旧桥的维修与加固(精选7篇)
旧桥的维修与加固 篇1
随着我国经济社会和交通运输事业的快速发展,过去修建于各级公路上的桥梁,目前担负着十分沉重的交通荷载和繁重的交通量。由于历史的种种原因,如建桥时的资金紧缺,设计荷载及泄洪标准偏低,技术力量的缺乏,设计、施工管理的粗放,设计、施工技术水平较低以及施工设备、手段和原材料的落后等,致使旧桥在设计上或多或少存在考虑不周的缺点,施工过程中也留下大小不同的缺陷。
1 旧桥加固的常用方法
1.1 塞缝灌浆
塞缝灌浆是把按一定比例配制的水泥(砂)浆、环氧树脂(砂)浆,通过喷浆机按一定压力灌入结构物缝隙内,起到填塞裂缝、避免钢筋锈蚀并提高结构整体强度的作用。塞缝灌浆是用胶结材料把结构的裂缝填满,使力的作用、传递尽可能恢复到原来状态。塞缝灌浆一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等,具体采用哪一种,应视实际情况而定。通常水泥(砂)浆用于石砌墩、台和拱圈裂缝,由裂缝的大小来决定灌浆中是否掺砂,采用水泥(砂)浆造价低、效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋砼结构物,因为钢筋砼构件产生的裂缝较小,易灌满,粘结性好;环氧树脂砂浆多用于桥面铺装裂缝。
1.2 上部结构加固
上部结构加固改建在调查研究老桥具体情况的基础上,经过技术、经济比较,采用充分利用原桥进行拼宽,利用桥台将拱式结构改为板式结构的加固方法,使其满足超限运输的要求。
拼宽原桥:对验算不能满足超限运输要求的老桥,经技术经济比较后,按实际通过的超限运输荷载设计拼宽桥梁,以确保超限运输安全。确定处理方案时应考虑与原桥协调,拼宽部分的桥台高度、跨径、矢跨比等均与老桥相同,荷载按超重车考虑。
1.3 旧桥下部结构加固
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,采用在桥跨内加钢筋砼框架进行加固。由于桥台太高,且位于长距离的高路堤纵坡上,在行车和土压力的共同作用下,使两岸桥台和拱脚开裂。1)采用钢筋砼框架加固桥台。对于尚在维持正常交通运输的桥梁,其台背填土破坏棱体引起的主动土压力由原桥台承担,框架结构仅承受在破坏棱体范围内布置超重车所引起的主动土压力。在后来的应用中,取消了钢筋砼立柱,仅在桥台上凿出牛腿的位置,将横系梁、支撑梁、牛腿一起现浇成平面支撑框架,这不仅减少了工作量,而且施工方便。采用这种方法加固的桥涵,经多次实地观察,处理效果良好。2)基础加固。桥梁基础特别是天然地基上的浅基础,由于埋置深度较浅,易受河水冲刷而淘空。受河水改道冲刷桥梁引道,导致桥台基础冲空,引道被毁。桥梁地基局部软弱,致使桥台发生不均匀沉降,引起桥台开裂等。对以上病害,我们采取对河床用浆砌片石进行铺砌,上游河床设置丁坝,打木桩扩大桥台基础等方法进行加固。
防治桥台基础冲刷。对于跨径较小的桥梁,由于河水改道,洪水直接冲刷桥台基础,导致基础冲空甚至掉脚,可采取在桥跨范围内满铺C15片石砼的方法进行加固,铺砌厚度为30cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。对于桥梁上游河床变迁、水流改道,洪水直接冲刷桥台基础和桥台引道,导致桥台基础冲空、引道被毁的桥梁,采取在桥梁上游适当位置设置丁坝等调治构造物,将河水导入主河道。扩大基础加固法。采用扩大基础进行加固的具体做法:挖除桥台前的淤泥,深度与原基础高度相同;在基底打入4m长的木桩,木桩按梅花型布置;在木桩顶铺垫25cm厚的碎石;浇筑C20号砼基础,新旧基础间采用锚固钢筋联系,使其共同受力。
1.4 桥面铺装层的加固
1.4.1 重视桥面铺装上层的设计和选材
如果沿用传统的路用沥青砼的材料设计方法,铺装上层总是处于不利的受力状态,承受着较大的反复拉应力,往往在桥面板的加劲部件(直腹板、横隔板)的顶部产生开裂,导致铺装上层出现早期破坏,这也与实际桥面铺装层的损坏情况基本吻合,重视桥面铺装上层的设计和选材使其具有良好的变形能力以抵抗疲劳开裂,对预防铺装层的早期损坏具有重要的意义。
1.4.2 材料、结构和施工这三个要素中,材料是最为活跃的因素
因为决定沥青混合料力学性能的原材料以及混合料的组成结构具有很大的选择性,铺装层的模量比取决于材料的组成设计。因此,在满足铺装层路用性能的前提下,为了达到减小铺装层的拉应力和剪切应力的目的,要充分发挥材料组成设计的作用,设计出能适应桥面铺装层受力特性和防水要求的嵌挤密实型沥青混合料。研究表明,在砼桥的铺装中使用增强纤维沥青砼具有较好的效果且经济,能增强铺装层沥青砼的柔韧性,改善铺装层的受力状态,防止桥面铺装层出现开裂、脱落等现象,最终提高桥面铺装层的使用品质和延长其使用寿命。
1.4.3 桥面铺装层的加固施工
首先,清除或刨洗桥梁原铺装层。在清除过程中注意处理的厚度等。在使用机械清除时,尤其注意不得损坏老桥的预制梁板、伸缩缝等构造。其次,认真清洗老桥面。对已经刨洗完毕的老桥铺装层及时外运,用人工清扫废旧料,用高压水冲洗梁板顶面,使之清洁并干燥。最后,重铺新桥面:水泥砼桥面铺装在浇筑砼的强度达到设计等级后,才可开放交通,其车辆荷载不得大于设计荷载。如采用快硬水泥砼铺装,开放交通的时间需根据试验确定。
2 公路旧桥的管理
加强公路老桥的管理并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥老桥的作用,是交通管理部门的一项主要任务。对于老桥的超限运输管理工作具有工期短、要求高、工程量较小、前期工作量大等特点,我们的初步经验是:
对于经常过超载超限车辆的路段,应对改路段上的大小桥梁进行重点检查和管理,收集老桥原始档案资料,掌握其动态,针对其技术和承受能力编制相应的加固处理方案,需要报批的及时按程序报批;
在施工中针对其技术要求严格按照业主已批准的加固方案进行施工,注意抓关键性、制约性工程;重视加固工程的原始资料的收集和整理工作,为今后的老桥维修加固工程积累经验;充分调动基层单位的积极性,正确处理责、权、利之间的关系。公路老桥的维修加固同样属于桥梁建设工程,老桥的加固往往比新建还难,因为老桥的维修加固,没有现成的规范,更没有可供使用的标准图集,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定。因此,应充分重视公路老桥的管理工作,加大资金投入,使其保持良好的工作状态,确保公路运输的安全。
参考文献
[1]王巾帅.公路旧桥的加固与管理[J].北方交通, 2006.
[2]侯清光.浅谈公路旧桥加固技术[J].科技资讯, 2007.
