旧桥改造（精选6篇）
旧桥改造 篇1
近年来,我省公路建设发展迅猛,公路通行能力和服务水平亦有了进一步的提高。但是,就全省目前的公路桥梁来说,仍有相当部分是二十世纪六七十年代修建,由于历史的局限性,当时修建时的荷载标准相对偏低,至今营运了40年～50年,仍在超期服役,特别是随着我省近年大型工业项目、国际旅游岛等一些项目的建设,超限车辆行驶频繁,使得这些旧桥不堪负重。在现行的养护手段与模式下,公路旧桥呈现出较大的问题,现就有关问题探讨如下。
1 公路旧桥常出现的主要病害
1.1 基础产生的主要病害
1)天然浅基础,因埋置深度不足,受洪水冲刷而淘空或悬空,在荷载作用下,桥产生滑移或倾斜,严重的甚至造成墩台开裂;软地基上的人工基础,由于超重荷载增大,使基础下沉,造成开裂。
2)桩基础接桩面距自然地面太浅,洪水冲刷后,桩身裸露,钢筋锈蚀,桩的自由长度加长,致使墩台横向刚度降低,整体稳定性差;桩身径细,长期受洪水冲刷造成剥落,形成空洞,危及桥梁安全。
1.2 下部构造产生的主要病害
1)实体式墩、台由于基础开裂或沉陷引起竖向裂缝或倾斜,超重荷载引起台背压力过大,使桥台发生位移产生裂缝。
2)桩式墩台由于基础变位加之荷载增大,造成盖梁或立柱产生裂缝,钢筋锈蚀,减少了墩台有效受力截面及桥梁承载能力。
3)墩柱截面尺寸偏小,竖向承载力有限。
1.3 上部结构产生的主要病害
1)梁式桥:支座老化坏死、开裂倾倒,造成桥体受力不均,少部分梁底混凝土保护层剥落、脱落,钢筋严重锈蚀,影响承载力。
2)拱式桥:石拱桥的主拱圈开裂,片石间的灰缝脱落,局部有小空洞,出现渗漏现象;双曲拱的拱波、拱肋开裂;拱上侧墙外倾、鼓肚;拱上填料不当或填料压不实,出现沉陷,造成桥面损坏等。
1.4 桥面系产生的主要病害
1)桥面伸缩缝毁坏,造成相邻桥面板破损、裂缝,危及桥梁安全。2)桥头台背填料不当,因路基沉陷造成桥头跳车,冲击毁坏桥面板。3)桥面排水构造物孔口堵塞,排水不畅,诱发桥面的毁坏。
1.5 附属工程产生的主要病害
锥、护坡填土压不实,局部造成塌陷,洪水冲刷,部分护坡工程不同程度毁坏,影响桥台稳定。
2 公路旧桥养护管理存在的问题
2.1 小病害不及时修复
桥梁营运中出现的一些小病害得不到及时有效的治理,从而诱发大的病害,危及桥梁自身安全,影响道路畅通。实践证明:维修加固旧桥,提高其承载力,是延长桥梁使用寿命,消除交通安全隐患的有效途径。
2.2 旧桥检测
对旧桥的检测、评定尚无简便可操作性的标准依据,检测机构由于承担风险,权威检测收费高,因此,大部分中、小旧桥只凭专家外观观测及经验判定的基础上进行加固改造方案的拟定。
2.3 旧桥原始资料缺乏
由于机构调整档案管理不规范,每座桥的技术资料在搬迁时丢失或原先就未完善资料及归档,特别是隐蔽工程的技术资料更难查找,对桥梁的维修加固决策带来不便,造成准确性的偏差。另外,桥梁的常年定期检查资料亦不完善、不全面,个别术语描述不规范准确,甚至有误。
2.4 旧桥改造资金投入不足
公路旧桥改造的关键问题是建设资金问题,近几年来,我省公路管理部门积极响应国家政策,把公路旧桥改造工作作为一项重要工作来抓,也重视了国省干线公路旧桥的改造工作,但力度不够,资金不足。根据省公路管理局2007年9月统计资料数据显示,现存在役被评定为三类、四类、五类公路桥梁的有180座,而近三年无论是改造的数量还是投入的资金,均严重不足,比如:2006年投资1 383.4万元改造13座;2007年投资11 981.31万元改造23座;2008年投资3 500万元改造20座。
2.5 公路旧桥突发事件应急预案体系尚未健全
应急抢险专业化、机械化队伍尚未建立,事件突发时的快速应急处治、救援能力能否得到有效保障,值得深思。
3 公路旧桥改造措施的探讨
公路旧桥主要体现在其使用功能、结构承载力和使用价值等方面的不足,在对其进行加固、改造处治前进行全面细致的检查与检测,作出正确的评价,然后采取相应的改造措施。
3.1 旧桥加固改造技术措施
3.1.1 旧桥承载力不足
1)如果是钢筋混凝土梁桥,可在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁建筑厚度和抗压截面强度,并改善旧桥荷载的横向分布。2)当梁的强度、刚度、稳定性等不满足时,可采用增大原构件截面尺寸,增加配筋的加固方法。3)当拱式桥梁的主拱圈出现裂缝或主拱圈厚度不足时,在不影响桥下净空与泄水要求时,可采用在原拱圈下浇筑或锚喷混凝土新拱圈。
3.1.2 出现不均匀沉降
