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桥梁加固论文赏析八篇

时间:2023-03-22 17:37:58

桥梁加固论文

桥梁加固论文第1篇

根据大桥外观检测及荷载试验报告,目前大桥出现了混凝土表面蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水,预应力混凝土T梁梁体裂缝,横隔板断裂,盖梁裂缝和桩基露筋、部分支座出现局部脱空、老化、开裂和剪切变形、钢板锈蚀、防尘罩破损等现象。

2主要病害原因分析

2.1通行车辆

该桥修建于20世纪80年代,已经运营27年。原桥梁设计为一级公路桥梁,按照交通部《公路工程技术标准》(JTJ001-97)的规定,一般能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量为15000~30000辆。免费通行前交通量已经超过了原设计交通量的60.2%,免费通行后,交通量较免费通行前又增加19.8%。按照交通部《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),免费通行后平均日交通量是四车道一级公路能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量上限30000辆的1.92倍,平均日交通量已经达到六车道高速公路能适应的年平均日交通量标准(45000~80000辆)。由上可见,限载前,该公路大桥车流量远超过当初设计标准,再加上超载车的数量和超载重量都越来越多,对桥面铺装、T梁、支座、盖梁、桥墩等各个承重部位均造成不利影响。

2.2T梁病害

(1)混凝土施工质量较差,施工完成后,混凝土表面出现蜂窝、麻面;保护层较薄,箍筋外露;底板混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,翼缘板间渗水。此类病害短期内不会引起桥梁承载能力的降低,但对结构耐久性影响较大。如表层混凝土剥落导致内部钢筋锈蚀,继而引起混凝土更大面积的锈蚀开裂,长期作用会降低截面刚度、减小钢筋的有效直径,对于预应力混凝土桥梁,如果钢绞线锈蚀后果将很严重。

(2)在主梁跨中1/4L~3/4L之间,腹板产生大量由下而上的竖向、斜向裂缝和对称贯通裂缝。该裂缝的主要成因是:主梁1/4L~3/4L跨附近承受较大弯剪导致梁体腹板混凝土主拉应力超过允许值,进而产生裂缝。而在主梁支点附近,梁体腹板上产生斜向裂缝。该类裂缝的主要成因是:主梁支点附近位置承受较大剪力,当主拉应力过大或腹板抗剪能力不足时会导致斜向剪切裂缝的产生。主梁斜截面强度不足会导致结构产生剪切性破坏,该类破坏属于脆性破坏,在桥梁结构中不允许发生。

2.3盖梁病害

由于桥梁运营时间较长,伸缩缝橡胶条破损漏水,盖梁上建筑垃圾堆积,排水不畅,加上盖梁混凝土施工缺陷,环境中的水及侵蚀性介质就可能渗入混凝土内部,导致了混凝土碳化和钢筋锈胀,影响结构的受力性能和耐久性,部分盖梁的整体承载力降低。

2.4支座病害

桥梁支座已经使用27年,橡胶开始老化,钢板严重锈蚀,支座已经接近使用寿命。

3加固设计

针对此现状,考虑到原设计T梁抗裂安全储备较小,T梁间横向联系偏弱,考虑进行全面加固。除对出现病害的部位进行维修加固外,另从两个方面加强桥梁的横向联系和承载力:①对尚未出现但未来最可能出现病害的T梁进行整体性加固,提高T梁的承载能力;②对全桥T梁横隔板进行整体性加固,提高桥梁横向刚度;③将原有桥面铺装凿除,采用双层钢筋网片或并筋桥面铺装,加强桥梁的整体性。主要加固方案如下:

(1)对全桥已出现裂缝的所有T梁全部进行加固,考虑到桥梁西半幅未来通行重车的可能,有必要对西半幅未出现裂缝的部分T梁进行整体性加固,如西半幅单跨有2片及2片以上T梁出现裂缝需要加固的,则西半幅4片T梁全部加固。加固基本方案为裂缝封闭、破损修复后进行梁底粘贴钢板。腹板粘贴钢板。对梁体竖向裂缝严重的T梁增加体外预应力。本次加固中,考虑到20mT梁梁体未出现斜向裂缝,不采用腹板粘贴钢板加固;40mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~6号横隔板之间的腹板,其中,跨中6.5m范围腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和6~7号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和6~7号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固;50mT梁腹板有竖向裂缝或斜向裂缝,采用腹板粘贴钢板加固,加固范围为2~7号横隔板之间的腹板,其中,4~5号横隔板间腹板粘贴水平钢板,其余粘贴斜向钢板,另1~2和7~8号横隔板间腹板出现裂缝,则对1~2和7~8号横隔板间腹板粘贴斜向钢板加固。T梁自东向西依次为1#、2#、3#-7#T梁。腹板粘钢除116-1#、123-1#、124-1#、133-1#134-1#、135-1#梁采用方法1加固外,其余均采用方法2。而对于20mT梁、40mT梁和50mT梁梁体出现4条或4条以上竖向裂缝,或梁体出现2条或2条以上竖向贯通裂缝,则对T梁采用体外预应力加固,其余计划加固的T梁采用梁底粘贴钢板加固。

(2)对全桥未加固的所有横隔板进行加固,增大横隔板截面,加强横向联系,避免单梁受力。具体方案为对全桥尚未加固的20m、40m、50m跨T梁横隔板采取粘贴钢板加固或整体性加固,钢板材质采用Q345B,钢板厚度6mm,钢板外露表面进行防腐涂装。并对40m、50m跨T梁横隔板镂空的部分植入钢筋,浇筑快速修补料增大横隔板跨中截面。

(3)对出现裂缝和大面积锈胀的盖梁进行加固,对盖梁出现严重锈胀的部位进行处理,首先将锈胀部位混凝土凿掉,其次对发生锈胀钢筋进行除锈处理,后浇筑环氧混凝土(在破损区域过大处使用)进行修补,对病害严重或出现受力性裂缝的盖梁进行粘贴钢板加固。

4加固前后结果对比分析

经体外索加固后,虽然边梁的抗力值未变,但由于体外预应力索改善了结构的受力性能,边梁跨中弯矩值降低了4.9%。40mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了8.39%;50mT梁经过粘贴钢板加固后,中梁的跨中承载能力较设计时提高了53.2%。且加固后所有梁截面抗力R≥计算弯矩Mj,中梁、边梁的持久状况和正常使用状况的各项指标均满足《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023-85)的要求。

