今天給各位分享橋梁改造加固的知識,其中也會對橋梁加固設計方案進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!,本文目錄一覽:,1、,路橋加固改造設計中的要點分析?,4、,橋梁維修加固有哪些方法?
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路橋加固改造設計中的要點分析?
一、公路橋梁的加固原則
加固設計一般把原橋作為基礎,首先不變動原橋的結構型式,然后再對原橋相對主要的受力構件實施加固。加固的設計需考慮如下幾點:若下部的結構具備足夠強的潛力,加固之后需達到載重量較大的車可以通過的要求;如果下面的部分是航道,則在其斜腿或者跨中腹板的加固中,應當盡量地保持其原有的凈空,不得過多削減其下部空間;需對開裂的構件表面實施修補,以保證構件的表面連續而光滑。在修補加強的同時,應當注意起加固作用的材料本身的重量對原橋產生的影響;在加固后應當保持好橋梁整體的美觀。
二、路橋加固改造設計出現的問題
(一)工程施工的條件差
施工過程受干擾:比如已經通車了的橋梁,因為交通不能中斷所以只能在交通正常通行的情況下實施加固措施,因此常常會因為交通干擾加固工程,影響施工的進度。結構的形式受限制:一般加固的基本原則是必須把原有的結構加以利用,所以只能在橋梁原有的結構基礎上進行加固,因此具有局限性。新老結構相結合:包含了新老結構系統的過渡與變化,以及新老橋體之間相結合的面。
(二)工程的難度和風險大
因為只要是需進行加固的路橋,多數屬于危橋,甚至有些已經岌岌可危。比如有些橋梁的橋面鋪裝已經損壞,會導使車輛行駛時發生顛簸或者跳車現象,下雨天氣時橋面形成積水甚至下滲,不僅影響道路交通安全,而且會加大對橋梁上部承重構件的破壞,甚至使拱圈或者主梁等構件產生裂縫。因此,要加強橋面養護,對泄水孔及時疏通,對橋面的損壞層及時鋪補。而且對于舊橋常常缺乏其原有的施工記錄以及設計資料,導致其內部結構狀況不明。另外,現有受力的情況也不一樣,加大了確定橋梁結構極限的難度,也加大了舊橋加固的風險。
三、路橋加固的施工技術
(一)預應力的體外加固
預應力的體外加固一般采用鋼絞線、粗鋼筋以及高強度的鋼絲等材料當作施力的工具,在橋梁體外對上部的結構施加預應力,通過預應力反彎矩的部分與外荷載的內力相抵消,達到既可以改善橋梁的使用性能又可以提高其承載力的目的。一般加固預應力的方法有預應力外部鋼索加固與預應力的下撐式拉桿加固兩種。
(1)預應力外部鋼索加固:預應力外部鋼索的加固通常采取預應力鋼絞線或者鋼絲束,沿橋梁的肋側面依照某種線形的設置,由張拉來實現體外的預應力。橋梁的底部設置一定數量的定位設施,以確保鋼索的線形并且固定好其位置。一般鋼索的錨被固定在橋梁的兩端。預應力的鋼索一般套上保護管,或者等張拉錨完全固定后使用混凝土將其包裹,來防止銹蝕。