1)当因基础承载力不足或埋深太浅时,可采用扩大基础底部面积的加固方法。2)当桥墩台桩长不足,或因水流冲刷等原因致使墩台发生沉陷时,可采用在桩式基础的周围补加钻孔桩,以增强桩基承载力和稳定性。
3.1.3 旧桥的加宽改造
石拱桥的加宽改造:1)原桥墩外伸部分拆除难度大,旧石拱桥大多为扩大式刚性基础,外伸部分在扩宽时需拆除,以避免不均匀沉降的不利影响。2)新旧桥接缝处理,易诱发桥面接缝处断裂,应做好这方面的补强,防止新旧桥桥面接缝处产生断裂。3)基础开挖工期合理,避免因支撑不牢而影响旧桥基础。
板式桥的加宽改造:1)加宽部分桥墩宜采用钻孔灌注桩基础。2)上部结构应与原桥上部结构相同。3)钻孔桩避开老桥墩基础的影响。
3.2 旧桥改造管理措施
1)建立旧桥数据库,实行动态管理,每半年各养护单位进行一次数据更新及情况汇报。2)不按要求对旧桥进行检查,出现问题未及时处理,隐瞒不报并造成恶劣影响或对旧桥改造工程监管不力,导致质量事故和安全事故的,应追究相关人员的责任。3)旧桥改造实行计划上报审批制度,凡经批复列入年度改造计划项目的旧桥均应按二阶段设计,改造资金专款专用,且不得超出批复预算价。
4 结语
公路旧桥是公路桥梁随着时间的推移,在自然环境和行车荷载作用下的必然产物,公路旧桥改造具有一定的专业性,提高认识,加强对旧桥改造的管理并同时通过改造培训、经验交流等途径来了解国内外公路旧桥改造的方法和发展方向,是搞好旧桥改造工作的关键。
参考文献
[1]刘玉忠.公路交通与建设论坛[M].济南:济南出版社,2009.
[2]海南省公路管理局.海南省公路桥梁隐患排查检查报告[R].2007.
旧桥改造 篇2
桥梁静载实验的准备工作有哪些？试验孔（墩）的选择，搭设试验支架，试验位置放样，其他工作。
桥梁结构动载试验的基本任务是什么？测定动载的动力特性如引起结构产生振动的作用力的数值、方向、频率和规律等，测定桥梁结构的动力特性如自振频率、阻尼特性、固有振型等，以及测定桥梁结构在动载作用下强迫振动的响应，如振幅、动应力、冲击系数、疲劳性能等。
桥梁在什么情况下需要做特殊检查？地震、洪水、滑坡、超重车辆行驶和行船或重大漂浮物撞击之后；决定对单一的桥梁进行改造和加固之前；桥梁定期检查难以判明损坏原因、程度及整座桥的技术状况时；桥梁技术状况被评为四类、五类者。
裂缝检测中钻孔对测时测试孔应满足的要求？孔径应至少比裂缝预计深度神700mm，经测试如浅于裂缝深度，则应加深钻孔；对应的两个测试孔，必须始终位于裂缝两侧，其轴线应保持平行；两个对应测试孔的间距宜为2000mm，同一结构的各对应测孔间距应相同；若条件允许，最好在裂缝一侧多钻一个较浅的辅测孔，测试无缝混凝土的声学参数，供对比判别之用。桥梁加固改造工程必须满足的基本条件？桥梁经技术改造后，其结构性能、承载能力与耐久性等都能满足使用上的要求。具有叫明显的经济效益和社会效益。
间接判定钢筋锈蚀的技术有哪些？混凝土碳化深度的现场检测。混凝土保护层厚度现场检测。混凝土电阻率检测。混凝土中氯离子含量检测。混凝土气透性检测。
混凝土超声波探伤法判别缺陷的基本依据是什么？因低频超声在混凝土中遇到缺陷时发生绕射，故可按声时、声程的变化判别和计算缺陷的大小；因超声波在缺陷界面上产生反射，故可按到达接收探头时能量显著衰减的现象判断缺陷的存在和大小；因超声脉冲各频率成分在遇到缺陷时衰减程度不同，故可按接收频率明显降低，或接收波频谱产生差异来判别内部缺陷；因超声波在缺陷处波形转化和叠加，故可按其造成的接收波形畸变现象来判别缺陷。桥梁定期检查的时间规定是什么？新建桥梁竣工交付使用一年后，必须进行定期检查。
2、一般桥梁检查周期不能超过三年。
3、非永久性桥梁每年检查一次。
4、桥梁技术状况在三类以上的，必须安排定期检查。
5、定期检查一般安排在有利于检查的气候条件下进行。桥梁加固工程设计的工作程序？
1、根据桥梁管理系统的资料，初步确定需要进行加固改造的桥梁（主要是三类桥梁）。
2、实地初步调查（一般调查）上述桥梁的病害，并分析病害发生的原因，查找原桥的技术资料。
3、调查并确定加固改造的目的、要求及技术标准。
4、原桥承载能力及技术状况的评定与理论分析，确定是否进行特殊检查，如动静载试验。
5、确定试验方案，并进行特殊试验，进一步确定是进行加固改造还是将桥梁废弃。
6、技术改造方案的拟定与设计计算。
7、施工图绘制及工程数量统计与预算编制。
8、加固完成后的测试与验收。
简述用回弹法检测混凝土构件强度的步骤？
1、测区、测点的选择。
2、测区平均回弹值的计算。
3、平均碳化深度的计算。
4、测区混凝土强度值计算。
5、测强曲线。