5结语

桥梁加固论文第2篇

关键词:桥梁病害、被动加固、粘贴钢板

中图分类号;U445.7+2 文献标识码:A

1.引言随着交通运输业的发展,超重超载车辆的迅猛增多,公路桥梁维修加固任务也越来越繁重。上世纪修建的旧桥,由于受到当时经济、技术条件的限制,设计荷载等级较低;有些桥梁修建时正处设计理论更替时,如2004年前后;有些公路桥梁所处的外部环境较恶劣,氯离子含量较浓,桥梁普遍受到腐蚀侵害,急需进行维修加固。

2.加固技术分类

公路桥梁从工作的原理进行划分,可以分成两大类,即主动加固和被动加固。主动加固一般是指预应力的加固,通过后预应力筋主动受力,依靠预加力来产生反向的弯矩,进而达到改善原桥梁应力状态的目的和效果,对其薄弱的构件进行有效的增强和加固。被动加固一般是指在受拉区域直接粘贴一些钢板或是其他类型的高强度的复合纤维,来达到相应的加固效果,对被动受力进行补强,对材料进行加固。以下主要论述粘贴钢板技术中的特点及应用范围。

3.粘贴钢板加固法

采用环氧树脂等系列粘贴剂将钢板粘贴在结构物的受拉边缘或薄弱部位,使之与原结构物形成整体共同受力,以提高其强度,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、提高承载能力。

3.1该加固方法有以下特点:不需要破坏被加固的原有结构物;加固工程几乎不增大原有结构物的尺寸;尽管工程质量要求较高,但是施工时并不要求高级的专业技术人员操作;施工工期短,经济性较好;钢板所占空间小,几乎不影响桥梁净空,桥梁自重增加很少;施工工艺简单,施工质量容易控制,而且可在不影响交通的情况下施工;胶水及螺栓的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素;加固的钢板容易锈蚀,必须进行严格的防锈处理。

3.2该加固方法主要应用:在梁底板粘贴钢板加固可以提高梁的抗弯能力,如板梁桥或T梁桥正截面承载力不足出现梁底裂缝时可在梁底粘贴钢板;在梁腹粘贴斜向钢板,此法可以使钢板与混凝同受力,提高梁的整体刚度和抗剪强度;在牛腿处或主梁靠近支座处梁腹粘贴钢板,可提高桥梁的整体刚度;当桥面底板破损,可在底板部粘贴钢板,补强受拉部位,并与原面板形成整体,以对桥面板的钢筋不足予以补强,防止桥面板混凝土的脱落;在拱桥拱肋、立柱、桥墩等受压部位粘贴钢板可提高构件的强度。

4.粘贴钢板加固案例

4.1桥梁概况。某国道桥长158.8m,右偏角为43°,上部结构共六跨,主桥上部结构(2号~4号孔)22.9+43+22.9m为变截面预应力单悬臂T型梁,悬臂长9.26m,挂梁为25.6m工字挂梁,1号、6号孔为25m预应力砼空心板,5号孔为20m预应力砼空心板。桥梁下部0号、6号台为重力式桥台,扩大基础;桥墩为桩柱式桥墩。

4.2主要病害。该桥技术状况等级综合评定为3类;预应力空心板板底纵向裂缝,部分裂缝伴有渗水钙化;盖梁、T梁牛腿砼破损、露筋、锈蚀;全桥桥面均有网裂现象,露骨严重,少数伴有坑槽,并有纵向裂缝,单板受力趋势严重。

4.3加固方案。由于本桥桥面铺装病害严重,铰缝处反射的纵向裂缝也越来越严重,理应打开铺装修复铰缝重做铺装层来解决梁板单板受力问题。鉴于本桥交通无法中断,且半幅施工半幅通车时混凝土浇筑质量无法控制,因此采用下部措施来提高桥梁的整体性。本桥最终方案为:对空心板板底横向粘贴钢板加固;T梁横隔板浇筑混凝土并粘钢加固;其他病害采用裂缝封闭等常规处治。

4.4空心板粘贴钢板加固。

采用3种方式对比空心板在不同状态下,得出25m空心板单板的横向分布系数变化,并相互对比来印证粘贴钢板的效果。

空心板横断面图

(1)采用常规方式,计算出空心板刚度参数Υ,并根据铰接板法算出2号中板横向分布系数m1=0.182。

(2)采用midas FEA 程序模拟铰缝完好状态下,2号中板跨中在集中力1000kN作用下,各个梁板的跨中弯矩。

铰缝完好状态挠度图

铰缝完好状态挠度表

根据2车道汽车轮距计算出2号中板的横向分布系数:

m2=1/2(0.125+0.1036+0.0858+0.0651)=0.190

(3)采用midas FEA 程序模拟铰缝完全破坏状态下,板底横向粘贴横向钢板,钢板规格8mm厚100mm宽,横向间距100cm。2号中板跨中在集中力1000kN作用下,各个梁板的跨中弯矩。

粘贴横向钢板状态挠度图

粘贴钢板状态挠度表

根据2车道汽车轮距计算出2号中板的横向分布系数:

m3=1/2(0.123+0.102+0.083+0.063)=0.186

(4)结果对比

不同状态下横向分布系数对比表

项目 m1 m2 m3

2号中板 0.182 0.190 0.186

从表中可看出,采用粘贴钢板后梁板整体性与梁板自身铰缝较好时的整体性比较接近,因此采用这种方案是可行的。

5、粘贴钢板法的理论计算

在具体的理论计算过程当中,需要注意多方面的问题。首先认为钢板与被加固构件组成的截面仍然适合平面假定理论(实际钢板与被加固构件之间会产生一定的滑移)。其次粘贴钢板加固桥梁构件的作用效应宜分别按二个阶段来计算,二期恒载作用及可变作用之前及之后。

6、结束语

通过大量的实践与理论研究,粘贴钢板法在旧桥加固上有广阔的应用空间。虽然粘贴钢板法是目前较为普遍的常规手段,但应根据桥梁缺陷及病害选择合理加固方式,对症下药,以免造成不应该的浪费。随着新材料、新材料、新技术、新工艺的发展,桥梁加固方法也在不断改进和完善,这更需要广大技术人员,不断努力、不断创新,为其作出自己的贡献。

参考文献:

桥梁加固论文第3篇

关键词:桥梁,加固,技术一、概况

 