旧桥的检测与加固方法 篇2
随着我国交通建设事业日新月异的发展, 交通量日益增加, 车辆加重超过原荷载设计等级, 在荷载、风、水、温度变化、结构与材料疲劳效应的共同作用下, 安全隐患日益增加, 桥梁的正常使用寿命越来越短, 因此国内现有桥梁都存在着不同程度的损坏, 其承载能力大大降低。为确保桥梁的安全运行, 充分利用旧桥的利用价值, 有必要进行针对性地桥梁检测健康综合评价与加固维修工作。
但是, 旧桥的加固与维修也存着实际困难。如有人认为“加固老的不如建座新的”, 其繁琐程度、技术难度更大, 设计费用和施工造价利润偏低, 种种原因造成加固旧桥市场发展滞后。尽管如此, 随着交通技术的不断进步, 研究延长桥梁使用寿命的方法, 使得有限的建设资金用于急需的工程中, 成为各级公路交通部门义不容侧、光荣艰巨的任务。各种车辆的荷载等级有很大提高, 大量低等级公路被改建扩建, 先服役桥梁的耐久性、可靠性越来越受到重视。
2. 桥梁损坏原因和现象分析
随着交通量的日益增加, 桥梁超载现象也越来越严重, 使得桥梁的正常使用寿命越来越短, 因此国内现有桥梁都存在着不同程度的损坏。拱桥损坏的主要原因包括:
当时建设要求标准低, 公路交通蓬勃发展后车辆荷载增大, 经常出现超载行车的情况, 形成桥梁损坏;
1) 洪水、地震等自然灾害对桥梁的破坏;
2) 软土地基沉陷和滑动, 引起桥梁的破坏甚至倒塌。
3) 由于以上原因及时间的累积, 综合国内各种桥梁的检测结果, 桥梁发生损坏的现象包括:
4) 拱座处地基沉降, 拱座产生水平和竖向位移以及倾斜转动, 甚至开裂。拱脚混凝土压碎开裂, 钢筋局部失稳屈曲崩裂, 拱圈拱轴变形, 拱圈出现受拉裂缝;
5) 支座破损老化生锈, 盖梁存在错台现象, 拱座、桥台、立柱、盖梁出现裂缝, 横梁存在沿预应力走向的裂缝及端部的竖向裂缝;
6) 混凝土老化, 发生碱—集料反应, 氯离子侵蚀;
7) 吊杆上下锚固部位工作性能不良, 锚箱钢筋、钢绞线锈蚀;
8) 桥面铺装层出现横向、网状裂缝, 混凝土碎裂、出现坑槽, 桥面板存在空洞、露筋、渗水区域, 伸缩缝被泥土堵塞破损, 防护油脂变质, 略带积水、渗水现象, 且振动厉害。
3. 桥梁的检测与评估
桥梁的检测内容包括桥梁的结构强度、刚度、整体受力性能和抗裂性能, 验算其是否仍符合原设计要求, 检测横向分布规律, 具体有:
外观检测, 检测构件包括主拱肋, 吊杆、锚头、主梁、横梁、基础等;
对于外观检测中有可能发生锈蚀的锚头和吊杆进行开封检测;
静载试验和动载试验分别测量桥梁的抗弯强度、裂缝宽度, 及桥梁各截面的动力性能;
桥梁评估指的是评定承载能力, 确定材料强度或对结构条件的分类。根据以上检测数据, 国内外常用的桥梁状态评定体系分为两类:
对于中小跨径桥梁, 由于数量多、分布广, 往往通过定期或者不定期检测, 其途径来源于外观调查、基于设计规范的验算评定、荷载试验法、专家系统评定、基于结构可靠性理论、承载能力的有限元模拟。承载能力的有限元模拟的含义为:用钢筋混凝土非线性有限元分析的计算机方法, 把一座由若干片梁组成的结构先简化为一片梁, 在求出一片梁的承载力后, 再加以荷载横向分布系数求出整座桥的承载能力。
大型桥梁是通过仪器监测数据和人工检测数据为基础, 用综合评估的方法进行评估, 如层次分析法。层次分析法就是将影响桥梁状态的各因素分类化, 形成一个多层的、每层又包含若干指标的系统, 先确定底层的指标状态, 再依次类推到顶层。其具体建模方法包括:常规综合评估法、灰色关联度评价法、模糊综合评估法、模糊神经网络法等。只要与数学建模方法相关, 就使得该评估方案更具可靠性和高效性。
4. 桥梁的加固
桥梁加固所采取的措施用以修复各个损伤构件, 以维持原状。综合考虑全桥构件承载力情况, 尽可能恢复至原设计荷载标准。传统的方法有:
增大截面法:在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土, 用以提高截面的承载力, 达到补强加固的效果。该方法仅适用于具有梁肋的桥梁加固, 对于板梁、箱梁不宜实施;
塞缝灌浆技术:一般用于处理桥梁上、下部结构裂缝, 灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂、砂浆等, 具体采用种类应视实际情况而定。在公路旧桥加固中, 塞缝灌浆法用得较为普遍, 且通过试载及使用观察, 后期效果较好。
随着技术的进步, 新型的加固方法包括:
(1) 粘贴钢板加固法:利用粘结剂和锚栓, 将钢板粘贴锚固于混凝土结构受拉面或者其他薄弱部位, 使钢板与加固混凝土结构形成一个整体, 从而提高构件的抗弯和抗剪能力, 提高原结构的刚度, 限制裂缝的发展, 改善钢筋与混凝土的应力状态。该技术几乎不改变原结构的尺寸, 具有施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点, 有很好的推广前景;
(2) 粘贴碳纤维加固法:碳纤维是用抗拉强度极高的碳纤维经环氧树脂预浸而成的一种结构增强复合片材, 将它用环氧树脂作为黏结剂, 沿受力方向或垂直于裂缝方向粘贴在受损构件上, 粘贴剂作为它们之间的剪力连接媒介, 形成新的复合体, 使增强贴片与原有的钢筋共同受力, 从而增大了结构抗拉或抗剪能力。该方法能够有效地提高结构的强度、刚度、抗裂性和延性, 控制裂缝和挠度的继续发展。
(3) 喷射混凝土法:借助喷射机械, 利用压缩空气或其他动力, 将按一定比例配合好的拌和料, 通过管道运送并高速喷射到受喷面 (岩面、模板、旧建筑物等) 上凝结硬化而成的一种混凝土, 它具有较高的力学强度和良好的耐久性;
增加体外预应力法:体外预应力属于后张无粘结预应力体系, 具体做法是将预应力钢筋布置于混凝土截面之外。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, 能大大缩短施工工期, 降低被加固构件的应力水平, 使结构整体承载力显著提高。但加固后的结构对原外观有一定影响。此方法适用于大跨度或重型结构桥梁的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固;
综合以上结论, 桥梁各构件可结合传统与新型的加固方法, 趋利避害, 达到更好的修复效果。
5. 结论
本文通过总结桥梁加固与维修的传统方法, 并收集了国内外先进的新型技术, 对旧桥的加固和维修的一般流程进行归纳, 其主要内容为:通过进行试验检测, 综合研究检测数据结果, 评估桥梁的承载能力是否满足设计使用标准, 由此针对性的对桥梁进行加固或者维修设计。
摘要:本文基于国内外先进技术, 通过研究桥梁损坏的主要原因, 总结桥梁加固与维修的传统方法, 提出了一些旧桥加固的的新型方法。
关键词:桥梁损坏,桥梁加固,维修
参考文献
[1]杨高中、杨征宇等, 连续钢构桥在我国的应用和发展[J]公路, 1998, 7 1-6.
