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加固方案設計(加固的施工方案)

貴港加固改造設計公司 2周前 ( 11-15 23:29 ) 993 搶沙發
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本篇文章給大家談談加固方案設計,以及加固的施工方案對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。

本文目錄一覽:

一般的房屋加固有哪些方法

1、混凝土加固:用混凝土加固房屋,施工方便,省錢又省時。

2、粘鋼:施工時,要選擇優質材料和專業施工隊,才能保證加固效果。

3、碳纖維布:這種材料加固效果好,省時省力,但是一定要保證材料質量,否則也會影響加固效果。

拓展資料:

房屋加固施工過程中需要注意什么?

1、遵循加固設計原則。

在房屋加固的時候,需要有加固方案的制定,而加固方案是嚴格按照加固設計原則來制定的。房屋加固施工的過程中,需要嚴格執行加固方案,因為加固設計出來的方案是對房屋存在的問題而設計的,遵循加固設計原則就能對房屋加固起到應有的效果。

2、加固材料的選擇。

房屋加固施工中,對于加固材料的選擇很重要。因為房屋加固的材料選擇往往會決定房屋加固的效果,不同質量的加固材料會起到不同的作用。在選擇加固材料時,必須要選擇高質量的材料,這樣可以更好得保證房屋加固工程的質量。

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混凝土結構工程加固方案的探討?

混凝土構筑物因出現功能性改變,如接建、增加荷載等,或在出現質量問題,如配筋不足、災后修補、混凝土強度不夠等,都需要進行加固。其加固施工及加固方案的制定尤為重要,對于需要加固的構筑物,應根據構筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便的原則,只有這樣,加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。

優秀的加固方案具體體現在其施工作業方便、施工技術先進、經濟效果好、加固質量高等四方面的特點。

1.良好的施工性是加固工程方案必須考慮的條件之一

加固工程方案的優劣,首先要把是否具有施工作業方便作為必要條件,沒有良好的施工性是阻礙加固工程施工的一個攔路虎。有的加固方案雖然具有解決問題的可行性,但是,由于其方案在施工過程中增加了一定的施工難度,而造成施工工期長,勞動用工大,安全系數低的弊端,結果是將影響到加固質量。例如,某工地大梁產生嚴重裂縫,需要加固處理,其設計的在砼加固施工方案為兩種:分別是采取簡易修補法(即,將大梁裂縫處出現的酥松混凝土鑿除,露出鋼筋后,將銹蝕的鋼筋周圈進行除銹后,用環氧砂漿進行封閉,達到加固目的)和加大截面加固法(即,通過增大構件的截面和配筋,用以提高構件的強度、鋼度、穩定性和抗裂性,并達到修補裂縫的目的)。

經對設計方案分析,此兩種方案除具有工程造價低的優點外,還存在以下幾點不足之處:1)技術可行性差,由于此大梁跨度大,鑿除混凝土梁則需分段進行,要用大量的臨時支撐進行安全防護,造成周轉材料不必要的浪費;2)勞動強度高,在鑿除混凝土梁時,因分段施工時,只能鑿一米挪一米,成倍增加了勞動強度;3)工效低,大量的重復勞動和落后的施工作業方法,延誤了施工工期并導致勞動效率下降;4)安全性差,因所有大梁必須將鋼筋鑿除外露,大梁承載力減小,在施工時,須時刻注意防護措施是否到位,麻痹大意則易出現意外事故;5)產值效益小,大量的周轉材料和人工費用的浪費,加大了生產成本,減少了生產效益;6)加大的截面影響房屋外觀和空間尺寸。

基于這些原因,經與甲方和設計院商討,改變加固方案,采用先進的外包鋼加固施工方法,應用QR型建筑工程結構膠粘錨技術,對這些大梁進行加固,由于技術先進,加固性能好,占用空間小,施工周期短,材料消耗少,工藝簡便、安全并減輕了勞動強度,提高了加固質量。取得了良好的綜合效益。

2.不同類型加固工程與加固方案分析

一般來說,加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法和改變結構傳力途徑加固法等,隨著科學技術的不斷進步,應用新技術、新材料、新工藝進行工程加固的方法,如,化學灌漿法、粘鋼錨固法、碳纖維加固法應運而生,并開始廣泛應用于各類加固工程中。具體那個方案最能體現加固工程所要求的短、平、快、省的特點,應根據需要加固的構件情況,綜合確定加固方案。