旧桥加固技术是一门新的课题。目前,我国公路、铁路交通事业蒸蒸日上,不少高速公路已建成投入运营中,还有不少正在建设的高速公路和其它等级的公路也即将建成投入运营。但是,由于施工质量和桥梁设计等方面的原因,使得桥梁的检测和加固成为必要,更因为建国以来所修建的不少旧桥,由于受到当时的设计、材料、施工等方面的影响和局限,先天不足,加上不能适应目前交通量的迅猛增长,使得旧桥的检测和加固技术显得非常迫切。近年来,旧桥加固工程越来越多。据不完全统计,我国的公路危桥约有4000余座,但至今未看到专门的桥梁加固规范。

二、加固的思路

1、加固和维修养护所起的作用是不同的,维修养护是桥梁保持正常运营状态的保护性和预防性的工作,而加固却是从承载受力的角度来处理的。

2、第一类加固需求,桥梁不能承受原设计荷重要求,应该通过加固恢复其原有的承载力。

3、原设计的荷载标准不能满足现在的交通要求,要求提高到一个新的标准。

4、桥梁要通过一次性的特重荷载,要求采用临时性措施通过特重荷载而不使原结构受到破坏,过后恢复正常。

一般来说加固方案可以考虑减少内力或增大断面,也可以应用加固新材料。

三、加固方案和方法

(一)方案

目前,关于混凝土桥梁加固方案主要有:

1、结构性加固,如采用体外预应力、在结构的受拉区粘贴钢板或增设钢结构支撑;

2、非结构性加固,如对裂缝进行封闭或压浆处理;

3、最近几年国外采用碳纤维复合材料(CFRP)取代钢板,使加固技术发生了根本的变化。

(二) 旧桥加固,提高旧桥的承载能力,确保交通运输的安全是目前和今后面临的任务。本文按桥梁的组成部分介绍桥梁的加固方法。

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。裂缝在桥梁病害中较为普遍,产生裂缝的原因很多,也很复杂。结构物一旦出现裂缝,其受力截面发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载能力降低。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。免费论文。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混凝土结构物,因为钢筋混凝土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裂缝。

塞缝灌浆的通常做法是:先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时须预留直径约6—8mm的灌浆孔,孔距视裂缝宽度而定,缝宽处孔距为0.6一1.0 m,缝小处孔距为0.4—0.6m。待勾缝砂浆达到一定强度后即可灌浆。钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于o.2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距一般为o.25一o.30m,灌浆方法与灌水泥浆大致相同。在公路旧桥加固中,塞缝灌浆是综合处治的方法之一,用得比较普遍,通过试载及使用观察,效果较好。

2、上部结构改建

在调查研究旧桥的基础上,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,使其满足超限运输要求。

2.1 拼宽原桥

对验算不能满足超限运输要求的旧桥,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。

2.2 利用原桥台改拱式结构为板式结构

对于小跨径石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或因地基较差发生不均匀沉降,致使拱圈开裂,降低承载能力,可采用此办法。

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,我们采用在桥跨内加钢筋混凝土框架进行加固。

4 、旧桥基础加固

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。免费论文。针对以上病害,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。

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15号片石混凝土的方法进行加固,铺砌厚度为30 cm,铺砌两端设置截水墙,截水墙的深度为1m,宽度为0.6m。采用该法共加固桥涵8座。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。

5 、桥面铺装层的加固

桥面铺装层开裂或剥离等病害,对于钢筋混凝土梁板桥容易使钢筋锈蚀,减弱桥梁的横向整体性;对于石拱桥,由于桥面雨水下渗,加大了拱上填料的含水量,使拱圈出现渗水现象等;同时由于桥面铺装层的破损,引起桥面平整度差,车辆通行时,使桥梁产生震动,对桥梁产生不利影响,同时又加重了桥面铺装层的病害。免费论文。根据桥梁的具体情况,采用不同的加固方法,对于使用年限长、破损严重的采用拆除、修复的加固方案。而对于病害较轻,使用年限短,且混凝土强度仍符合设计要求的则先处治病害,在不降低设计荷载标准的前提下可采用加铺沥青碎石层的方案。

四、公路旧桥的管理

加强公路旧桥的管理,并进行维修和加固,使其处于正常的工作状态,充分发挥旧桥的作用,是公路管理部门的一项主要任务。对于旧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,公路超限运输一般是为国家或省的重点建设工程服务,我们的经验是:

(1)对于经常过大件的路段,桥梁进行重点检查和管理,收集原始档案材料,掌握其动态;

(2)在施工中注意抓重点;

(3)重视加固工程中原始资料的收集和整理工作,为今后的加固工程积累经验;

(4)充分调动基层单位的积极性,正确处理责、权、利的关系。

五、小结

笔者认为公路旧桥的维修加固同样属于桥梁工程,不能重建轻养,旧桥的加固比新建还难,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,桥梁的病害又错综复杂,病害原因难以确定,因此,应充分重视公路旧桥的管理工作,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]中华人民共和国行业标准JTJ5073-96.公路养护技术规范[S].

[2]湛润水,等编著.公路旧桥加固技术与实例[M].

[3] 《桥梁工程》教材

[4] 《基础工程》教材

桥梁加固论文第4篇

关键词:道路桥梁;结构;加固;方法

中图分类号: TU97文献标识码: A

引言

随着我国经济的快速发展与国民经济水平的大幅度提高,大部分省市的市政道路与桥梁的建设逐渐加强,建设的加固越来越受到重视。恢复原设计荷载是道路桥梁结构加固与维修的共同前提,针对这一前提,施工人员要采取相应的技术措施,做到提高其抗震能力、改善其受力性,确保人民群众对于道路桥梁的安全使用。本文从多方面对市政道路桥梁结构的加固进行了研究,

一、道路桥梁结构加固的基本原则

道路桥梁的加固方案需要经过多个部门全方位的、综合的考量,所以施工方在加固的设计方案拟定之前,应该先对道路桥梁进行实地考察和探测,区分是否是由于构件的疲劳状态所引起的。在对道路桥梁进行实际考察测量时,可以结合原来的施工图,确定工程原来是否按照设计图纸施工,然后对道路桥梁的基础进行复核计算。

在加固旧桥梁时,首先要注意其损坏程度,之后要从其承载重量上考虑,一般的设计方案都是要把本桥梁原来承载力加固提高到1.5倍。除此之外,对于需要拓宽的道路桥梁,控制好其地基重力,要尽量降低其对原有桥基部分的附加力。