[2]张元海、李乔, 斜交箱梁桥剪滞效应的有限元分析[J]西南交通大学学报, 2005, 40 (1) , 64-68.
[3]公路桥涵施工技术规范[M], 人民交通出版社, 2000.
[4]桥梁工程[M], 人民交通出版社, 1995.
旧桥的鉴定及加固 篇3
2004年6月颁发的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)明确规定“公路桥涵结构的设计基准期为100年”。如何保证桥梁的预期寿命,保持桥梁的正常运营,避免和减少事故发生,减少自然灾害的危害,防止和延迟桥梁及其设施缺陷的发生发展,必须坚持不懈地对桥梁进行养护、维修,有时甚至是加固。
1 桥梁鉴定的目的
通过桥梁鉴定,检验桥梁结构的质量,确保工程的可靠;对桥梁全面技术评定,建立档案资料;评定桥梁的实际承载力,为桥梁的使用及维修加固提供可靠地依据。
2 桥梁加固的意义
我国大部分的现有桥梁建设所依据的设计标准颁布于上世纪70-80年代,限于当时的经济发展水平和实际需求,桥梁的设计荷载都比较低。如今交通运输业的迅猛发展,使得路面车辆的荷重量不断加大,公路桥梁负荷日趋加重。有的桥梁桥龄较长,已经出现老化、变形等情况,对车辆行驶安全造成了隐患。
在这种情况下,就需要对桥梁特别是对旧桥、危桥进行加固维修,以提高其承载能力。而在费用上,对旧桥进行加固的所需要的费用只相当于新建桥梁的10%-30%。因此,对旧桥进行加固和维修不仅能延长原有桥梁的使用寿命,而且还能最大限度节约资金,有利于我国桥梁建设的可持续发展。
3 桥梁病害鉴定及加固的研究近况
当今世界各国都非常重视对旧有桥梁的鉴定和维修加固的研究。1981年4月,由西方24个发达国家组成的OECD组织(联合国经济合作与发展规律组织)已编写了《桥梁检查》、《现有桥梁承载力的鉴定》和《桥梁养护》三本研究报告。1982年在华盛顿召开了旧桥加固的国家会议,会议提出了需要进行研究的六方面问题: (1) 对现有桥梁的实际承载能力进行科学测评的方法。 (2) 如何确保能够及时发现桥梁出现的问题,并对损坏程度进行科学评估,为维修加固方法的选择提供可靠指导和参考。 (3) 桥梁损坏与维修加固的实际应用问题。 (4) 在对桥梁进行维修加固时的技术选择与方法创新。 (5) 如何将桥梁的维修加固与桥梁设计结合起来。 (6) 未来桥梁维修加固技术及方法的发展趋势展望。反观国内,近三十年来,我国关于桥梁维修加固的工程实例很多,积累了丰富的桥梁加固改造经验。目前,《公路混凝土桥梁加固技术规程》正在编制之中,这个规程的出炉将有助于对公路混凝土桥梁加固工作进行规范。
4 桥梁加固的常用方法
4.1 上部结构加固方法
4.1.1 桥面补强层加固法
为了增加主梁高度、使梁的抗压截面增大,将一层钢筋混凝土面层加铺在桥面之上。这层钢筋混凝土面层将与原有主梁紧密结合,使桥梁荷载横向分布能力得以提高,进而促进桥梁的承载能力的提高。这种加固方法具有以下特点: (1) 施工难度不高,经济性较好,但承载力提高不明显; (2) 原桥面需要在施工前被凿除,钢筋网和连接钢筋也必不可少,除此之外,需要注意新旧混凝土的结合度以及新浇混凝土的干燥收缩影响; (3) 适用于抗压截面较小的场合; (4) 对混凝土的养护需要时间,所以要限制交通。
4.1.2 增加梁截面和配筋加固法
为了提高承载能力,该方法加大了梁底截面或侧面处的混凝土截面(增配主筋)。其特点是: (1) 该方法操作较复杂,工程量较大,需要对旧梁面进行凿毛作业,以使新旧混凝土跟好的结合; (2) T形梁的加固形式有两种:一是同时加大底面及侧面,另一种是底部马蹄形加大; (3) 加固效果显著,适用于梁及拱肋的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足的桥梁加固。
4.1.3 粘贴钢板(筋)加固法
用环养树脂来类粘结剂,将钢板代替钢筋作用,促进梁承载能力的提高。该方法的特点是: (1) 原结构尺寸保存完好; (2) 施工难度较低,效果较好; (3) 施工工期短,适用于主梁承载力不足或纵向主筋出现严重腐蚀时的情况。
4.1.4 粘贴碳纤维布法加固法
为了提高构件的承载能力,在混凝土构件表面,用浸渍树脂将碳纤维布有序缠绕粘结。其特点是: (1) 不增加永久作用及断面尺寸,不影响结构的外观; (2) 可针对构件的具体形状进行加固,适应性强,便于成型; (3) 不会对原结构造成破坏,对混凝土裂缝的封闭效果较好,耐化学腐蚀性提高。
4.1.5 锚喷混凝土加固法
对新混凝土混合料,采用高压喷射设备将其喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,硬化后即为钢筋混凝土。它对钢筋有补强作用,使桥梁的整体性得到加强。同时桥梁的受力断面也得到增加,其承载能力得到提高。其特点是: (1) 施工快速简便,不中断交通; (2) 设备与工序简单,机动灵活,具有广泛的适应性; (3) 喷射出的混凝土能射入宽度2mm以上的裂缝,阻止原结构继续变形和开裂。
4.1.6 改变结构受力体系法
这种方法的原理是对桥梁结构进行适当改造,改变其受力体系,以实现承载能力的提高。具体方法多样:可以对相邻简支梁进行纵向连接,也可以增设支架或桥墩,亦可在梁下增设钢桁架等加劲或迭合梁。其特点是: (1) 或多或少会减少桥下净空,必须考虑桥梁排洪能力及通航影响; (2) 新设支点使得原简支梁受力结构发生了变化,需要进行受力验算; (3) 常用于临时通过超重车辆的应急措施。
4.1.7 体外预应力加固法
为了抵消钢筋混凝土或预应力混凝土梁或板的部分自重应力,可以采用施加体外预应力的方式进行加固,促进桥梁承载力的大幅提升。这种方法的特点在于: (1) 自重增加小,但是原结构的受力却得到了较大改善,桥梁刚度和抗裂性能得到提升; (2) 最大限度减少了对墩台及基础受力的影响; (3) 不会对桥梁通行造成太大影响,施工条件相对宽松,不用进行交通限制; (4) 这种加固方法对桥梁既可以起到临时增加承载负荷的作用,同时也可作为永久提高桥梁强度的措施。