(1)以框架梁的加固為例,個人認為,較為合理、經濟、技術先進的加固方案當屬粘鋼錨固法和碳纖維加固法,前者以造價低,施工簡單,占用空間小,加固效果好,明顯優于加大截面法和預應力加固法,后者除材料費用高外,則各種優勢盡顯其中,重要表現在自重輕,材料自身幾乎不增加重量;強度高,固化后的碳纖維強度比鋼材高達十幾倍;勞動強度小,一個作業面只需一至兩人操作即可;施工工期短,熟練工人每人每天可完成近200m2左右。但是,應用其在負彎矩部位進行加固效果不如鋼板性能好。

(2)以框架柱的加固為例,較為常見的加固方法有外包鋼加固法,即,在混凝土柱四周包以型鋼進行加固,這樣既不增大混凝土截面尺寸,又大幅度地提高混凝土柱的承載力,具體方法又分干法作業與濕作業法兩種形式:干式加固法是將型鋼(一般是角鋼)直接外包于需要加固的混凝土柱四周,型鋼與混凝土之間無連接,由于與混凝土沒有形成一個整體,所以不能確保結合面傳遞剪力。濕式加固法一是用乳膠水泥漿或環氧樹脂化學灌漿等材料,將角鋼粘貼在混凝土柱上,二是角鋼與混凝土之間留一定間距,中間澆筑混凝土,達到外包鋼材與混凝土相結合。

兩種作業方法相比較,干式作業法施工更為簡單,價格低,施工時間短,但其承載力提高不如濕式作業法好。在方案選擇時,應根據加固要求和原構件情況,合理挑選適當的方案進行加固。如,新鄉市泰和賓館由于功能改變,原設計一層柱子采用的是干式加固方案,將L100×6的角鋼包于柱子四周并用綴條連接,已完全滿足加固需求:而新鄉市某機電工程學校四、五層柱子,由于內置鋼筋銹蝕,致使混凝土柱產生裂縫,采取的是濕式加固方案,對局部柱角用石英砂配置的高標號水泥砂漿和環氧砂漿將L80×6的角鋼粘貼到混凝土柱四周,達到整體加固補強目的。兩種加固方法均取得良好效果。

另外,對于加固工程,還有焊接補筋加固法、套箍加固法、噴射混凝土補強法、化學灌漿修補法、粘鋼加固法、碳纖維加固法等,每種加固方法各有其特點及適應范圍,只要行之有效,技術成熟,既滿足加固要求,又經濟實用,均可采用。

3.加固工程方案要在新技術、新材料、新工藝上寫文章

優秀的加固工程方案要在工法上體現出其可行性、科學性、先進性。個人認為,化學補強法不失為當前加固工程中首選的一種最為先進的工法。眾所周知,一些加固工程采用過時的加固方法需要大量的人力、物力和時間,已不能滿足當前加固工程質量、工期、安全、經濟的要求,而化學補強加固方法越來越以其明顯的優勢成為加固工程中的優選方案。例如,在我負責施工的南寧市動物園10#職工住宅綜合樓工程的加固部分,就是采取化學補強的方法,應用QR型建筑工程結構膠粘劑,對其第五層、第六層框架梁進行粘鋼加固,滿足了住宅綜合樓荷栽加大情況下的正常使用要求,充分顯示出新技術、新材料、新工藝在加固工程中的應用成果。

在化學補強方法中,除粘鋼加固外,碳纖維加固工藝也不失為一種先進的加固工法,與其它一般加固工藝相比,其更具有耐濕耐潮、抗腐蝕強、自重輕、強度高、施工便捷、質量好的特點,加固性能均優于目前其它加固方法。

可見,選擇加固工程方案要有針對性,不同的加固工程應采取相應的加固措施,其方案需要在進行價格比、性能比、質量比的同時,還要體現出其工藝技術的科學性和先進性,這樣的加固方案才是優秀的加固方案。

4.幾種典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通過加固施工達到修復、補強、提高承載力、增強使用功能、滿足使用要求,因此,選擇加固方案要以提高加固工程質量為根本目的。對于不同的加固方案也有不同的施工方法和質量評定標準。根據《混凝土結構加固技術規范》(CECS25:90)中幾種典型的加固方法,依照施工經驗,不同的加固方法在施工時應做到的重點。

4.1外包鋼加固法

要把表面處理包括加固結合面和鋼板貼合面處理作為加固施工過程中的關鍵,對于干式加固施工,為了使角鋼能緊貼構件表面,混凝土表面必須打磨平整,無雜物和塵土:當采用混式加固施工時,應先在處理好的角鋼及混凝土表面抹上乳膠水泥漿或配制環氧樹脂化學灌漿料,對鋼板進行除銹,混凝土進行除塵并用丙酣或二甲苯清洗鋼板及混凝土表面,進行粘、灌。

