桥梁加固分析范文
桥梁加固分析范文(精选12篇)
桥梁加固分析 第1篇
桥梁与其它人工构造物一样, 同时经历着建造—使用—老化这样一个生命周期。公路桥梁造价是非常昂贵的, 一座四车道的桥每平方米造价近0.3万元。朝阳地区大部分桥梁多是60~70年代建造的, 已经运营近40年, 出现了许多危 (险) 桥 (现我市共有险桥3347.19m/25座) 。暂没有构成危 (险) 桥的, 也已不适应目前现代交通运输发展的需要。很多桥梁都处在超限和带病运行中, 不知什么时候会出问题, 带来很多事故隐患。早在70年代, 我国就着手对旧、危桥加固改造技术进行研究。“七五”期间交通部就把“旧桥检测的评价、加固技术的应用”列为1989—1990年科技进步“通达计划项目”。近年来, 辽宁省也加大了对旧、危桥加固改造力度, 仅朝阳就在2002—2003年完成了牤牛河大桥和南大桥等6座桥梁的加固改造, 取得了较好的效果。
2 危 (险) 桥原因分析及加固方法
2.1 桥梁加固原因分析
在国民经济飞速发展的今天, 对公路基础设施的服务水平有了更高的要求, 不仅危 (险) 桥需要加固处理, 一些不适应现代化交通发展需要的桥梁从技术、安全、经济的角度也有加固的必要。决定桥梁加固主要有以下六个方面的因素:
(1) 自然环境侵蚀
包括:风—使桥振动;水—使钢材锈蚀加快、冲刷桥基;冰冻—使结构退化、老化;大气污染—使结构腐化;雨、霜冻、海水等。
(2) 结构缺陷
先天方面有:
规划设计—桥位选择不当、构件截面不合理、配筋不足、结构不适、计算方法不妥等。
施工缺陷—施工工艺不当、程序不当、质量隐患等。
后天方面有:
管理缺陷—养护维修不当、年久失修 (养路不养桥) 、意外事故等。
(3) 超载
重型车辆增多, 超载车辆过桥, 桥面损伤使得车辆振动冲击力加强。
(4) 自然灾害
地震产生损伤 (坏) 、结构构件失效、部分功能失效 (如伸缩缝、滑动支座、铰缝等) ;撞击导致功能失效;洪灾引起基础脱空、倾斜等。
(5) 结构退化
随时间推移, 在大自然和车辆荷载长期作用下, 结构老化、退化, 从而导致结构疲劳性破坏。
(6) 特殊情况要求
特种 (重) 车辆过桥 (这种情况多为临时性加固) 。
2.2 危 (险) 桥梁的界定与评价
2.2.1 危 (险) 桥梁的界定
危 (险) 桥梁是指桥梁已发生结构性损伤 (如同病人发生器质性病变一样) , 主要承重构件—梁、板、肋、锚、索、拉 (系) 杆或桥梁基础 (墩、台、桩、柱、支座等) 在使用中由于各种原因造成损伤 (坏) , 已不能保证正常安全运营。
2.2.2 旧、危桥检测
旧、危桥检测主要包括两方面内容:即桥梁检查及荷载试验评定技术。前者是宏观的定性分析, 通过对桥梁技术状况、缺陷和损伤情况进行全面、细致的现场检查、检测、观测等, 查明损伤的性质、所在部位、损伤程度及发展趋势, 情况严重的要设置限载限速标志或及时封闭交通。
通过实桥荷载试验的方法对旧桥进行定量分析, 判定其承载能力和安全危险度, 并以此确定是新建还是加固改造。
在检查、检测基础上, 对旧危桥现状承载能力进行评估是旧、危桥加固改造的重要环节之一。
2.2.3 旧、危桥评价
旧、危桥评价一般包括使用功能、承载和利用价值等三个方面:
(1) 使用功能评价
在桥梁有效使用期内, 对旧、危桥的评价首先是功能评价。
①可否具备满足运营要求的功能;
②造成影响桥梁整体使用功能的因素。
(2) 承载能力评价
通过实际静、动载分析, 对桥梁结构承载能力做定量分析, 做出科学的评价。
(3) 使用价值的评价
在使用功能、承载能力评价基础上, 从技术可行、经济合理角度出发进行造价分析, 当分析结果认为对旧、危桥加固改造的效益大于建一座新桥, 则应考虑实施加固改造技术方案, 否则应坚持拆除重建。
随着科学技术的不断发展, 加之计算机网络技术的普及应用, 今后完全可以借鉴医学上的专家诊断系统建立全国的旧、危桥梁专家诊断系统, 将旧、危桥梁的情况在网上发布, 请全国的桥梁专家“会诊”, 求得最佳的治疗方案 (加固、改造方案) 。
2.3 常用的危 (险) 桥加固改造方法
2.3.1 上部
(1) 桥面补强加固法;
(2) 增大截面和配筋加固法;
(3) 锚喷混凝土加固法;
(4) 粘贴钢板 (筋) 加固法;
(5) 改变结构受力体系加固法;
(6) 体外预应力加固法;
(7) 增设纵梁加固法;
(8) 拱圈增设套箍加固法。
2.3.2 下部
(1) 扩大基础加固法;
(2) 增设桩基加固法;
(3) 钢筋混凝土套箍或护套 (穿裤子) 加固法;
(4) 桥台新建挡土墙加固法;
(5) 墩台拓宽加固法。
3 牤牛河大桥加固实例
3.1 概况
牤牛河大桥建于1967年, 位于国道101线。桥梁上部结构为装配式钢筋混凝土无横梁T形梁桥, 单孔跨径为22.2m, 全桥共31孔, 全长689.04m。下部为双柱墩, 基础为两种形式:钻孔桩与浅基础。
上部构造:主梁中距1.6m, 梁高1.35m, 腹板宽0.18m, T梁翼缘厚度为8~14cm, 原设计桥面铺装10cm计入主梁强度验算。
大桥建成至今, 已经进行过三次较大维修。大桥施工中使用材料存在先天不足, 混凝土梁采用二种不同品质水泥浇注, 混凝土骨料为页岩, 强度较低;混凝土梁采用蒸气养生、工艺不合理, 多数主梁出现裂缝, 主梁钢筋在使用中受大气、雨雪侵蚀较为严重, 现场检查主梁混凝土开裂、剥落、钢筋外露、锈蚀情况严重。由于该桥无中横隔梁, 桥梁整体性不好, 荷载横向分布不均匀。2001年4月发现第26孔3号中梁在1—L/4处发生混凝土断裂, 混凝土梁在梁高中部基本呈豆腐渣状, 无强度可言。
3.2 现场调查与承载能力评价
2001年4月30日, 市公路管理部门会同大通公司对牤牛河大桥进行了现场调查并分别做了动静载试验测试。
3.2.1 混凝土裂缝
(1) 桥面板T梁湿接缝处存在两条2cm宽、24cm长的纵向裂缝。
(2) 行车道梁底部均有开裂, 裂缝一般间距15~20cm, 缝宽大于0.25mm的较多。
(3) 全桥共有28处T梁之间沿接缝处出现二条纵向平行长纵缝, 间距50cm, 部分孔如第28孔已有断裂征兆, 多数纵缝由于长年受大气、雨 (雪) 水侵蚀, 纵缝处已呈碳化, 为此T梁横向连接刚度降低。
(4) 有12片梁混凝土表面剥皮, 有7片混凝土梁下缘劈裂, 钢筋锈蚀。
(5) 根据《桥梁养护技术规范》规定, 对于钢筋混凝土梁, 主盘附近竖向裂缝应不大于0.25mm, 腹板竖向裂缝不应大于0.3mm。
确定裂缝是否需要修补, 除依据规范规定外, 还可根据下面几个方面进行考虑:
(1) 发展裂缝的宽度在6个月期间增大0.1mm以上;
(2) 裂缝宽度虽未增大, 但裂缝数量增多时;
(3) 裂缝宽度在0.3mm以上时;
(4) 裂缝宽度在0.2mm左右, 但认为对结构产生危险时。
3.2.2 混凝土强度
1~12孔、30~31孔计14孔, 混凝土梁用的是普通水泥;13~29孔计17孔, 内梁采用的是火山灰水泥, 外梁均采用的是普通水泥 (可能当初考虑到原桥整体色调因素) 。普通水泥混凝土强度一般可达到25级, 火山灰水泥混凝土表面已风化, 强度一般为20级左右。
3.2.3 恒载挠度特征
(1) 恒载挠度较大, 据1977年9月调查, 12孔主梁最大挠度已达8cm。2001年4月调查, 在梁自重及桥面铺装恒载作用下, 第2孔下挠5.45cm, 第26孔下挠9cm, 加上施工时预留反拱度2.1 cm。在长期荷载作用下, 混凝土梁实际已下沉7.55~11.1cm。在大吨位载重车辆通过桥梁时, 主梁腹板发生明显横向振动, 其振动频率与振幅随载重车辆吨位加大而加大。
(2) 跨中恒载挠度偏大, 形成桥面纵向起伏, 加大了车辆对桥梁的冲击, 可谓雪上加霜。
3.2.4 下部构造
该桥下部盖梁、柱、承台混凝土强度均大于25级, 且外观质量较好。
3.3 动静载试验
针对第2孔该桥质量较好的一孔 (宏观看) , 第26孔是险情较重的一孔 (已局部进行加固过) , 故对第2、第26孔进行了动静载试验。
3.3.1 动静载试验
表1中数据表明, 火山灰水泥混凝土梁动静载特性比普通水泥混凝土梁要差得多。
3.3.2 挠度校验
(1) 荷载与挠度关系呈非线性, 混凝土梁裂缝开展较多, 混凝土存在塑性变形等。挠度校验系数为0.39~0.7。
(2) 实测横向分布系数为0.534~0.496, 计算为0.52~0.34, 校验系数为2.51~0.88。
校验系数是桥梁检定试验所得数据 (应力、挠度) 与理论计算值 (应力、挠度) 之比。它是评判桥梁承载能力和工作状态的一个重要指标。若校验系数>1, 则说明结构设计强度不足而不安全;在大多数情况下, 结构的校验系数<1, 其值过大或过小都应认真分析其原因。综合多年运营经验和检定实测资料表明:普通钢筋混凝土应力校验系数在0.45~0.65之间, 挠度校验系数在0.55~0.65之间。
(3) 实测最大挠度为10mm, 小于规范1/600L的要求。
3.3.3 裂缝检测
对第1~3孔、23~31孔勘察, 该桥裂缝开展较多, 且较宽;最大裂缝宽达到0.80mm, 全桥裂缝大于0.25mm的约630m。第2、26孔3号梁在未加载时裂缝宽度为0.25~0.2mm, 加载后分别达到0.29~0.242mm, 卸载后基本恢复到初始值。
3.3.4 基本结论
(1) 该桥主梁混凝土强度低, 横向刚度差, 在动荷载作用下冲击系数偏大, 主梁梁肋竖、横向摆动幅度较大。要提高到汽—20、挂—100荷载, 需对上部构造进行加固。
(2) 桥面板已形成二条纵缝, 消除纵缝拟应加强接缝处结构刚度。
(3) 对于裂缝开展较宽、挠度较大、混凝土强度较低的梁, 无利用价值, 应予以更换新梁。
3.4 加固方案
根据现场调查、动静载试验情况, 省厅组织专家对牤牛河大桥加固方案进行了论证, 确定了桥梁加固、同时加宽该桥。
