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桥梁加固工程

时间:2022-12-29 03:15:40

桥梁加固工程

桥梁加固工程范文1

关键词:公路桥梁;病害;加固

前言

桥梁是公路的重要组成部分,随着交通运输量大幅度提高,行车密度及车辆载重越来越大,跨河桥梁和高架桥梁在交通工程中的重要性与日俱增。我们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,已需要大量的资金和技术来维护或改建,已成为迫切需要解决的问题。解决桥梁加固中存在的问题,运用方法对旧桥进行维修加固,提高承载能力,确保交通运输安全是目前乃至今后面临的主要任务。

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

当梁体变形及裂缝严重,承载能力下降。当梁体存在严重变形和裂缝,应加强桥梁观测及试验检测,分析原因,制定加固处理方对承载能力、刚度不足的梁体,首选用灌缝胶灌注处理裂缝,采用种植或粘贴钢筋加固法、新浇注混凝土增大梁体截面加固法、粘贴钢板(筋加固法、粘贴碳纤维加固法、体外预应力加固法等方案进行进行结构补强,提高梁体的抗弯承载力。

桥梁加固工程范文2

关 键 词:桥梁;桥梁病害;加固技术

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

Abstract:Along with our country economy rapid development level, market economy on traffic demand are also substantially increase, therefore, people pay more and more attention to whether the normal operation of highway traffic, in order to transport vehicle to provide a safe environment, strengthen highway bridge repair and maintenance is very necessary. However, with the increasing volume of road transport, road and bridge load is increasing, the load has exceeded the original design standard of bridge, which has accelerated depreciation rate and the speed of bridge damage, therefore, the current situation is concerned, some bridges design standards have been unable to adapt to the modern highway transportation volume requirements, in order to to solve this problem, we need the original bridge to undertake technical reformation, especially the use of reinforcement method to restore its transport capacity and improve its bearing capacity.

Key words:Bridge; Bridge disease; Reinforcement technology

引言

所谓桥梁加固是指通过采取有效的措施,对受损桥梁结构进行技术改造,使其恢复原有功能,或者通过改变桥梁结构、改变传力途径,从而减少其构件的荷载效应,或者提高桥梁已有结构的承载能力,使其性能或者承载能力能满足经济增长的要求。

1桥梁工程病害现状

1.1桥梁病害分类

(1)桥面开裂。桥梁开裂主要有两类:桥梁两端路面开裂;新桥与旧桥连接处路面的开裂。

(2)桥体开裂。由于桥梁工程施工工艺或者施工质量的问题导致桥体开裂的状况,经常出现的普遍问题有:底板预应力钢丝混凝土的保护层的厚度较薄或者预应力钢丝外露而被锈蚀;普通的钢筋混凝土板处的桥梁梁底出现裂缝渗水;腹板斜裂缝、横向裂缝和纵向裂缝,严重者腹板斜裂缝已经裂通腹板。

(3)桥墩裂开。由于桥基沉降引起桥墩台有竖向的裂缝,倘若裂缝形态比较陈旧,则表明裂缝发展已稳定,对桥梁的正常运营不会造成太大的影响。

(4)车辆撞伤。由于交通事故的原因,桥梁边梁、梁底被过往的车辆撞伤, 使梁间接缝的填料剥落或者混凝土脱落,对桥梁造成直接或者间接的损害。

1.2桥梁无法继续投入使用的原因

根据有关资料的研究显示,造成桥梁无法继续使用的原因有三种。

(1)使用年限较久。当桥梁投入使用一定的年限之后,出现结构老化或者破损,使原有设计的桥梁载荷能力受到影响,从而导致安全隐患的出现,必须进行修补,恢复其原承载能力。

(2)荷载超标。所谓荷载超标是指桥梁基本完好,但是由于桥梁原设计标准比较低,随着交通运输量的迅速发展,旧的荷载标准已经不符合新的交通运输条件的要求, 只有对其进行加固,增强其荷载能力方可满足新交通运输量的需要。

(3)不满足特殊需求。桥梁的设计标准合理,并且基本结构完好,但是桥梁偶尔会遇到某些特殊情况,使得原来的设计标准不能满足这种特殊的需求,需要临时增加原设计的荷载量或者改变原有的结构。

2加固技术选取的原则

桥梁加固方法有很多,但是不同的工程应该选用不同加固技术,加固技术的选择通常遵循以下几种原则:

(1)经济实用原则。对加固方案进行选取时,应尽可能的考虑耗资少、工期较短、技术可行、交通不中断、耐久性较好等诸多方面的要求。

(2)安全美观原则。对桥梁补强加固主要是通过修复或加大桥梁的构件方法来提高局部或者整座桥梁的承载能力。因此对桥梁进行加固一般遵循不改变桥梁原有结构的原则,只有在较严重的情况下,并兼顾经济性的前提条件下,才能考虑改变桥梁原有结构。如果采用上述方式对桥梁进行补强加固后仍然无法达到交通运输量需求,再考虑对桥梁进行部分或全部重建。

3桥梁加固技术

3.1化学植筋加固技术

化学植筋技术通常是指运用粘合度强的化学粘合剂,使螺杆、钢筋等建筑构件与混凝土产生较强的握固力,达到预期效果。采用化学植筋后会形成高负荷承载力,也不容易产生移位或者拔出的现象,并且由于其密着性好,不需要作任何的防水处理。通过化学粘合植筋固定的基材,不容易产生膨胀性破坏,而且补强和加固了桥体的结构。化学植筋的特点:高的荷载不会对固定基材产生膨胀力,这样比较适宜边距或者间距较小的部位,而且施工方法方便简单、工期短、安全、符合环保的要求。这种加固技术主要适用于钢筋锚固工艺,和在原结构体上进行构件新增的钢筋生根。