4.1.8 增设纵梁加固法(拓宽改建)
如果墩台地基安全性有保障、承载能力较强,可以增设新纵梁。新纵梁承载能力高和刚度大,并且与旧梁相连接,使原有梁中所受荷载减少,桥梁承载能力相应得到提高。当在主梁的一侧或两侧增设纵梁时,还可以起到加宽的作用。这种方法的特点是: (1) 新旧梁之间的连接工作要做好,以保证新旧梁满足共同受力的需要。 (2) 当基础承载能力不足时,必须同时对基础采取加固措施。
4.1.9 拱圈增设套拱加固法
在对拱桥进行加固的过程中,当构成主拱圈等截面的砖、石或混凝土等板拱时,且下部构造物病害,同时满足可以对桥下净空与泄水面积进行缩小的条件,可以紧贴原拱圈底面,通过浇筑或锚喷混凝土,增设一层新拱圈。
4.1.1 0 增加横向联系加固法
这种方法更多地用于无内横梁或少内横梁的T形及I字形截面梁式桥。其原理在于加强梁的横向联系,使得桥面的受力横向分布得到改善,促进桥梁强度的提升。其特点是:对原结构具有一定损伤,不适于配筋较为复杂的区域或构件的加固。
4.1.1 1 剪力键法
这种方法是在分层复合桥面板上,应用剪力键的原理将木板与混凝土连接起来,使梁在静压荷载下达到很高的复合运动水平。但是这种新的加固技术目前尚不成熟,有待更多实践检验。
4.2 下部结构加固方法
下部结构加固的常用方法有: (1) 扩大基础加固法; (2) 增补桩基加固法; (3) 钢筋混凝土套箍或护套加固法; (4) 旋喷筑浆法; (5) 墩台拓宽法; (6) 桥台滑移倾斜的处理法。
5 结语
随着我国桥梁建设的发展以及桥梁养护水平的提升,以上这些加固技术在实际桥梁的维修中发挥了很大作用。在实际工程中,应该根据桥梁出现问题的具体原因、桥梁的结构特点、当地环境以及维修加固所要达到的标准来决定采用哪种加固方法。同时,国内外对于桥梁的维修加固研究更多地集中于实际的方法和技术领域,相关理论基础的研究则较为薄弱。如对结构系统的方案论证研究较少、有关桥梁问题的评估和维修理论欠缺等,这些都是力学界与工程结构界研究的薄弱环节。因此可以预见,加强桥梁加固方案的理论研究,将会成为今后桥梁研究工作的一个重点。
摘要:文章介绍了旧桥鉴定的目的及加固的常用方法, 并比较各种方法的优缺点。
关键词:旧桥,鉴定,加固,方法
参考文献
[1]杨文渊.桥梁维修及加固[M].北京:人民交通出版社, 2000.
[2]李辅元.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.
探讨坡心旧桥的加固技术 篇4
坡心桥位于屯昌县境内海榆中线K92+240处。该桥建于1954年, 上部结构为单悬臂梁, 跨径组合为7.5m+2×22.2m+7.5m, 全长71.4 m, 桥宽0.95m+7.0m+0.95m。下部结构为料石砌筑的重力式实体桥墩。原设计荷载等级为汽-10, 拖-60。
二、问题的提出
在现有的公路上, 有许多像坡心桥一样属于上世纪五六十年代修建的桥梁, 因设计荷载标准低, 使用年限长, 以及重型车辆的逐年增加, 此类桥梁正在逐步成为危桥, 成了不断提升技术等级的公路的交通瓶颈。采用适当的加固技术和拓宽措施, 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。旧桥加固、维修工作应当说是一项技术上可行、经济上合理的举措。但也存在许多实际困难, 如:旧桥原始资料难以查找, 缺乏资金和成熟技术支持, 使得旧桥加固工作难以开展。究其原因, 一是对旧桥加固持有不同认识, 一些人认为“加固老的, 不如建座新的”, 体现不出政绩;二是加固旧的危桥比建新桥繁杂, 技术难度大, 而设计费和施工造价都偏低, 使得有能力的勘察、设计、施工单位不愿介入, 于是造成加固、改造旧桥成为有行无市的局面。因此, 研究延长桥梁使用寿命的方法, 应提到各级公路管理部门的议事日程。所以, 大力开展旧危桥加固、改造利用工作, 将是全国各级公路交通管理部门义不容辞的任务。
三、旧桥病害分析
(一) 主要病害状况
1. 主体混凝土开裂、破损, 钢筋外露、锈蚀。墩顶负弯距区有受拉裂缝, 裂缝宽度大部分大于0.2mm。
2. 桥面伸缩缝堵塞严重, 伸缩功能失效导致桥面铺装开裂。
3. 其他病害护栏在伸缩缝处有挤压破裂及脱落现象, 人行道护栏部分混凝土剥落、露筋, 桥面排水不畅。
(二) 病害原因分析
因交通量大, 已严重超过其最大通行能力及设计标准。通过对桥梁进行分析计算并结合现场检查及荷载试验, 得出以下结论:该桥主梁混凝土开裂主要因受力钢筋配筋不足引起;悬臂梁梁肋及悬臂混凝土脱落是由于局部配筋欠妥所致。
四、加固设计
(一) 加固方案选择
1. 加固设计目标
(1) 恢复并适当提高桥梁承载能力;
(2) 满足现行公路-Ⅱ级设计荷载要求;
(3) 基本满足目前的交通要求。
2. 加固措施
(1) 主梁裂缝的处理:对宽度≥0.15 mm的裂缝采用灌胶法灌注K-801胶液进行修补, 对宽度<0.15 mm的裂缝, 开槽涂刷K-801脂泥进行封闭;
(2) 在悬臂梁梁肋、悬臂下缘及内外侧面 (高度50cm) 粘贴1层300g/m2碳纤维布, 增强其承载能力;
(3) 采用浅埋式钢伸缩缝更换, U型铁皮简易伸缩缝;
(4) 桥面铺装的处理:将破损桥面铺装凿除、洗净, 先涂防水涂层, 然后布设钢筋网, 最后浇注一层10 cm厚的纤维混凝土;
(5) 蜂窝、麻面、空洞的处理:将蜂窝、麻面、空洞周围凿毛、洗净, 用环氧树脂砂浆填充;
(6) 掉块、露筋的处理:将钢筋锈迹清除, 并把松动的保护层凿去、洗净, 然后用环氧砂浆修补;
(7) 公用构造及附属设施的处理:对破损的支座、护栏等进行修复或更换;
(8) 更换全桥泄水孔。
五、加固施工
(一) 选择施工单位
旧桥加固施工不同于建新桥, 工程量虽不大, 但工序较繁杂, 且涉及到诸多隐蔽工程, 施工工艺具有特殊性和复杂性。因此, 应选择具有相应资质与类似加固工程施工经验的工程队进行施工, 这是保证加固质量的关键。