(2)預應力的下撐式拉桿加固:預應力的下撐式拉桿設置的形式包括混合式、折線式以及直線式等,每種拉桿適用的范圍不相同?;旌鲜降睦瓧U對于斜截面的抗剪承受力不足而正截面的抗彎承受力極其不足的梁以及下弦桿的承受力相比端腹桿的承受力更加不足的一些桁架比較適用,折線式的拉桿對于正截面的抗彎承受力、斜截面的抗剪承受力都不足的梁與端腹桿、跨中下的弦桿和抗拉承受力不足的一些桁架適用,直線式的拉桿則對于正截面的抗彎承受力不足的橋梁與下弦桿的抗拉承受力不足的一些桁架適用。而剛架、框架、連續梁等等,應當采用同結構的彎矩圖相對應的折線式的拉桿。
其具體的施工工藝為:
①在進行錨箱混凝土澆注前,應先鑿毛處理錨固塊與定位塊處的梁體;在澆注時,要保證無漏振或振搗充足;在澆注完畢后,及時進行灑水養護,同時保證模后無蜂窩麻面、無空洞等的問題。
②錨固節點和轉向節點均采用鋼板(應做好防銹處理,機械除銹)和鋼管焊接而成,且為滿焊;安裝時,則采用結構膠粘結并用錨栓固定。
③預應力筋穿束應先固定端后穿至張拉端;張拉時,宜采用左右對稱,分級加載,兩端同步整束張拉工藝;一般,張拉控制力宜為1209MPa,在每個張拉過程中,需測量伸長值并進行校核,實測伸長值與計算值的偏差宜在±6%之內。
(二)局部修復
通常在橋面局部出現破損的情況下采用局部修補的方式進行處理,采用鐵鍬對橋面混凝土層有松動的位置進行鑿除的方法進行改善,直到鑿至鋼筋露出即可。在利用清水對其斷面進行清洗,待清洗干凈洗后,使用水泥標號相同的材料對橋面進行修補,當養護期結束以后即可恢復通行。在采用該方法時,應注意局部破損的實際情況,若裂縫深度較深,采用托松結構清除的方法,直到鋼筋露出為止。若深度相對較淺,應采用直接修補即可。
具體的施工工藝:
對全部寬度值不少于0.15mm的砼裂縫采取灌漿法進行修復,所用材料為質量良好的環氧樹脂,采取合理粘性的材料,要保證材料能夠勻稱地滲透吸收,禁止添加其他溶劑。采用刷子把混凝土表面的殘渣清理干凈,在灌漿時,裂縫做好保持干燥狀態。施工預處理階段,要全面檢測所用設備以及材料的質量性能,確保其性能參數能夠達到國家建筑規定的標準。如果需要使用大量的灌漿材料,就應該檢測樣品的拉伸剪切程度,所選取的樣品應是相關技術人員隨即抽取的。所采用的灌漿材料要事先配制好,不應現用現配。裂縫注滿后應根據相關標準開展養護工作,等漿液固化完畢,拆掉灌漿口,修整混凝土表面,使其平整光潔。還要對加固處治的結果進行檢測,一旦沒有達到相關的要求,就要馬上開展補漿技術處理進行補救,保證項目的質量。
(三)混凝土的重新澆筑
通常在橋面破裂或損壞面積相對較大且破損程度較為嚴重的情況下采用該方法。該現象的產生都是由于混凝土施工質量不好或施工不當所造成的。當采用其他方法無法對其病害進行徹底改善時,則必須運用混凝土重新澆筑。在進行施工修復的過程中,首先應對橋面破壞或存在的危害進行拆除,并清除干凈,其次進行適量的鋼筋網鋪筑,最后即可進行混凝土的從新澆筑。在使用該方法的過程中,首先應掌握橋面的設計強度,運用鋼筋及水泥標號完全相同的材料進行施工,促使橋面重新澆筑以后的強度與承受力與原橋面的設計標準達到統一。
(四)橋面補強層的加固
通常情況下,對于使用時間相對較長的老橋,其橋面則會有許多裂縫、剝離等損壞現象出現,該情況下不僅無法進行局部處理方法,也不能采取對原有橋面的重新澆筑。因此,橋面補強層的加固方式則最為有效,在原有橋面上,進行混凝土或鋼筋混凝土補強層的重新加鋪,不僅能夠實現大面積裂縫及剝離等現象的改善,而且還能使橋面的強度及承載能力得到有效提升。在該方法的使用過程中,應對車流量及路面的實際承載力進行考慮,從而對補強厚度及材料進行確定。