桥梁加固工程范文3

【关键词】旧桥维修加固工艺研究

中图分类号: K928 文献标识码: A

一、概述

浪溪河大桥位于国道220线济南平阴县境内,桥梁全长236.10m,中心桩号为K69+057.1。桥面宽度为净-13m+2×1m人行道,设1%的双向横坡。桥梁上部构造为净跨径5×40m的钢筋混凝土钢架拱、矢跨比为1/8,横向布置5片拱片,拱片籍以横系梁、微弯板及水泥混凝土桥面铺装连成整体;下部构造为双排孔灌注桩基础,桥梁设计荷载为汽-20级,挂-100。

主要病害是:桥面铺装和微弯板破损严重,拱梁局部砼破损并出现许多裂缝,横系梁局部砼脱落漏筋,桥栏杆砼局部破损等。

二、维修加固的主要内容及规模

1.维修加固主要内容

拆除原桥面、拆除微弯板,更换为整体现浇聚丙烯纤维混凝土桥面板,沥青混凝土桥面铺装;采用粘贴钢板带法对空腹上弦杆和实腹板进行加固补强,对拱片的大小接点进行加固,钢板外表面层均匀涂抹防锈漆对钢板进行防护;采用植筋挂网,浇注聚丙烯纤维混凝土加固技术,采用增大截面法,对横系梁横截面进行加固改造,加强横系梁的截面强度;采用灌浆法和涂抹法用环氧胶泥对混凝土裂缝进行封闭处治;对构件混凝土表面缺陷,采用107砂浆法进行修补处理。

2、施工程序及方法

2.1桥面系及微弯板拆除

根据该桥特点,确立该桥桥面系及微弯板的拆除顺序,拆除时严格按照设计图纸及规范进行施工。栏杆、沥青铺装及钢筋混凝土铺装的拆除顺序应从拱顶向拱脚方向横向对称拆除。

2.2.混凝土表面缺陷处理

混凝土酥松较浅处的修补:首先将缺损部分表面劣质混凝土凿除,直至露出新鲜、密实混凝土,剔除修补结合面表面浮灰,修补结合面应凿平、整齐,用掺有水泥用量3%的RI-103型阻锈剂的525#硅酸盐水泥纯浆涂刷在钢筋修补结合面,再用高压射水技术清洗修补结合面,饱水24小时后,用纱布吸干自由水,在保持湿润的条件下,涂刷两层107净浆,并立即摊铺自由水泥砂浆,用力压平抹光,30分钟后2次抹面,覆盖麻袋保湿养护14天。混凝土酥松区较深处与孔洞的修补:对孔洞及深度超过6cm的酥松区,首先将酥松劣质混凝土凿除,其周边凿成规则的多边形,用高压射流清洗开凿表面,饱水24小时,在无自由水的情况下,涂刷二层107净浆后,立即立模浇注107细石混凝土并震捣密实,终凝后及时拆除模,覆盖保湿养护14天后,在修补区的外露表面无尘、无自由水且湿润的条件下,用107净浆在纵横向分别涂刷二遍107砂浆随搅拌随用,拌合在30-40分钟内用完,每次拌合量根据修补量与施工进度而定。

2.3混凝土构件裂缝封闭处治

对所有拟处理的裂缝沿缝凿成深2-4mm,宽4-6mm的V形槽,剔除缝口表面的松散杂物,沿缝长范围内用丙酮进行洗刷、擦清表面。等缝处理后,齐缝用环氧胶泥封缝并埋设、粘帖灌浆嘴,灌浆嘴的间距沿缝长依缝的宽窄以15―30cm左右为宜。待密封材料固化后,沿缝涂抹一层肥皂水,并从灌浆嘴中通入气压为0.2mpa的压缩空气,检查缝的密封效果,对漏气部位应进行修补处理。接通管道-将配制好的胶浆注入灌浆罐-打开储气瓶阀门,调节压力-打开灌浆罐通向灌浆口的阀门进行灌注-待相邻嘴冒出浆时关闭灌注,依次压灌至最后一个贴嘴冒浆,并用木塞塞紧,保持衡压继续压灌,当吸浆率小于0.1L/min时,再续灌5-10min后即可停止灌注。灌浆后待缝内浆液初凝而不外流时,可拆除灌浆嘴,用环氧胶泥对灌浆孔进行封口抹平,进行灌浆封闭的缝要进行抽样开孔检查,以保证灌浆封闭质量。

2.4粘贴钢板施工

首先对粘钢板区进行放样,用磨光机清除表面浮浆和松散物,按设计位置和尺寸钻孔埋设膨胀螺栓,用丙酮清洗膨帐螺栓打入孔内紧固后松下螺母。

将钢板螺栓位置放样钻孔后,用磨光机将粘贴面打磨出45度格纹,用丙酮清洗混凝土表面和钢板粘贴面后,再在混凝土表面涂一层薄而匀的粘结胶在钢板表面均匀抹一层结构胶,厚度2mm左右,随机将钢板贴在混凝土面上,立即加压成型,使多余的胶挤出,达到粘贴密实。紧固螺母进行锚固加压,压加以不小于0.1 MPa 为宜,为了防止钢板锈蚀及美观的要求,涂抹防锈漆进行防护。