3.4.1 加固 (宽) 标准
桥面净宽由原来净-7m改为净-10.5m, 两侧设防撞墙, 荷载标准由原汽-13、挂-60提高到汽-20、挂-100。
3.4.2 加固项目
(1) 取消人行道、改设二侧轻型防撞墙。
(2) 更换桥面铺装, 改用钢纤维混凝土桥面。加强桥面铺装混凝土与主梁连接, 使之共同受力。由于主梁恒载挠度过大, 应减薄桥面铺装厚度, 拟采用高强钢纤维混凝土桥面。
(3) 在主梁跨中增加一道横隔梁, 提高整体刚度, 改善荷载横向分布状况。
(4) 对主梁混凝土缺陷及裂缝采用高标号混凝土及环氧胶液灌注裂缝进行补强。
(5) T梁之间接缝凿除旧翼板间50cm×8cm (宽×高) 一段混凝土, 设50cm×8cm (宽×高) 湿接缝, 加强主梁间力的传递。
(6) 加强桥面铺装防水、设防水涂层。
(7) 增设二片大边梁, 对原T梁加固以提高主梁承载力。
3.4.3 主梁加固措施
(1) 对混凝土标准过低, 受力裂缝大于0.8
mm, 裂缝较多的梁予以更换。
(2) 对有利用价值的主梁采用粘贴两层碳纤维素 (CFRP) 进行加固。
粘CFRP加固时, 应在桥面系拆除后, 即恒载卸除一部分以后再行粘贴。
(3) 对主梁梁体大于0.25
mm的裂缝均采用灌胶补强方法予以补强。
通过牤牛河大桥加固改造实例我们可以看到, 由于旧、危桥的成因很复杂, 分析其破坏的真正原因、判定其破坏程度、确定是否有加固再利用价值、提出合理的加固方案就构成了旧、危桥加固改造的核心。另外, 国内关于桥梁加固有不同的说法, 有叫危桥加固的, 也有叫险桥加固的, 但实际上两种说法都不尽合理。因为有些桥梁虽然构不成危 (险) 桥梁, 但由于原设计标准较低, 在长期大自然侵蚀和车辆荷载作用下, 尽管结构没有发生构造性损伤 (坏) , 但已不能适应现行交通荷载标准, 继续使用下去, 会加速桥梁的损坏, 存在较大的潜在危险, 这样的桥梁同样有一个加固的问题, 而且占现有桥梁总数的比例也较大。所以笔者认为无论旧桥加固还是危 (险) 桥加固统称为桥梁加固比较科学一些。
4 结束语
牤牛河大桥全长689.04m, 按现行市场价格建一座同等长度的新桥约1800万元, 采用加固方案总计花费978万元, 节省造价近900万元, 经济效益是非常明显的。通过加固不仅消除了隐患, 而且提高了荷载标准。2000年以来我市已对境内6座大桥进行了加固维修, 取得了很好的社会效益和经济效益。
旧、危桥加固、维修是一项技术上可行、经济上合理的举措。据统计我国干线公路上危桥总的约占桥梁总数的1/3。交通部《公路科学养护与规范化管理纲要》 (1991~2000年) 中提出:“到本世纪末, 基本消灭国省干线公路上的危桥, 并初步达到通行国际标准集装箱车辆的标准。”这就说明不仅一部分危桥需要加固改造, 而且现有一些桥梁也面临如何适应现代化运输需要的问题, 从这个角度讲, 旧、危桥加固改造不仅意义重大, 同时也是公路建设可持续性发展的重大课题。目前, 我省公路管理部门已充分认识到这一点, 着手加大旧、危桥加固改造、维修力度, 加之旧、危桥加固、改造的先进技术不断出现, 新材料、新工艺的推广应用, 必将给我省旧、危桥加固改造带来新的局面, 使桥梁建设与养护步入“建养并重”的可持续发展阶段。
摘要:通过北票/牛河大桥加固实例分析危 (险) 桥的成因及如何确定加固方案。
关键词:危险桥,加固方案
参考文献
[1]公路旧桥加固技术与实例[M].北京:人民交通出版社.
[2]辽宁省交通厅公路管理局.通江口、朝阳南大桥、/牛河大桥加固改造方案会审会议纪要.
[3]辽宁省交通勘测设计院./牛河大桥加固加宽设计文件.
[4]朝阳市公路管理处.朝阳市危险桥梁资料.
桥梁检测与维护加固的重要性分析 第2篇
桥梁,一般指架设在江河湖海上,使车辆行人等能顺利通行的构筑物。为适应现代高速发展的交通行业,桥梁亦引申为跨越山涧、不良地质或满足其他交通需要而架设的使通行更加便捷的建筑物。 桥梁一般由上部构造、下部结构、支座和附属构造物组成,上部结构又称桥跨结构,是跨越障碍的主要结构;下部结构包括桥台、桥墩和基础;支座为桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置;附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。
摘要:随着经济建设发展步伐的加快,我国的交通事业得到了快速发展,由此产生的桥梁建设发展开始逐渐增多。近年来,加强和重视桥梁检测和维护加固的桥梁建设维护工作成为国家和社会关注的重点,如何使加固技术和加固后的检测工作得到完善和发展,是桥梁建设发展的重要任务。文章探讨了桥梁检测与维护加固的重要性。
关键词:桥梁检测;桥梁建设;桥梁事故;维护加固;交通事业
我国的基础设施建设在国民经济快速发展的带动下得到了越来越快的发展,这也为我国的交通道路建设带来了更多发展的机遇,而在这个快速发展过程中,道路桥梁的质量安全事故也处于不断增加的趋势,这使得桥梁检测工作和维护加固的检查工作成为非常重要的问题,当前我国的桥梁检查和维护加固技术手段还存在一些不足,需要不断提高桥梁发展的技术来加强桥梁质量安全建设。
一、桥梁检测的必要性
1.1 桥梁检测是桥梁安全使用的重要保障
在桥梁建设的整个过程由于所涉及到的建设周期、工程投入以及建设施工技术都比较广泛,所以在施工材料和施工时间上涉及的比较多和长,总体来说桥梁建设是一种较为复杂多变并存在很多不可预料情况的建设项目,这种建设的复杂情况使得桥梁的检测工作成为不可忽略的重要环节,只有这样才能充分保障桥梁使用的质量安全性,从而保证桥梁常年使用的年限保障。桥梁经过周全、仔细而认真的现场检测,对所建设的桥梁于所在的地区使用的自然环境和人文条件等的状况来对桥梁长期可能出现的损伤和磨损进行一定评估和查找,并对可能存在的缺陷和未来可能发生的未知桥梁使用变化都要进行发展变化的考量和分析,从而得出这些因素对桥梁在未来长期的使用过程中可能造成的性能损伤和承载力方面的影响,从而更好地根据这些桥梁检测结果分析的具体实际数据来对桥梁进行维护和加固。
1.2 桥梁检测为桥梁建设技术提供更加进步的技术理论
经过对建设的桥梁进行全方位的检测工作,可以非常有效地把桥梁使用过程中产生的技术数据更好地收集和积累起来,为未来桥梁档案和桥梁技术数据库的建立提供科学有效的理论和实践依据,促进未来桥梁建设事业更好地发展。
1.3 桥梁检测不断完善桥梁监测的技术和办法
在不断对桥梁进行检测的过程中,会形成更加合理、更加适合桥梁技术发展的检测办法和检测技能,也不断完善对桥梁检测中哪些桥梁部分是需要进行关键位置和关键事件的重点监测和勘察的部分的确定,从而达到实际检测的质量,对桥梁建设起到维护作用,通过这种桥梁检测为人们提供便利发达的交通道路的需要,同时也推动国家基础建设事业的可持续健康发展。
二、进行桥梁检测的要点和方法
2.1 找准需要进行检测的桥梁部位
在进行桥梁检测过程中,有多种不同的桥梁检测形式和方法,而其中最为基本的是对桥梁的外观进行检测。首先是从桥梁的上部分开始,在进行这部分桥梁检测时主要涉及到的桥梁结构是对承重结构为主的构造进行检测,还需要检测整个大的桥梁结构上的裂缝以及是否有空洞现象,最表面的混凝土的形态是否有脱落现象,另外需要注意的是对桥梁的支座要进行重点检测,查看整个装置是否完整,同时支座的表面是否干净,两面的钢板是否有遭到不同程度的腐蚀,还有橡胶体有没有受到一定程度的磨损等。在检查完桥梁的上部分之后,接着就需要对桥梁的下部位进行检测,主要包括对整个桥台和桥墩的检测以及地基的稳固性和在外界自然环境和使用过程中地基的磨损和冲刷情况,桥墩要注意看其结构是否出现缝隙或者其他情况,同时还需要注意所有表面结构是否有异样,如是否存在混凝土脱落或者是有裂缝等现象,一旦发现这些问题,要及时进行关注并予以解决。
2.2 检测桥梁的技术方法
当清楚了要进行桥梁检测的所有部位之后,需要进行实际的桥梁检测。这需要技术检测人员具备规范而准确的桥梁检测技术,有效地对桥梁进行各个部位的检测。在检测的过程中,要利用当前已具备的科学技术条件对已经造成损坏的桥梁进行最大可能的检修和补救,并为后期桥梁的再检测留下充足的检修数据和相关治理的办法。在针对桥梁的特殊部位检测时,要借助相关放大镜或者测量工具等来用数据记录需要进行故障检测的分析,从而为以后的桥梁维护工作提供必要的检测数据,提高检测的质量和效率。
2.3 桥梁检修出现的相关故障问题和及可能带来的后患
在经过各个部位的周密检测之后,会产生桥梁检测结果,这种检测结果至关重要,尤其是对于新建成的桥梁来说,检测结果的确认直接关系到桥梁在正式投入到使用中的影响,一旦其检测结果与桥梁的实际状况有一定的出入,就会导致桥梁在使用中出现安全隐患,严重时可能造成不可估量的后果和发生严重的安全事故。所以在经过严格、规范的检测之后,应该对桥梁出现的问题包括整体结构中橡胶层的老化、支座的不断变化进行解决,这些是对桥梁的使用年限有着最为直接关系的作用,会影响桥梁长期使用的安全性,如果橡胶层不断老化而并没有在检测过程中检测出这个结果,那么就会使得橡胶支座随着时间的推移失去作用和不能发挥相对应的功能,这不仅给桥梁使用带来了很大的安全隐患,同时还会在很大程度上增加桥梁运营投资成本。因此,对检测出来所对应的检测结果要重视,并将问题迅速解决,避免因为这些故障问题的存在产生不必要的安全隐患和经济损失。
三、桥梁维护加固的建设
3.1 对桥梁上部分进行加固维护的工作要点