二、道路桥梁结构加固的基本原理

市政道路桥梁结构的加固工作一般是不以改变原有桥梁的样式、形式为主要原则,只能通过修复原有构建或者加大整体的构建的方式来增强桥梁整体或者局部的承载能力。所以在桥梁的加固工作中,主要是对原桥梁的某些构件进行更换或者改变原桥梁的结构体系,而改变结构体系主要是针对那些即使加固也并不能保证正常使用的桥梁。

旧桥梁的改造工作需要改变桥梁改造工作,首先要改变或者更换桥梁的一些构建,拆除原桥梁的一部分结构,然后进行重建。重建工作就是拆除在桥梁改造的基础之上,对还是不能确保交通安全的一部分桥梁,再进行重新设计与施工。

增强道路桥梁的结构与性能是其加固的主要原理,通过加固提高其整体的承载能力,然后把桥梁的内力分布进行调整,从而提高道路桥梁在在整体结构上的承载力。

三、桥梁裂缝的出现及处理

(一)桥梁裂缝的出现

大量的公路桥梁,尤其是钢筋混凝土桥梁,在使用过程中出现了很多问题和缺陷,比如结构开裂、钢筋锈蚀、混凝土侵蚀与老化等等,这使得大量桥梁在达到预定使用权限之前就失效了,甚至在使用过程中出现了一系列的安全问题。在桥梁建造和使用过程中,因裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的情况屡见不鲜,混凝土裂缝可以说是“常发病”和“多发病”。

桥梁裂缝初期对桥梁技术状况、运营安全影响较小,在日常养护中往往被忽视。但是随着外界因素的变化,特别是桥梁的长期运行,由于交通量及超载车辆的大量增加,桥梁裂缝徐速发展、恶化,甚至突发损坏。所以,应该增加对桥梁裂缝的关注。

(二)桥梁裂缝的处理

1、使用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液以及环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位的混凝土表面,进行修补。

2、在经过凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且高强度的水泥砂浆保护层来封闭裂缝,可采用无钢筋素喷浆、挂网喷浆等修补方法。

3、通过施加一定的压力,将某种浆液灌入结构物内部裂缝中,以达到修补裂缝,恢复并提高桥梁结构强度、耐久性和抗渗性。

四、道路桥梁加固的方法

(一)上部结构的加固

桥梁的加固相对于桥梁的新建要更复杂,主要是因为桥梁经过长时间的使用以后,其材料和构件的力学性能会大大下降,对其力学性能不能进行准确的判断。在加固过程中,施工方没有现成的设计规范,对桥梁的问题产生原因比较难以确定,无法有效地进行加固和改造工作。

因此,在市政道路桥梁结构的加固过程中,施工方采用的加固方案和方法显得尤其重要,比较成熟的上部结构加固方法主要有:增大道路桥梁截面,预应力加固法,粘贴加固法,改变桥梁的结构体系加固法,增设纵梁的加固法等等。

(二)下部结构的加固

1、增补桩基的加固法。在桩基附近周围进行补加钻孔桩或者打入混凝土预制桩,扩大桥梁的原承台,从而提高桥梁基础的承载力,加强桥梁的稳定性。

2、新建桥梁挡墙的加固法。如果桥台的台背水平土压力较大,这会造成桥台的倾斜,因此应设法平衡桥台台背的压力,可以在台背后加设挡墙,以此抵御较大的土压力。

3、扩大基础面积的加固法。扩大基础面积适用于基础承载力不足或者埋深较浅,可以通过地基强度的验算来明确基础面积的扩大。

结论:随着社会经济的发展,市政道路桥梁在长时间的运行过程中,会出现不同程度的问题和损害,严重影响其使用功能。这需要建设单位必须做好道路桥梁的加固和维修工作,确保道路桥梁的正常、高效使用,保证使用者的生命财产安全。

参考文献:

[1] 唐轶繁,蒋鹰冲,蔡军等;市政桥梁拼宽加固设计初探[J];浙江建筑;2009,(11),33—36

[2] 赵欣,梅永健,李伟等;旧桥改造与景观兼配的设计探讨[J];城市;2009,(1),69—70

桥梁加固论文第5篇

关键词:桥梁工程,箱梁加固,施工工艺

 

随着我国经济实力的不断增长,公路桥梁负荷不断增加,相当一部分早期修建的桥梁因施工、老化、破损、设计荷载标准偏低等原因,通行能力和承载能力不能满足日益增长的交通要求,影响到通行的安全性,为保证桥梁的正常使用,须对桥梁进行加固处理,外贴碳纤维加固法[1]是近年来广泛应用于公路旧桥加固的一种新兴加固方法,该方法施工简单、施工速度快、可在旧桥不停止使用的条件下进行加固和修复、构件截面尺寸变化小、不影响净空使用、经济性好,而且可以提高被加固桥梁的抗弯、抗剪能力,限制裂缝的发展。

1、工程概况

袁家岗立交桥于1988年竣工通车,立交桥桥跨布置为18. 87+3*20+16米,上部结构为普通钢筋混凝土连队续空心板,板高1.0M,桥面宽为11.4M,梁底宽7.2M,横向布置为0.5M的防撞护栏和10.4M的车行道,下部结构为柱式桥墩,两侧重力式桥台,投入使用以来,桥梁的空心板梁腹板、梁底以及翼缘均有裂缝,特别是梁底裂缝众多,贯穿整个梁底,严重影响了桥梁的运营,为保证整个桥梁能够满足相应的承载力,对立交桥的梁底作了维修加固处理。

2.病害分析

梁底产生裂缝原因仅从施工技术作些分析[3],梁桥施工时整体现浇,结构上是连续的。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则将在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。因此,混凝土浇筑不当最容易引起收缩裂缝;另水泥的收缩性较高,导致混凝土收缩变大。施工质量控制差,施工和管理水平低,集料含水量没有很好的控制,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。另在施工中,对已成型绑扎上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。使用的混凝土塌落度过低,浇筑过快,容易产生收缩裂缝。已形成裂缝处是结构的薄弱断面,通车以后裂缝自然会沿已有裂缝向两端延伸和扩展。