2.5横系梁加固施工

用索具将槽钢固定在拱肋的下面,将底模板根据设计高程控制并固定在槽钢上面。钢筋骨架绑扎应在以搭设的系梁底模板上进行,保证钢筋保护层厚度。 根据设计尺寸,将侧模一端与拱肋靠紧,侧模底端与底模用螺丝固定紧密,支立加固后的模板保证不变形、不漏浆,模板经监理工程师验收合格后,方可进行混凝的浇注施工。 浇筑前先检查施工配合比,浇注过程中,混凝土振捣一定要密实,每一批同时浇注的横系梁,制作3组试件,标养28天,拆模后及时覆盖养护,确保构件湿度。

2.6整体现浇桥面板及悬臂板

整体现浇桥面板及悬臂板时,按施工现场实际情况计进以顺桥向中线化分每孔分两次浇注,主要施工工艺流程为:底板制做―底板定位加固―钢筋绑扎―支立侧模板―浇注聚丙烯纤维混凝土―养生保湿―拆卸底模板。

2.6.1支立桥面板的底模板: 根据设计高程,精调索具上端,使底模板的高程与底面板高度完全相同,将木条镶嵌紧密,使底模板紧密固定在两拱肋之间。支立悬臂板底模板:用索具将底模板两端固定住,根据设计高程调整索具的上端,使底模板的高程与悬臂板底板高度相同,用抱卡将模板内侧与拱肋卡紧,使底模板与边侧拱肋形成一个整体。

2.6.2桥面板钢筋加工制作和绑扎桥面板底模模板架设、调整、固定工作结束以后,清理表面杂物、浮尘后,涂抹脱模剂,按设计图纸要求进行钢筋的布置和绑扎工作,并预留搭接钢筋。经自检合格后,报监理工程师验收。

2.6.3浇注桥面板混凝土,浇注前全面检查准备工作是否充足,浇注时严格按照设计配合比控制各种材料数量及各种添加剂数量,振捣密实,杜绝过振或漏振现象,浇注顺序由每孔的两端向跨中进行,在跨中合拢,在浇注过程中,随机制作试件三组,标养28天,做好该段桥面板质量检验依据,浇注混凝土工作结束后,及时作好覆盖保湿养护工作。

2.7预制安装6m腹孔实心板

工艺流程为模板制作―原材料试验―制作底模―钢筋骨架加工制作―绑扎钢筋―支立侧模板―拌合浇注振捣―覆盖保温养护―运输安装,在各分项施工过程中,严格按照报验程序,报监理验收同意后,方可进行下道工序的施工。

桥梁加固工程范文4

关键词:桥梁加固;放线;钻孔;浇注;安全;质量

一、前言

目前,社会主义建设如火如荼,桥梁建设更是以一个前所未有的速度在飞速发展,伴随着桥梁数量的增多,我国危桥、险桥的数量也在急剧的增多,有相当多的桥梁已经到了非加固不可的地步了,研究总结桥梁工程的加固技术,确保加固质量与施工过程的安全,对于桥梁加固工程施工具有普遍的指导意义。

二、现状分析

(一)加固桥梁工程由于受原有结构的影响,施工设施、作业环境、作业空间均受到限制,如梁体内所有的施工物资设备均需人工搬进搬出,机械设备基本无法使用,安全状态更加不宜控制。

(二)加固部分与原有结构共同作用,因此不仅要保证加固部分的施工质量,还要同时保证原有结构不被破坏。

(三)腹板加固为加固工程的关键施工工序,腹板加固采用在原来箱梁内侧加浇20cm厚的混凝土,并在加固腹板内施加竖向预应力。竖向预应力采用直径为25mm的冷拉级ⅳ钢筋,标准强度rby=750mpa,张拉控制力331kn,采用无粘结方式、轧丝锚体系。

三、施工前的准备

(一)电力线路。在箱内铺设380v动力线路一条,220v照明线路一条,且每4m设照明灯一盏,每16m设简易活动配电盘一个(插座若干)。照明及动力线路均采用膨胀螺栓固定在梁体顶板下缘(桥中心处),防止地面潮湿漏电。

(二)疏通,清理:疏通原箱内通风孔及泄水孔,不通处采用钻机成孔或人工凿通保持箱内与箱外正常通风,箱内不产生积水。清除箱内混凝土残渣及其它杂物。

(三)通风,在箱内安装4台排风设施,保持箱内空气流通,正常换气,使箱内作业人员有一个良好的工作环境。

(四)通道,在0号、5号墩t梁侧拼装3m×21m×15m进人进料支架。

(五)设施:梁体外侧需安装施工吊兰五只。

四、施工方案

(一)裂纹修补

首先对大于0.02mm的裂纹进行标识,沿裂纹方向切“v”型槽,宽2cm,深1cm.埋设压浆咀,强度达到要求后,压注环氧树脂。待环氧树脂凝固后,去除环氧胶泥,抽检压浆饱满情况。

(二)施工放样

 1.因本加固工程为在既有结构物上进行加固,考虑施工中的误差,为保证不损伤原主梁预应力筋,且达到加固效果,施工放样宜采取相对平面控制为主。

 2.根据原主梁悬浇施工的特点:梁体的外轮廓尺寸、预应力束定位、钢筋及预埋件位置均以与底板底面相对位置控制,故本加固工程以原各施节段前端底板底面分中点连线为桥中心控制线。