经过桥梁检测完成之后,就会针对所出现的检测问题进行桥梁加固维护的工作,首先是对桥梁的上部分结构进行加固维护。这部分的加固维护之前要对所在桥梁进行周边地域环境和条件的勘察和调研,并从多个方面来对这个需要进行加固维护的部位进行全方位的考量和评估,然后有针对性地对有故障的桥梁部位进行加固维护。例如对于桥台部位,为了拓宽原来的桥面,就需要把存在故障问题的原桥进行结构上的改变,从原来的拱形改变成板式构造,这样就能实现把原来的桥梁加固成更加稳固坚实的新桥,同时还具备更加耐用的作用功能。另外需要注意的是,部分建设年代很长的.一些老桥,由于结构设计和构造建设的落后以及使用时间所带来的各种不可估量的因素考虑,即使在检测时没有发现故障问题,但从根本上要认识到这种老桥在过去设计规划上缺乏严格而准确的运输限量要求,所以在使用过程中会存在一些安全隐患的可能,对此,要把这些老桥进行拼宽,确保其能够对超过其运输负荷的量有一定的运输能力和保障。
3.2 对桥梁下部分进行加固维护的工作重点
虽然部分有故障问题的桥梁还能正常地使用,但其根本的问题在于桥梁的棱体受到损害之后,其所需要承受的压力开始转向桥的桥台予以受力,也即是在棱体周围没有足够对外界压力的承受力,一旦有超负荷的重型车辆通过已经遭到破坏的棱体周围时,就会把车辆所产生的压力全部由桥梁的框架结构来负担,如果始终不对其进行加固修复,就会造成整个桥梁出现不同程度和不同部位的裂痕,在这种情况下,必须及时对桥梁进行加固维护,才能避免桥梁出现不可估量的安全隐患。对此,进行桥梁加固的工作,为了更加方便和有效,同时又不会对桥梁的使用造成影响,可以在桥梁的桥台上凿足够粗形状的位置来用更加牢固的梁支撑已经失去抵抗压力的桥台,并浇灌成平面的可以进行受力支撑的框架,此时就能有效抵抗压力,降低桥梁的危险率。
3.3 对桥梁的铺装层进行加固维护
在对桥梁的铺装层进行加固的过程中,其桥梁的铺装层都是由混凝土和沥青所组成,这种铺装层会使得桥梁在经过长期的使用之后产生一定的裂痕和部分铺装层的脱落现象,在这种情况下要对桥梁进行及时的加固。首先是根据出现这种铺装层需要加固问题的桥梁进行当地条件和桥梁使用情况的综合评估和分析,然后制定科学、有效的方案设计,并选择适合此桥梁加固的材料来更好地提高桥梁的耐用能力,避免再次出现铺装层的开裂和脱落问题。需要注意的是在进行加固之前要提前把需要进行加固处理的表面清理干净,并在表面完全干透之后进行铺装层的重新铺装加固,在铺设完成之后,要禁止车辆通行,直到铺装层的表面已经达到了所规定的强度和硬度,然后桥梁即可正常运行使用。
3.4 对裂缝进行填缝加固维护
正常情况下,在经过检测之后的桥梁最常出现的故障问题是桥梁各个部位不同程度的裂缝问题,导致桥梁出现这些裂缝的因素非常多。在出现这种问题时,要使用填缝灌浆的方法来对桥梁进行加固修复。首先是把水泥和砂浆根据一定的比例进行均匀的搅拌配制,然后利用喷浆机把已配好的砂浆均匀地注入到裂缝中,以此来提高铺装层的耐用性和牢固性,也避免了钢筋出现锈蚀等问题,更加有效地保障了桥梁使用的安全度。
四、结语
综上所述,桥梁建设的发展是我国交通事业发展的重要组成部分,尤其是在当前我国经济建设大力发展的趋势下,基础道路建设在快速发展,这就要求道路建设具备更加高标准、高水平的建设水平,而桥梁的检测和维护加固工作是其中最为关键的内容,尤其是随着近年来发生的各种桥梁事故,使得桥梁检测和加固更加重要,因此必须不断提高桥梁检测和加固技术以更好地保证道路发展的安全性。
参考文献:
[1] 闫晋君.关于公路危桥的加固技术与探索[J].江西建材,,(1).
[2] 张军,陈国平.现役桥梁结果性能评估及全寿命维护加固决策[J].公路与汽车,,(2).
桥梁加固分析 第3篇
【关键词】钢筋;混凝土;桥梁;病害;维修;加固
当前的钢筋混凝土桥梁因为种种技术因素的限制,往往在投入使用后一段时间内,出现一些病害现象,例如出现混凝土开裂、桥头跳车和钢筋生锈等病害,这些病害严重影响到钢筋混凝土桥梁的正常使用,更会降低桥梁的使用寿命。所以,必须针对各个部位的病害程度采用适当的维修和加固措施。
1.钢筋混凝土桥梁的病害
1.1上部构造病害
桥梁因为年代的原因和施工技术的影响,常会引起桥梁表面的缺陷:蜂窝,漏筋,麻面,空洞,工作缝以及外观质量太差;再者,桥梁中存在多余的积水;基座易发生滑动;桥面发生断裂和塌陷等现象;主梁发生病害,使得承载力变低。
常出现一些结构裂缝,主要引发原因有:混凝土收缩,荷载引起,地基沉降,钢筋锈蚀,温度变化和原材料质量等原因导致。
1.2下部构造方面
下部墩台往往发生常见病害:结构弯曲变形,滑动,钢筋锈蚀;受到外界压力的打击;原料发生退化和脱落。基础常发生以下病害:过大的压力下引起基础承载力降低而变形;基础的滑动;桥梁结构发生断裂和变形。
2.桥梁病害的原因分析
2.1裂缝的维修
蜂窝主要是因混凝土在施工过程中的振捣和灌注操作适当,导致离析的出现,水泥砂浆流失严重而导致蜂窝,也会因结构设计不当引起。
漏筋主要是因施工质量差引起的。麻面主要因为施工过程中的模板表面不光滑。空洞主要是因结构设计不当和施工工序的不规范引起的。
外观质量不良主要由于施工不严,没有按照规范进行,导致离析的出现,导致外观不良。
2.2外在因素的损坏
桥梁受到洪水、冰雹和地震等自然灾害的破坏。也可能是因桥梁的地址不当,导致局部结构受到损坏。
2.3自然老化
随着桥梁使用时间的延伸,桥梁自身会发生各种老化现象,导致桥梁的使用功能和承载力慢慢衰退。
2.4超龄使用
一些桥梁的使用时间太长了,超过了它自身的使用期限。
2.5承载力加重
随着国内交通行业的发展,桥梁荷载等级的设计标准越来越高,但是实际使用荷载往往超出设计很多,在长期的超重荷载运营的下,桥梁会因不堪重负发生结构病害。
2.6前期处理不当
一些桥梁的后期损害是因设计时期很多原因引起的,在前期并不会显现,只有当使用一段时間后才能显示。还会因施工质量不过关,施工技术和施工手段落后等原因导致病害的产生,使用时间一长,就会暴露病害问题。
2.7没有采取恰当的后期方法维修和加固
在桥梁交付使用后,必须进行必要的维修和加固,但是由于在实际维修中措施不当,导致维修措施没有发生原有的作用。例如,桥面排水处理不当导致桥面渗水;支座维修不当引起整个结构的受力不匀。一些不当的加固维修措施,甚至会加固病害的发生,例如桥梁加固位置不当,力量过猛或不够,引起桥梁结构的变形。
3.桥梁病害的维修加固措施
常见的钢筋混凝土桥梁病害是由多种因素引起的,它们加速了桥梁的侵蚀,所以必须考虑各种处理病害的方法,有效抑制混凝土桥梁的病害,提高结构的抗侵蚀能力和桥梁的使用寿命。
3.1混凝土
3.1.1选用合适的混凝土或砂浆补强
一旦发现桥梁混凝土被侵蚀,就必须进行补强,如果侵蚀面积不大,只需选择合适的混凝土补强,应选择与原本的混凝土粘接能力好、具有一致的线膨胀系数、强度和抗压力度能满足要求的补强泥浆,尽量保证泥浆良好的和易性和较好的密实度,降低混凝土被冻融的可能。如果桥梁是浸在水中的,则一定要选取抗水性好的泥浆补强,并添加适当添加剂,来强化桥墩的强度。如果病损面积大,可以增大原来结构的尺寸,减少混凝土面的拉应力,杜绝产生裂缝的。
3.1.2提高混凝土的密实度
混凝土桥梁之所以会裂,是因水的进入导致的,水通过缝隙进到混凝土的内部,并于内部的钢筋发生化学反应,加速了混凝土的侵蚀和裂缝。在高压注浆方式下,提高混凝土的密度,也可采用新型材料渗透性结晶材料,使其与混凝土内部的物质发生化学反应,生成阻塞贯通毛孔的凝胶,增加混凝土的防渗性,加强了桥梁的抗侵蚀能力。
3.1.3适当增加混凝土保护层的厚度
有害物质以水为载体到达混凝土内部的钢筋结构是需要一定时间的,我们还可以通过增减混凝土保护层的方式,延长有害物质到达内部钢筋的时间,进而延长了钢筋被侵蚀的时间,延缓了混凝土裂缝的产生,增长了混凝土桥梁的使用寿命。
在钢筋混凝土耐久性规范颁布之前,建筑行业通常使用的是混凝土保护层净厚度是十五毫米,如果从结构受力方面来说,增强了桥梁的承载能力,但是抗侵蚀性就不那么强了,在恶劣的环境下很容易使有害物质进入钢筋位置,与钢筋产生一定的化学反应,使混凝土裂缝进一步扩大。所以对于侵蚀严重的桥梁可以采用增加保护层的厚度来延缓裂缝的产生。各国规范在规定最小混凝土保护层厚度时,除普遍考虑环境条件外,对其他条件的影响各有侧重,如美国规范对构件类型、钢筋类型和直径大小很重视,将构件分为三个档次,板墙小梁、梁柱、壳体折板等;对不同粗细的钢筋也予以区别对待。而英国规范对混凝土强度等级不同则规定也不同,好的钢筋进行绑焊。在混凝土补强后,在结构表面再喷涂阻锈剂。
3.2表面病害维修
针对桥梁的蜂窝、空洞、表面风化、麻面、剥落等病害,应清除松散部分,用高标号混凝土或水泥砂浆填补。
一旦桥梁发生漏筋或保护层剥落,应凿去松动的保护层,清除钢筋锈迹,损坏不大时可用环氧砂浆修补,损坏面积大时用喷射高标号水泥砂浆修补。
混凝土一般会用到直接灌筑、喷射及压浆等修补法。当修补工作面积较大时,应在灌筑前设立模板,以保护修补的外观质量。
施工前应凿除构件中的蜂窝或空洞等缺陷,且凿毛修补部位,并保持老混凝土表面的湿润、清洁和不沾尘土;为保新老混凝土的结合性,应在界面上涂抹一层水泥砂浆。可以采用水泥砂浆人工涂抹法和喷浆修补法补强。水泥砂浆人工涂抹法用于修小面积的病害,喷浆修补法适用于老混凝土和比较严重的病害。
3.3钢筋维修
混凝土抗渗性较好,但因为不同的施工条件和施工质量,会不可避免的出现微小的孔隙和裂缝,容易导致有害物质的侵入,腐蚀钢筋。针对侵蚀轻微的钢筋混凝土结构,应该在混凝土表面涂刷阻锈剂,以便不影响混凝土的透气性和水分散发,保护钢筋,避免发生大程度的锈蚀。掺入阻锈剂时要注意结合有害物质,使钢筋不会因结构设计不当发生破坏。如果钢筋混凝土结构侵蚀严重,必须剔除松动的混凝土,再结合具体情况处理钢筋的锈蚀,如果钢筋是表面锈蚀,应在除锈后在表面涂刷阻锈剂,如果钢筋的有效面积明显减小,应该采用同型。■
【参考文献】
[1]邹虎,罗小峰.既有钢筋混凝土刚架拱桥的加固处理技术[J].公路交通科技(应用技术版),2010(10).