4.2預應力加固法

采用預應力拉桿加固時,在安裝前必須對拉桿事先進行調直校整,拉桿尺寸和安裝位置必須準確,張拉前應對焊接接頭、螺桿、螺帽質量進行檢驗,保證拉桿傳力正確可靠,避免張拉過程中斷裂或滑動,造成安全和質量事故;采用預應力撐桿加固時,要注意撐桿末端處角鋼(及其熱板)與混凝土構件之間的嵌入深度傳力焊縫的質量檢驗,檢驗合格后,將撐桿兩端用螺拴臨時固定,然后用環氧砂漿或高強度水泥砂漿進行填襟,加固的壓桿肢、連接板、綴板和拉緊螺栓等均應涂防銹漆進行防腐。

4.3改變結構傳力途徑加固法

增設支點若采用濕式連接,在接點處梁及支柱與后澆混凝土的接觸面,應進行鑿毛,清除浮渣,灑水濕潤,一般以微膨脹混凝土澆筑為宜。若采用型鋼套箍干式連接,型鋼套箍與梁接觸面間應用水泥砂漿座漿,待型鋼套箍與支柱焊牢后,再用較干硬砂漿將全部接縫隙塞緊填實;對于楔塊頂升法,頂升完畢后,應將所有楔塊焊連,再用環氧砂漿封閉。

4.4混凝土構件外部粘鋼加固法

此法施工較為簡單,但首先需要著重注意混凝土和鋼板的表面處理,對于舊、臟嚴重的混凝土構件的粘合面,應先用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表面油垢污物后用水沖洗,再對粘合面進行打磨,除去2~3mm厚表層,露出新面和平整,將粉塵清除干凈;對于混凝土表面較好的,則可直接對粘合面進行打磨,去掉1~2mm厚表層,使之平整,清去粉塵,再用丙酮擦試表面即可:鋼板表面處理應根據其繡蝕情況,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使鋼板出現金屬光澤,打磨紋路盡量與受力方向垂直,然后用丙酣擦試干凈。

其次要注意對膠粘劑的選擇,目前國內市場建筑結構膠粘劑魚龍混雜,對膠粘劑的選擇一定要慎重。第三要注意在配膠、粘貼過程中的細節,膠粘劑要嚴格按照說明書要求的比例配制,尤其是要掌握好固化劑的用量,攪拌要均勻,同時在粘貼時要保證粘貼面的飽滿、密實。最后要注意在固化階段不能對鋼板有任何擾動。

就目前來看,這些混凝土結構加固技術還有待于在實踐中進一步探索,隨著建筑科學技術的不斷進步,新型建筑材料不斷出現,更好的加固施工方法將會有更大拓展,因此,加固施工方案的選擇范圍也將具有更為廣泛的空間。

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加固方案設計(加固的施工方案) 鋼結構玻璃棧道設計

公路舊橋加固技術方案?

公路舊橋加固技術方案有哪些?有哪些項目可以參考?請看中達咨詢編輯加固方案設計的文章。

一、問題加固方案設計的提出

隨著時間的推移加固方案設計,任何公路橋梁都將成為舊橋,都會因各種原因不同程度地存在缺陷、病害需要維修、加固和改造。江西省大部分二十世紀六、七十年代修建的、設計荷載標準較低的公路橋梁仍在服役,截止2000年底,江西的危橋有427座,13849延米,舊危橋改造任務十分繁重,全部推倒重來的思想既不現實,也不科學,更不應該。

因此,我省在八十年代初,在不斷提升技術等級的公路改造、改建過程中,即開始公路舊橋加固改造技術的研究與實踐。先后針對不同橋型、不同的加固技術和方法,完成了多項舊橋加固改造方面的科研項目,取得了顯著的經濟效益和社會效果,其中兩項獲江西省科學技術進步獎。由于舊橋檢測、評定與加固技術是一項既綜合復雜又在不斷發展和更新的技術,也是公路工程技術人員共同關心的熱點問題。所以,下面簡要介紹江西省在公路舊橋加固技術的一些研究成果和實橋情況。

二、主要開展的科研項目介紹

1、我省于1983年完成“提高小型梁板橋承載能力的研究”,為定性地衡量改建前后橋梁剛度及承載能力提高程度,提出了“剛度提高度”和“承載能力提高度”兩個指標,以及計算方法。兩者反映的是全橋狀況,前者指全橋剛度提高了的倍數,后者指全橋承載能力提高了的倍數。該項成果多次被外省引用。

2、1988年~1991年完成的“錨噴砼加固雙曲拱橋的研究”,使一座五孔跨徑45米的雙曲拱橋由原設計荷載:汽-13,拖-60,提高到汽-超20,掛-120,并安全通過總重134噸的超重車。該項成果,經交通部科技情報所檢索查新證實,在當時屬全國采用錨噴砼加固橋梁中,跨徑最大、提高橋梁荷載等級最多。