 3.本桥里程控制点以5号墩中心为基准点,传至0号墩中心闭合平差后作为全桥相对里程控制点(在允许闭合差内方可作为放样依据)。

4.腹板扦钉孔高程控制按设计图要求控制与主梁顶板底面倒角处相对尺寸。

5.横隔梁水平孔放样时横桥向尺寸以实测桥中线尺寸为基准放样,高程以梁体顶桥底面为基准面控制相对位置,辅以至梁底板底面距离校核(确认避开横梁内预应力束)。

(三)钻孔

1.腹板加固φ27mm扦钉孔采用冲击钻电锤成孔,钻头直径为φ27mm。全桥共计钻φ27孔43262个。设计钻孔深度15cm,考虑到钻头锥度,成孔时钻尖深度应不小于15.5cm。钻孔时采取措施控制深度,不得损伤预应力筋。待孔内干燥后,植入φ16mm“l”型扦钉,用环氧胶泥填充密实。

2.竖向预应力孔施钻避碰原有预应力措施:竖向预应力筋孔(φ40mm)、混凝土灌注孔(φ82mm)、振捣孔(φ56mm)均采用130型金刚取芯机成孔,钻头直径分别为φ40mm、φ82mm、φ56mm。全桥腹板加固共需钻φ40m孔1840个,φ56mm孔432个,φ82mm孔392个,原结构主梁为三向预应力体系,预应力束(筋)布置较密,钻孔均在预应力束间隙内进行,即使放样施工位置准确,原桥本身预应力安装也存在偏差。特别是在墩中心0号块内纵向预应力束中心距为200mm,原预应力束采用φ外85mm波纹管,φ82mm混凝土灌注孔与原预应力束理论间隙仅16mm,对放样及施工要求尤为严格。因此在钻孔过程中根据实际情况进行调整显得极为重要。

因主梁原预应力束过于密集,要求钻孔精度很高,为保证钻孔时不钻断预应力束,钻孔均采用熟练工人操作,正式开钻前先组织工人试钻,并给工人讲解原预应力束的位置,做到心中有数。同时加强工人对钻机性能知识的培训,加强工人对钻机定位方法的培训,加强工人对钻机给尺进尺的培训。

钻孔时当钻机钻深在9-23cm时应注意力集中,注意手感和听觉,发现卡钻或钻机晃动时,及时停机察明原因;应及时取芯观测钻孔的实际情况。

孔位调整:根据已钻孔位的具体情况,及时调整相邻钻孔孔位的位置,从而准确判断梁体内预应力的实际位置,在现场施工中应用效果较好。

钻孔顺序:为上下游交错进行。

(四)新老混凝土结合措施

1.在原有结构上加浇新混凝土,如何保证结合面的传力是关键,为此采用新老混凝土结合面凿毛,且每隔一定距离植扦钉的方法。

2.为保证后浇混与原腹板很好地结合,以达到共同受力,原腹板内侧及加厚腹板范围内的上下倒角混面要凿毛,凿毛时须首先去除有碍新老混凝土结合的杂物,凿除裂缝压浆时封闭的表面环氧胶泥,拆除压浆咀,剥除封闭胶带,最后对原混凝土面进行凿毛,凿毛率要求达到95%。灌注前应将结合面上灰尘及杂质清理干净,并用水冲洗风干。

3.加强新老混凝土结合的另一措施是植扦钉 

腹板上布置有梅花型扦钉,间距约为30cm,扦钉为l型;与外侧箍筋焊连,上下倒角布置扦钉,间距约为20cm,扦钉为直筋,要求与外侧箍筋焊连;加固腹板端部布置扦钉间距为20cm,扦钉为l型,要求与加固腹板外侧水平筋焊连。扦钉采用φ16mm钢筋弯制,植入所钻φ27mm的扦钉中,植入深度为15cm,用环氧胶泥锚固。

(五)混凝土的浇注及养生

模板采用新制钢模板,宽60cm,最大高度不超过200cm,以便于人工搬动,安装检查合格后方可进行混凝土的浇注。腹板加固采用50#微膨胀混凝土,混凝土配合比由试验室根据设计要求和施工需要进行配制,混凝土入模陷度控制在12cm~14cm,初凝时间为10h,掺微膨胀水泥以补偿混凝土的收缩,防止产生收缩裂纹。

由于腹板加厚部分除顶板下灰孔及振捣孔外全封闭,混凝土入模全部靠人工从56mm下灰孔中捣入。混凝土连续养护14天,混凝土开始灌注时应采取封桥措施禁止一切车辆通行

(六)张拉

梁体内外侧的裂纹全部修补压浆完毕后,方可进行张拉作业,腹板加固竖向预应力为φ25mm冷拉iv级无粘结钢筋,端锚固在梁底板底面,上端锚固在梁顶板顶面。

(七)封锚按设计要求在竖向预应力筋张拉完毕后应用环氧胶泥混凝土对底板底面轧丝锚头进行封锚。

五、安全与质量

(一)箱内工作照明充足,通风设施良好。

(二)箱内电线路多,箱内潮湿,必须加强用电安全管理,确保用电安全,高压电器均设警示牌。

(三)不得随意从底板泄水孔向外倾倒退混凝土渣及杂物等,箱内杂物及时清理干净。

(四)钻孔作业时主梁底板顶面易产生积水,应有预先在锯齿块间低凹处钻小直径排水孔等措施预防积水。

(五)腹板加固期间,主桥两端应设专人指挥交通,严格控制车载不大于20t,车速不大于10km/h,车距不小于20m,超载车辆严禁上桥。腹板裂缝压浆期间全桥进行交通管制:只允许单辆车在主桥桥面通行,车载不大于20t,车速小于10km/h。