公路桥梁加固技术分析 第4篇
一、工程概况
某公路桥梁为分离式立交桥, 桥梁全长为76.55m, 桥垮组合为15+17+17+15m。中心桩号为K180+983.20m。桥梁上部结构为钢筋混凝土现浇连续箱梁, 下部结构为直径为1.5m的钻孔灌注桩基础。桥梁按照85规范和二级路进行设计。目前该桥存在的主要问题为:桥面的铺装破损较为严重, 出现较大面积的龟裂, 并呈破碎状;在箱梁的底板上有横向的裂缝, 缝宽约0.13~0.28mm之间;部分裂缝延伸到腹板成为竖向裂缝, 整条裂缝为U型, 腹板裂缝延伸到翼缘和顶部交界处;底板通气孔附件存在横向裂缝;由于桥台支座受到较大压力而变形, 支座的下半部分直径要大于上半部分。需要对裂缝进行灌浆及封闭处理;重做桥梁的伸缩缝并完成两侧桥台支座的更换;桥面铺装需重做。
二、桥梁加固的目的和基本要求
1. 确保桥梁的安全、使用、完整及耐久
公路桥梁经常遭受风吹日晒、水流侵袭, 受到外界温度、湿度环境影响较大, 同时容易遭受地震的破坏;车辆在通行时产生冲击力和机械轮胎产生磨耗;河道上的桥梁可能遭受船只的碰撞;特殊情况下, 在桥梁周围可能存在某些工程频繁施工, 导致桥梁安全受到影响。公路桥梁在运营使用过程中, 难免产生损失或病害, 如果桥梁发生病害, 需要及时维修。小问题小修理, 随时坏随时修, 避免病害的扩大, 确保桥梁结构安全。桥梁产生病害后, 如不及时进行维修, 容易导致病害逐渐扩大, 致使桥梁结构提前被破坏, 严重情况下可能产生桥梁倒塌事故。公路桥梁的适用性和耐久性受到破坏, 必然对交通运输造成影响, 可能产生严重的经济损失。
2. 掌握公路桥梁结构状况, 完善档案资料
对公路桥梁进行维修加固前, 需要对公路桥梁设计文件、工程施工记录、工程质量检验、工程竣工验收、桥梁运营状况记录以及维修加固历史记录等技术资料熟悉并掌握。维修加固前, 要采用调查和测试手段, 确保具有完善的桥梁档案资料, 以便了解桥梁实际结构状况。
3. 通过维修加固, 改善桥梁通过能力和承载能力
对中小型公路桥梁进行维修加固, 只要桥梁地基可靠、桥梁墩台的承载能力足够, 就可以在不对基础进行加筑的情况下, 对桥墩和桥台进行拓宽加固, 通过增加桥面行车道宽度来提升车辆通过能力。桥梁原有设计荷载的等级较低, 无法满足通行重车的要求, 需要根据实际情况来实施加固处理, 通过维修加固, 提高桥梁承载能力。
三、公路桥梁加固技术
1. 加固旧桥主梁技术
旧桥主梁加固技术主要包含四个方面:第一, 要充分利用墩顶上方的两孔梁端多余空间来设置挑梁。设置的挑梁为现浇横向式悬臂挑梁, 在挑梁上安全预制微弯板;第二, 在悬臂部分, 设置“π”形人行道上梁。确保桥梁两侧的人行道梁要超过主梁, 将人行道梁支承点设置在路堤和边墩挑梁的特设支墩上, 以减少加宽桥台的工程量;第三, 施工过程中, 对桥面的拓宽部分和铺装层之间需要加入钢筋网, 便于提高桥梁的整体性。最后, 桥梁的伸缩缝要设置在挑梁顶的中心部位, 将行车道路面延伸到挑梁上。
2. 拓宽加固技术
为避免对正常通车造成影响, 需要采取交通管制措施, 可以采取一边通车另一边施工的形式进行拓宽加固。进行拓宽加固时, 可以利用原有的旧桥墩台, 在桥梁上部完成扩宽加固施工。此种施工方法可以节省更多建设资金, 但也存在一定局限性, 施工设计方案如果考虑不够周全, 无法满足设计荷载要求的需要。
3. 桥面整治技术
公路桥梁的特殊性质, 决定了其安全运营需要具有坚实稳定的基层。进行维修加固时, 为提高桥梁的整体质量, 需要对原桥面基层进行清除, 对部分砂石垫层也要清理, 如果桥面不是砂石填料的, 则需全部清除, 而后改换为砂石填料进行碾压并夯实, 完成水泥稳定砂石层基层的摊铺并浇筑钢筋混凝土桥面。
4. 加大截面加固施工技术
加大截面加固施工技术是针对钢筋混凝土结构公路桥梁加固处理的常用技术, 该技术主要是在公路桥梁原有结构基础上, 来浇筑一定厚度的钢筋混凝土, 从而达到维修加固的目的。施工时通常采用加大主梁梁肋高度或高度计加厚桥面板等方式。加大截面加固施工技术适用于T梁桥或小跨径板桥的加固, 具有适应性强、操作简单、设计和施工技术经验成熟等特点。公路桥梁采用加大截面加固施工后, 能够大幅度提高桥梁刚度, 对提高桥梁承载能力具有显著效果。缺点是在施工现场的湿作业时间较长, 容易对公路桥梁正常行车造成影响。
5. 加固主梁负弯矩技术
主梁负弯矩区荷载作用下, 会产生大量的裂缝, 同时桥面铺装层也会产生大量网裂。裂缝及网裂的产生, 不仅影响到桥梁美观, 同时会造成雨水渗入翼缘板和主梁中, 导致桥梁主体受力钢筋锈蚀, 对桥梁使用寿命造成影响。主梁负弯矩加固处理时, 要依据计算资料来增加纵向受拉钢筋, 并将钢筋置于桥梁原铺装层的范围内。通过新设计标准的荷载负弯矩的作用, 可以将桥面混凝土的拉应力提高到3.96MPa, 采用钢纤维混凝土时, 抗拉设计的强度会大于拉应力, 能够保证桥面不出现裂缝。加固处理时需要对负弯矩桥面铺装层采用现浇钢纤维混凝土, 同时要同梁顶翼缘板牢固连成整体, 以提高加固效果。
6. 维修伸缩缝
(1) 维修钢板伸缩缝
钢板出现变形、螺栓脱落或不能正常运行时, 需要及时拆除并更换新型伸缩缝。如果钢板和角钢的焊接破裂时, 需要消除污垢后并重新焊接牢固。
(2) 维修U型锌铁皮伸缩缝
锌铁皮出现老化、断裂或开裂时, 需要及时拆除并更换为新型伸缩缝;锌铁皮软性填料老化脱落时, 需要将缝隙泥土清除干净并注入新填缝材料。铺装层收到破坏时, 对破损位置进行划线切割并凿除, 旧料清除后进行新面层的浇筑。
(3) 维修橡胶伸缩缝
橡胶伸缩缝出现老化、脱落或角钢松动、变形时, 需要及时拆除并更换新型伸缩缝。
(4) 维修桥面伸缩缝
桥面伸缩缝维修时, 在确保质量的基础上, 要尽量缩短施工工期, 避免对公路交通造成影响。
7. 桥面铺装加固
(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层钢筋网, 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, 钢纤维混凝土修补法, 聚合物混凝土罩面法等。
四、结语
桥梁加固方案 第5篇
(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
桥梁加固分析 第6篇
1 南京华路公路设备工程有限公司 江苏南京 210000;
2南京公路防护设施工程有限责任公司 江苏南京 210000
摘要:道路桥梁在长期运行中,受自身内部因素与外部因素的影响,经常会出现结构上的病害问题,如果不能对这些病害做到及时处理,会对桥梁的安全及使用寿命产生一定的影响。本文主要对道路桥梁运行过程中出现的病害情况进行简要分析,并对桥梁加固技术进行了相应的研究。
关键词:道路桥梁;病害;加固技术
随着我国经济的快速发展,城市化建设也在不断加快,在城市道路建设中,桥梁建设速度与数量急剧增加,而伴随着私家车辆的提升,对桥梁承载力与使用年限提出了更高的要求。受各种因素的影响,我国城市道路桥梁中普遍存在一些结构病害,从安全方面考虑,针对病害采取相应的加固处理是非常有必要的。
一、道路桥梁常见病害分析
(一)裂缝
裂缝不仅是我国道路中常见的病害,也是城市桥梁中十分普遍的病害。城市道路桥梁出现裂缝的主要原因是桥梁长期以来受到车辆的压力,使混凝土与钢筋受到一定的影响,进而形成裂缝。在桥梁实际运行中,裂缝轻者对行车舒适度造成一定的影响,严重的裂缝则对行车安全造成危害,另外,裂缝将混凝土包裹的钢筋结构裸露出来,这会加快钢筋的腐蚀速度。
(二)剥蚀
剥蚀能够用肉眼观察,属于桥梁外观形态的病害,具体如桥梁结构疏松起皮,混凝土剥落、蜂窝麻面等。如果是混凝土发生剥落,会减小桥梁构体的截面积,使桥梁应力增大,降低桥梁的使用寿命,并使得自然水会空气中的有害化学物质对桥梁内部进行腐蚀,从自然腐蚀上分析桥梁剥蚀,具体包括风化剥蚀、水质剥蚀、冰融剥蚀等。
(三)钢筋腐蚀与混凝土碳化
钢筋腐蚀主要是钢筋混凝土结构发生破坏,使混凝土承受过大的桥梁应力。混凝土碳化如果不断加剧,桥梁会逐渐形成裂缝,对桥梁的安全使用与使用寿命造成影響。
(四)混凝土内部存在毛细管与气泡
在前期施工过程,没有压实混凝土会导致混凝土中存在毛细管管孔,使空气中的水、氧气与二氧化碳等进入到混凝土中,并渗透到钢筋部位,这对桥梁的使用寿命构成严重威胁。
(五)地基不均匀沉降
软土地基的地区进行桥梁建设,如果地基处理的不好,会使得桥梁地基发生不均匀沉降现象,进而造成桥梁开裂、下沉等情况。
二、道路桥梁加固技术分析