简述桥梁静载试验过程?首先依测点位置实施打磨找平，清洗干净，再粘贴应变片，并做防潮处理；焊接电线与接线，将所有测点编号接入接线箱。接线联机后，进行调试工作，检查各个应变片，保证电路通畅，处于良好的可靠状态。开始进行预加载，进一步检查应变片读数，反应正常、灵敏，一切无误后，正是按照工况位置加载试验。试验中为尽可能减少混凝土流变特性的影响，采用加载到位后，关闭汽车发动机，持续5min以上。待数据完全稳定后再进行记录；卸载后10min以上，再进行一次重复加载，以便使节后恢复弹性变形，消除塑性残余变形。加载前应先进性预加载，加载分级试加，每一工况重复三次，若前两次读书基本相同时，亦可不重复第三次。
桥梁加固改造中的技术要求？
1、加固方案及实施应尽量减少对原有结构的损伤，并充分利用原有结构构件的承载能力，且应保证原有结构保留部分的安全性与耐久性。对于确无利用价值的构件则予以报废、拆除，但其材料应尽可
能考虑回收。
2、加固改造应做到可靠、安全、耐久，满足使用要求，这实际上是对桥梁进行技术改造的基本要求与目的。
3、加固改造工程在施工过程中，应尽量不中断或少中断交通，改造工程的技术经济指标应包括由于交通受阻等所带来的经济损失。
4、加固改造工程的施工，应是技术上简易可行，施工上方便，所要求的机具设备尽量简单易操作，且应重量轻，体积小。
5、加固改造应尽可能地采用轻质材料，也应尽可能地探索使用新材料。
6、对于某些由于下部结构或基础的不均匀沉降等原因而导致的上部结构的损伤，或由于其他偶然因素所引起的结构损伤，在进行补强加固是应同时考虑采取消除减少或抵御这些不利因素的措施，以免在加固侯结构物继续受此因素的影响。.钢筋锈蚀的维修步骤？
1、凿除松脱、剥离等已损坏部分的混凝土，使钢筋全部不露出。
2、用喷山枪或钢丝刷等对钢筋作除锈处理，并在除锈后及时清除钢筋及混凝土表面上的铁锈与灰尘，必要时在除锈后还应对钢筋进行防锈处理。
3、在清除好的钢筋和混凝土表面涂上环氧胶夜等粘结剂，以提高新老混凝土的粘结力。
4、用新的混凝土或砂浆填补，可采用普通混凝土立模浇筑法。干（湿）式喷浆法等，也可用环氧砂浆、环氧混凝土等其他防腐蚀材料来修补。
5、对新喷涂（浇筑）的混凝土进行表面处理，以防混凝土表面重新碳化。
桥梁裂缝常见的几种成因是什么？
1、在原基础（或承台）上浇筑长条混凝土时，新浇混凝土在硬化过程中收缩受到原混凝土约束而产生裂缝，有时分层浇筑的混凝土构件也会发现这种裂缝。
2、施工台座上长期放置或长期不拆除的梁，由于台座或模板约束了混凝土的收缩和温差变化，会导致普通钢筋混凝土梁和未及时张拉的预应力梁开裂。
3、先张预应力混凝土梁放张次序或速度不当，先放松短束，或过快地放松全部预应力钢束，由于台座的约束和梁体混凝土变形反应滞后都可能造成混凝土开裂、4、悬臂浇筑时，随着混凝土浇筑过程，悬臂挠度不断变化，先期浇筑的混凝土产生裂缝，挂篮合拢段的浇筑，如果没有充分考虑挂篮拆除的反作用力，将会导致上部混凝土开裂。桥梁加固中板梁增大截面和配筋加固的主要步骤？
1、凿槽、配设补强钢筋。
2、将补强钢筋与原主筋焊接。
3、将板梁底部混凝土表面凿毛、洗净。
4、喷砂或浇筑砂浆或混凝土覆盖层，以形成新旧钢筋混凝土结合良好的断面。
5、加强新浇水泥砂浆层或混凝土层的养生工作，避免因过早通车而影响工程质量。
6、为避免影响桥下通航通车，可采用悬挂式脚手架的形式进行施工。钻芯法取样检测混凝土强度应注意几个问题？
1、有些情况下不宜采用回弹、超声等非破损方法检测混凝土强度时，可采用钻芯取样法。
2、如非破损测强曲线技术条件差异较大，又如旧混凝土结构等，可结合非破损检测技术，通过钻取少量芯样，以提高非破损检测的测试精度。
3、对于强度等级小于C10的混凝土，钻芯过程中易破坏砂浆与集料的黏结力，测试结果不准，不采用钻芯法。
4、对于正在工作中的结构，特别是经使用多年的旧结构，应尽量采用非破损检测技术，必须采用钻芯法时，对取样位置，取样数量应严格控制。
5、钻取芯样后的构件应及时对孔洞进行修补，修补可采用树脂或微膨胀细集料混凝土。
桥梁加固结构改善系数：表示经加固改造的桥梁承载力提高的百分率。桥梁加固成本效益系数：加固改造工程单位成本所取得的结构改善系数。混凝土无损检测技术：指在不破坏混凝土内部结构和使用性能的条件下，利用声光、电热磁和射线等方法测定有关混凝土性能的物理量，推定混凝土强度、缺陷的测定技术。
桥梁静载试验：将特定的静止荷载作用在桥梁指定的位置上，以测定结构的静应变、静位移以及裂缝变化等，从而推断桥梁结构在荷载作用下的工作状态和承载能力。