(六)每套施工吊篮桥面支架上应设信号旗、红灯等警示标志,禁止一切车辆碰撞,确保吊篮安全。施工吊篮安装完毕经检查验收后方可使用,使用期间各受力部位应定期检查。

(七)由于下方为海河航道,每天有大量渔船从下面经过,因此严禁杂物等往河下抛掷。

桥梁加固工程范文5

关键词:碳纤维复合材料;桥梁加固;粘贴

新型的纤维复合材料强度高且重量轻,抗腐蚀性强,有很多传统的钢板没有的优点。最近几年使用纤维复合材料取代钢板,使得加固技术有了本质上的变化。下文简单介绍了碳纤维增强复合材料在桥梁加固工程中的具体应用。

1 碳纤维增强复合材料加固桥梁的优点

CFRP材料加固桥梁优点显著,使用CFRP材料加固结构主要是将其粘贴在或者是植入结构组织的受拉区表面,通过使用其超高性能抵抗结构中承受的拉应力。和粘贴钢板加固工程相比,粘贴CFRP材料加固桥梁具有以下几方面的特点:(1)施工操作便利,不需要使用一些大型的工程机械,对环境要求不高,占用施工场地面积较小。(2)效率高强度高。其自身强度较高,在加固修补混凝土结构操作中此项优点能够完好发挥。强化结构的组织应力,改变受力方式,完成高效加固的修补目标。此项操抗震加固与补强方面的意义十分重大。(3)良好的耐腐蚀性与耐久性,通过相关的研究实验证明,CFRP材料在加固修补混凝土结构时耐腐蚀性与耐久性较强,对于强酸盐碱物质的抵抗能力较强。(4)施工质量有保证,因为CFRP材料在固化之前较为柔软,就算是加固的结构表面并不平整,基本上也可以实现100%的有效粘贴率。除此之外就算是粘贴固化之后,发现表面存有气泡,修补起来也是非常的方便,只需要将树脂注射进气泡当中,占据气泡的空间就可以了。但是粘贴钢板却难以达到有效的100%的粘贴率。(5)加固成本低,经过相关研究证明,使用CFRP材料取代传统钢板的桥梁加固,能够节约大概1/4的资金成本。

2 CFRP材料在桥梁加固工程中的应用

2.1 CFRP材料加固工艺的操作要点。虽然CFRP材料加固工艺并不复杂,但是对于施工要求却相当严格,其主要的施工要点包含了以下几方面的内容:(1)进行加固工作前需要了解各项加固结构的详细参数,因为不同的参数对构件极限的承载力以及破坏程度都有较大影响,只有掌握了各种数据,设计工作才能够保证井然有序。(2)在实际工作的结构加固操作中,纤维是一次受力,有相应的应变滞后现象,所以在进行加固组织结构施工的过程中需要根据设计的相关要求减轻负重,抵消或者降低组织构件已经出现的裂缝与变形,提高碳纤维的利用效率,保证碳纤维能够在最短的时间内加入到实际的工作中去。(3)混凝土表面的处理程度会对加固的效果产生的影响。可以选择使用钢丝刷对混凝土的表面进行清理,除去灰尘以及混凝土碎屑,显示出混凝土干净的表面;使用砂轮机将表面完成打磨操作,并且除去剩下的混凝土粉末,在底层涂上一层粘结剂,涂抹之前需要先用丙酮将其清洗一遍。(4)涂底层胶。在混凝土基面干燥之后,对其涂上一层底胶,保证底胶能够渗进混凝土表面的空隙当中,确保碳纤维和混凝土之间的结合紧密程度。一般在选择面积时,需要保证使用标准量对厚度进行相应的控制,使用毛刷和滚筒把底部的胶均匀的覆抹在混凝土的表面,在涂抹操作结束之后,大致7天以后开展下一步操作。(5)粘贴CFRP材料。把CFRP根据之前设计好的尺寸进行裁剪,裁剪完成之后粘贴在树脂的涂层之上,使用滚轮或者橡皮刮刀按着纤维自然方向用力进行推平,把当中的气泡消除,保证碳纤维材料能够完全融合在树脂中,在一些连接部位,需要保证兼顾程度,因此需要多涂刷一些。除此之外,施工人员需要注意的是,在粘贴CFRP时,一定要将混凝土的基面擦洗干净,粘结剂需要均匀的涂刷,粘贴的过程中配合滚轮进行来回的滚实,保证不会出现起鼓的现象。

2.2 CFRP材料运用在我国的桥梁加固工程中。我国真正开始使用CFRP材料在桥梁加固工程中,是从上个世纪90年代后期开始的。分析这些年的应用情况,可以发现CFRP材料用在桥梁工程的频率越来越多。像是南京机场路高架桥空心板的补强修复以及卢沟新桥的补强修复等等。所以,伴随着碳纤维材料广泛使用在桥梁结构加固工程上,我们需要更多的碳纤维材料加固理论支撑实际的操作。

3 CFRP材料在实际桥梁工程运用中存在的问题

因为我国使用这项技术发展的时间较短,不管是经验或是数据理论都有待加强,这些客观原因造成CFRP材料在桥梁工程中的应用还有各种问题需要解决,总结主要的问题有以下几点:

3.1 CFRP的抗疲劳问题。特别是纤维薄布和砼组织界面的疲劳破坏与环境影响问题。现如今关于这项问题的研究在国际上还只是处于刚刚起步的阶段,我国对于这项问题的研究也是近两年开始入手操作。

3.2 CFRP材料的老化问题。CFRP材料在大气下暴晒,或者受到了液体的浸泡和化学物质的侵蚀等等,会出现老化情况,这种老化会造成力学性能出现变化,因此研究出防止CFRP材料老化措施也是一项重点难点问题。

3.3 准则的确定。现如今我国在碳纤维材料加固修补工作中,没有一整套统一的理论,以至于这项新的技术在推广过程中遭遇到相对严重的问题。因为没有统一的规章,各项理论都是零散存在,造成推广过程中阻力十分明显。