(二) 施工工序
1. 搭设施工支架, 根据现场情况采取在陆地和水上搭设满堂脚手架作为施工平台;
2. 先对梁体裂缝进行压浆及封闭处理;
3. 对各跨主梁破损露筋部位的裸露钢筋进行除锈, 坑槽用环氧树脂砂浆抹平;
4. 悬臂梁梁肋、悬臂下缘及内外侧面 (高度50cm) 粘贴碳纤维布;
5. 桥梁涂装, 更换伸缩缝, 更换破损栏杆。
(三) 施工情况
1. 裂缝灌胶、封闭处理
对于裂缝宽度≥0.15 mm的裂缝, 采用K-801胶泥粘贴灌胶嘴, 随后按“密封-气密检查-灌胶-取芯”, 依次完成灌胶工作。对宽度<0.15 mm的裂缝, 开槽后涂刷二道K-801胶, 然后用K-801胶泥进行封闭。
2. 混凝土缺陷处理
首先检查原桥梁混凝土状况, 将麻面、蜂窝、露筋等缺陷标明并做好记录, 然后凿除缺陷部位松动混凝土块, 用钢刷打磨, 用压缩空气吹去浮尘, 对露筋部位的钢筋进行除锈处理, 最后用K-801树脂砂浆进行填补。
3. 粘帖碳纤维布
(1) 施工放样。按设计要求准确放出粘贴碳纤维布的具体位置、尺寸, 误差应满足设计和相应规范的要求。
(2) 构件表面处理。1) 清除被加固构件表面的腐蚀、蜂窝、疏松等劣化混凝土, 至完全露出结构新面, 并用胶泥修复补平和打磨, 使平整度达到5mm/m, 再用风机吹去表面浮尘, 保证表面干燥、无油污。同时检查外露钢筋是否锈蚀, 如有则需进行除锈处理。2) 对转角粘贴处进行倒角处理, 并打磨成圆弧状, 圆弧半径不小于20mm。
(3) 涂刷底胶。1) 底层胶配制。将各组材料按比例称量准确, 置于容器内均匀搅拌, 一次调拌量应在可使用时间内用完。底胶中严禁添加溶剂。2) 底层胶涂刷。先用丙酮擦静混凝土表面, 再用滚筒刷或特制的毛刷均匀涂刷底层胶, 涂刷底层胶的边界不小于粘贴碳纤维的边界, 如果底层胶被混凝土吸干, 须再涂一遍直到完全覆盖树脂为止。3) 底层胶的施工温度应不低于5℃, 不高于40℃, 相对湿度应小于70%, 如遇雨天混凝土表面结雾或有水分, 应处理至干燥后方可施工。
(4) 表面整平。1) 底胶指触干燥后, 若发现粘贴表面上有缺陷、坑洼、凹陷拐角、模板接头处出现高度差等情况, 应用找平胶进行刮填修补, 保证混凝土表面平缓顺畅, 凹陷拐角处填补成R≥20mm的圆角过渡。找平胶的配制和使用与底胶相同。2) 找平材料固化至指触干燥后 (视现场气温情况, 一般需1小时左右) , 如发现整平部位表面有突起毛刺, 应用砂布打磨光顺。
(5) 碳纤维布粘贴。1) 把配制好的粘接胶均匀地涂于需要粘贴的混凝土表面上;2) 把裁剪好的碳纤维布铺在涂好粘接胶的基层上, 用特制的滚筒沿纤维方向在碳纤维布的面上进行多次滚压, 使粘接胶充分渗透到碳纤维中, 且使其平整无气泡;3) 碳纤维布粘贴30分钟后, 用滚筒将浸渍树脂均匀地涂刷于碳纤维布上, 进行上层树脂作业。重复以上三个步骤, 就可进行第二层碳纤维布粘贴。
(6) 养护。1) 碳纤维布粘贴后, 需自然养护24小时达到初期固化, 应保证固化期间不受干扰;2) 每道工序完成后, 在树脂固化前应防止雨水侵袭;3) 树脂固化过程中, 如果气温低于5℃, 可采用低温固化树脂, 或加温解决;4) 在碳纤维布粘贴的初期固化强度未形成之前, 桥上禁止机动车辆通行。
(四) 施工中新材料的应用
在旧桥加固施工过程中, 采用新型的结构加固材料———日本生产的碳纤维布, 其抗拉强度标准值达到高强度Ⅰ级 (≥3400MPa) , 受拉弹性模量为2.4×105MPa, 伸长率为1.7%, 该工程在主梁下部粘贴了一层300g/m2碳纤维布, 可以提高主梁的承载能力。
六、质量控制
该工程为旧桥加固工程, 如果质量控制不好, 不仅达不到加固的目的, 反而会对原结构带来更不利的影响。因此, 在没有行业及国家加固质量检查标准的情况下, 根据桥梁加固维修的经验, 参照有关相近的质量评定标准, 制定了一套严格的质量检验及评定办法, 用于该项目的质量控制。该项目实行全过程、全员动员的质量管理, 以每一道工序的质量来保证每一分项工程的质量, 从而达到保证整个工程质量的目的。具体表现在:
1.项目部实行总工程师质量负责制, 下设专职质量自检工程师, 全面进行质量管理。
2.质量管理实行“监理签认、自检为主”的原则。严格实行“自检、互检、专检”三级自检制度, 每道工序开始之前, 均由技术人员向工人进行全面、详细的书面技术交底;工序实施过程中随时自检抽检, 如有不合格的, 立即按要求返工, 直到自检合格及监理工程师验收合格。
3.对于该工程使用的各种永久性材料, 均事先做好检查。原材料选用信誉良好的知名厂家生产的产品, 并要求监理工程师进行随机抽样检查材料质量。
通过以上严格质量管理, 使工程质量得到了有效保证。
七、结语
旧桥加固技术是一门始终在不断完善、补充、发展的学科, 随着桥型的改变, 新材料、新工艺、新技术的出现, 新的、更好的加固方法会不断在工程实践中得以应用。所以, 我们应遵循桥梁加固的共性, 结合具体桥梁的特殊性, 在实践中发挥积极性和创造性, 不断总结和探索, 采用先进的技术和材料, 在旧桥检测、评定、加固和改造工作中, 创造出多种多样的、切实可行的技术和方法。
摘要:在现有的公路上, 有许多桥属于上世纪五六十年代修建的桥梁, 因设计荷载标准低, 使用年限长, 以及重型车辆的逐年增加, 此类桥梁正在逐步成为危桥, 成了不断提升技术等级的公路的交通瓶颈。采用适当的加固技术和拓宽措施, 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。文章对旧桥桥梁的病害现状及产生的原因进行分析, 并对桥梁加固维修的技术进行探讨, 可供参考。
简支变连续法加固旧桥的分析研究 篇5
1 概述
结构计算模型以沈环线汤河大桥加固施工图为依据,结构分析过程采用有限单元法,使用ANSYS 10.0版本结构分析软件,对桥梁加固前后进行线弹性静力分析。建立横向五片T梁、纵向单跨、以五跨连续梁组成的结构模型。单跨跨径为22.2 m,原T梁高1.35 m,后浇结构层厚度为0.12m。五跨连续梁桥的实体模型和有限元模型如图1所示。全桥划分的单元数共计81124个,结点数共计122778个。