(一)裂缝修补技术
裂缝修补技术在实际中又包含桥梁表面处理技术、注浆技术、填充技术等,表面处理技术主要是针对桥梁中出现小型裂缝的病害处理。实际施工中,在裂缝上涂抹相应的防水材料或者进行填料即可完成道路的修补工作,这样能够有效提升桥梁的防水能力与使用寿命。注浆技术适用于桥梁中等裂缝的处理,能够大大提高桥梁的防水性能与使用寿命,在材料选择上主要使用环氧树脂,采取低速、低压的方式进行实际操作,并且可以采取钢钉与环氧树脂相结合的方法,这能够保证施工后桥梁整体的稳定性,有效避免裂缝的持续扩张;填充技术则适用与较大的裂缝修复,具体施工中在裂缝相应位置凿出一条深槽,然后用水泥砂浆、沥青等填充材料将深槽填满,防止裂缝的进步步扩展,提高桥梁的整体稳定性。
(二)桥梁加固增强技术
对桥梁上部进行加固能够有效提升桥梁的稳定性,常用的桥梁加固增强技术主要包括加大截面积、外部粘贴、外部预应力加固等方法,加大截面积主要是增大桥梁的宽度,根据桥梁的净空条件以及桥梁的实际荷载实施。实际施工中,加大截面积加固还包括加配钢架与加大截面面积两种方式;外部粘贴主要是利用桥梁工程中专用的粘合剂,比如强度较大的环氧树脂,将玻璃钢、型钢等材料与桥梁结构粘结在以期,这主要是增加桥梁整体的承载力;外部预应力加固根据桥梁建设使用预应力的原理,通过增加桥梁原始构建的初始应力来达到提升桥梁整体预应力的方法,增加预应力的主要作用是减小裂缝宽度,提高裂缝修补与裂缝闭合,进而提升桥梁的使用寿命。
(三)锚喷技术
在道路桥梁的上部进行加固处理中,可以使用相应的施喷机具来完成桥梁的加固程序。实际施工中,采取喷射硅的方法,无论在加固桥梁结构还是喷射使用材料上都比普通的浇硅技术要强,使用锚喷技术,能够使材料凝结的速度加快,且强度也较高,并且使用锚喷技术具有无需利用模板、操作起来简单、锚喷设备结构也简单、机械化程度高、占地面积较小等优点。
(四)外包裹纤维塑料加固技术
这种加固方法应用到桥梁建筑中新型复合材料,使用的复合材料为纤维塑料材料,用来代替传统外包裹型材的钢材,在实际施工中,将包裹固定在桥梁中需要加固的构建上,形成受拉区域,强化桥梁构建的整体承载能力。这种方法与其他的方法相比,具有型材加固技术独特的优点,在耐自然环境腐蚀方面具有较强的能力,并且重量轻、实际维护成本也较低,但是由于这种技术使用的纤维塑性材料具有较高的可燃性,因此在加固完成后要制定相应的防火措施,确保加固功能的稳定使用。
结语
在道路桥梁的实际使用中,病害是引起交通事故的一个重要原因,所以,在桥梁管理中,要经常对桥梁进行检查,及时发现病害,具体分析病害的危害与成因,采取有效的加固措施进行病害的处理,从而杜绝道路桥梁病害带来的安全隐患。在病害加固处理上,要不断更新与改进加固技术,尽可能将最新的技术与材料结合应用到桥梁加固工作中,保证道路桥梁的长期稳定运行。
参考文献:
[1]范兆龙.道路桥梁的病害成因及加固技术分析[J].江西建材,2015(16).
[2]林晨.道路桥梁的常见结构病害及加固技术分析[J].江西建材,2015(22).
[3]周家强.道路桥梁的病害及加固技术探析[J].江西建材,2014(19).
桥梁加固常见方法及特点分析 第7篇
桥梁在设计建造阶段, 都会根据当时的交通状况来合理地设计各项参数, 但是随着经济建设的发展以及交通运输量的增长, 桥梁所能够承受的重量荷载已经超出了预期设计的范围, 会对桥梁造成严重的损坏, 缩短使用寿命。为了保证桥梁运行的安全性, 需要对危桥进行重建或者加固。考虑到重建需要拆除和重新建造, 不仅工艺复杂, 并且施工周期长, 耗费资金量大, 无论是从技术性还是经济性方面考虑都不合理。如果对现役桥梁进行合理的规划, 在现有桥梁的基础上对其进行加固改造, 会节省大量的资金, 并且缩短了工期, 具有很高的可行性。所以对于现役桥梁进行加固改造是常见的修复方法, 下面对此进行详细的介绍。
1 加固方法
1.1 粘贴碳纤维加固法
碳纤维片材加固桥梁的形式主要用于混凝土桥梁的基本构件和节点的加固补强, 其加固的效果主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压构件的轴向抗压承载力, 提高构件的刚度以及延性。由于碳纤维片材, 特别是碳纤维布质量轻且厚度薄, 在混凝土桥的有关部位加固较灵活。碳纤维片材因碳纤维排列方向不同而使各方向拉伸强度不尽相同, 碳纤维片材的纤维向与受力向相同时, 其拉伸强度最高。在采用碳纤维片材进行加固设计中, 必须正确掌握纤维的布置方向。
1.2 粘贴钢板加固法
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。在处理粘贴面时, 混凝土面应凿除粉饰层, 清除油垢、污物, 然后用角磨机打磨除去1~2mm厚表层, 较大凹陷处用找平胶修补平整, 打磨完毕用压缩空气吹净浮尘, 最后用棉布沾丙酮拭净表面, 待粘贴面完全干燥后备用。然后进行加压固定及卸荷系统准备, 加固构件所承受的活荷载宜暂时移去, 并尽量减小施工临时荷载。加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统, 能更好的保证后粘钢板与原构件协同受力, 加固效果好, 施工效率较高。
1.3 桥面铺装加固法
桥面铺装法的核心思想就是通过桥面铺装参与受力, 加强桥梁的整体性和稳定性。方法主要有: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, 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。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层钢筋网, 浇筑整体化混凝土。
1.4 桥墩加固
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。
2 现役桥梁加固的特点
2.1 设计水平较高
对于新建桥梁来讲, 因为施工现场的环境比较简单, 所以根据桥梁的功能以及周围的环境, 可以根据自已的意愿合理的设计桥梁, 难度较小。但是对于现役桥梁进行设计需要具有较高的水平, 因为是在现役桥梁的基础上进行设计, 所以不仅要考虑现有的交通运行状况以及周围的环境, 还要对原有的桥梁的使用状况进行调查研究, 对其各构件的现状进行分析, 然后合理的制定出设计方案。这个阶段的设计会受到很多因素的束缚, 所以对于设计师的技术要求较高, 存在一定的挑战性, 设计难度较大, 设计的准则是对于原有桥梁尽量少动, 还能够维持运行功能的不拆除, 提高设计方案的经济性。
2.2 加固标准不同
现役桥梁的设计水平是和当时的经济发展状况相适应的, 由于受到技术水平, 资金投入以及交通运输量等方面的限制, 桥梁的设计水平较低, 只能维持当时的交通量, 各个构件的工艺参数也是根据当时的标准而设计的。但是在交通运输量有所提升的情况下, 对于桥梁的运行负荷有所增加, 桥梁现有的设计水平已经无法满足交通运行的荷载, 所以在重新加固的过程中, 加固的标准也存在差异性。因为重新加固需要充分的考虑到现役桥梁各方面的工艺参数, 然后结合现有的交通运行状况, 重新设计加固标准。设计的参数既要保证原有桥梁的运行性能, 同时还要对构件的承载能力有所提升。
2.3 施工难度较大
因为加固桥梁的施工需要在现役桥梁的基础上施工, 周围的环境比较复杂, 受到到束缚条件太多, 所以在施工的过程中会存在很多的困难。因为是重新加固, 所以需要在不影响交通运行的基础上保证施工的进度。施工的过程中, 对于材料的存放, 施工机械的使用以及运输车辆的安排等都需要合理的布置, 避免对周围的环境造成影响, 所以对现役桥梁加固具有很大的施工难度。
3 结束语
桥梁是连接道路的主要枢纽, 是保证交通畅行的重要组成部分, 所以要保证桥梁的稳定性和安全性。城市中很多的桥梁在建设的时候, 由于当时的交通运行能力较低, 所以设计水平不高, 桥梁可以承受的荷载较低。随着交通运输业的发展, 很多桥梁已经无法满足现有的交通运行状况, 所以需要对其进行加固。在桥梁加固的过程中, 应该根据桥梁加固的特点, 以及现有的交通状况, 制定出合理的设计方案, 在提高桥梁稳定性的同时, 也要考虑经济性的特点。桥梁加固工程的顺利开展, 为我国的城市建设创造了有利的条件。
参考文献
[1]王金城.浅谈桥梁加固的几种常用方法及原则[J].中国高新技术企业, 2009.
[2]关天发.碳纤维复合材料在桥梁加固中的应用研究[D].暨南大学, 2008.