3、1994年成功完成全國首座梁底側采用體外預應力直索加固提載梁式橋的研究,并同時采用錨噴技術,解決了體外預應力索銹蝕和受溫度變化失效的技術難題。

4、1996年完成了“帶掛孔普通鋼筋砼雙懸臂梁橋加固研究”課題,成功地應用鋼纖維砼解決了橋面負彎矩區砼開裂、致使鋼筋銹蝕的問題。

5、成功完成懸臂式拓寬梁式橋和拱式橋橋面的研究,使凈-7的橋面拓寬至凈-9+2×加固方案設計;1.5米人行道,總寬12.5米。

6、成功完成碳纖維布加固梁式橋的研究,并通過加固前后鑒定性靜載試驗證實了提高抗彎能力的加固效果。

7、先后成功應用粘貼鋼板、粘貼鋼筋、外包砼和套拱法等加固橋梁上部結構;以及多種方法加固橋梁下部結構。

三、典型橋梁的加固方案介紹

1、德興香屯大橋(錨噴法、雙曲拱橋)

1.1大橋設計簡況香屯大橋是通往德興銅礦公路上的一座大橋,1969年8月竣工通車。

大橋設計荷載為汽—13,拖—60,橋面凈寬為凈-7+2×;0.25m。上部構造為5孔45m(矢跨比1/6)的雙曲拱,橫向6肋5波。下部構造為重力式實體橋墩和加后座的u型橋臺。除德興臺奠基于密實卵石層以外,其余墩臺均建于千枚巖基巖上

1.2香屯大橋病害狀況

(1)主拱圈裂縫

①主拱圈中波縱向裂縫,檢查時發現各孔中波波頂均存在縱向裂縫。

②肋、波連接處裂縫。各孔拱波與拱肋連接處大部分均發生裂縫。

③拱肋裂縫。各孔拱肋均有橫向裂縫,有不少是u形裂縫,這些裂縫多發生在拱頂前后10m左右范圍內。

④橫系梁裂縫。為數較少但除第1、4孔外均有發現。

(2)主拱圈軸線下降主拱軸線普遍下降,拱頂下降5~18cm,l/4點下降0~9cm,而且上下水下降值很不一致。

(3)橋面變形及破碎橋面縱向變形已呈波浪形,但高差尚不很大。而橋面破碎現象甚為嚴重,且集中在3、4、5孔及兩臺后座上,在墩頂附近伸縮縫處裂縫尤其發達,以致破碎露筋。

(4)腹拱、立墻病害腹拱及立墻均為漿砌片石材料,由于防水層質量差,許多腹孔及立墻上均有滲水痕跡,以致發現不少因長年流水侵溶懸掛著的“石筍”。腹拱圈及立墻上也發現有裂縫。

(5)橋臺后座變形嚴重兩橋臺后座擋墻與橋臺連接處沉降縫均增大至8~10cm(設計為2cm),且從外部可見內部填料中的空洞。在橫向、后座兩擋墻均偏出橋臺外緣5~8cm。后座上橋面沉陷多次,修補時發現其填料在上層2m左右為煤渣,車輛通過時,煤渣則由沉降縫處外泄,因而其上路面不能穩定。

⑤墩臺身裂縫各橋墩上均存在豎向裂縫,反映了施工時混凝土澆筑及水泥、骨料質量的一定問題,但裂縫多般為早期出現的許多裂縫,因年代較久,沿縫出現白色晶體析出物。

漿砌片石橋臺上亦發現不少豎向、斜向裂縫,但較細微。

1.3香屯大橋加固設計要點通過對該橋進行檢查及分析的情況來看,尚未發現墩臺基礎出現病害的反映,即使是置于非巖石基底上的德興岸橋臺亦未發現位移的跡象,所以大橋的加固主要針對上部構造和橋臺后座。

1.3.1主拱圈加固原橫系梁尺寸偏小,橫向聯系差,屬薄弱構件,針對這一病害,將原橫系梁由116×;15×;18cm加大截面尺寸至116×;15×;50cm,把拱頂部分三根橫系梁改為橫隔板116×;30×;84cm,以加強橫向整體性,使全拱寬共同受力。除端系梁外,其它橫系梁原定用噴錨技術施工,后改為預制安裝。

由于主拱圈受力大,裂縫多,采用拱肋及拱波部分外包鋼筋網并噴射25#厚6cm砼加固拱圈截面,以提高各孔的整體剛度和承載力,為使拱腳應力減小,在每跨拱腳至第二腹孔的拱圈頂現澆30#鋼筋砼,厚10cm,其設計圖如下:

1.3.2橋面原橋面缺乏穩定而堅實的基層,整體性差,有必要將原橋面徹底清除,并挖除部分砂礫墊層(如是非砂礫填料,必須挖除,換上砂礫填料,夯實),再加鋪水泥穩定砂礫基層,厚15cm,其上澆筑20cm厚鋼筋砼橋面。

1.3.3橋臺后座加固將橋臺后座上路面除去,改成30#鋼筋砼單向簡支預制板,厚35cm,支承于兩側墻上。用φ24mm的錨固鋼筋使之與側墻相接,其上鋪裝15cm厚30#砼橋面,鋼筋砼板與后座填料間留有空隙,以使活載壓力直接作用在側墻上,從而減去了活載引起的對側墻的土壓力,并增加側墻抗剪能力和基底摩阻力。

1.4加固后承載能力評定

(1)在汽—超20主要組合荷載,掛—120附加組合荷載和特掛—150附加組合荷載作用下,預測各測點應力,變形和裂縫寬度均滿足規范規定的容許限值,因此本橋能承受汽—超20,掛—120和特掛—150。

(2)本橋采用噴錨混凝土補強提高舊橋承載能力達到預期效果。

(3)本橋噴錨混凝土補強層與舊橋共同作用是不完全的。由于噴錨混凝土中存在空穴,結合粘結強度不高等原因,共同作用程度僅達65.6%。建議今后采用“濕噴法”進行錨噴施工,提高新舊砼共同作用程度,使噴錨混凝土層與舊橋起到完全的整體作用,提高加固效果。

(4)由于老橋收縮、徐變已基本完成,所以噴錨混凝土不承受原橋及自身恒載,在工作階段僅承受活載,故噴錨混凝土強度不控制。

2、320國道靈溪大橋(體外預應力直索加錨噴法、梁式橋)

2.1靈溪大橋概況靈溪大橋位于320國道上,原是一座年代已久的老式橋。該橋于1970年10月由七孔不等跨八字撐架木梁橋改建成七孔不等跨簡支鋼筋混凝土梁橋,全長119.99m,上部構造為四梁式t梁。下部構造均為重力式墩臺、八字墻。設計荷載為汽—13、拖—60,橋面凈寬為凈-7+2×;0.5m人行道。320國道改建成二級公路后,該橋通過的交通量較大,并常有200—300kn左右載貨重車經過,且來往行人及自行車、板車亦較多。因此該橋成為全線縮頸段,時有交通事故發生。為確保交通暢通,與行人和車輛交通安全,經上級批準,將此橋加固和拓寬為荷載標準汽—20,掛—100,橋面凈寬為凈-9+2×;1.5m人行道。

2.2靈溪大橋拓寬加固方案

2.2.1拓寬加固靈溪大橋兩端引道已改建為二級公路,混凝土路面亦已修建完成。另改橋位新建已屬不可能。故僅就地改建或拓寬加固兩種方案進行了比較。

(1)就地改建方案。為了不中斷交通,就地改建就必須搭便橋,由于橋下水深常年在3~4m左右(因下游建壩),搭便橋費用較高;且改建需拆除原有上、下部結構物,又需一筆可觀費用。但改建后,各橋孔跨徑標準全部結構都是“新”的,在心理上感覺更美觀、耐用、可靠。

(2)拓寬加固方案。此方案可不需搭便橋,只需適當控制交通,邊通車邊拓寬加固。由于可以利用原有墩臺,拓寬加固主要在上部構造上進行,因而可節約更多投資。只要拓寬加固方案得當,亦可滿足設計荷載要求。但橋孔尺寸長短不一,原橋混凝土標號低,又有一定的病害,雖經拓寬加固,似乎總感覺不如新橋。

經過研究討論,認為按照江西現時公路建設資金緊張的狀況,能節省的建設費用應盡量節約、以投入到其它必需的建設項目中去,故應選擇拓寬加固方案。

2.2.2原橋主梁加固增強方案加固增強方法很多,如:

①以錨噴或現澆混凝土方法增加t梁受拉區鋼筋及加大梁身斷面;

②以鋼板粘貼加固增強;

③以體外預應力加固增強等。

據計算,原主梁增強至能承擔汽車-20級,掛車-100的設計荷載需增加較多鋼筋,費用較高,故不選用①法;②法因鋼板外露,需經常養護且粘貼鋼板不易使其緊密與梁身結合,故亦未采用。③法所需鋼材較少,且施加預應力可使梁裂縫減少或閉合,施工也簡便,但也存在預應力鋼材防銹蝕問題及加強經常養護問題,同時預應力鋼材直接受大氣溫度影響較大。經反復研究,決定采用先用體外預應力加固增強,再以噴射混凝土將其覆蓋的方案。此方方案既可解決預應力鋼材防銹蝕問題,又可避免其直接受大氣溫度影響,同時噴射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