3.处理技术要求

此桥加固按设计要求用碳纤维每跨中12M范围内纵横向粘贴双向碳纤维,粘贴采用的是含量300G/M2,设计厚度为0.167MM碳纤维卷材,按间距50CM粘贴一道,同时横桥向也按一定间距粘贴2道,以防止纵向碳纤维布滑脱,施工前须对砼基层作好清洁,并根据诊断的病害进行表面裂缝处理如环氧胶泥封缝或用树脂胶对裂缝进行灌注,对底层裂缝处理完成后,即可对底层涂敷树脂,待底胶固化后,并对表面毛刺进行了打磨,基础工作处理完成后,即可进行碳纤维粘贴工作,施工完成后作好了养护工作;碳纤维在施工过程中,采用了碗扣和钢管相结合的操作平台,确保在对梁底进行碳纤维施工过程中保证了梁底的施工有一个安全的操作面。。

3.1 碳纤维布(CFRP)加固机理

碳纤维布加固公路旧桥法一般是用树脂类粘结材料将碳纤维布(CFRP)粘贴于混凝土表面,按梁的不同受力特点用粘结材料将碳纤维布有序地缠绕粘结于构件表面,实现对桥梁变形的约束并因此提高桥梁的极限强度和承载能力。

3.2碳纤维布(CFRP)加固设计计算要点

采用碳纤维布(CFRP)加固旧桥,目前常用的计算方法是将碳纤维布按照一定的标准(例如强度或允许应力法)近似换算成一定用量的钢筋,然后按照传统的钢筋混凝土受力分析模型进行理论分析[3]。虽然是近似计算方法,但理论分析结果与实验数据吻合的很好,因此在一般情况下是适用的。

4.碳纤维布(CFRP)加固施工工艺

加固施工工艺流程为:基层处理——碳纤维布裁剪——涂底胶——在碳纤维布上涂胶——粘贴碳纤维布——挤压——涂罩面胶——养护

裂缝处理的目的在于防止裂缝内的钢筋继续锈蚀,阻止桥面水渗漏,美化外观。。碳纤维布要求有强度高、延性好、耐久性及施工简单且韧性好等特点,材料的采购进场随货附带有产品出厂合格证和出厂检验报告,材料满足本工程加固工程的品质要求,并将碳纤维布及粘胶检验合格后投入使用。同时根据施工现场地形情况,采用了碗扣及钢管搭设操作平台,并在施工中注意了平台的稳固性和安全性。另在施工前认真阅读了施工设计图纸,在需粘贴碳纤维布的混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置并进行了标注,对碳纤维布加固施工需要使用的机具主要有砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷均落实到位。用手提砂轮机将混凝土表面劣化层(风化层、污物、脱模剂层、浮浆浮块)除去,并打磨至粗骨料出现为止。打磨完后采用了高压气枪将粉尘及松动物质清除,并保证了表面干燥,平整无灰尘,加固施工范围对有裂缝现象处,根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位均进行了打磨或磨平,再用找平树脂进行了修复。配制找平树脂:本工程采用了E380找平树脂分主剂和硬化剂,按1:1质量比例充分混合,调成灰色油灰状,可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面,以消除所有缝隙和不平整之处。施工中,严禁混凝土面结露或接触到水,同时,避免阴雨天气施工。湿气太大将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。

底层树脂E810LS分主剂和硬化剂,按5:2质量比例充分混合。底层树脂用量为0.2㎏/㎡,一次搅拌量为在可操作时间内的使用量,超过可操作时间的材料均不再使用。在有效操作时间内,用滚动型毛刷将底层树脂均匀涂布在粘胶面上,使每一个部位均涂有底胶,待指触干燥后,进入下一步工序。。施工时,将碳纤维布按设计尺寸预先裁好,纤维布在纵向搭接完成后,搭接长度控制在15㎝以上。浸渍树脂E2500S分为主剂和硬化剂,按2:1配制,配制时由专人负责,一人称量,一人搅拌至树脂变为白色为止。标准用量为0.8㎏/㎡,每次配制的量均在可使用时间内用完。在整段碳纤维布完全贴合到混凝土表面之后,再用脱泡滚筒反复碾压,以充分含浸树脂和除去纤维之间的空气。对于在施工中出现碳纤维布表面呈现很明显的扭曲、起皱或隆起现象,均将该纤维布揭起重铺。碳纤维布浸透刮平后,涂了一层浸渍树脂,用橡胶刮板、脱泡滚筒重复了以上操作,使碳纤维布含浸完全。如果发现有浸渍胶未浸透的部分,加强了碾压。

5.结论

该桥历经一个月加固处理并经验收通过使用至今,通行一直良好,经跟踪观察未发现新的病害,裂缝也未继续扩展。承载能力仍然能达原标准,说明此种加固方法是有效的;此种施工加固方法施工期限较短,工程费用较少,节省了工程经费,获得了较好的经济效益和社会效益。可以将此方法应用到同类的普通钢筋砼梁桥加固上。外贴碳纤维加固技术用于修补混凝土桥梁的梁板无疑是一个效果非常好的措施,并对目前桥梁加固处理提供了成功的安例。

【参考文献】

[1] 四川省建筑科学研究院.混凝土结构加固技术规范〔M〕中国计划出版社.2005

[2] 建设部.公路桥涵施工技术规范〔M〕.人民交通出版社.2000

[3] 交通部公路规划设计院.公路桥梁设计规范〔M〕.人民交通出版社.1989.

桥梁加固论文第6篇

关键词:预应力加固,体外预应力,有粘结预应力,碳纤维

中图分类号:TU394文献标识码: A 文章编号:

1概述

近年来,我国公路桥梁交通运输快速发展,车辆日益大型化和重型化,交通流通量逐年递增,这给我国的公路和桥梁带来很大压力。现役部分桥梁由于修建年代较远,设计荷载标准偏低,导致承载力不足,这导致大量的危桥频繁出现。因此,旧桥的加固和维修刻不容缓。桥梁加固方法一般可分为主动加固法和被动加固法两大类。主动加固法由于对桥梁结构形式改变较小,荷载提高的高,施工简便,因此在桥梁加固中得到广泛应用。主动加固法主要分体外预应力加固,有粘结预应力加固和预应力碳纤维加固。