桥梁加固分析 第8篇
一、桥梁的设计原则
在公路、城市道路和铁路中桥梁都是重要的一部分, 特别是中型、大型的桥梁建造对于我国的经济、国防、政治都有着举足轻重的意义。所以, 桥梁的修建必须满足当地实际的发展需要, 在保证桥梁安全可靠、技术先进、经济合理和经久耐用的基础上, 还必须遵循环境友好和美观的设计原则。与此同时, 桥梁的建设需要考虑到以后的养护便捷, 施工过程中就地取材、因地制宜。
(一) 安全可靠
设计人员在设计桥梁结构的过程中, 需要确保桥梁的耐久性、稳定性和强度都能够达到相关安全要求。对于桥梁防撞栏杆的设计要充分确保车流和人流的安全。通过增加防撞栏杆的强度和高度来防止车辆碰撞栏杆或者人行道的交通事故。设计人员需要明确良好的照明设计是避免多数交通事故发生的重要手段, 对于交通运行繁忙的桥梁, 不仅需要设置优良的照明设备, 还需要完善相关的交通指示标志, 从而减少交通事故的发生。如果在易变迁河床地段进行施工, 必须首先做好导流设施的建造, 以此来避免水流对桥梁基础部分的过分冲刷。如果在通行大吨位的大型船舶河道建造桥梁, 不仅需要依照实际需求增加桥梁的孔跨径, 而且需要设置防装构筑物, 从而避免船舶对桥梁建筑的损害[1]。如果的地震区进行桥梁的建设, 就需要确保桥梁的建设符合桥梁抗震需求, 通过采用可靠的防震措施来增强桥梁的抗震能力。对于一些类型特殊的桥梁, 比如大跨柔性桥梁, 在设计中就需要把风振效应纳入考虑范围。
(二) 桥梁的耐用性
在设计桥梁的过程中需要充分考虑到使用后的交通流量和预期使用年限, 进而设计满足要求的桥面宽度。在进行常规荷载试验的过程中桥梁结构不允许出现超出规定的裂缝和变形, 只要这样才能确保桥梁在承受标准荷载时不会出现问题。对于桥垮结构的设计, 要保证其便于通航、泄洪、或者利于行人和车辆通行。与此同时, 桥梁的入口和出口在紧急状况下要能够进行正常的疏散和进入, 并且不会出现交通堵塞的情况。设计人员在设计桥梁的过程中, 要对其综合利用有全面的考量, 其设计方案要利于通信、电气和水管线的铺设和搭载。
(三) 确保经济效益最大化
设计人员在设计桥梁的过程中要遵照便于施工、就地取材和因地制宜的施工原则, 以此来确保经济效益的最大化。综合考虑桥梁的造价成本和后期养护的费用, 进而选择最低费用的经济型桥梁。桥梁的设计要全面后期维修的方便程度及费用话费, 维修方案的设计要力求不中断交通或者把中断交通的时间降到最少。尽量选择水文、地质条件优越的地段进行桥梁建设, 同时尽量缩短桥梁的长度。通过选取两岸运距短的方案, 以此来保证桥梁建设的经济效益最大化, 这样以来可以增强对通行车辆的吸引力, 在最快的时间内收回成本[2]。
二、桥梁加固的技术途径分析
桥梁加固指的是通过该深桥梁构件的结构性能和强度来提升或者恢复桥梁的实际荷载能力, 从而达到延长使用时间、满足现代交通运输要求的目的。当前, 对于桥梁的改造和加固手段主要有以下几种形式:
(一) 加强薄弱的构件
如果桥梁结构具有重大缺陷或者特殊情况下桥梁需要通过重型车辆, 这是就需要加强桥梁中不符合安全承载需求的构件, 一般会采用新型材料 (钢板、玻璃钢、喷射混凝土、钢筋、混凝土) 来增加主拱圈或者主梁的截面积。也可以采用环氧树脂或者高标号的水泥砂浆对桥梁裂缝进行封填。还可以通过设置外部后张预应力筋来增加外部的预应力, 或者使用化学粘接剂来加固桥梁。
加装钢板能够在很大程度上提升桥梁的抗力, 同时不会使桥梁的横截面变的过大。当着这种方法也有其局限性, 加固钢板的加工过程难度较大, 并且需要加装必要的支护设备, 而且在桥梁后期的使用中, 需要对加固钢板进行细致的保养和维护, 这会消耗大量的人力物力, 因此并没有得到广泛的应用。在桥梁的表面设置玻璃钢, 可以起到临时加固的作用, 让大吨位的车辆通过桥梁, 但是由于其弹性模量比混凝土低很多, 常常会在受力后变形破损。加装钢筋可以有效的增强桥梁的抗弯性, 在桥梁的表面固定钢筋不会让桥梁过重, 但是这种加固方式会损伤到桥梁的外观, 所以在桥梁加固中也不常用。
(二) 增加桥梁的辅助构件
如果桥梁因为承载能力不足或者其它原因受到了损坏, 那么可以在桥梁结构中增加辅助受力构件。例如, 增加横梁、拱肋或者纵梁等等。也可以使用全新的预制构件来把桥梁结构中受到严重损坏但是又难以维修的构建。在这个过程中需要应用足够可靠的施工技术, 首先设置合理的临时支撑, 而后在对构件进行替换, 以此来确保桥梁结构不被破坏。
(三) 对台、墩和基础进行加固
大部分桥梁的病害和缺陷都是由基础问题或者墩台问题引发的。对于发生此类问题的桥梁, 一般会应用顶推法、钢筋混凝土箍套、增加桩基或者利用钢筋混凝土钢拉杆及土拉杆来世家预应力的方式来对基础和墩台进行加固, 通过改变基础或者墩台的受力情况, 来确保桥梁具有足够的承载能力[3]。
(四) 减轻横载
通过减轻桥梁结构的恒载能够显著的提升桥梁承受荷载的能力。尤其是对于桥梁基础承载能力有限的状况, 非常适合采用减轻桥梁横载的措施来提升桥梁的荷载承受能力, 这种加固措施具有良好的经济性。例如, 更换拱上材料, 把实腹式桥梁改造成空腹使桥梁。
(五) 改变桥梁的结构体系
这种方法是运用板和梁的组合作用或者梁的连续作用来改变桥梁结构的受力情况, 从而提升桥梁的荷载承受能力。例如, 用梁式体来替换拱式体系, 用刚接替换铰接, 采用八字撑或者辅助墩来组成多跨结构, 从而替换单跨梁结构。
结论:在桥梁使用中会出现各种桥梁问题, 为了保证桥梁的正常使用, 相关人员需要应用针对性的处理措施来解决桥梁问题。在对桥梁的改造和加固过程中, 需要具备创新精神和探索精神, 并且使用最先进、最可靠的施工材料和技术工艺。在对桥梁进行加固和设计的过程中, 力求施工的一步到位, 从而确保桥梁的低故障率, 让桥梁发挥出其最大效能, 以确保我国桥梁交通的正常运行。
摘要:一直以来, 我国的桥梁建设技术都保持着较快的发展速度, 但是在对桥梁的加固和维修养护方面仍然存在较多的问题。本文阐述了桥梁的设计原则以及对桥梁进行加固的技术方式, 以期对实际的桥梁设计建造提供有益的指导。
关键词:桥梁设计原则,桥梁加固技术,分析
参考文献
[1]胡玲.世纪公园景观桥梁设计[J].城市道路与防洪, 2014 (1) :68-69.
[2]王龙甫.桥梁转体施工[J].北京:人民交通出版社, 2014 (6) :97-98.
道路桥梁结构病害与加固分析 第9篇
在建设道路工程中, 桥梁的建设是极其重要的, 首先, 桥梁的结构应该具有足够的强度, 以确保桥梁可以承受足够大的重力;其次, 桥梁的内部结构应该具有足够的刚度, 这样的刚度是确保桥梁在满载的情况下不会产生变形的状况;最后, 桥梁内部结构的尺寸应该是适合的, 这样才会避免因为压力的变化而导致弯曲的情形出现, 影响桥梁的稳定性。但是, 由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、设计与施工质量的分散性都会致使在长期使用过程中桥梁结构产生病害, 具体原因如下:
1.1 原设计荷载偏低。
随着经济的不断发展, 交通运输业也在不断的发展, 运输车辆的最大荷载量也在逐渐的扩大, 原来设计的桥梁的最大荷载量根本就无法满足现在的运输要求, 一旦大型运输车通过桥梁就会给带来严重的病害。
1.2 桥梁施工质量差。
在进行道路工程施工的时候, 我们一定要确保施工的质量问题, 在施工的时候一定要按照设计的要求和施工的程序来进行桥梁的施工。
1.3 不重视桥梁后期养护工作。
在道路桥梁施工结束后, 相关的桥梁管理部门根本就没有重视对桥梁的后期进行养护的工作, 使得桥梁存在的问题不能及时的被发现。
1.4 自然灾害的发生。
在夏季是洪水, 山洪爆发等自然灾害的高发时期, 自然灾害的发生极易引起一些地质灾害的同时发生, 洪水和山体滑坡对桥梁的危害是十分的大的。
2 桥梁加固的流程
在桥梁的结构发生病害以后, 为了保证桥梁的正常使用和安全性, 应该对桥梁采取相应的措施, 可以进行桥梁的加固或者是更换一座新的桥梁。在进行桥梁的加固的时候, 通常的工作程序是先要对桥梁结构的可靠性进行鉴定, 确定桥梁的结构出现问题后进行加固方案的设计, 在方案设计完成后对加固方案进行确认, 然后组织施工人员进行施工, 最后是对施工的质量情况进行验收。
对桥梁结构的可靠性鉴定, 主要是对病害结构进行分析, 以便设计出好的加固方案, 加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程, 对于大型结构加固, 为确保质量和安全, 施工前应编制施工组织设计。
3 桥梁加固技术
在对桥梁结构的可靠性进行鉴定后, 确定桥梁的结构出现问题, 进而进行加固方案的设计, 在对桥梁进行加固技术方面, 可以分为桥梁的缝隙修补和桥梁结构的加固两个方面。
3.3.1裂缝修补技术。桥梁的裂缝修补技术主要针对的是恢复桥梁的防水性和耐用性。在裂缝修补方面主要技术有:
表面处理法:表面处理的方法主要是针对非常小的裂缝而言的, 这样小的裂缝只需在表面涂抹一些填料和防水材料即可, 这样可以有效的提高桥梁的防水性和耐用性。
3.1.2注浆法。在对裂缝进行注浆法以进行修补的时候, 我们要选用树脂材料进行注浆, 这是因为这种材料可以增强裂缝的整体性, 是一种防止裂缝继续发展的办法。
3.1.3充填法。对于桥梁裂缝较宽的情形下, 可以采用充填法对裂缝进行修补, 这种修补方法的具体做法是沿裂缝凿一条深槽, 然后在槽内嵌补各种粘结材料, 像水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。
3.1.4表面喷涂法。喷浆修补是一种在处理的裂缝表面的时候所使用的, 喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层, 使这种保护层来封闭裂缝的修补方法。在喷浆前, 需要把结构表面的剥离部分除去, 再用水冲洗清洁, 并在开始喷浆之前把基层湿润, 然后再开始喷浆。这样才会达到预先的效果。
3.1.5粘结钢板封闭法。在桥梁结构受到病害的时候, 有可能是桥梁钢筋出现了问题, 当钢筋构件产生主拉应力裂缝时, 可对裂缝先进行处理之后, 再在裂缝处粘结钢板, 并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。
3.2 桥梁结构的加固技术
在进行桥梁结构病害鉴定后, 对于一些较难处理的病害, 就必须对桥梁进行结构的加固技术。在进行桥梁结构的加固方面, 有以下几种加固的方法:
3.2.1 加大截面加固法
对桥梁结构进行加固可以采用增大构件的截面面积的方法进行加固, 根据荷载大小和净空条件不同, 可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。
3.2.2 外部粘贴加固法
外部粘贴加固法是在桥梁的结构外部用一些钢制材料对桥梁进行一次再次加固, 这种加固方法可以有效的提高桥梁结构的承载能力。在进行加固的时候, 需要对钢制材料进行粘合, 这就要求所用的钢制材料的构件尺寸是大小正好适合的, 这样不但大幅度提高结构承载能力的场合, 又保证了粘和剂的质量外部预应力加固法指运用预应力原理, 在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。
3.2.3 改变结构体系加固法
每一座桥梁都有自己的结构体系, 在对桥梁进行加固的时候, 可以通过增设支撑或桥墩, 来改变桥梁的结构, 把原本简单的支撑变为现在的连续支撑, 或者还可以在桥梁的下方增加啊支架, 来减少桥梁因为受力不均而导致的变形。通过改变结构的加固方法可以提高桥梁的承载能力。
3.2.4 增设纵梁加固法
在桥梁的桥墩和台基稳定的情况下, 并且桥梁还具有足够的承载能力的情况下, 要想对桥梁进行加固可以选择增设纵梁的加固方法, , 采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁, 这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。这样在桥梁上行驶的车辆的荷载力就会重新在新旧纵梁上共同分担, 使得原来的纵梁受力减少, 加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时, 兼有拓宽的作用。
4 桥梁结构加固新技术锚喷
伴随着科技的不断进步, 喷机设备也在不断的发展, 人们利用喷射硂与锚杆、钢筋网等配合起来一起使用, 这样就促进了锚喷技术的完善。在实际的工作中证实锚喷技术完全可以应用于桥梁上部结构的加固增强。
喷射硅在工艺材料及结构等方面与普通现浇硅相比有许多优点, 普通的现浇硅在施工的过程中需加入速凝剂, 进而使其具有快凝、早期强度高的特点;但是, 现在的喷硅射技术不用或只用侧向模板, 在运输设备的时候, 因为其非常的小巧, 所以非常好运输;在浇筑的过程中它可以独立完成工作的程序, 而且它的设备简单、占地面积小、施工机械化程度高;并且它施工的速度非常的快、完成工作的效率非常的高, 进而就节省劳动力;并且它的可设计性非常的强, 可以按照加固整治的实际需要施喷出各种结构类型, 用它施工最重要的一点就是不会中断正常的交通秩序。
5 结束语
随着我国经济的不断发展, 我国的基础设施建设工程也在不断的发展。在经济建设的过程中, 道路桥梁的建设是十分重要的, 这不仅仅是因为道路桥梁的作用, 还因为发展道路桥梁的建设可以带动我国经济的均衡发展。在建设道路桥梁的时候, 施工人员可能会面对很多的问题, 在对桥梁的病害进行分析后, 为了保证桥梁的正常使用和安全性, 应该对桥梁采取相应的措施, 可以进行桥梁的加固或者是更换一座新的桥梁。在进行桥梁的加固的时候, 通常的工作程序是先要对桥梁结构的可靠性进行鉴定, 确定桥梁的结构出现问题后进行加固方案的设计, 在方案设计完成后对加固方案进行确认, 然后组织施工人员进行施工, 最后是对施工的质量情况进行验收, 最终确保桥梁的安全性和使用寿命。
参考文献
[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海科学技术出版社, 2009.[1]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海科学技术出版社, 2009.