具體的施工工藝:
通過一定的工藝措施,在橋面上鋪加一層鋼筋混凝土,平整風干以后,不僅可以增加主橋的厚度,還能夠提高橋面的承受力。注意施工時候一定要先除去原有橋面水泥路面,再澆鋼筋混凝土,同時加大交通控制,使其能夠自然風干不受車輛影響。
(五)截面加固法
在橋體出現主梁承載不足或強度有限的情況下,應對路橋主體混凝土的截面及鋼筋增加的方法進行加固。在對截面進行增加的過程中,通過對橋面板加厚或主梁高度及寬度加大的方法進行實現。截面加固方法施工相對簡單,通常在市政路橋加固跨度較小的情況下適用。在橋梁改造的過程中該方法的應用能夠使其強度及承載能力得到有效提升。
該方法在使用的過程中,應對單體支撐橋墩的承力設計標準進行考慮,對主梁跨度、厚度等相關數據進行了解。結合實際設計的承載力情況對截面厚度及寬度進行有效增加,當盲目增加時,會對注漿的自重造成影響,導致橋墩支撐的承載力強度不足。
(六)抗拉補強材料黏貼加固法
與設計相比,當交通流量超出的情況發生時,橋梁主梁會有承載力不足的現象發生。通過對粘結劑或錨栓進行運用,促使鋼板或高強復合碳纖維在橋體結構的手里部位及薄弱位置進行粘貼錨固,從而實現與橋體的有效結合。也就是將鋼筋被鋼板或高強復合碳纖維材料替代,實現主梁承載能力提升的效果。該方法的實施不會對橋梁原結構造成破壞,存在施工工藝相對簡單、工期短且質量容易控制的優點。在使用這個加固法的同時,一定要根據具體的橋梁施工情況進行材料的選擇,只有針對其橋梁的建設情況才能選擇適合建筑的施工材料,進而保證橋梁的質量。
其具體的施工工藝為:
①用滾筒刷將攪拌均勻的粘貼膠(底膠主劑∶固化劑=4∶1)均勻涂抹于混凝土表面,不得漏刷或有氣泡;
②用粘貼膠加適量礦物填料調制成膩子對混凝土表面凹陷部位進行填補找平;
③粘貼碳纖維布:用滾筒刷均勻地將粘接膠涂在粘貼位置,將按要求尺寸(尺寸長度在2m以內最適當)剪好的碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼位置,然后用滾筒刷和橡皮刮刀順纖維方向多次滾壓和推平,使碳纖維布充分浸漬,形成復合材料;粘貼后放置30min,若纖維有浮出或脫線情形發生時以滾輪或橡皮刮刀壓平修正。
結語
總之,橋梁的加固技術與耐久性是一項系統性的工程。設計人員在設計橋梁結構時,要結合我國的實際情況合理利用先進的管理經驗與設計方法。就橋梁的加固技術而言,要注意各種技術之間的有效運用和合理搭配。以構件和結構的標準化來降低勞動的強度并保證人身安全十分重要,所以,在橋梁的結構設計與施工中每個環節都必須嚴格地按照規范與操作工藝進行,以保證工程的質量,最大程度地發揮橋梁的使用壽命。如需加護維修,則應嚴格按照路橋加固的技術方法與要求對其進行加固維修,延長使用年限。
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橋梁加固設計的方法?