2.体外预应力加固法

2.1体外预应力加固法特点

体外预应力加固的思想是通过利用张拉预应力筋产生内力从而用来抵消控制截面的恒载和活荷载,其实质是对桥梁的控制截面进行卸载。体外预应力加固法相对于被动加固法中的粘贴附加物和增大截面加固法相比,使加固后桥梁自重增加很少,能大幅改善桥梁原有的结构受力状况,提高桥梁的承载能力和抗开裂能力,对桥梁的交通也影响不大。然而由于体外预应力加固法预应力筋和索在结构截面之外,容易受火灾和腐蚀性介质的影响。由于桥梁的跨度较大,预应力索必须要考虑振动问题以限制索的自由长度。体外预应力加固法锚固区和转向块处应力很大,这在使用体外预应力加固时必须要考虑。体外预应力加固后桥梁抗裂性能差,这主要因为体外预应力梁破坏变成系杆拱而体内预应力混凝土梁破坏时仍为梁式结构。

2.2 体外预应力加固法构造及选材

体外预应力加固构造的基本组成主要有:体外预应力筋、锚固系统、定位器、转向块及防腐系统等。体外预应力筋通常包括水平筋和斜筋,水平筋提供纵向预应力,斜筋提高抗剪能力。锚固系统包括锚具,锚固块,张拉设备等。转向块是体外预应力加固中重要的构件,它主要起到将设有的水平筋和斜筋连接起来均匀传递预应力使得内力平衡。定位器主要应用在体外索自由长度超过十米时候,以减小索的自由振动和二次效应。

体外预应力加固施工方法在不断发展,材料不断更新。总结国内外采用体外预应力加固方案加固梁时主要有以下几种形式见图2-1.

图2-1 常用的体外索简支梁加固形式

水平筋和斜筋由两个钢筋组成,并通过滑块连接成整体。其中斜筋和水平筋均可张拉受力。图2-1a是通过张拉斜筋使得水平筋受力,图2-1b是采用张拉水平筋使得斜筋受力,此时斜筋可以锚固在腹板上。

水平筋和斜筋也可以由一根钢丝组成,如图2-1c和2-1d所示。图2-1c斜筋锚固在腹板可采用手动葫芦张拉水平筋,图2-1d锚固于梁顶可采用千斤顶张拉斜筋。

当斜筋采用刚度较大的槽钢或者粗钢筋时,利用楔形滑块固定斜筋,加固形式如图2-1e所示。图2-1f采用水平筋张拉预应力而不采用斜筋,通常用于T形构件和变截面箱梁。

3 有粘结预应力加固法

有粘结预应力加固法通过张拉锚固在梁上的2-3股钢绞线或者直径较小的粗钢筋,对梁施加预应力,然后在梁体和预应力钢筋之间喷注一定的复合砂浆将预应力钢筋和 加固梁体粘结在一体构成具有粘结预应力的加固体系。有粘结预应力加固法中的复合砂浆具有高粘结强度能够控制结构开裂,保证预应力钢筋免于锈蚀,因此该加固法比体外加固法具有更好的耐久性。该加固法由于对复合砂浆的粘结强度具有很高的要求,因此该加固法特别适用于中小跨度的桥梁尤其是城市立交桥中大量采用的中等跨径的钢筋混凝土及预应力混凝土连续箱梁。箱梁高度较矮,在箱内布置体外预应力筋施工较困难,施工中通常采用在梁底增设小直径预应力筋,表面喷射高性能复合砂浆来保证粘结。

3. 预应力碳纤维加固法

3.1 预应力碳纤维加固法特点

碳纤维(CFRP)是一种高强度材料,其抗拉强度一般可以达到3000Mpa是钢材的10倍左右,但弹性模量却和钢材相差不大,一般为230Gpa。CFRP材料在构件发生假定变形的时候才会发挥其强度,因此采用直接粘贴CFRP加固桥梁难以抑制结构的变形和裂缝的发展。而多层粘贴CFRP材料由于界面之间无法传递足够的剪应力使得CFRP材料强度不能得到充分的发挥。预应力碳纤维加固法将体外预应力技术和粘贴碳纤维加固技术结合起来,通过对CFRP材料施加预应力,使其能够更好的发挥其高强度的优势避免发生剥离破坏,提高构件承载力,加固图如图3-1所示。然而该加固方法由于尚处于研究阶段,其如何解决桥梁加固中的预应力纤维布(板)的张拉和锚固问题还未得到解决。

图3-1 预应力CFRP片材加固

3.2 预应力碳纤维加固法方法

预应力碳纤维加固技术中,预应力的施加方法是很重要的。总结国内外学者在工程实践中施加预应力的方法主要有两种:1反拱法,其施工工艺是首先将碳纤维片材用环氧树脂粘贴到需要加固的桥梁上,然后利用千斤顶从碳纤维外把梁从中部顶起,待较固结后,移走千斤顶,使得桥梁上施加上了一定的预应力。2外部张拉法,外部张拉法不同于反拱法,其施工工艺为先用特制的张拉设备张拉碳纤维布,再用环氧树脂将其粘贴到桥梁受拉面,待胶固结后,在梁的两端剪断碳纤维布,这样便施加了预应力。

4.总结

预应力加固桥梁方法的优越性在众多工程中得到了验证。已有的众多加固经验与实例表明,合理的设计与施工使得加固后桥梁达到预期的加固效果。将预应力加固法技术应用于旧桥加固具有广阔的前景。现阶段我国在预应力加固桥梁上的理论和实验研究也取得了一定的成果,但计算理论还不够完善,与国外相比,我国预应力加固桥梁法还处于起步阶段,计算理论和相关的规范还不够完整,有待于完善。相信在不久的将来,预应力加固法在桥梁加固中得到广泛推广。

参考文献

[ 1] JTGD62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[ 2]范立础.桥梁工程[ M].北京:人民交通出版社,2004.