2 加固前旧桥控制截面的内力和挠度计算分析
作用在结构上的荷载有:恒载(包括主结构、铺装层、桥面两侧防撞墙自重)、移动荷载。荷载组合及荷载安全系数按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004第4.1条规定采用。荷载组合仅需考虑承载能力极限状态设计基本组合。
承载能力极限状态下跨中弯矩设计值见表1,承载能力极限状态下控制截面剪力设计值见表2,正常使用极限状态下的挠度见表3。
3 加固后五跨连续梁桥控制截面内力和挠度计算分析
3.1 加固后荷载状况
加固后的结构模型仍以沈环线汤河大桥为依据,在梁顶后浇结构层厚度12cm。
对于连续梁桥而言,作用在结构上的荷载包括恒载、活载、温度梯度作用以及混凝土收缩徐变作用。
恒载包括一期恒载和二期恒载,恒载作用为二者作用的线性叠加。一期恒载是指施工阶段一、二时,结构自重产生的荷载,包括原T梁、梁端加宽、横隔梁以及湿接缝混凝土的自重。此阶段结构处于简支梁状态。各片T梁之间虽然有横隔梁联系,但对于自重作用而言,仍可认为各片T梁独立承受自重荷载。计算1#、3#梁简支状态下一期恒载作用效应,即可代表边梁和中梁的内力状态。二期恒载是指施工阶段三、四时,结构自重产生的荷载,包括墩顶现浇段混凝土、后浇结构层混凝土、防撞墙和沥青混凝土的自重。此阶段结构已完成简支变连续的体系转换,T梁间相互影响形成一个整体结构。有限元计算过程中取整体模型来分析。
原T梁混凝土的徐变已经基本完成,而新浇混凝土徐变的结果可以看作是混凝土弹性模量降低。使新混凝土弹性模量降低25%、50%,计算两种情况下,恒载作用效应标准值,分别与弹性模量不变时计算的作用效应结果相比较,变化值作为徐变内力。计算结果表明,徐变作用下,支座和跨中弯矩的变化值都很小,对连续梁内力影响不大。
3.2 承载能力极限状态下控制截面弯矩设计值
在上述荷载作用下,1#、2#、3#T梁控制截面弯矩标准值和基本组合值如表4、表5、表6所示。
由表4、表5、表6可知:
(1)通过转换结构体系改变了结构的约束条件,二期恒载、活载作用下,跨中弯矩向支座转移,从而显著降低了跨中截面的弯矩值,并最终使得跨中弯矩设计值小于加固后T梁的抗弯承载能力,达到加固的目的。
(2)无论是T梁横向间铰接的简支梁,还是通过增加结构层厚度、设置横隔梁增加桥梁横向整体刚度的连续梁,边T梁所受的横向约束较中间梁而言均有限,荷载作用在该梁上时只能向一侧传递。因此,三种荷载组合下,1#T梁控制截面弯矩始终最大,2#T梁次之,3#T梁最小。
(3)新浇注的混凝土收缩时,受到原T梁的约束作用将产生收缩次内力,在各跨均产生负弯矩。该负弯矩对支座处尤为不利,需增加支座负弯矩区的配筋量。对1#T梁支座截面而言,收缩产生的次内力设计值占支座负弯矩设计值的10.4%,不可忽略。
3.3 承载能力极限状态下控制截面剪力设计值
从桥梁横向上看,五片T形梁之间通过湿接缝联接成为一个整体,增加了桥梁的横向刚度,改善了桥梁的整体工作性能,在二期恒载作用下的剪力比简支梁状态下的剪力明显增加,边梁剪力值明显减小。
3.4 正常使用极限状态下的挠度
经过加固,桥梁纵、横向刚度均明显增加,结构体系发生转换,因此跨中挠度较加固前有明显降低,见表9、表10。
3.5 加固前后对比分析小结
(1)采用简支变连续加固法加固的桥梁,结构体系转换后,跨中弯矩显著降低,跨中弯矩的设计值随之显著降低。
(2)采用简支变连续加固法加固的桥梁,横向、纵向刚度均明显提高。二期恒载、活载在边跨外侧支座截面产生的剪力显著降低,该截面的剪力设计值随之降低,降低比例为8.25%。改变结构体系后,二期恒载、活载的车队效应使得中间支座截面的剪力设计值有所增加。
(3)采用简支变连续加固法加固的桥梁,横向、纵向刚度均明显增加。活载作用下,结构的变形显著降低,降低比例达20%~40%。
4 简支变连续结构体系的合理模型
同一荷载作用在不同结构上产生的作用效应是不同的,结构分析目的之一就是寻求一种较为合理的结构方案,使得荷载作用在该结构上时,控制截面内力满足预期目标。简支变连续加固旧桥的预期目标之一就是减小跨中弯矩,同时避免支座负弯矩过大,防止支座负弯矩区配筋过于密集。加固方案中,改变连续梁的跨数将引起结构纵向模型的变化,从而导致荷载作用效应发生变化。因此,确定合理的连续体系模型是结构分析的重要环节。
分别建立两跨、三跨、四跨、五跨为一联的连续梁模型(模型除跨数变化外,其余尺寸、材料属性、荷载等条件均与之前连续梁桥结构模型一致)。计算4种模型控制截面在其最不利荷载组合作用下的弯矩设计值,其结果如表11所示。
从表11可以看出连续梁中每联的跨数越少,整个桥梁的边跨数量就越多,同时支座负弯矩区需要配置的钢筋也越多,加固效果越不明显。另外,每联之间需设置伸缩缝,既不便于施工,又影响行车的舒适性。因此,在桥梁纵向位移和支座条件许可的情况下,并综合考虑桥梁总跨数因素,应尽可能多地增加连续梁的跨数。这样可以有效地减少中间跨的跨中弯矩,减少中间支座的负弯矩。从而最大限度地提高荷载等级,减少支座配筋,方便施工。
5 结论
通过对汤河大桥的加固计算分析,结构简支变连续后跨中弯矩和挠度明显降低,且降低幅度较大。剪力值较简支结构有所增大,但在加固的桥梁横向、纵向刚度均明显增加的前提下剪力增加值仍能满足要求。体系转换加固方式取得明显效果,达到预期目标。另外,通过对简支变连续结构体系合理模型的分析,可以看出连续梁中每联的跨数越多加固效果越明显,需要的钢筋也越少,施工也更加方便。
摘要:以沈环线汤河大桥加固施工图为依据,通过计算分析可知结构简支变连续方法在桥梁加固中能得到较好的加固效果,同时通过分析得出简支变连续结构体系的合理模型。
关键词:桥梁加固,体系转换,T梁
参考文献
[1]蒙云.桥梁加固与改造[M].重庆:重庆大学出版社,2004.