橋梁加固設計辦法是非常重要橋梁改造加固的,從細節著手才能更好的解決實際問題,結合實際情況才能從根本處理問題。中達咨詢就橋梁加固設計的方法和大家說明一下。
1 橋梁加固的步驟以及原則
橋梁工程的加固處理一般指的是對現有的橋梁進行結構上的調整或者是對威脅橋梁運行可靠性的一些病害予以排除的過程。在橋梁運行的過程中,難免會出現各種原因產生的病害,如何對其進行合理的加固設計和處理,就成為橋梁改造加固了橋梁養護工作的一個重點問題。實踐中,工程人員總結出了橋梁的加固設計過程中的基本原則:
(1)對于結構已經遭到破壞且無法達到正常運行標準的橋梁,必須進行相應的加固處理。具體的加固方式和措施的制定要結合我國法律法規中的有關規定,通常根據范圍的不同,可以將橋梁加固分為整體加固和部分加固;
(2)在實施橋梁加固設計前,要對該工程進行認真的經濟效益分析,從維修、加固以及重建這三個方面對橋梁改造工作所投入的經濟成本和產出進行對比,選擇最科學合理的運行方案;
(3)在加固方案設計的過程中,要充分考慮對其他相關工程的影響,如相連的公路工程;
(4)對于大型橋梁工程進行加固處理時,應該設計多個可供選擇的施工方案,并從經濟效益和工程效果等各個方面進行對比分析,確定最佳加固方案;
(5)在對橋梁進行加固處理的過程中,應該盡量的保持橋梁的原有結構,不對現有結構進行根本性的改造;
(6)在加固設計的過程中,應該將加固方案同橋梁的施工方進行商討,保證所定加固方案不對橋梁原有結構造成不利影響;
(7)橋梁加固設計中應充分考慮橋梁的使用現狀和各種病害;
(8)橋梁加固的實施過程中,應該盡量在不妨礙橋梁的正常運行的前提下進行;
(9)加固施工如遇各種意外情況,如工程結構村出現未知缺陷等,施工人員應即刻停止施工,待重新和設計方以及監理方商定施工方案后再予開工;
(10)做好安全防護措施,保證施工人員和橋梁結構的雙重安全。
2 橋梁加固的具體方法
橋梁架構是在橋梁現有的結構形式的基礎上采取的一種輔助措施,旨在提高橋梁運行的安全性和穩定性,但是對于不同結構形式和運行狀況的橋梁,應該采取不同的加固方法,方能得到較好的加固效果。下文中,筆者將就幾種常見的橋梁加固方法進行簡要分析。
2.1 橋梁上部結構加固方法
(1)體外預應力加固法。也就是通常我們所說的體外索加固法,這種方法的基本作用原理是通過對橋梁加設外預應力索,對橋梁工程中原有的砼梁體結構進行調整,從而達到改變其受力情況。采用這種方法進行加固的過程中,預應力材料的選擇是十分重要的,因為預應力材料的強度和韌性特征,將直接反應在其牽拉橋體的過程中,強度不夠的預應力材料是無法使橋梁上拱,改善其結構受力狀況的。該方法因其操作比較簡單,效果比較明顯,所以常用于橋梁的臨時加固中。
(2)體系轉換加固法。該方法的基本原理是通過對現有橋梁進行部分或者整體的結構改造來實現的,在體系轉換的過程中一般會涉及到對各種橋梁附件的增減,以及對現有的橋梁技術水平的調整。這種加固方法最顯著的特點就是可以大幅度的提高橋梁的預應力和承載力,并且可以減少原有結構中的撓度。
(3)增大截面或增加局部構件法。顧名思義,該種加固方法的主要效果是通過對橋梁的部分構件的面積改造來實現的。在橋梁加固的過程中,通過改變各混凝土構件的基本特征,如截面面積、剛度、承載力來實現對橋梁整體穩定性的加強。采用該方法對橋梁結構進行加固時,常伴隨有橋梁主梁體的拓寬改造,并且消耗的材料以鋼筋和混凝土為主。