桥梁结构的动载试验：将动力荷载作用在桥梁结构上，以测出桥梁结构的动力特性，从而推断出桥梁结构在动载作用下受冲击，振动影响的特征。超声回弹综合法：以超声波穿透试件内部的声速值和试件表面硬度的回弹值来综合检测结构混凝土的抗压强度的方法。
旧桥改造 篇3
【摘要】在旧桥改造过程中局部拆除桥梁病害部位时，首次采用静态爆破工艺取得成效，论述了静态爆破施工的作用机理和施工工艺。并通过与常规爆破工艺相比较，论证了该工艺具有的造价低、无震动、无噪声、无粉尘、无飞石、无毒气污染等特点和其广泛的推广应用价值。
【关键词】静态爆破；旧桥改造
[文章编号]1619-2737（2016）01-12-154
随着近年来交通量的增大和超载车的增多，六、七十年代修建的拱桥由于设计标准低、设计荷载多为汽-13或汽-15级，不能满足当前交通负荷的需要，较多的拱桥出现开裂。而利用原桥经检测合格的桥台、桥墩进行改造，无疑可减少投资。我们在桥梁改造中探索采用静态爆破工艺拆除拱圈，最大限度避免了对可利用桥台、桥墩基础及对附近房屋的破坏，在桥梁改造中具有一定的借鉴意义。
1. 工程概况
邵家关庙桥位于湖北省皂当路k182+082处，原桥全长39.8m，共3跨，跨径为9m，桥面净宽为7.25+2×0.25。为实腹式浆砌片石拱桥，拱圈厚60cm，矢跨比1/6。修建于1966年，设计荷载汽-15。该桥原基础采用浆砌片石扩大基础，地基为砂土，由于河水冲刷，基础淘空，于1998年采用砼整体铺砌进行基础加固。至2002年该桥第一跨拱圈已严重变形，裂缝自拱圈底部已贯穿至侧墙顶部，缝宽达10mm。第二跨拱圈顶部已出现贯穿裂缝。该桥已失承重能力，严重影响行车安全。
因桥台基础良好，确定改造方案为：将原桥拱圈及其它拱上结构拆除后，利用原桥台和桥墩，在其上浇筑20号钢筋砼加高至设计高程，安装跨径10.5米的空心板，空心板顶面高程与现桥面高程同高。该方案每跨上恒重为1264KN，比原拱桥每跨1690KN减轻426KN，因此不需对下部构造进行加固处理。拆除拱圈若采用常规爆破，存在两个问题：一是爆破冲击力大，易对桥墩、桥台基础造成挠动；二是易对桥梁附近约10米处的居民房屋造成破坏，因此不宜采用常规爆破技术，我们探索采用静态爆破工艺，取得了很好的效果。
2. 静态爆破作用机理
静态爆破工艺的关键技术是静态爆破剂。静态爆破剂又称静态胀裂剂、静态破碎剂、无声炸药等，其主要成份为CaO、MgO，它和水按一定的比例搅拌成流体状态，装入炮孔后，产生水化反应，体积膨胀，在炮孔中产生具大的膨胀力（300～500Kg/cm2），远远大于各种岩石（50～250Kg/cm2） 及混凝土（15～30Kg/cm2）的抗拉强度，必然导致各种岩石及混凝土的开裂，该工艺具有配制简便、安全、无震动、无飞石、无粉尘、无噪音、无毒气污染等特点。
3. 施工工艺
首先拆除拱上建筑物及填料，直至露出坚硬的拱圈片石。
3.1设计布眼：为了做到拱圈平衡卸载，布眼时先两边后中间，三跨同时装药。
孔距与排距的大小根据浆砌片石硬度确定，硬度越大、强度越高，孔距与排距越小，反之则大。该桥拱圈采用浆砌片石，岩石硬度F=8，因此采用30×40cm孔距。见表1：
3.2钻孔
（1）钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。我们采用42mm钻孔。
（2）钻孔内余水和余渣应用高压空气吹洗干净。钻孔口旁干净无土渣石。
（3）钻孔深度一般要求为拱圈厚度的80%～90%。
3.3装药
（1）先将药剂加30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。
（2）拱圈发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。
（3）采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。即：每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、插慢拔，插点要均匀振捣，板混凝土采用平板式振捣器振捣，使混凝土表面平整。最后用木抹子从前往后退着抹平。严格控制顶板混凝土浇筑厚度及找平，以便于墙柱模板支立。混凝土浇筑完毕及浇筑过程中设专人清理落地灰及沾污在成品上的混凝土颗粒。
3.4楼梯与柱墙交接处混凝土施工。
因楼梯与柱墙处混凝土同时浇筑，底层踏步与上一层楼面存在2m左右高度差，为防止混凝土从底层踏步处流失、堆积，在施工时可在踏步与墙体的交接处用钢板网临时遮挡。保证混凝土振捣密实无局部空洞。浇筑后的混凝土养护混凝土浇筑后，应在12h以内及时采取覆盖保湿养护措施，严防脱水、裂缝。采用养护剂，应保水性好、喷刷均匀.不污染面层，采用塑料薄膜养护，应覆盖封闭严密，防吹风敞露，保持膜内潮湿。采用浇水养护，应设专人喷水，确保混凝土保持湿润。混凝土的养护时间及其上部安装模板的强度等应符合现行规范。