(1)利用墩頂上兩孔梁端空間設置現澆橫向懸臂挑梁,其上安裝預制的微彎板。

(2)在挑梁懸臂部分架設預制的π形人行道梁。兩邊橋孔人行道梁較主梁長,一端支承在邊墩挑梁上一端支承在路堤上特設的支墩上,此舉系為了避免加寬橋臺。

(3)在人行道梁內側的凸緣與舊橋面板間,用25號混凝土澆筑橋面加寬部分,橋面鋪裝層混凝土同時澆筑形成凈-9m行車道,在橋面鋪裝層及橋面加寬部分,均設置了鋼筋網,使整體性能加強。

(4)橋面伸縮縫設置在挑梁頂中心,將行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上橋面鋪裝層下墊設二層油氈,使其能隨溫度收縮。伸縮縫中充填聚氨脂材料。

2.3加固后試驗結論

(1)從撓度測試結果表明,試驗荷載下人行道梁和t梁撓度均很小。推算得的汽—20荷載(已考慮沖擊系數)作用下t梁撓度僅為3.607mm,其f/l=1/4574;人行道梁撓度為4.142mm,其f/l=1/4104,均遠小于l/600,完全滿足使用要求。

從第二加載階段撓度實測值與計算值比較表可看出,實測值大大小于相應荷載的計算值,其校驗系數僅為0.329~0.369,說明人行道梁和t梁的實際剛度比理論計算用的剛度大很多,如t梁計算開裂慣性矩為0.0978m4,返算的實際慣性矩為0.14135m4,而梁的計算換算慣性矩為0.23197m4。

(2)由測試資料可知,加固拓寬前后跨中加載彎矩增大1.631倍時,實測的邊t梁撓度和梁底受拉區鋼筋應力僅分別增大1.071倍及1.063倍,可見該橋在加固拓寬后上部結構承載能力大,安全可靠。

(3)由測試資料推測的汽—20荷載作用下梁的應變、應力值與行人荷載、恒載作用下梁的應變、應力值均較容許值為小,可見加固拓寬后橋梁結構完全滿足設計要求。

2.4大橋加固效果評價

(1)靈溪大橋采用先以體外預應力加固t梁,后用錨噴混凝土使預應力鋼束與梁體粘合的加固方法,是行之有效的,達到了預期的目的和效果。此法在國內尚系第一次使用,它不僅使梁的抗彎、抗剪強度及剛度得以增大,且能有效地防止預應力鋼束因暴露在大氣中引起銹蝕,也使其不直接受大氣溫度影響,即可使預應力鋼束工作安全可靠,也減少了今后養護工作和費用。該方法具有施工設備簡單、施工操作容易、施工速度快和在施工過程中基本不中斷交交通等優點。尤其通過施加預應力,主梁將會產生上拱,這對改善舊橋的下撓狀況是十分有利的,且可使裂縫減小或閉合。施加體外預應力與噴射砼加固舊橋的組合體根治了原結構由于裂縫等原因產生的應力集中并恢復了原結構變形的協調性,使其能抵御更大的外荷載。噴射砼包裹著預應力鋼筋,既發揮了預應力的作用,又發揮了噴錨砼優越性,也解決了體外預應力鋼材養護難題,經濟效益十分顯著,為類似橋梁的加固改造提供了一種十分有效的好途徑。

(2)靈溪大橋采用在墩上澆制的懸臂梁上架設人行道梁以加寬橋面的方法,使人行道梁除承受人行荷載外,還分擔了部分行車荷載,充分利用其承載能力,節約了建造新的深水墩臺的費用,可供類似梁橋拓寬橋面參考。

(3)浮動式工作平臺對加固梁橋是一種很經濟的方法,本身安裝拆散均簡單,使用穩定安全。值得在橋下常年有水且不很高的梁橋加固時采用。

(4)該橋加固拓寬工藝簡單,施工方便,設備少,加固費用僅95萬元,如就地建新橋還需搭深水便橋,費用較大,總需要費用250萬元,加固拓寬費用僅為其40%左右。經濟效益顯著。

(5)該橋加固拓寬施工除部分項目系在半幅通車的情況下進行的。其余均是讓車輛雙向通車,社會效益明顯。

(6)本橋設計的重點是巧妙地利用了墩上懸臂梁來加寬橋面,避免加寬墩臺,即節省了經費,又大大加快了進度,同時施工操作又簡單。

(7)不同的橋梁具備不同的特點,但同類型的橋梁有著相同的特性,其加固方法可以借鑒,但也要具體問題具體分析,巧妙地利用其特性,則許多難點就可迎刃而解。如靈溪大橋墩上懸臂梁、邊孔人行道梁的設置。