(4)粘貼鋼板加固法。該種方法的實現主要是通過對橋梁的混凝土構件進行鋼板加固來實現的,即在橋梁結構物的薄弱部位加設或者粘結具有一定硬度和強度的鋼板,從而提高其整體承載力的一種形式。實踐中,該種加固方法主要應用于橋梁的鋼筋砼和錨栓部位的加固,由于錨栓具有的剛度較小的特點,在具體的施工過程中,可以根據工程情況適當增加鋼板厚度。鋼板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土結構抗彎剛度,使結構撓度減小,限制了裂縫的發展。粘結鋼板加固法在實踐應用中的最主要的優勢和特點就是其施工簡便、快速,能夠在改變和不影響原有的橋梁結構的基礎上完成對橋梁結構的加固。但是其缺點也是比較明顯的,即無法達到比較持久的加固效果。
(5)碳纖維、復合纖維材料加固法,本方法適用于梁、板以及砼受壓立柱的加固。碳、復合纖維具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學性能,是舊橋加固補強的理想材料。碳、復合纖維加固法中粘結材料的性能是保證碳纖維與混凝土共同工作的關鍵,也是兩者傳力途徑的薄弱環節,因此粘結材料應有足夠的剛度與強度,保證碳、復合纖維與混凝土間剪力的傳遞,同時應有足夠的韌性,不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。
(6)橋面層補強加固法。橋面補強層加固法是通過在梁頂上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。
2.2 橋梁下部結構墩臺與基礎加固
橋梁墩臺的加固方法有的與上部結構類似,比如蓋梁可采用施加體外預應力、增大截面、粘貼鋼板或纖維材料等方法加固;墩柱可采用鋼套管內灌注混凝土、增大截面、粘貼鋼板或纖維材料等方法加固;臺身可采用外包鋼筋砼套箍、增設輔助擋土墻、框架梁加注錨桿以及更換臺后填土等方法加固,目的都是為了增加墩臺的剛度,提高墩臺的抗彎、抗壓和抗剪能力以及減小墩臺受力等。
橋梁基礎則可以采用擴大基礎底面積加固法,若基礎沖刷過大,還可采用拋石、砌石、石籠防護,或在其上游設導流壩下游設攔砂壩等。
(1)擴大基礎底面積加固法。橋梁基礎擴大底面積的加固方法,稱為擴大基礎加固法。此法適應于基礎承載力不足或埋置太淺,而墩臺又是磚石或混凝土剛性實體或基礎時的情況。當構造物基礎具有較大的不均勻沉降,并且地基土質比較堅實時,可以采用擴大基礎法進行加固。而對于擴大部分基礎底部的地基承載力不足的問題,可采取在擴大部分基礎下打入一定數量的樁,以提高地基承載力,樁的參數根據地基變形計算來加以選定。其施工比較簡單,缺點是它必須使新老基礎連成一體共同承受上部荷載,故加固費用較高,而且加固效果也不易控制。
(2)高壓旋噴注漿加固法。高壓旋噴注漿,就是先利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預定位置,旋轉并以一定的速度提升,同時將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出,沖擊破壞土體,高壓流切割并攪碎土層,使其成顆粒狀分散,一部分被漿液和水帶出鉆孔,另一部分則與漿液攪拌混合,隨著漿液的凝固,組成具有一定強度和抗滲能力的固結體,從而對地基進行加固的一種加固方法。旋噴注漿加固法用途廣泛,加固地基的質量可靠而且效果好,成本低,加固效果明顯,施工便捷,目前已逐漸成為我國常用的對橋梁墩臺基礎處理方法之一。
3 結束語
橋梁的加固是當今頗受關注的一項新技術,本文僅闡述了橋梁加固的方法,在實際加固設計中應根據橋梁結構型式、橋位地形、水文、自然狀況、預期加固的效果及功能、現有的施工技術情況、資金的投入量等選擇合理的加固方案,還要在保證構造要求的前提下進行詳細的設計計算,確保危舊橋的改造工作科學合理、經濟安全。
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橋梁加固的方法有哪些?