桥梁加固论文第7篇

【关键词】 道路桥梁 抗震研究 维护

自从汶川发生8级强震之后,不仅仅是汶川,其他城市的基础设施无一不遭到严重破坏,尤其是道路桥梁的坍塌更是阻挡了人们对地震地区的救援活动。地震之后,曾经有过对汶川地区的桥梁结构的调查,研究发现梁式桥的结构占有绝大部分。连续梁桥和简支梁是大多数桥梁的结构形式,并且它们的支座也多采用板式橡胶。在支座上直接搁置梁桥。地震给桥梁造成的破坏大多表现为梁桥的滑落、支座的华东、梁体滑移、桥台断裂、梁体的相互碰撞等等。本文主要是对检测桥梁的抗震性分析,提出抗震性桥梁在初期设计时的方式和对桥梁抗震性进行维护加固的措施。

1 测试道路和桥梁的抗震性方法

1.1 静力理论

静力理论是最初为了研究桥梁结构的抗震性而采取的理论方法。此理论主要是对地震的震动频率和桥梁结构的各部分相同的假设,通过对影响桥梁结构的动力特性和地面运用的特性的因素进行忽略不计,然后将桥梁结构运动所形成的惯性力乘以地面运用的加速度。当由于地震使得结构产生的动力将其当做是静止的,将地震荷载看做是地震的惯性力,然后分析在结构上通过这种外载荷的方式而产生的内力。1915年提出了震度法。这种方法中增添了水平地震荷载,这种因素是将结构10%的重量增加在静力法原有的概念上。但是静力法更具备简单的概念和简洁的计算公式。所以在我国相关的法律文件中提出通过静力法来计算地震荷载来分析挡土墙和路基的抗震能力和稳固性。

1.2 时程分析法

时程分析法在我国被广泛应用在设计和分析复杂工程结构的抗震性。这种方法分析和设计工程的抗震性都是通过对地震地面运动和速度数值的实际记录来进行的。时程分析法不仅能够对地震震动的时间、振幅和频率有效地反映出来,而且还能够对结构的弹塑性得到充分的考虑。

2 设计阶段的抗震性措施

2.1 桥梁整体设计应注意的方面

在设计道路桥梁的时候,首先需要考虑的就是如何选择桥位。地质坚硬的场地比较适合桥位的理想选择,比如说场地的地基都是坚硬的碎石或基岩等。像不稳定的坡地、松软的粘土地基、人工填土、松散的细砂地等这些都属于非理想选择,因为这些松软的场所可能够会因为发生地震导致地基坍塌的风险,所以要避开这些场所。另外当遇到跨越断层等一些特别的情况时首先要需要进行地震安全性评价然后选择是否适合所选择的桥梁形式。第二个需要注意的就是如何选择桥型。桥梁的基础形式、墩台和合适的桥梁形式的选择需要注意场所的地势、地质条件和桥梁的规模。另外还需要考虑到今后方便对桥梁进行修复加固,因此桥梁的结构体系需要选择那种经济合理而且技术先进的。在抗震方面可以选择减震的新结构,比如说钢筋混凝土结构。最后还需要考虑到如何布置桥孔。这方面需要注意布局的抗震性,桥梁的形式可以选择那些方便施工、重心低、刚度和质量分布均匀、和体形简单的。需要防止将大跨结合起高墩。

2. 2 不同结构的抗震措施

桥梁的抗震需要考虑到不同部位的抗震,分别采取不同的措施,基础抗震措施、桥台抗震措施和桥墩抗震措施是目前有关桥梁结构比较有效的抗震措施。基础抗震主要是为了避免地震造成桥梁的滑动和长期的不规则变形。所以对桥梁的基础部位的刚性和整体性进行加强使之上部荷载得到降低。当桥位处于地震液化可能够发生的场地时,为了能够对可能液化的土层增加一定的深基,通过使桩或沉井进行密实稳固土层,同时将一些钢筋稳固在桩的上部,注意和地面的距离保持在1~3m内。桥台抗震措施主要是为了实现对地震冲击力的缓和,在桥台增加胸墙,并且将弹性垫块布设在桥台和梁之间。对于有些基础比较浅的桥梁和通道需要对其下不得支撑梁部进行加强。为了能够对在地震时发生的桥墩滑动的现象进行防范,桥梁结构需要采用四铰框架。桥墩抗震有效措施主要是通过对桥墩的加强进行缓和地震的强度。高墩通常是运用钢筋混凝土结构,可以对桥墩的桩、柱的直径进行合理的加大,另外也能够运用双排的柱式墩和排架桩墩,通过架设横梁在柱和桩之间,从而对桥墩的抗震强度和抗变形性进行加强。

3 后期的修复加固

3.1 桥梁抗震性的加固

为了避免地震造成的桥梁滑落的风险,需要对其加强支承连接件。目前世界上常见的措施就是对支承面宽度进行加强,以及将纵向约束装置安置在相邻梁之间。并且对桥梁的抗震强度的加强还可以通过专门的耗能装置和减隔震技术,比如说智能支座、铅芯橡胶耗能支座,这些都是增强抗震性有效的方法。

3.2 无筋混凝土结构和桥墩的加固

桥梁下部结构需要加强抗震性的通常有两个方面,即无筋混凝土结构和桥墩。目前对桥墩增强抗震性的措施有很多,像是碳素纤维加固法、钢板外包加固法等等。最初对无筋混凝土结构通常采用的是砖石材料,所以很容易发生破坏,所以我们只能从结构上进行加固,将桥墩和衬套通过钢板(混凝土)衬套方法进行结合,形成一个整体,能够对地震进行抵御。这些加固抗震性的措施并使传统上的抗震方法,最大的不同在于对桥梁的动力参数进行调整或者改变,从而使其结构的震动反应得到降低,从而使得桥梁在地震中的能够有效地实现抗震。

4 结语

地震的发生是不可避免的,但是对于桥梁的抗震性我们可以采取有效措施进行加强,这样才能够避免地震给国家、城市、人们带来的损失。汶川5·12大地震的发生造成的道路桥梁的损失在一定程度上阻挡了人们救助的步伐,这样的警示时时刻刻提醒着人们重视桥梁的抗震设计,通过研究分析有关桥梁抗震的相关经验教训,实现更加经济,更有效地提高桥梁的抗震强度。

参考文献

[1] 韦定超;基于性能的桥梁抗震设计方法的讨论[J];价值工程;2011年11期

[2] 张启华;建筑结构抗震研究[J];科技致富向导;2010年18期

[3] 杨菲;浅谈桥梁抗震设计的问题及其对策研究[J];科学之友;2011年05期

[4] 宋雷;贺立新;铅芯橡胶支座在简支梁桥减隔震中的应用[J];桥梁建设;2012年03期

桥梁加固论文第8篇

关键词:桥梁加固;体外预应力技术;应用

Abstract: with the rapid development of our social economy,emerged in a heavy vehicle many, particularly with the building area of heavy transport vehicle emerge, resulting in increasingload of bridge, bridge long some time appear aging, breakage,design load level are not up to the requirements, therefore, to strengthen the maintenance and construction the bridge is ourprimary task at present. This paper outlines the characteristics,external prestressing secondly, focuses on the technology of external prestressing in bridge strengthening.