4. 混泥土浇筑后的养护
4.1浇筑过程中及时清除混凝土表面的泌水。
在混凝土的浇筑施上过程中，混凝土表面出现泌水的现象十分常见，为了提高混凝±的施工质量，有必要及时清理表面的积水。因为泵送混凝土水灰比较大，积水的情况也比较严重，如果不及时清理干净，就会影响混凝土的施工质量。
4.2应及时按温度技术进行保湿养护。
（1）保温养护措施，为了预防裂缝，应保证混凝土内外温差和降温的程度符合施工设计要求；（2）温度保持持续的时间，根据温度应力，在混凝土浇筑后的温度养护时间不少于15天，当拆除混凝土表面的保温隔膜时，要逐层拆除：（3）保温养护过程中，混凝土表面的湿度是要一直保持的，主要足为了预防温差裂缝。
保温养护是提高混凝土质量的关键环节，保温养护的最主要目的就是为了减少混凝土内外温差引起的温度应力，以预防裂缝的产生。其次，也是为了减慢混凝土的降温速度，再利用混凝土的抗拉强度，提高整个混凝土的抗拉强度，预防裂缝的产生。同时，在混凝土的养护过程中，注意温度和湿度的条件，保证混凝土在良好的环境下开展养护工作，施工人员应根据事先确定的温控指标的要求，以确定混凝士的具体养护措施。
5. 结语
公路旧桥加固改造的方法 篇4
1 旧桥上部结构加固改造的方法
1.1 桥面补强层加固法
1)桥面补强层加固的实质。
所谓桥面补强层加固法是在桥面经过一定的处理后重新浇筑一层钢筋混凝土补强层,使其与原桥跨结构形成组合结构。利用梁式截面的加高,达到增大有效高度和抗弯能力、抗压截面,以及改善行车条件、横向分布荷载能力的目的,从而提高桥梁的承载能力。
2)桥面补强层加固法的设计要点。
桥面补强层的厚度与配筋视加固需要而定,一般补强层的厚度采用8 cm～20 cm。加固设计时还应考虑下列因素可能产生梁底应力的增大:
a.桥面补强层作为新增力的恒载;
b.新、旧混凝土引起的收缩差。
3)桥面补强层加固法的适用范围。
桥面补强层加固法主要适用于中、小跨径的梁式桥和拱式桥。
1.2 增大截面和配筋加固法
1)增大截面和配筋加固的实质。增大截面加固法又称外包混凝土加固法。它是增大构件截面和配筋,用以提高构件的强度、刚度、稳定性和抗裂性,也可用来修补裂缝等。2)增大截面和配筋加固法的设计要点。加固中应将新、旧钢筋焊接,或用锚杆连接补强钢筋和原构件,同时,将旧混凝土表面凿毛清洗干净,确保新、旧混凝土良好结合。3)增大截面和配筋加固法的适用范围。广泛用于梁桥及拱桥拱肋的加固。
1.3 锚喷混凝土加固法
1)锚喷混凝土加固的实质。
锚喷混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气将新、旧混凝土混合料,通过管道高速喷射到已锚固好钢筋网的受喷面上,待其凝结硬化形成一种钢筋混凝土。其实质是增大受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载。
2)锚喷混凝土加固法的设计要点。
新喷的混凝土恒载仍作用于原构件上,且新、旧混凝土应作为一个整体计算,对不同的混凝土标号和新增的补强钢筋按其弹性模量进行截面换算;进行加固设计前,应弄清旧桥原始情况以及病害原因,并对旧桥的基本承载能力作出评价;且采用的喷射混凝土与钢筋的强度等级,不应低于原结构的强度等级。
3)锚喷混凝土加固法的适用范围。
主要适用于加固拱式桥梁。
1.4 粘贴钢板(筋)加固法
1)粘贴钢板(筋)加固的实质。粘贴钢板(筋)加固法是采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其刚度,改善原结构的钢筋及混凝土的应力状态,限制裂缝的进一步发展,从而达到加固补强,提高桥梁承载力的目的。2)粘贴钢板(筋)加固法的设计要点。设计时,应根据需要和可能在不同的部位粘贴钢板,有效地发挥粘贴钢构件的抗弯、抗剪和抗压性能。3)粘贴钢板(筋)加固法的适用范围。主要适用于梁式桥。
1.5 体外预应力加固法
1)体外预应力加固的实质。当梁式桥需要对桥梁主要受力结构进行加固时,可在梁体外部设置钢筋或钢丝束,并施加预应力,以改善桥梁的受力状况,达到提高桥梁承载能力的目的。2)体外预应力加固法的设计要点。通过在梁体外部设置钢材的拉杆或撑杆,并与被加固的梁体锚固连接,然后施加预应力,强迫后加的拉杆或撑杆受力,从而改变原结构的内力分布,并降低原结构的应力水平,使结构总承载力显著提高,且可减少结构的变形,使裂缝宽度缩小,甚至完全闭合。3)体外预应力加固法的适用范围。该加固法主要适用于中、小跨径的梁式桥,对较大跨径的桥梁,采用本方法时,且同时配合其他加固方法综合加固。