3.4 研制新型产品。因为碳纤维和玻璃纤维相比,延展性不强,有较强的脆性,所以需要研究出碳纤维和其他纤维材料混合的新型纤维材料,不但能够增加组织结构的抗变形能力,提升其操作的延展性,而且因为其他纤维材料的成本不高,加固的成本也就可以明显降低。

总而言之,碳纤维材料使用在桥梁工程应用中还存在着一系列的问题需要深入研究,将这些问题攻克后能够在理论操作和实际工程中都有更加长远的发展和改善。

4 CFRP材料在加固工程中的应用前景

和传统的桥梁加固方式相比,CFRP材料加固桥梁操作中,施工更加的便利,而且适应性能更强,抗腐蚀能力好,基本上不会增加自身结构的重量,不会造成原组织结构的损坏。这些优良技术会给桥梁加固修补带来巨大的变革,为桥梁加固工程开辟出更多更新的产业道路,保证桥梁加固技术能够取得长远的进步。另外,我国最近几年地震频发,震后粘贴碳纤维片材加固以及在震前就使用CFRP材料完成抗震性能的提升,能够良好的抵御地震带来的影响。伴随着CFRP材料性价比的稳步提升,以及各项操作工艺的成熟,未来的桥梁加固建设中,CFRP材料使用的范围将会越来越大。

5 结语

我国碳纤维加固桥梁技术发展的时间还很短,但是其优势是显而易见的,未来桥梁加固工程中使用CFRP材料是历史的必然需求。但是因为现如今我国的设计标准还不全面,所以,需要更加深入的研究此项技术,保证CFRP加固技术能够为工程建设提供更大的支持。

参考文献

桥梁加固工程范文6

关键词:桥梁;体外预应力加固;施工

近年来,随着各种重型车辆的不断出现,公路桥梁负荷日趋加重,而且旧桥部分老化、破损,已经不能适应现代交通运输的要求。因此,对桥梁结构的维修、加固和补强的研究及应用,是目前和今后面临的主要任务。

1体外预应力加固法的特点

1.1 体外预应力加固的优点

体外预应力是后张无粘结预应力体系的分支之一。将预应力钢筋布置于混凝土截面之外的技术己在工程中得到了应用,并成为加固既有桥梁的有效方法之一。采用体外预应力技术加固桥梁结构有很多优点:①预应力布置简单,可以调整,简化了后张的操作程序。所需设备、人员少,施工周期短,经济效益好;②对桥上交通影响小,可不中断交道或短时间限制交通;③增加恒重不多,可以能动地调节原结构中的应力状态,达到有效加固的目的;④维护修补方便,可以随时更换预应力筋;⑤对桥梁损伤小,可做到不影响桥下净室不抬高路面标高;⑥能够较大幅度地提高旧桥的承载能力和结构刚度,能够有效的控制原结构的裂缝和挠度,使裂缝部分或全部闭合,使挠度大幅度减小。

1.2体外预应力加固的缺点

但体外预应力加固也有如下缺点:①体外预应力索容易受到意外的破坏。②体外预应力索不能参与局部裂缝的控制。③由于转向装置和锚固点受到约束,行车时容易引起体外索的振动,预应力索的自由长度受到限制。④从力学特性上来讲体外预应力索与周围结构主体在同一截面上的变形是不协调的。

2体外预应力加固原理

体外预应力结构的预应力筋布置在主体结构之外,固体外预应力索通常为由多根钢绞线组合成的集中钢索,故称为体外预应力索。体外预应力加固通常采用粗钢筋钢绞线、高强钢丝等材料作为施力工具。在体外对桥梁上部结构施加预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生的内力,起到卸载的作用,从而较大提高桥梁结构的承载能力。对于钢筋混凝土桥梁,可考虑采用体外预应力进行加固,该法具有加固,卸荷改变结构内力的三重功效。体外预应力混凝土结构的基本组成主要包括:体外预应力索、管道和灌浆材料,体外预应力索的锚固系统,体外预应力索的转向装置

3体外预应力加固施工要点

3.1放样定位

3.1.1滑块垫板及锚固支座位置的放样定位

沿梁底从锚固实际中心(投影点)向跨中方向量取滑块垫板的中心位置及跨中位置,分别标记在梁底的两侧,并将垫板的平面尺寸绘在梁底面上,标出有关螺栓的孔位,在垫板放样中可以不计梁的挠度影响。

3.1.2上锚固点的放样定位

(1)斜筋上锚固点位于梁顶或梁端面时,以单梁顶(端)面的纵轴线为基准,沿纵桥向测量锚固点距梁端的距离;(2)锚固点位于梁端时,应量取锚固点距梁底或梁顶面的垂直距离,再沿横桥向对称量取上锚固点的横向距离,标出锚固点的理论位置。由于梁的顶板和腹板中均有钢筋存在,特别是受力钢筋,在进行锚固点放样时,可将锚固点位置适当调整以避开这些钢筋,切记不应将其切断。