旧桥维修加固工作的常用方式 篇6
关键词:道路桥梁,维修加固,危桥加固
近年来, 随着我国经济实力和交通运输行业的快速发展, 道路车流量、车辆承载力等呈现出逐年加大的趋势, 加之对修建于多年前的道路投资力度不够, 使得一些修建于多年以前的桥梁工程已不能适应现今交通运输情况的需要。这些桥梁, 在漫长的环境侵蚀和日益增长的交通运输压力下出现了众多的质量病害, 不仅成为制约现今道路交通运输发展的瓶颈, 更会为路面交通安全埋下隐患。因此, 加强对原有桥梁的维修和养护管理工作已经刻不容缓。
1 危桥加固的特点和要求
(1) 危桥加固工程通常要求在不中断交通或半幅通行的情况下进行施工, 要求施工工艺简便、施工速度快、工期短, 尽量减少交通受阻等带来的损失。
(2) 施工桥梁通行现场狭窄、拥挤, 所加固桥梁结构物的限制制约, 需要合理安排工序。
(3) 补强加固施工对原有的结构物及相邻结构产生不良影响, 应尽量减少对原结构的破坏, 对于确无利用价值的结构予以报废、拆除。
(4) 施工中对原有结构的拆除、清理工作量大, 工程琐碎繁杂, 存在许多不安全因素。要求施工人员更加注意操作安全与施工质量、施工管理工作。
(5) 加固改造方案的拟定要充分考虑新、旧结构的强度、刚度与使用寿命的均衡, 以及新、旧结构的共同工作, 要做到安全可靠、结构耐久。
2 危桥加固的常用施工方法及实践
2.1 梁体横向联结开裂、断裂
采用现浇横隔板或更换联结件加固, 桥梁结构变简支为连续加固法, 现浇桥面钢筋混凝土补强层等方法进行结构刚度、稳定性不强。实例:G312线K1978+909罗川桥上部结构为I型梁桥, 下部是重力式混凝土桥墩, 其桥台为锚碇板式混凝土桥台, 在长期的使用中, 两岸桥台锚碇板混凝土桥台变形, 且靠近桥台处桥墩裂缝, 上部I型梁及边板有风化、碳化迹象。在维修加固中, 对靠近两岸的以跨重做上部结构, 与新增设的桥柱联结。对上部I型梁将松散部分清除后, 用比原强度高一级的环氧树脂混凝土进行修补, 新补混凝土与原来混凝土结合密实。对变形的二级锚碇板混凝土桥台和靠近桥台处裂缝桥墩进行拆除, 并且重新浇筑新的桥柱, 桥柱后做梯形锥坡, 且此处上部结构采用I型梁。
2.2 增大截面和配筋加固法
当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时, 通常采用增大构件截面、增大配筋、提高配筋率的加固方法。这种方法是在梁的地面或侧面加大尺寸、增配钢筋的加固方法。实例:S311线K0+669中华桥, 其上部结构是悬臂梁式钢筋混凝土桥, 下部结构是重力式钢筋混凝土墩, 桥台是埋置式桥台。在使用的过程中, 桥面上部梁体存在严重变形, 对旧有梁体进行拆除, 采用现浇混凝土梁的形式重做上部结构, 并且在原有宽度基础上增加两幅, 增设两侧人行道。对原有桥面铺装拆除, 并重做防水层及桥面铺装。对原有损坏的伸缩缝及路灯照明设施等都给予更换, 并对桥栏杆进行更换, 换成美观的汉白玉栏杆。
2.3 指定加固方案
当梁体变形严重, 承载能力下降, 首先用灌缝胶灌注处理裂缝采用黏贴碳纤维布增强抗裂性。双曲拱桥腹拱圈开裂, 采用灌缝胶灌注和黏贴碳纤维布封闭处理裂缝, 增强抗剪强度实例1:S311线K30+428庙儿河桥, 其上部结构是双曲拱桥, 下部结构桥墩是重力式桥墩, 桥台是埋置式浆砌片石桥台。在长期的行车作用下, 桥的拱圈及拱肋处均出现裂缝及碳化现象。在维修加固中, 对拱圈及拱肋出现裂缝处, 首先用灌缝胶灌注处理裂缝, 并采用黏贴钢板的方法加固拱肋。对于拱波出现的裂缝, 采用灌缝胶灌注处理裂缝, 并且采用钢筋混凝土加厚拱板进行结构补强。实例2:G312线K1988+519麻花沟桥, 其上部结构是桁架拱桥, 下部结构是锚碇板混凝土桥台。在长期的行车作用下, 在两岸桥的桁架结点处有细小裂缝出现, 为延长使用寿命, 对其进行加固。方法是黏贴碳纤维布加固法, 对桁架结点处均黏贴碳纤维布。
2.4 T型梁桥上部梁体加固方案
T型梁结构桥梁, 当箱梁裂缝宽度在规范和设计规定限值之内, 采用环氧封闭胶封闭裂缝。当裂缝宽度大于规范和设计规定限值, 采用环氧灌缝胶封闭裂缝, 采用黏贴碳纤维布增加抗剪、抗裂性, 防止裂缝发展。实例:G312线K2048+059堡子坪大桥, 其上部结构是T形梁桥, 下部结构为桥墩是单柱式混凝土墩, 桥台是重力式混凝土桥台。在长期的使用过程中, T型箱梁混凝土表面出现裂缝、风化、渗水现象。在加固过程中, 对T型箱梁混凝土表面出现裂缝、风化处将松散部分清除, 用比原强度高一级的环氧树脂混凝土进行修补, 新修补的混凝土与原结构结合密实、表面平整。
2.5 拱圈增设套拱加固法
在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈, 即紧贴原拱圈底面上, 浇注或锚喷混凝土新拱圈, 外形上就像是在原拱圈下套做了一个新拱圈。实例:X093线K9+431万顿桥修建于上世纪60年代, 原结构是上部结构是板拱桥, 下部结构桥台为U型浆砌片石桥台。经过半世纪的行车碾压板拱安全变形。在加固中, 对出现裂缝的主拱圈用灌缝胶进行灌注修复, 并且拱圈增设套拱加固法进行加固, 并对桥面铺装进行重做。
2.6 桥面铺装及伸缩缝修复方案
桥面铺装出现大面积碎裂、脱皮、露筋的情况, 应将旧的桥面铺装凿除, 并重新浇筑混凝土或钢筋混凝土桥面铺装。伸缩缝、支座、泄水管损坏, 对于桥梁已损坏失去作用的伸缩缝要及时更换, 一般采用仿毛勒伸缩缝或钢板伸缩缝。桥梁支座如有缺陷或失去作用, 要及时更换。实例:X449线K13+740马家寺桥, 其上部结构出现以上问题, 加固时更换伸缩缝, 并将桥栏杆更换为钢筋混凝土防撞桥栏, 重做防水层, 重做桥面铺装。
3 危桥加固应做好施工组织设计
S209线K6+6+058铁路跨线桥危桥加固, 对于旧桥栏杆在更换桥栏杆为防撞护栏时, 将桥栏杆拆除, 在桥面铺装上钻孔并使用黏筋胶植筋, 后浇筑混凝土。此工程是在半幅通车的情况下施工, 因此处施工季节风力大, 将脚手架吹倒, 险些砸中通行车辆。因此在危桥加固半幅维修中应做好施工现场组织设计。
S209线K0+727处小桥为简支混凝土板桥, 因为重车碾压, 对于桥面上部结构的第6块板压裂。在危桥加固中, 已设置便道, 用于大型车辆通行。所使用的吊车考虑其所处位置与铁路和便道毗邻, 采用小型吊车将压裂的第6块板拆除, 并将预制好的板用吊车施吊到更换位置。
4 结束语
在旧桥加固中, 对于下部结构经检测分析可以使用的, 继续使用, 不能使用的对损坏部分进行拆除并重做。对上部结构进行补强、修复, 对于延长桥梁使用寿命有很好的作用。因为旧桥的维修加固, 没有现成的规范, 更没有可供使用的标准图纸, 桥梁的病害又错综复杂, 病害原因难以明确。因此, 应充分重视公路旧桥的养护管理工作, 加大资金投入, 使其保持良好的工作状态, 确保公路运输的安全。
参考文献
[1]刘真岩, 周建斌.旧桥维修加固施工方法与实例[M].北京:人民交通出版社, 2005.
