)碳纤维是一种新型建材,特点是质量轻,耐腐蚀,片材很薄,抗拉强度高。

当高度受限制时,碳纤维布加固法被视为梁式桥加固补强、提高承载力的首选加固法。

(2)碳纤维布加固旧桥的特点:

不增加恒载和断面尺寸,可适应不同构件形状,成型方便,对原结构不产生新的损伤,能有效的封闭混凝土的裂缝,具有良好的耐化学腐蚀性(耐热、耐碱、耐盐),表面可以涂原色,不影响结构的外观。现场气温低于5℃或雨天,应停止施工。

(3)施工工艺

①混凝土表面处理:

将混凝土表面的浮浆、风化层用砂轮机磨掉,基面的错位与凸出部分磨平,裂缝用环氧树脂胶浆进行修补。用钢丝刷刷去表面松散浮渣,用空压机吹去表面浮尘,用丙酮或无水酒精擦净表面。

②涂刷底胶:

用滚筒或刷子将底胶均匀的涂在基面上,自然风干。如粘贴面上有凹入部位,用找平胶进行修补,保证粘贴面的平整。

③粘贴碳纤维布:

先在构件表面画出粘贴位置,按设计尺寸裁剪碳纤维布,下料用量应以当天能用完为准。粘贴时按设计位置由上而下、由左至右有秩序的粘贴,并用滚筒挤压,使碳纤维布与树脂充分结合,同时用压板除去气泡。

④防护处理:

粘贴完碳纤维布后,及时在其表面再均匀涂抹一层树脂,自然风干,确保贴布表面充分风干结合后,涂抹罩面胶。

5 粘贴钢板加固技术

(1)采用环氧树脂系列粘结剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的受拉区或薄弱部位,使其与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,从而提高结构的刚度,限制裂缝开展,提高梁的承载力。

(2)施工工艺

①钢板制作:先把钢板按所需尺寸切割,粘贴面用刨床加工成菱形,格状刻痕以增加粘性,钢板除锈后用冲击电钻在钢板和混凝土面上钻孔(梅花孔),将膨胀螺丝埋入梁中,孔内注入环氧树脂胶浆。

②表面处理:将混凝土表面破碎部分清除,然后凿毛凿平,使骨料裸露出来,用压缩空气清除灰尘,粘贴钢板前用丙酮擦拭一遍钢板和混凝土表面,最后在钢板表面涂一层环氧树脂对钢板进行保护。

③粘贴钢板:先在混凝土表面刷一层环氧树脂胶浆,间隔5min后在钢板上均匀的铺一层2mm环氧树脂胶浆,随即将钢板粘贴在混凝土表面上,旋紧螺丝进行加压,使多余的胶浆沿板边挤压出来,达到密贴程度。

④防护处理:清除钢板表面污染后,先涂一层环氧树脂薄浆罩面,然后再刷两层防锈漆,进入正常使用和养护。

6 增大梁肋加固技术

(1)对于T型截面的桥梁,若因截面高度不够或面积过小,导致承载力不足出现了病害,可将梁的下缘加宽加强,扩大截面,并在新混凝土中增设受拉主筋。在靠近支座处,主筋上弯,与原结构主筋相焊接。

(2)在浇注新混凝土截面时,为保证新旧混凝土良好的粘结,应将结合部位的旧混凝土凿毛,露出骨料,清洗干净。同时,每隔一段距离凿露出主筋,以便通过锚固钢筋将新增加的主筋与原结构的主筋相连接。

7 加厚桥面板加固法

(1)当原桥的承载能力不足,截面面积过小,而墩台及基础较好、承载力较大,可将原有桥面铺装层拆除,在桥面板上浇注一层新的钢筋混凝土补强层,用以提高桥梁的抗弯刚度。为使新旧混凝土之间保持良好的粘结,应把原桥面板表面凿毛洗净,每隔一定的距离设置剪力槽或剪力键,或用环氧树脂作为胶结层。同时在桥面板上铺设钢筋网,增加桥面板的整体性和抗压能力,加固后重新浇注桥面铺装层。

(2)这种加固方法使桥梁自重和恒载弯矩增加较多,而且仍然是原结构下缘受拉钢筋应力控制设计,故只适用于跨径较小的T梁或板梁桥。

(3)对于有三角垫层的桥面板,可将三角垫层凿除,代之以钢筋混凝土补强层,在不增加桥梁自重的情况下,进行加固补强,效果更明显。

8 喷射混凝土加固技术

(1)当原桥面积过小,下缘主拉应力超过允许值出现裂缝,桥下净空又允许时,可采用此种方法加固。

(2)施工工艺

①灌浆法修补裂缝:先在裂缝口上凿一“V”形槽(宽1~2cm,深约0.5cm),刷清浮渣,吹去缝内尘土,用红外线灯烤干混凝土表明。

②裂缝外用丙酮擦拭一遍,先在裂缝四周涂一层环氧浆液,最后嵌入环氧砂浆。

③布设钢筋网:按一定间距将梁底保护层凿除,用连接钢筋先将部分钢筋纵、横向焊到原主筋上,构成钢筋骨架,然后将其余的钢筋点焊或绑扎在钢筋骨架上。

④喷射混凝土:喷层厚度根据设计确定,每次喷射厚度3~4cm。可采用早强混凝土,有条件时可采用钢纤维增强混凝土,加固效果更好。

9 结束语

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