Keywords: bridge reinforcement technology of external prestressing; application;

中图分类号:U445.7+2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

体外预应力加固技术属于一种主动加固技术;不仅能够在新建工程中进行使用,在旧结构的改造与加固中应用更为广泛。体外预应力结构具有布置灵活、安全可靠,能够在结构正常工作下进行调索与换索,是其他结构形式永远实现不了的优势。体外预应力技术能够节省工程材料、降低造价、便于检修与施工,同时,可大大增强桥梁的承载力,目前在桥梁建设及加固中发挥巨大的作用。

体外预应力的特点

主要体现在体外预应力加固法,具体涵盖了简支梁、连续体梁、悬臂梁范围内的梁式桥的正常使用内的加固。体外预应力共有以下特点:(1)锚固构件尺寸小,自重增加少,但能够促进结构承载力的不断提升;(2)简化预应力筋曲线,预应力筋只在锚固和转向位置处和结构间相连,使摩阻损失进一步减小,预应力实际使用率得到了全面的提高;(3)不会危害到原结构,对桥下净空不造成影响;(4)预应力布置十分灵活,可按照桥梁具体病害情况来进行全桥加固或者局部加固;(5)和混凝土间不会发生粘结情况,由荷载所产生的应力变化分散在预应力筋全长上,应力变化值不会太大,有利于结构受力;(6)索力可结合实际情况进行适当的调整,可更换预应力索,这样,就极大的方便了使用过程中的维护。

虽然体外预应力有很多的优点,但其同样存在不足之处;具体体现在:(1)体外索布置在截面外,难以做到有效的保护与防腐,会受到外界的干扰;(2)锚固和转向区域经常出现应力集中,局部应力过大,对锚固施工有着较高的要求;(3)体外索张拉力过小,直接阻碍了体外索强度的发挥,对锚具和夹片的要求较高;(4)体外预应力筋的变形与混凝土的变形缺乏一致性,会导致预应力损失的发生。

2.体外预应力技术在桥梁加固中的应用

体外预应力技术的主要目的在于增强旧桥梁的承载力,通常以折线形的体外索开展施工作业,对于截面抗弯强度和抗剪强度要求都能够满足。以下以某桥梁工程为例,制定了体外预应力加固技术的施工方法。

2.1工程概况

该桥主要是通过钢筋棍凝土建设而成的T型梁桥,它的平均跨距达到了13米,原设计应所实现的荷载量是汽10级,拖60。然而,在时间的不断变化下,来往车辆的增加,加大了桥梁的破损度,有的地方的混凝土出现了脱落,并发生了纵贯的裂缝现象,还有地方的主钢筋存在锈蚀,所以,对此桥的修复加固处理已经刻不容缓。结合此桥的实际破损情况以及现阶段的营运情况,制定完善高效的体外预应力加固技术的施工方法。用应从以下几个方面着手进行。

(1)做好加固前的清理工作;具体要做的是松软松散的混凝土,同时,通过钢丝刷全面清理混凝土表面,用钢丝刷把锈蚀的钢筋进行清理。然后,选择C40混凝土来挂膜浇筑,以确保混凝土桥梁的桥面具有较好的平整度。

(2)加强体外预应力加固技术施工;准备加固之前,应制定详细的加固标准,也就是加固后桥梁承载力具体应达到何种水平。本文中,把承载力的要求规定为汽15级。对桥梁结构进行一番分析后得出,此桥梁主梁翼缘宽达到了178厘米,梁肋宽达到了18厘米。根据规定划分应是受拉二级。此桥梁钢筋面积达到了44.272cm2,使用的是C25混凝土,所以,按照此桥梁的实际构造情况,体外预应力支点距离两端的转向块的距离应是180厘米与840厘米,端锚同点距转向块的距离是150厘米。加固施工结束后,应通过卡车做一番试验,认真分析钢筋与混凝土等的实际盈利情况,同时,查看是否和规定的加固效果相一致。

(3)做好预应力的施加;试验工作结束后,按照所得的试验结果进行桥梁体外预应力加固作业,对桥梁施加体外预应力,并加强检测。施工作业完成后,此桥梁的承载力应达到规定的汽15级,这样,所使用的体外预应力加固技术才会是高效可行的。

2.2做好腹板的钻孔

由于此桥是通过钢筋棍凝土建设而成的T型梁桥,所以,其核心与难度大的部位在于腹板的钻孔。实际中,应合理的避开桥梁的受力钢筋,同时,还要在洞口位置处粘贴30cmx30cm的碳纤维,这样,就能够使混凝土的局部抗压能力进一步提升。另外,钻孔完成后,应张拉预应力索。实际张拉时,应对无粘结钢绞线粘贴上相应的编号标签,同时,穿入到各个孔中,这样,就能够明确具体的位置,从而有针对性的进行张拉。

2.3锚杯、夹片外螺母的安装

实际张拉时,主要以张拉力与预应力伸长长度双重控制的办法为主。按照实际观测中所得的主梁跨度的挠度及裂横的闭合情况适当的进行张拉,从而增强桥梁的加固效果。

2.4上锚固定的设置

应根据实际情况进行,如果上锚固定设置在桥梁的顶端或者梁的断面上,那么,就应根据规定的设计的斜筋穿出的具置,在桥面板或者桥梁的面上凿穿两个和斜筋角度一致的斜孔。接下来,再制定规范的施工程序,凿去桥面铺装层,在一番详细的处理后再涂抹一层环氧胶液,然后,通过环氧水泥的砂浆全面铺平桥面。最后,将锚固定在桥梁顶部,不过,需要注意的是实际的混凝土保护层应具有一定的厚度,这样,才能对锚起到一种支撑作用。

结论

综上所述可知,在我国桥梁加固工程中,体外预应力技术使用最为广泛,我们应在相关的理论指导下,加强工程实践,将理论和实践有机结合起来,不断提升桥梁加固技术水平,推动路桥工程建设持续稳定的快速发展。

参考文献

[1]张建峰,陈东.体外预应力加固旧桥关键问题的思考[J].四川建筑,2008年04期.

[2]诸葛神弟.桥梁预应力施工质量控制[J].民营科技,2011年04期.

[3]李光俊.体外预应力技术在旧桥加固中的应用研究[D].哈尔滨工业大学,2010年.