(8)該橋加固拓寬后營運至今,經跟蹤觀察使用情況良好。

3、贛州西河大橋(鋼纖維砼加固負彎矩區、雙懸臂梁橋)

3.1西河大橋概況贛州市西河大橋位于市區內,跨越章江,為該市聯絡東西城區及由105國道進入市區的跨江通道。該橋橋長256.2m,為9孔雙懸臂鋼筋砼梁橋,孔徑為12.6+7×;33+12.6m.懸臂孔掛梁計算跨徑為14m.原設計荷載為汽—10、拖—60,橋面寬度為凈-7+2×;1.5m人行道。該橋于1955年按蘇聯標準圖并參照洛河橋施工圖設計,1956年建成通車。

由于大橋建成后交通量日益增多,汽車載重愈來愈大,致使該橋已在主梁正、負彎矩區、牛腿上出現眾多裂縫,橋面鋪裝及伸縮縫亦出現破碎及其它損壞現象。由于該橋病害嚴重,故被禁止稍重車輛通過。1992年以來,贛州公路分局曾先后三次組織對該橋進行檢查,拍攝錄像。1993年在對大橋進行加固設計前,亦進行了較全面細致的檢查。

3.2大橋病害檢查情況西河大橋病害主要表現在:

(1)主梁裂縫及主梁變形主梁裂縫主要發生在錨跨中部(正彎矩區)梁的下緣及懸臂梁根部(負彎矩區)上緣,后者大都貫穿整個車行道翼板。各裂縫寬約在0.1~0.5mm之間。此類裂縫顯然是由于大量重車通過使梁的受拉區開裂,屬正?,F象。但由于負變矩區裂縫在上面,雨水易從裂縫滲入梁內,引起鋼筋銹蝕及砼強度降低。

主梁永久性變形嚴重,從橋欄桿柱變化,可明顯看到這種波浪起伏狀態,墩臺處與墩中橋面高差大者已達6cm左右。

(2)牛腿裂縫牛腿裂縫大都發生在懸臂孔贛州方向的主梁牛腿上。裂縫大者達21mm之多,為支座附近豎直裂縫。第七孔處下水南昌方向牛腿砼在支座處脫落一塊,支座鋼板外移,鋼筋外露,支撐其上掛梁,銹蝕嚴重。掛梁上牛腿裂縫較少,大多是(嵌固端)轉角處斜裂縫或豎向裂縫。

在后來鑿開牛腿原砼時,發現由于鋼筋較密,砼有澆筑不實之處,有空洞存在。

(3)橋面及伸縮縫橋面呈波浪狀。橋面鋪裝層裂縫及破碎現象甚為嚴重,在墩頂處及掛孔牛腿上伸縮縫處裂縫尤其發達,以致破碎脫落。究其原因,可能是因橋面鋪裝層下是較軟的油毛氈防水層,在重車及沖擊荷載作用下易產生這種破裂現象。

3.3西河大橋加固方案在進行加固前靜載試驗的同時,我們也進行了對該橋主要部件結構強度的驗算。計算表明,對該橋單純采取修補的方法,只能恢復到滿足汽—10荷載的要求,而不能滿足汽—20荷載運行的要求。

按容許應力法計算,懸臂孔支點截面受壓區砼最大應力達13.5mpa,超出實際砼容許壓應力值;而按承載能力極限狀態計算,跨中截面正截面強度不足,梁所能承受之最大彎矩為11839.87kn?m,不能滿足所需承受的彎矩13184.81kn?m。根據現場檢查、試驗及計算分析資料,要使西河大橋通過加固達到承受汽—20、掛—100荷載等級的要求,就必須對主掛梁牛腿、主梁及其上橋面鋪裝進行加固補強,并對牛腿支座及伸縮縫加以改造。

3.3.1懸臂孔主梁及掛梁牛腿的加固

(1)經計算,牛腿最弱截面為θ=28.86°;或θ=41.19°;(不計h)的斜截面,按偏心受拉構件驗算,拉應力分別為2.0及2.2mpa,按對牛腿截面尺寸能否符合裂縫控制要求驗算,發現牛腿截面尺寸不足,公式fvk≤β中系數β需≥1.39方能滿足,而承受靜力荷載的牛腿抗裂度取值至少應是β=0.80.依上可見,加固前牛腿狀況顯然不安全。加以牛腿伸縮縫處不平順、不平整引起的跳車、沖擊,可使垂直荷載實際上增大很多。因而牛腿砼內部微裂縫不斷發展,最后引起嚴重開裂而破壞。