1.6 增设纵梁加固法(拓宽改造)
1)增设纵梁加固的实质。
当旧桥墩、台基础完好,能够满足拓宽甚至提载要求时,可在对主要承重结构的上部构造进行合理的加固和提载后,拆除两侧栏杆及人行道板,凿除原桥面铺装层,相应增设纵梁,重新安装人行道板及栏杆,达到提高通行能力、承载能力和加宽桥面的目的。
2)增设纵梁加固法的设计要点。
a.应切实处理好新、旧桥面连接问题。b.设计计算时,应充分考虑拓宽新增混凝土的自重、收缩和徐变。c.单边新建拓宽设计时,可完全按照独立桥梁进行。
3)增设纵梁加固法的适用范围。
主要适用于梁式桥和拱式桥。
1.7 套拱加固法
1)套拱加固的实质。当拱式桥梁的主拱圈为等截面或变截面的实体板拱,且下部构造无病害,同时桥下净空与泄水面积容许部分缩小时,可在原主拱圈腹面下增设一层新拱圈。即紧贴原主拱圈底面上,浇筑或锚喷混凝土新拱圈,外形上就像在原拱圈下套做了一个新拱圈。2)套拱加固法的设计要点。浇筑或锚喷新拱圈的厚度,应根据原有主拱圈的厚度以及现已发现的病害、使用情况、承载力要求等综合考虑,计算后确定,并可在新拱圈内配置钢筋网。3)套拱加固法的适用范围。主要适用于等截面或变截面的砖、石或混凝土等实体板拱。
1.8 碳纤维布加固法
1)碳纤维布加固的实质。
加固混凝土构件时,按构件的不同受力特点用粘结材料将碳纤维布有序地缠绕粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束。
2)碳纤维加固法的设计要点。
a.将碳纤维布按照一定的标准近似换算成一定用量的钢筋,然后按传统的钢筋受力分析模型进行理论分析。
b.碳纤维布加固用量,按下式估算:
Acf=As(RY/Rcf)。
其中,Acf为碳纤维布用量(面积);As为抵抗不足弯矩所需的钢筋面积;RY为钢筋的抗拉设计强度;Rcf为碳纤维抗拉设计强度。
c.考虑必要的锚固长度和搭接长度所需的面积,以及必要的边、角废料等裁剪损耗。
3)碳纤维加固法的适用范围。
主要适用于加固梁式桥。
2 旧桥下部结构加固、改造的方法
2.1 基础加固法
1)扩大基础加固法。
扩大基础加固法是指桥梁基础扩大底面积的加固。这种方法适用于基础承载力不足或埋置深度太浅,而墩台又是砖、石或混凝土刚性实体式基础时的情况。
2)增补桩基加固法。
增补桩基加固法是指在桩式基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩,扩大原承台,以此提供基础的承载力,增强基础的稳定性。这种加固法适用于:a.桥梁墩、台基底下有软卧层,或墩台基础未下至坚硬岩层时,墩台发生沉陷;b.桥梁墩、台采用桩基础,而桩的深度不足或由于水流冲刷等原因使桩发生倾斜的情况。
2.2 桥梁墩、台加固法
1)钢筋混凝土套箍或护套加固法。当桥梁墩、台由于基础埋置深度不够,或因施工质量控制不严等原因,导致墩、台开裂破损时,有时会出现贯通裂缝。可采用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。加固时一般在墩身上、中、下分设三道围带,其间距应大致相当于桥墩侧面的宽度。每个围带的宽度,则根据裂缝的情况和大小而定,一般约为墩、台高度的1/10,厚度采用10 cm～20 cm。当墩、台损坏严重,如有严重裂缝及大面积表面破损、风化和剥落时,则可采用围绕整个墩、台设置钢筋混凝土护套的方法(穿裤子)进行加固。2)桥台新建辅助挡土墙加固法。由于桥台台背水平压力过大,引起桥台倾斜,应设法采取平衡桥台后壁的土压力处理,在台背之间加设一挡墙,以抵御过大的土压力。3)墩、台拓宽方法。利用旧桥基础,靠墩、台盖梁挑出悬壁加宽部分,以便安装加宽的上部结构。这种情况为只加宽墩、台上部的盖梁,墩、台身和基础则不需加固。采用此方法加固桥梁墩、台时,旧桥墩、台基础必须完好、稳定,且需经过承载力验算后才能利用。
3 结语
在公路旧桥加固改造工程中,尽管每座桥梁的情况各不相同,且具有各自不同的特点,但也存在一定的共性。为此,我们应遵循桥梁加固、改造工作的共性,结合具体桥梁的特殊性,不断进取和探索,创造和总结更多切实可行的方法,改善桥梁的服务性能和延长其使用寿命,使旧桥继续发挥其固有的使用功能,以保证公路交通畅通无阻。
参考文献
[1]王磊.旧桥加固方法综述[J].山西建筑,2007,33(15):344-345.