3.2上锚固点设置

当上锚固点设在梁顶及梁端顶面时,需要按设计的斜筋穿出位置,在桥面板或梁顶面凿穿二个具有与斜筋角度相同的斜孔。首先把桥面铺装层凿去,将梁顶面混凝土保护层凿去,露出钢筋,再将锚固垫板处的混凝土进行细凿。按斜孔的设计角度做一个凿孔架,将凿岩机的钻杆放入凿孔架的槽内,使钻头中心对准理论锚固点,然后再进行凿孔,以便凿好斜孔。上锚固孔凿完之后,将梁顶面混凝土清理干净,除去混凝土碎渣。然后,在开凿后的混凝土表面涂一层环氧胶液,再用环氧水泥砂浆铺平。最后将上锚固设在梁顶时,应保证锚垫板的上表面与梁顶面平齐,或略低一点,以确保锚固点上有尽可能厚的混凝土保护层。

3.3转向装置

转向装置是实现体外索加固的重要构件,其传载方式和自身性能也是影响预应力施加效果的关键。体外预应力混凝土结构的预应力筋必须通过转向装置改变方向,从而形成设计的预应力筋曲线形式。在转向装置与预应力筋的接触区域,由于摩擦和横向力的挤压作用。如果转向装置设计不合理或构造措施不当,预应力钢材容易产生局部硬化和摩阻损失过大。转向装置的设计要求预应力筋在折角点的位置必须高度准确,避免产生附加应力,转向装置在结构使用期内也不应对预应力钢材有任何损害。另外,转向装置的加工应在加工厂进行,严禁在现场加工,现场安装中,要严格按图纸进行,在运输及焊接过程中,应采取措施防止焊接变形,穿束前应拉线确定安装是否合适。

3.4预应力筋的安装和张拉

在安装预应力筋前,首先要检查各种锚具是否能正常工作,特别是粗钢筋的螺杆和螺母的匹配情况,逐个试拧,均应达到每个丝头在不加力的情况下,以手拧动就可将螺母拧至全程。

对于水平筋和斜筋分别采用两根粗钢筋或斜杆为型钢的情况,首先将斜筋与水平滑块固定在一起,并将斜筋的上锚固点固定。用临时支架将滑块定位在其垫板的位置上,然后再穿入水平筋。穿筋时应保证水平筋的两端均有相等的丝头长度,检查滑块位置并预留滑移量。为了防止在张拉锚固时拧紧螺母困难,上紧两水平筋的螺母,同时应保证水平筋的中心与滑块锚孔的对中。

而横向收紧水平筋产生预应力的体系,则首先按斜筋的斜度要求将斜杆焊接再梁端的U型锚固板上,采用夹杆焊将水平筋焊再斜筋上。每隔2~2.5m用木块将水平拉杆垫起,然后安装锁紧装置,以减少垂度。以备张拉,先安放弯起点处的立柱,再按设计位置安装撑棍和收紧器。

就张拉位置而言,体外预应力筋的张拉方法可分为沿斜筋方向在梁顶张拉和沿水平筋方向在梁底张拉。一般来说,由于张拉设备及操作人员的限制不可能所有的梁同时张拉,但对于同一根梁的两侧预应力筋应尽量做到同步张拉,以保证梁两侧的钢筋具有相等或相近的预应力状态。

3.5压浆

张拉完成后局部有粘结段的压浆工作是一道很重要的工序,首先施工前要进行1:l的模型试验,在保证压浆密实饱满的情况下,局部有粘结段的粘结力可达到设计张拉力的108%。工程中,压浆施工在张拉完成后24h内进行,以满足锚固要求。压浆采用手动压浆机,保证压浆过程的均匀稳定和压浆压力的要求。另外,压浆密实程度将直接影响粘结效果,所以在压浆中应严格控制水灰比,并保持压力均匀。

4工程实例

4.1工程概况

某高速公路(86+160+86)m预应力混凝土连续刚构桥,大桥左右线独立设置,采用单箱单室直腹板箱型截面全桥立面及断面形式分别见下图。

全桥立面示意图

全桥断面示意图

4.2体外预应力加固措施

本桥的总体纵向加固手段为体外预应力加固法,用于提高主梁结构的预应力度,补偿已损失的纵向预应力。根据设计要求,每幅桥共新增布置26束体外索,体外索分为三种类型:通长索N1(单幅4束、单根工作长度约333m)、中跨索N2(单幅6束、单根工作长度约l80m)和支点短索N3(单幅每支点各8束、单根工作长度36m)。体外索相对与梁体两侧和两端均对称布置,施工时每次张拉对称的一对钢束,钢绞线在两端同步张拉。支点短索采用12-7φ5钢绞线,通长索和中跨索采用31-7φ5钢绞线。

体外预应力拉索采用FECS15.2SP型环氧涂层填充型钢绞线。公称面积140mm2,抗拉强度标准值为1860MPa,弹性模量为1.9×105MPa,锚下张拉控制应力为0.55by。

体外索布置在箱内,张拉完成后成空间曲线,经转向器(分丝/整体)和预埋钢管穿过转向架,达到转向和传力的目的,通过锚固块锚固。为方便与原结构的连接,所有锚固装置和转向装置均采用混凝土结构。为防止桥面行车引起钢束过大震动,沿体外索纵向每隔8m左右设置一道防振限位装置。

体外索锚具采用FSM.TWC15-31型(带承压筒、防松装置、锚板、调节螺母、密封装置、密封筒组件)、FSM.TWB15-3l型(带保护罩组件、防松装置、锚板、密封装置)、FSM.TWBI5-12型(带保护罩组件、防松装置、锚板、密封装置)锚具,夹片为FSM-W15型。满足分级、补张拉和放松拉力等张拉工艺要求,同时可以整束调索、换索,并且具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能。

4.3施工工艺流程

索道清理及穿索准备钢绞线下料穿布钢绞线安装锚具、夹片钢绞线牵引(初张拉) 对称张拉钢绞线多余钢绞线切除安装防松压板及索夹锚头灌注环氧砂浆安装保护罩并灌注防腐油脂安装防振限位装置。

结束语

总之,相对与其他常规的桥梁加固措施,体外预应力技术是一种灵活的主动加固技术,可以主动改善结构的应力状况,大幅度改善结构的安全性能,有着一定的推广价值。

参考文献:

[1]顾杰.桥梁体外预应力加固技术初探[J].黑龙江交通科技,2009,(4).