[2]蔡开明.施工阶段钢筋混凝土裂缝的控制[M].陕西建筑出版社, 2008.[2]蔡开明.施工阶段钢筋混凝土裂缝的控制[M].陕西建筑出版社, 2008.
分析桥梁的事故灾害及加固技术 第10篇
随着我们国家改革开放的不断进行和深入, 经济建设水平在此过程当中提升极大, 人们对于自身生活水平的关注程度以及要求都自然而然的提高。桥梁作为道路连接的重要纽带和交通运输设施的重要组成部分, 不仅极大程度的方便了人们的生产、生活和运输过程, 还满足了我们国家在最近一些年来的实际发展要求。所谓桥梁事故灾害, 主要指的就是由于自然环境或者是人为的因素所导致的桥梁结构受损, 当结构受到的损害超出一定的范围之后就会使得桥梁的稳定性、承载力等大幅下降, 最终引发桥梁事故灾害的发生, 这样一种状况是完全不符合我们国家桥梁建设的相关标准与规范的。
2 桥梁加固技术分析
2.1 在裂缝当中注入浆体法
在我们国家现有的桥梁当中, 桥体裂缝是最为常见的桥梁病害之一, 对于桥梁事故的发生也是有着直接的促进作用的, 在实际的工程建设当中, 如果不对其进行良好的处置, 就有可能导致桥梁事故的发生, 严重时候甚至可能导致桥梁塌陷, 这对于我们国家经济的发展和人们的正常生活都是存在着较大的威胁的, 正是因为这样, 我们就需要针对性的采取措施来对其进行处理。裂缝最为常见的处理方法就是见缝灌浆法, 既简单易行, 也容易得到比较理想的效果。其具体操作方法如下所述:首先需要按照既定的建筑科学数据来配置比率确定的环氧树脂浆, 然后再将其利用专业的机械工具将其注入到桥梁的裂缝当中去, 最后还需要注意保证浆体确实充满到了桥体的缝隙, 只有这样才能够真正加强桥体的支撑力和承载力。该方法主要应用于桥体的上部或者是下部, 且在不同的桥梁结构以及裂缝类型当中所使用的浆体都有所不同, 具体采用哪一种则还需要从实际出发来进行选择, 不能够盲目的使用。
2.2 桥梁地基加固法
桥梁事故灾害发生的原因也有可能是桥梁地基不牢, 桥梁地基稳定性的变化容易导致桥梁倾斜甚至是倒坍, 严重时甚至有可能导致人员伤亡。正是因为这样, 我们在桥梁建设当中还需要切实的做好地基建设工作。实施上, 桥梁地基的好坏与否与整个桥梁的使用性能都是息息相关的, 这一点与房屋地基的建设有着一定程度的区别, 这主要是因为房屋地基建设过程当中往往都采用了一定的加固防范措施, 而桥梁地基大多属于天然地基, 天然地基显著的特点之一就是埋置较浅且不牢固, 正是因为这样, 一旦在使用过程当中受到海水的腐蚀或者是河水的冲刷, 就有可能导致地基的损坏, 从而进一步导致事故的发生, 更为严重的是在地震等自然灾害发生时, 桥梁地基更加容易被攻破。对于大江大河之上的桥梁, 河水或者是河底地质变动也容易影响到桥梁基础的稳定性, 造成桥梁地基局部软弱, 在不对称沉降发生之后, 桥台就容易发生开裂, 最终导致塌陷。对这样一种情况桥梁事故灾害的预防我们一般采用浆砌片石来对其进行铺砌, 并在河床上游位置处设置丁字坝, 都能够在一定程度上起到对桥梁结构的加固与保护作用。
2.3 桥面铺装层的加固
除了上述两种常见的桥梁事故灾害之外, 桥梁铺装层出现裂缝甚至是断裂也是时有发生的, 这实际上更加容易造成更大的事故灾害。对于桥面铺装层而言, 一旦出现破损、裂缝或者是剥离等不良危险信号时就要及时采取措施来对其进行预防, 否则在事故灾害发生之后将很难对其进行处理。对于钢筋混凝土桥梁而言, 钢筋的锈蚀或者是桥梁整体性的缺乏容易导致桥梁的断裂, 对于石拱桥而言, 其自身结构以及修建方式的不足容易导致拱圈渗水。在对不同的桥梁结构进行处理时就需要充分考虑桥梁结构特点的不同来进行, 对于年久失修且破损程度较大的桥体来说, 直接拆除然后重建将是更为理想的处理方案, 但是对于一些病害不严重的桥面而言, 就可以先对其病害进行处置, 这样就能够较大程度的缩短施工周期。具体来说, 就是在不降低桥梁承载力的前提之下直接采用沥青碎石层来对整个桥面铺装层进行整修, 一般都能够得到比较好的加固效果。
2.4 桥墩的加固
在本文当中涉及到的最后一种桥梁事故灾害就是桥墩不牢固所导致的病害, 在很多桥梁事故当中都是由于桥墩承载力下降至不足而导致了桥梁塌陷状况的发生, 正是因为这样我, 我们断不能够忽略桥墩结构的加固。桥墩结构对整个桥体稳定性的影响都是通过其承载力和坚固性来体现的, 因此想要通过这样一个角度来保证桥体承载力和寿命的提高就需要通过桥墩承载力和坚固性的提高来实现。桥墩加固方式较多, 一般需要更具桥体的实际状况来对其进行选择, 如采用桥墩植筋加固的方式, 就是直接对桥墩加大其断面之上的植筋来实现加固, 或者也可以采用粘钢加固的方式, 这样一种方式则主要是直接采用建筑结构胶将钢板粘结到桥墩的断面上去, 这样一些方法都能够较好的提高桥体的实际承载能力和变形能力, 在实际的工程当中应用也比较多, 基本上已经形成了较为完善的操作章程和行为规范, 技术相对成熟, 因此在实践过程当中可以优先考虑使用。
结语
本文主要是对桥梁结构的常见事故灾害类型及特点进行说明, 并在此基础之上重点分析不同事故灾害类型所对应的预防加固方法, 希望能够在理论研究以及实践应用当中都对桥梁建设与维护的工作有所帮助。
摘要:随着我们国家科学技术的不断发展和经济水平的不断提高, 人们对于生活质量的要求也相应的大幅提高, 在这样一种现状下, 公路桥梁等基础设施的建设以及运行安全得到了人们的高度关注。桥梁是道路实现连接的重要枢纽, 重要性自然是不言而喻, 除此之外我们还需要注意偶然载荷对于桥梁结构本身的稳固性还是有所影响的, 严重时甚至可能导致事故的发生, 正是因为这样, 本文结合工程实际对常见的桥梁事故灾害进行描述和分析, 并在此基础之上着重说明桥梁加固技术。
关键词:桥梁安全,事故灾害,加固技术
参考文献
[1]李海军.桥梁评估与加固技术的策略分析[J].山西建筑, 2011, (7) .
[2]陈华刚.桥梁混凝土结构及加固技术研究[J].交通标准化, 2011, (10) .