旧桥改造方案经济效益的对比分析 篇5
随着我国经济的迅速发展,人口数量不断增长,城市交通日渐拥堵,桥梁是道路的主要组成部分,对缓解交通压力、促进社会发展和经济建设具有不可替代的作用。然而,我国桥梁建设虽然具有悠久的历史,但是早期建设的桥梁,由于种种原因,逐渐不能满足当今交通运输的发展要求。为此,加固、改造或者拆除重建,改善交通状况,缓解压力,发挥桥梁在经济建设中的“血液供应”作用,实现经济发展的可持续性。在重建或者改造加固时,都要投入一定的资金与人力,如何选择最优结果,提高资金利用率,满足社会经济效益,具有较大的研究意义。
本文以某旧桥为例,以寿命周期成本理论为依据,以平均年费用作为分析评价的指标,对重建和加固两种方案的经济效益进行对比分析,以期为相关研究提供指导。1桥梁寿命周期成本理论
桥梁的寿命周期是指桥梁建设从开始构思、酝酿、立项、设计、施工、投入使用,直至退役弃置为止的整个过程。在实际中,一般把寿命周期划分成三个时期:投资前期,投资执行时期和投资服务期。投资前期指的是资金筹措以及可行性分析等活动投。投资执行时期是项目施工开始一直到竣工验收。建成之后,桥梁开始发挥其交通作用,但是仍然需要定期检测维护,并且随着年限的增长,维护费用逐渐升高。这个时期就是投资服务期。
2寿命周期内成本影响因素分析
2.1标准折现率
标准折现率,顾名思义,就是资金的时间价值,把桥梁全寿命周期各个阶段的费用折算到同一时期,方便进行对比分析和研究。
2.2桥梁维修养护费用
桥梁投入运营之后,为了保障使用安全,延长使用寿命,最大限度的利用桥梁的价值,需要日常的维护与保养。定期进行检测,必要时需要进行简单的养护维修,这些费用也是全寿命周期成本的作用组成部分。
2.3桥梁的残余价值
桥梁的当桥梁的安全性或者可靠性不再满足使用要求时,面临重建或者加固,此时的旧桥仍然具有一定的残余价值。残余价值可正可负,比如虽然整桥不能使用,某些桥墩还可以发挥作用,在重建或者加固时,仍然可以继续作为桥墩使用,此时桥梁的剩余价值为正值。如果旧桥需要深埋处理,不但不可以利用,还需花费人力物力进行处理,此时桥梁的残余价值就为负值。
2.4经济分析模型
依据工程经济分析的藤本原理与方法,采用年值法,以平均年费用作为分析评价的指标,建立重建方案的经济分析模型。
式中:R———重建方案的最初投资费用;
加固后平均年费用:
3工程实例
某桥梁建于上个世纪八十年代,为钢筋混凝土简支梁,桥高约为5m,共三跨,桥长36m,桥面宽6.8m,由于年久失修,桥面混凝土严重腐蚀,钢筋外露,不能正常通车,宜不满足现行规范要求,现有两套方案备选:
方案一:拆除重建。
方案二:对该桥进行加固处理。
3.1拆除重建
采用三跨装配式钢筋混凝土简支T形梁桥,跨径为(12+12+12)m,行车道宽7m,两侧人行道宽均为1.5m,由5片T梁组成,每片梁宽1.8m,梁高为0.8m,梁肋宽0.2m,翼缘边厚0.2m,翼缘根部焊0.3m,全桥设9道横隔板,布置部位为两端及中部,横隔板厚0.lrn。栏杆高度为1.1m,间距为0.5m.梁体,横隔梁为C30混凝土。桥面铺装层按照原来桥梁的设计要求,铺设混凝土保护层以及防水层沥青等。
3.2加固处理
加固时混凝土表面应该进行清洁处理,露出基层,可用环氧砂浆修补表面凹凸。然后开始打磨,最后清理浮尘,可用压缩空去吹拂。最后开始加固处理,通过植筋以及浇筑混凝土的方式进行改造,最后在桥面铺设防水层以及沥青。
3.3两方案经济对比分析
拆除重建费用较高,但是使用年限较长;加固处理费用较低,但是运营年限受到了限制,因此,选用费用年值作为指标,两种方案加固的经济比选如表1所示。
桥梁属于公益事业,一般采用较低的折现率,本工程中采用5%的标准折现率进行经济分析。带入表1数值,则重建后年平均费用
A重建=0.0508(120+38.1738+9.3325-0.0183)+0.4=8.908(万元)
带入表1数值,则加固后年平均费用
两方案从费用年值差别不大。但从全寿命周期年平均费用(3.227万元<8.908万元)判断该桥梁进行加固处理。
4小结
改革开放以来,我国经济有了突飞猛进的发展,各种大型桥梁如雨后春笋一样涌现出来。随着时间的推移,很多桥梁不再满足使用要求,需要重建或者维修加固。本文针对这一现象,以寿命周期成本理论为依据,以平均年费用作为分析评价的指标,分析了重建方案与加固方案的优劣性,以期为相关技术人员提供参考。
摘要：随着我国人口的增长、经济的发展,城市交通日渐拥堵,桥梁是道路的主要组成部分,对缓解交通压力、促进社会发展和经济建设具有不可替代的作用。运用工程经济的分析方法,讨论了桥梁重建方案经济分析模型与加固方案经济分析模型,为桥梁加固、重建从经济方面考虑,提出了确定方案与方法。结合工程实例,以寿命周期成本理论为依据,以平均年费用作为分析评价的指标,对重建和加固两种方案的经济效益进行对比分析。
关键词：桥梁,加固,重建,经济
参考文献
[1]兰海.大跨斜拉桥结构综合监测与评估系统[D].上海:同济大学,2000.
[2]张益多,刘荣桂.混凝土结构加固技术研究及应用综述[J].江苏大学学报,2003(6):2-6.