方法一:加大截面加固法
加大截面法,人們又把其稱為外包混凝土加固法。
其定義是指采取增大混凝土結構或構筑物的截面面積,目的是用來提高其承重力和滿足正常使用一種有效的加固方法。
當鋼筋混凝土受到彎構件受壓區加混凝土現澆層時,可以增加截面有效高度,擴大截面面積,最終實現提高構件的正截面抗彎,并且其斜截面也抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用。
這種加固的方法可以廣泛用于混凝土結構的梁、板、柱等構件,以及一般的構筑物加固。
一般條件下,主要是采取加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主要方式方法。
方法二:體外預應力加固法
體外預應力加固法適用于高應力狀態下的結構,尤其更加適用于大型結構的加固等。
并且能夠提高承載力、剛度和抗裂性,而且在加固后所占橋梁的空間小。
體外預應力法的加固原理是施工方在梁的下緣初的受拉區地點設置預應力材料,并且通過張拉的方式對梁體產生偏心預應力,使梁體發生上拱,抵消部分自重應力,從而減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力,提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。
但是這種方法的缺點是局部布索效果明顯,錨頭增多,節點構造復雜,施工作業面要求高等原因使加固鋼桁架整體經濟效益不高。
該方法主要適用情況是高應力狀態下的結構,或者是大型結構的加固等情況,也或者是用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應力幅等情況。
橋梁維修加固有哪些方法?
橋梁加固就是通過針對橋梁不足的結構承載能力及其他的性能方面得到提高。橋梁在經過吹殘會有老化性能差的現象。第二是可能會導致不必要的交通事故。經過對橋梁加固改造之后可以延長橋梁的使用壽命。那么我們是通過什么些方式進行改造呢?我們應該注意什么呢?
建筑加固、橋梁加固、抗震加固等項目,下面就講講橋梁加固改造的注意事項:
第一點:補強加固施工往往對相鄰結構構件產生影響。
第二點:加固改造的施工面狹窄、擁擠,常受原有結構的制約。
第三點:加固改造方案盡可能的考慮減少對原結構的影響,對于大多數橋梁來說增加少得荷載為宜。
第四點:加固改造的方案擬定與設計計算,要充分考慮新舊結構的強度、剛度與使用壽命的均衡,以新舊結構共同工作。
第五點:一般來說,需加固改造的橋梁結構,均有一定的病害,結構處于相對危險的狀態,故加固方案應盡可能少的擾動原結構。
第六點:橋梁加固改造工程通常要求在不間斷交通、盡量少中斷交通的條件下進行施工,這就需要工程施工快,施工工藝簡便,周期短。
第七點:加固改造施工中對原結構的拆除、清理工作量大,工程繁瑣零碎,并常常隱含許多不安因素,要求施工人員更加注意操作安全與施工質量,嚴格進行施工管理。
橋梁下部結構加固常用方法有:擴大基礎加固法、高壓旋噴注漿加固法、鋼筋混凝土套箍及外包鋼板等。需要說明的是,這些加固方法的應用有的并不是單一的,必須根據實際情況來選擇加固的方法或者相互結合使用,并且在這些方法的使用之前,必須先將橋梁的裂縫、麻面等病害處理完之后方才進行加固。增大構件截面加固技術增大構件截面加固技術又可分為橋面補強加固、增大構件截面和配筋和增焊主筋加固。
加固原則
首要依據橋梁的現有技能情況、存在病害、車輛通行的需求以及將來交通發展的趨勢,對加固的必要性和可行性作出剖析判斷,然后對各種加固計劃的技能經濟效果進行對比,挑選合理的加固計劃。一般應契合下列請求:
1、比重建新橋節省60-70%以上的費用才是可行的,有意義的。包含因加固橋梁中止交通形成的經濟損失。
2、橋梁經加固后,其構造功能、承載力和耐久性方面都能到達使用上的請求。
3、橋梁下部構造具有足夠的潛力,能滿意加固后的橋梁對根底的請求。
4、對加固技能的先進性、經濟性及耐久性等進行全部歸納評估,力求選用各種目標較好的加固計劃
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