常用桥梁加固技术探析 第11篇
关键词:桥梁加固技术耐久性
桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并随其发展的新课题,它很好地处理了新工程与旧工程的衔接,是实现可持续发展的物质保障。因此,桥梁加固技术的发展意义相当重大。
1.桥梁加固改造基本要求
1)采用加固方案之前,须先考虑经济效益好、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。2)桥梁加固后,无论结构性能、承载能力,还是耐久性方面都能达到使用上的要求。3)桥梁加固一般以不改变原有结构形式为原则,采用加大受力截面或者修复原来桥梁构件,或者采用其他措施来提高桥梁的承载能力。在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下,才可考虑更改结构形式。4)了解和判断桥梁下部结构的承载能力冗余度,以满足加固后所增加桥梁的自重和活载对基础的要求。5)桥梁加固的方式,必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量,最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工。6)在选定桥梁加固方案时,还应考虑到以下因素:加固设施的养护费用、加固时交通阻碍造成运输上的损失、加固技术的耐久性、施工安全性以及对环境的干扰程度等。
2.常用加固技术综述
2.1改变结构体系加固法
通过改变结构的受力体系,改善结构的受力,提高桥梁的承载能力。主要有以下几种方法:(1)八字撑架加固法:在简支桥孔设置钢制或钢筋混凝土制八字撑架,为原桥上部结构增设两个支承,使原一跨简支梁变为三跨连续梁。(2)连续体系加固法:将原多跨简支梁的梁端翼缘连接起来,使受力体系由原来的简支转变为连续,从而改善结构的受力性能。3)改桥为涵加固法:对于跨径较小的桥梁,在不影响通航和排洪能力的情况下,可用改桥为涵的方法加固。
2.2承重构件增减
通过增设纵梁或者拓宽桥面等办法分担原构件的活载,达到提高承载力的目的。包括新增加主梁、增設纵梁拓宽桥面等。拓宽的桥面不仅可以有效的减小单个主梁荷载通行的集度,同时新增纵梁和原主梁之间还可以通过增加辅助横梁来改善荷载的横向分布问题。
2.3增大构件的截面
通常采用的增大构件截面的方法有以下几种:1)桥面补强层加固法,主要用于主梁刚度不够,桥面板承载力不足,或铰接梁、板的铰缝不能有效传力。在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,达到增大主梁有效高度和抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁的承载能力的目的。该法用工量较大,工期较长,并有可能对原结构(如主梁等)造成一定的损伤。2)增大截面与配筋加固法是通过增大构件截面面积或配筋率以提高钢筋混凝土梁的强度、刚度、稳定性的加固方法。该方法一般采用在粱底面或侧面加大尺寸,增配主筋,以提高主梁截面的有效高度,从而达到提高桥梁承载能力的目的。但该方法会使上部结构恒载增加,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,需要现场作业。3)锚喷混凝土加固法,较多用于加固砌体墩台、护坡等砌体工程。锚喷混凝土加固法是从隧道施工中转化而来的加固方法,但由于施工工艺要求较高且存在一个新旧混凝土的衔接问题,加上施工过程中需要封闭交通,施工过程对环境影响较大。
2.4外加预应力体系
外加预应力体系是利用预应力所产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,故对墩台及基础受力状况影响很小。可节省对墩台及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在着巨大的集中力、易受环境的影响,需要做防腐处理。
2.5增补加劲材料
采用经济梁高和经济配筋率的混凝土受弯构件,其受压区混凝土比受拉区钢筋具有更多的强度空间,可通过增补拉区加劲材料的办法来实现承载力的提高。传统的外贴加劲材料加固法主要指粘贴钢板法,随着碳纤维,预应力碳纤维材料的出现,采用高强轻质的材料进行外贴加固愈来愈成为工程加固的研究热点。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构的尺寸,施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工工期短。
2.5.1碳纤维布加固的原理
用于建筑结构加固的碳纤维材料具有优良的力学性能,其抗拉强度一般为建筑用钢材的十几倍;但是,碳纤维材料织成碳纤维布后,其中的各碳纤维丝很难完全共同工作,在承受较低的荷载时,一部分应力水平较高的碳纤维丝首先达到其抗拉强度并退出工作状态,以此类推,各碳纤维丝逐渐断裂,直至整体破坏。而使用粘结剂后,各碳纤维丝能很好地共同工作,大大提高碳纤维布的抗拉强度,故碳纤维加固首先必须使碳纤维布中的碳纤维丝能共同工作,因此粘结剂对碳纤维布的加固起着关键的作用,它既要确保各碳纤维丝共同工作,同时又确保碳纤维布与结构共同工作,从而达到加固的目的。
2.5.2碳纤维布结构加固技术
粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。
碳纤维增强聚合物(Carbon FibreReinforced Poly mer简称CFRP,也称为碳纤维增强塑料)是由环氧树脂粘高抗拉强度的碳纤维束而成的。使用碳纤维布加固具有以下几个优点:a、强度高(强度约为普通钢材的10倍),效果好;b、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性;c、自重轻(约200g/m2),基本不增加结构自重及截面尺寸;柔性好,易于裁剪,适用范围广;d、施工简便(不需大型施工机构及周转材料),易于操作,经济性好;e、施工工期短(本工程实例仅用一周);因此,碳纤维结构加固技术在混凝土结构方面已产生较大的效应。碳纤维加固技术适用于各种结构类型、各种结构部位的加固修补,如梁、板、柱、屋架、桥墩、桥梁、简体、壳体等结构,要求基层混凝土的强度等级不低于C15即可;另外,砖砌体的某些力学性能也可以用碳纤维进行加固。
公路桥梁的病害分析及加固处理 第12篇
对于我国的公路桥梁工程而言, 已经具备了较大的规模。但在社会快速发展的大背景之下, 公路交通量不断的呈现上升趋势, 车辆载重以及行车密度不断的加大, 这直接导致了公路桥梁的负荷日趋加重。在这样的背景之下, 我国的一些公路桥梁在承载力、耐久性等方面出现了严重的退化现象。因此, 分析这些病害的原因, 采用适当的改造、加固, 对这些公路桥梁进行进一步的完善, 是现代化公路桥梁工程的重点工作环节。
1 病害分析
1.1 桥台存在竖向、纵向裂缝现象
导致这一现象发生的原因有以下几点:一是在施工时, 桥台的填料在压实度方面明显不足;二是填土的不均匀, 导致了沉降的现象出现;三是在浇筑体积较大的混凝土时, 对于水热化的影响没有进行较好的控制, 从而引发了收缩裂缝的现象;四是在施工时, 对于地基的处理不够到位, 导致了承载力不足的问题, 这是桥台出现不均匀沉降现象的根本原因。
1.2 梁板板底存在纵、横向裂缝现象
导致这一现象发生的原因有以下几点:一是因为铰缝的脱落, 受到了严重的破坏。这直接导致了梁板横向分布的系数增大;二是在浇筑体积较大的混凝土时, 对于水热化的影响没有进行较好的控制;三是在梁板底部上, 其保护层的厚度偏小, 导致出现裂纹的现象。这些都是引起桥梁承载力安全储备不足、横向裂缝现象出现的直接原因。
1.3 伸缩缝损坏
导致这一现象的原因主要有以下几点:一是因为设计不周、选型选材不当所引起的伸缩缝损坏;二是因为桥墩台施工和梁板尺寸有误差, 引起了伸缩缝损坏;三是设计的伸缩量与现实的伸缩量具有差距, 引起了伸缩缝损坏;四是在板式橡胶的伸缩缝当中, 因为施工的误差或者胶版的破坏, 引起了伸缩缝严重跳车的现象;五是在“反开槽法”的施工中, 没有进行认真的操作的, 导致了伸缩缝跳车的现象频发。
1.4 支座病害
作为设置在桥墩和桥台顶部的重要结构, 不但能够对结构的自重以及活载所引起的力进行一个往下传递的作用, 还能有效的满足桥梁结构在各种因素作用下的变为活动。因此, 对于整个桥梁结构的安全性能和承载性能而言, 桥梁支座有着密切的关系。而现实中存在的问题主要有:一是因为支座位移超限或脱空导致了变形开裂或者混凝土垫石压坏、钢筋外漏锈蚀的现象出现;二是因为钢盆橡胶支座螺母的是松动, 导致了螺栓脱落、剪断的现象;三是橡胶支座过于老化;四时因为钢板滑动支座以及弧形支座的滚动面出现了锈蚀的情况[1]。
1.5 环境因素引起的损伤
由于长期的暴露在自然的环境当中, 桥梁结构在环境温度、湿度的不断变化以及大气侵蚀的作用之下, 常常会出现以下几种损伤:一是在有水的情况下, 混凝土的碱集料反应会造成一定的破坏;二是氯离子对于混凝土有着巨大的化学侵蚀作用;三是再潮湿的情况之下, 因为温度的变化, 混凝土当中的孔隙水的冻结体积将经历冻结膨胀后再融解松弛的过程, 这样反复的过程, 会导致疲劳的效应, 从而引起混泥土从外到内被剥蚀的现象发生。
2 加固措施
2.1 桥面铺装加固
2.1.1 重新浇筑混凝土桥面板
经过调查, 在公路桥梁中病因最严重的问题便是桥面板的破裂现象。导致这一现象发生的直接原因是混凝土的质量以及施工的状况不够理想。在没有更好的修补方法之前, 我们必须对桥面板重新进行混凝土的浇筑。同时, 在施工的时候, 需要将原本有的行车道辅装进行全部拆除的工作, 以此来保证行车道面洁净。另外, 面对破裂现象特别严重的桥面板时, 可以适量的锚入短钢筋, 并配置上1至2层的钢筋网, 将浇筑的混凝土整体化。
2.1.2 局部修复凿补法。
对于水泥混凝土铺装层的表面凿毛而言, 首先, 进行用清水冲洗的工作, 保证其干净、整洁, 同时保持充分的润湿状态。其次, 涂刷上同样标号的粘接材料 (如水泥砂浆) 。最后, 在桥梁承载能力允许的范围之内, 尽量的铺筑一层1cm~5cm的水泥混凝土铺装层[2]。
2.1.3 桥面补强层加固法。
对于使用年限较久的旧桥梁, 在其桥面板之上加铺一层混凝土或是钢筋混凝土的补强层。这样的方法不但能够对于桥梁出现的裂缝以及剥离等损坏现象进行一个良好的修补工作, 还能够有效的增强梁板的抗弯能力、改善铰结梁板的荷载横向分布, 从而从根本上提高桥梁的承载能力。
2.2 伸缩缝的维修
对于伸缩缝而言, 在日常的工作当中, 应该注意保养工作。对于出现的泥土、碎石等杂物, 要进行定期的清理。另外, 在其功能失效以及已经损坏的情况之下, 要进行及时的更换、修理。首先查明破损的直接原因是什么, 再根据缺陷的程度来进行响应的修补, 对于已经不能修补、功能失效的, 要坚决进行更换。
2.2.1“U”形锌铁皮伸缩缝的维修
在其锌铁皮出现开裂、断裂、老化等现象时, 应该及时的对其进行拆除, 更换上新型的伸缩缝。当其铺装层出现破坏现象的时候, 应该及时的凿除, 病进行重新的铺筑。在此过程当中, 对于凿除的破损部位要经过划线切割的方式来进行, 在保证彻底清除了旧料以后, 再新面层的浇筑工作。而当其软性填料出现老化脱落的现象时, 首先应该对其缝隙中的泥土进行清除的工作, 然后再重新的注入新的填缝料。
2.2.2 钢板伸缩缝的维修
在钢板出现变形或者螺栓脱落以至于不能进行正常运行的时候, 应该进行及时的拆除工作, 并且更换上新型的伸缩缝。在钢板和角钢焊接出现破裂的时候, 应该及时的进行污垢的清除工作。在污垢彻底清除完后, 再进行重新的焊接, 以保证牢固。
2.3 墩台加固方法
水泥灌浆加固法、钢筋混凝土套箍加固法、扩大基础加固法、增补桩基加固以及人工地基加固法等是加固工作中最为常见、且最实用的方法。而对于墩台的加固而言, 钢筋混凝土套箍法以及护贯通裂套加固缝的墩台法是最实用的加固方法。这样的方法能够用支撑的方法或者是增设挡土墙的方法来对墩台滑移的现象进行有效的处理, 以及用顶升的方法来对产生过大沉降的桥梁结构进行较好的加固工作。
3 结论
对于公路桥梁的运行而言, 其病害的出现是不可避免的现象之一。换句话说, 这也是公路桥梁发展的必经环节。因此, 加强桥梁日常养护维修工作以及发现问题后的加固工作, 大力的推广新技术、新材料的运用, 是保证公路桥梁病害“药到病除”的基本因素。对于公路桥梁的病害问题, 要切实的做到早发现、早处治的效果。只有这样, 才能真正意义上确保公路桥梁的完好无损、安全畅通。
摘要:就我国目前的情况而言, 在大多数的公路桥梁中, 所具备的材料、设计以及施工加固等环节已经无法适应目前交通量的迅速增长。本文首先对公路桥梁的病害原因进行了详细的分析, 其次提出了相应的加固处理措施。
关键词:公路,桥梁,病害分析,加固处理
参考文献
[1]王隆江.公路与桥梁连接处的科学处理[J].黑龙江科技信息, 2012, 30:273.
桥梁加固分析范文
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