旧桥改造 篇6
1 工程实例
1) 省道石阳线香河桥改造工程。香河桥旧桥中间为6 m×8 m T梁桥, 设计荷载为汽—15级, 2002年在旧桥两侧各拓宽4.0 m采用钢筋混凝土实心板, 桩柱式墩台, 设计荷载采用了旧标准的汽车—20级, 挂—100, 旧桥宽12 m。考虑到该桥设计荷载与本项目要求差距较大, 运营时间较长, 本次改造采取拆除重建方案, 在建设过程中先将左幅 (新建) 建成通车再拆除旧桥, 重建左幅。香河中桥新桥中心桩号为K0+260, 平面位于直线段上。新建桥梁上部构造采用3×16预应力混凝土空心板梁, 桥梁下部结构采用桩柱式墩台, 钻孔灌注桩基础。全桥长为52.08 m, 全宽24.5 m。因勘察期间水流较大、水深较大, 对旧桥桩位调查不是很详细, 再加上设计图纸线形多次调整, 且新、老桥斜交角不同, 在施工过程中发现新老桩位有“打架”的现象。根据现场测量及实地放样, 新建桥梁右幅2号墩右边桩与老桥5号墩右边桩中心距为1.05 m, 桩边距为0.1 m。根据以上情况, 给出以下处理方案:考虑桩位偏心、桩位倾斜及扩孔影响, 为便于施工, 新老桩边距宜控制在0.5 m以上。采用右幅桥向右 (东) 侧沿河流方向侧移0.7 m。为了保证台后填土稳定, 将右半幅背墙加长伸出盖梁0.7 m作为桥台处挡土墙, 桥头两侧路基宽度采用1∶20渐变率加宽0.34 m, 渐变段长度为7 m;路线中心线从桥台台后7 m处开始渐变, 桥梁中心线向右 (东) 侧沿路线中心线法线方向侧移0.34 m。
2) 108国道郭庄中桥 (前后移桥位、使左右幅错位) 。郭庄中桥现为3孔16 m T型梁, 柱式桥墩、重力式桥台, 设计荷载为汽—15级, 于1992年建成。考虑到该桥设计荷载与本项目要求差距较大, 运营时间较长, 本次改造采取拆除重建方案, 在建设过程中先将左幅 (新建) 建成通车再拆除老桥, 重建左幅。郭庄中桥新桥中心桩号为K1062+300, 平面位于R=1 500的曲线段上。新建桥梁上部构造采用3×16预应力混凝土空心板梁, 桥梁下部结构采用桩柱式墩台, 钻孔灌注桩基础。全桥长为52.08 m, 全宽24.5 m。根据现场测量及实地放样, 新建桥梁右幅1号墩左中桩与老桥1号墩左边桩、2号墩两中桩与老桥2号墩两边桩、3号墩右中桩与老桥3号墩左边桩中心距均较小, 桩边距有重合, 影响钻孔灌注桩施工。根据以上情况, 给出以下处理方案:考虑桩位偏心、桩位倾斜及扩孔影响, 为便于施工, 新老桩边距宜控制在50 cm以上, 采用右半幅整体向XX侧沿路线平移1.0 m。为了桥梁美观, 中分带护栏加长1 m, 加长段仅在左幅3号台、右幅0号台设置。
3) 西白水桥改造 (调整桩位及盖梁) 。项目位于秀水镇, 地势平坦, 水网密布。西白水桥是连接秀水镇南北部区域的重要通道。旧桥为2×10 m简支板+28 m钢筋混凝土系杆拱+2×10 m简支板梁桥。因建设等级较低, 多处系杆及横梁断裂, 混凝土被压碎、剥落, 钢筋屈服外露;桥面铺装损坏严重, 车行道板断裂;桥墩桩柱被水流掏空等等。经过专家组讨论鉴定为危桥, 现已被当地交通运输局实行封闭, 禁止任何车辆及行人通过, 对区域内的交通造成严重的不便。以上病害的存在严重影响了结构的承载能力。根据调查情况, 对该危桥的改造提出拆除老桥, 新建净宽为10.0 m新桥的方案。桥梁位于直线段, 为了与桥头接线衔接, 桥梁纵断面位于R=2 300竖曲线上, 与河流正交。上部采用5×16 m简支预应力混凝土空心板, 桥面连续, 下部为双柱墩、三柱式台, ф1.2 m钻孔灌注桩基础, 桥梁全长86.08 m。因新建桥梁5×16 m与旧桥中跨桩位在一条直线上, 所以在设计过程中采取新建桥梁与旧桥横向有2 m的距离。但在老桥桥墩拆除过程中发现:老桥桥墩柱被加固过, 而且加固过程后, 桩柱有较大的偏心, 故在桩位放样过程中, 新老桩仍然有影响。因新建桥梁台桩已经施打完毕, 只有调整桥墩桩位及盖梁的柱距。根据实测旧桥桩位, 调整新建桥梁桩距、盖梁重新计算配筋, 最终确保工程的顺利进展。以上三个工程实例现均已经建成通车, 采用以上处理方案确保了工程的顺利进展, 而且变更费用非常少, 得到业主的一致认可。
2 结语
本文主要以以上三个工程实例阐述旧桥改造过程中, 新老基础冲突问题的解决方法。在实际应用中, 新老基础冲突问题远远不止这些, 处理方法也是层出不穷。在设计过程中, 前期的详细调查是非常重要的, 只有对旧桥基础的技术参数了解清楚, 才能找出处理问题的方法;在施工过程中尽量做到早发现、早处理, 以免牵连出更大的问题, 造成更大的损失。也只有通过规划、设计、施工、养护管理等部门不断努力, 通力配合, 才能把整个项目做好。
摘要：对旧桥改造过程中新老基础相互重合、相互影响、新老桩位冲突的问题进行了探讨, 并通过列举的几个工程实例, 分析了具体工程中新老基础问题的处理方案, 以提高既有道路交通通行能力和道路服务水平。
关键词：旧桥改造,新老基础,处理方案
参考文献
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[4]JTG/T J22-2008, 公路桥梁加固设计规范[S].
[5]GB 50010-2002, 混凝土结构设计规范[S].
[6]JTJ 041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S].