[2]朱珍彪.浅析G212线韩宗河至水泉拱桥加固施工工艺控制[J].甘肃科技纵横, 2014 (1) .
浅谈旧桥维修加固的计价方法 篇7
关键词:桥梁修复,维修加固,计价方法
引言
由于国家对基础建设力度的加大,早期建设的桥梁所用的技术标准和现在国家颁布的技术标准存在一些差异,导致了这些桥梁开始出现承载力不足、交通不畅、各项技术参数不达标等问题。根据具体的情况,对这部分桥梁进行维修加固提高其荷载能力是经济可取的方案。但是,其中面临的一个问题是,对旧桥维修加固的费用如何计算,由于国家现行的公路工程定额不能完全用于此类项目的计价依据,所以,在做这部分工作的时候,我们要灵活应对,用有效可行的方法来计算这部分费用。本文通过重庆北碚区的明心桥维修加固实例简要介绍旧桥加固的计价方法和过程。
一、主要病害及其维修加固
首先,我们要了解该桥的病害情况,以及需要采取的修复措施,并得出用于计价的工程数量表。该桥位于重庆市北碚区东阳街道至合川草街公路,为3×20m预应力空心板桥,设计荷载等级为汽—20级,全桥桥宽4.5m,横断面布置为0.5m(防撞护栏)+3.5m(车行道)+0.5m(防撞护栏)。上部结构为3x20m装配式预应力空心板,下部结构采用矩形双柱式桥墩,桥台采用U形重力式桥台,扩大基础,台后采用重力式挡土墙。根据检测报告,桥体存在多处破损、空洞及开裂现象,破损、空洞处露筋锈蚀,尤其以第三跨病害较为严重;上游侧挡块普遍存在破损开裂现象;2#墩盖梁存在开裂现象;桥面铺装纵向开裂,局部坑槽。根据《重庆市北碚区明心桥检测报告》,桥梁总体技术状况评定为四类。修复工程的工程数量表如下:
二、计价方法
一般来说,土建工程的造价编制我们是以国家最新颁布的公路工程定额作为计价依据,在科技飞速发展的今天,业内也出现了许多用于此类工作的软件,给从事造价的工作人员带来了方便。但是,旧桥修复加固这类的项目,不能完全以部颁定额作为计价依据,因为许多修补类的工作,例如实例中的空心板修补、盖梁修补、桥面铺装修补等这类工作在部颁定额没有相应的定额可以套用。所以,我们所研究的就是这类工程如何计价的问题。实例中需要修补的项目和所用的材料都比较少,我们按其情况分为以下三类方法来进行费用的计算:
1. 套用现行定额。
在对旧桥维修加固的项目中,能套用现行定额的项目比较少,例如实例中的第一项工作,空心板修补,涉及到搭支架,施工人员的工作需要在支架上进行,修补所需材料有碳纤维布、黏结剂、环氧砂浆、灌缝胶。其中,搭支架这部分的费用我们可以套用现行定额,而修补工作我们采取其他的方法计价,下文中有更详尽的讨论。搭支架我们套用现行定额,套用部颁定额4-9-4-5简单支架高15m。在套用现行定额的时候,我们要注意的是,不是任何项目都可以完全套用定额,存在这样一种情况,某定额只是部分适用于某项,他们之间的工、料、机是有差异的,这个时候如果完全套用定额,计算出来得到的费用必然不准确。我们可以采取替换工料机的方法来解决这个问题,例如砂浆抹面,设计要求我们用M7.5的水泥砂浆,厚度为2cm。而我们套用的标准定额4-11-6-17水泥砂浆抹面(厚2cm),所用的水泥砂浆标号为M10,需要对其进行工料机调整,将工料机里面的M10水泥砂浆替换为M7.5的水泥砂浆。这是材料的替换,有的情况会设计到人工或者机械的替换,还有的项目,例如路面工程中的垫层、面层等的厚度,如果与设计要求不符,也要进行相应的调整。
可套用定额的项目,我们在套用相应定额的时候,必须仔细查看其人工,材料,机械的组成,然后和设计要求的细目进行核对,无论是增加或减少,还是替换工料机,都必须和项目设计的要求一致,这样才能尽可能的准确计价。
2. 使用数量单价法。
我们说过,在旧桥维修加固的项目中,能套用现行定额的毕竟是少数,相当一部分项目都不能套用定额来进行计算。例如实例中的盖梁修补和桥面铺装修补,这两项工作在部颁定额里面是没有现行的定额可套用的。我们只能采用数量单价的方法来计算。
数量单价方法是指,把该项工作所花的人工、材料、机械,预先估计出数量,再根据市场价格来确定其单价,然后用数量X单价来得到其费用。以盖梁修补为例:人工:0.31工日;材料:黏结剂0.5m2,环氧砂浆1m2,灌缝胶0.5m2;机械:小型机具使用电费2.5元。在软件中计算(如下图所示):
在使用数量单价法的时候,我们需要注意两点:第一点,在估计该工作所消耗的工料机数量的时候,不能凭空臆想,是在参考了大量实际项目的基础上得到的具有一定准确性的数量值。第二点,在确定单价的时候,要收集当下该工料机的市场价格或者参考资料数据,例如人工,我们取的单价值是50.39元,这个价格是重庆北碚地区的人工价格,而小型机具使用费我们取得单价值1元,是参考的部颁定额所给出的价格。
尽可能的使用准确性高的数值,是我们计价工作的主要原则。
3. 套用定额和数量单价法结合。
以上两种方法可以较准确地计算出某项工作的费用,但是们我们注意到实例中的第一项工作,空心板修补,搭支架部分的费用可以套用现行定额,但是修补工作并不能套用现行定额,所以,我们建议可以将两种方法结合使用(如下图所示):
我们先在定额计算中选择4-9-4-5简单支架高15m,用于计算支架这部分的费用。然后用数量单价法,计算其修补工作的费用,这样得到的费用能准确的反应实际工作的花费。在实际的工作中,这样的计价方法也是常用的。
结论
旧桥的修复加固在近年被广泛的推广,其经济实用性得到了专业人员的肯定,相信在未来也会被更多的使用。由于每座桥梁的病害情况差异很大,对其修复加固的设计也要因地制宜,修复加固所采用的施工工艺和方法都不相同,想要制定出一套用于旧桥修复加固的定额是一件困难的事情。要做好旧桥加固项目的计价工作,还需要广大的从业人员在实践工作中继续总结经验,得到更有效和准确的方法来。
参考文献
[1]载中华人民共和国交通部.公路工程预算定额[M].北京:人民交通出版社,2007.
[2]中华人民共和国交通部.公路工程机械台班费用定额[M].北京:人民交通出版社,2007.
[3]中华人民共和国交通部.公路工程基本建设项目概算预算编制办法[M].北京:人民交通出版社,2007.
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