(2)由于牛腿是懸臂梁橋的一個關鍵部位,它是否牢固可靠對橋梁能否維持安全通行是起決定作用的因素之一。牛腿又是懸臂梁的薄弱環節,牛腿處梁高突變減小,截面凹折轉角多,而要傳遞的集中力數值非常大,且頻繁承受車輛沖擊力作用,所以是受力非常復雜的部位?,F有各種驗算方法帶有相當的近似性,還不能完全反映受力情況。為此,對牛腿加固我們提出了兩種方案:

方案一:鑿除原牛腿的低標號砼(舊170號砼),改為澆筑30號鋼纖維砼。澆筑鋼纖維砼時,在新老砼結合面上涂以環氧砂漿以增進兩者粘結。

方案二:將掛梁從兩個支點擱在主梁上改為以多支點擱在端橫梁上。此種方案,可使原牛腿上受力減少,但牛腿的砼則因破碎開裂,仍需鑿除后重澆新砼;端橫梁也因原寬度不足及標號過低,也需鑿除重澆加寬,這就增大了工程量。該方案另一缺點是傳力情況不明確。

3.3.2主梁負彎矩的加固

根據檢查、測試資料及計算成果,主梁負彎矩區在一般荷載下即產生大量裂縫,其上橋面鋪裝層亦產生大量網裂。此種裂縫不僅不美觀,使人產生不安全感,在實際上也會因雨水滲入主梁和翼緣板中,導致銹蝕受力鋼筋,影響橋梁使用壽命。

在考慮加固方案時,根據計算資料增加了縱向受拉鋼筋,置于原鋪裝層范圍內,計算結果還表明,由于新設計標準的荷載負彎矩作用,橋面砼的拉應力將達到3.96mpa,采用現橋涵設計規范中所列各標號普通砼均仍會因抗拉設計強度無法滿足而使梁頂開裂;只有采用鋼纖維砼,其抗拉設計強度有可能大于此拉應力,從而保證橋面不出現裂縫。故我們在加固方案中對負彎矩區橋面鋪裝層采用澆筑鋼纖維砼,要求其與梁頂翼緣板真正牢固連成整體。所以在將梁頂翼緣板頂打毛外,還要在其上設錨筋和在頂面上刷粘層劑使新老砼緊密結合。在澆筑鋼纖維砼鋪裝層前,尚需用高分子化學材料壓入梁頂的裂縫內,使裂縫粘合。

對此負彎矩區加固提出的另一種方案是在橋面鋪裝層范圍內采用無粘結預應力加固。此措施旨在使橋面原裂縫進一步閉合,同時可因懸臂負彎矩減小而減小懸臂端撓度,并減輕主梁和掛梁銜接處沖擊。該方案因施工工期短、施工技術較新,且需一定設備,一般施工隊伍不一定具備條件而放棄。

3.3.3主梁錨跨及掛梁正彎矩區加固在按承載能力極限狀態計算時,在汽—20、掛—100荷載作用下主梁截面強度不滿足,故需補強。補強的措施是在鑿去原橋面鋪裝層及油毛氈后,將原橋面打毛,用錨桿在原鋪裝層厚度范圍內加一層鋼筋網,然后澆筑30號uea補償收縮自防水砼。采用uea補償收縮自防水砼的目的是因為uea補償收縮是一種適度膨脹的砼,在鋼筋和鄰位約束下,可在砼中建立0.2~0.7mpa預壓應力,使結構達到抗裂防滲的目的,即解決防水問題。掛梁則除在原鋪裝層厚度范圍內不增鋼筋網外,其余均與主梁加固方法相同。

3.3.4主梁裂縫粘合

為改善主梁負彎矩區受力情況,并增加梁板耐久性能及剛度,同時為了在加固施工中需要將導梁移孔時,主梁及掛梁能安全承受在上通過的導梁設備重,本橋加固設計采用了以高分子化學材料對主梁及掛梁裂縫以壓灌的方法,使裂縫予以粘合。

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常見的抗震加固方案有哪些

一般方法有:

1、加大截面加固法

該法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2、置換混凝土加固法

該法的優點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業時間長的缺點;適用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。

3、有粘結外包型鋼加固法

該法也稱濕式外包鋼加固法,受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。

4、粘貼鋼板加固法

該法施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小,且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

5、粘貼纖維增強塑料加固法

除具有粘貼鋼板相似的優點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。

6、繞絲法

該法的優缺點與加大截面法相近;適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。

7、錨栓錨固法

該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。

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