桥梁加固工程范文7

要在施工中对软土地基进行加固,就必须对软土基的情况进行检测,即做好施工前的准备工作。如:对施工的整体地质情况进行勘察,利用勘测的结果对施工路段的地基状况进行标记,尤其是对软土地基的范围以及深度等进行详细分析与标记,为后续的施工做好准备。同时在施工中应对路段进行挖掘,利用挖掘对地质情况进行进一步检查,利用提醒土坑来观察地基的具体情况。注意的是渗水情况,土质形态等。利用相关检测数据来制定对应的加固措施,并异常指导施工。最后是对地基承载能力的检查,这样做是为了进一步的细化地基的地质情况,将软土基的概况细化,并针对性的选择处理措施,从多种加固工艺中选择适应的措施和方法,保证加固的质量,满足桥梁施工的要求。

2公路桥梁软土地基加固的工艺分析

2.1表层软土处理

2.1.1垫层处理

工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善处理。

2.1.2浅层排水法

一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。

2.1.3材料铺垫工艺

一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。

2.1.4添加剂加固

这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。

2.2深层加固工艺

2.2.1加载工艺

加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。

2.2.2强夯工艺

强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。

2.2.3粉喷桩工艺

粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。

2.2.4水泥搅拌桩工艺

搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。

2.2.5竖向排水固结工艺

该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。

3结语

桥梁加固工程范文8

关键词:公路桥梁;维修加固;工程项目;管理模式

中图分类号:U448文献标识码: A

一、评定桥梁技术状况,确定是否实施维修加固工程

公路桥梁投入使用以后,桥梁结构物经常遭受风、雨、水流及大气污染的侵 蚀,温度、湿度及日照变化的影响,承受车辆荷载的冲击,甚至遭受地震等自然灾害和船只碰撞等事故的破坏。所以,桥梁在营运过程中,难免不发生病害或损伤。为了及时发现桥梁的病害,运营管理部门需要按照交通运输部的《公路桥梁养护管理工作制度》组织定期或不定期的桥梁检查,对小病害和小问题及时进行处治。当桥梁的病害发展到可能影响到桥梁的稳定和结构安全,应当按照交通运输部的《公路桥梁技术状况评定标准》对桥梁技术状态进行初步评定,对评定达不到安全使用要求的桥梁应马上启动维修加固程序。

二、确定维修加固目标和要求

运营管理单位应当根据桥梁的技术状态,提出本次桥梁维修加固的具体要 求和达到的目标,特别是对一些早期建设的桥梁更是需要明确,主要是因为早期设计的标准跟现在的标准差异比较大,业主需要明确按照那一种标准来进行加固设计和加固完成后要达到那一种标准的承载力。这将会极大影响桥梁维修加固设计方案的选取和加固费用确定。

三、选定DB承包商和监理单位

选定承包商有两种形式,一是桥梁的技术状态处于很危险的状态,需要马 上进行维修加固,在这种情况下,可由业主报请交通行政主管部门同意,按照抢险工程的程序直接指定维修加固工程的 DB 承包商和监理单位。二是通过招标形式选定DB承包商和监理单位,这里所讲的通过招标选定DB承包商和监理单位不是单单一座桥梁的维修加固,而是一批桥梁或一段时间内业主所管辖桥梁的维修加固都由他们来进行维修加固或监理,建立长期合作的关系,为更好的应用Partnering 管理模式打下良好基础。如某地方公路管理局管辖路段内有一定数量的危桥,那么它就可以通过招标方式选定某一个路段内的危桥或一定时间内(两~三年)进行桥梁维修加固的 DB 承包单位和监理单位。这种招标方式由于没有明确的标的物,无法进行准确的估价,主要采用综合评标法,主要对投标单位的技术力量、科研水平、施工经验、管理经验等进行评价,选择综合能力比较强的单位作为长期的合作伙伴。

四、采用Partnering管理模式

业主通过沟通工作,项目参与各方都有参与意愿,确定采用Partnering管 理模式。建立 Partnering 工作小组,在这里会建立两个工作小组,一个工作小组是针对维修加固工程施工需要建立的(我们称之为工程 Partnering 工作小组),参与人员主要有业主、DB承包商、监理单位、供货商(如果有,在公路桥梁维修加固工程我们建议不单独采购货物,货物采购由 DB 承包商负责,以减少管理压力和纠纷);一个是为协调交通管制出现问题成立工作小组(我们称之为交通管理Partnering工作小组),参与人员主要有业主、DB承包商、监理单位、交警、路政部门等,在这里需要业主采用警民共建等形式同交警、路政部门建立共同目标,产生共同利益关系,主要是协调解决交通管制中遇到的问题。

五、桥梁检测和加固方案确定

承包商对桥梁进行全面检测,掌握桥梁病害的实际情况和验算桥梁的整体 稳定,评定桥梁的技术状况,对桥梁的交通量进行调查和预测,综合各方面资料进行桥梁维修加固工程方案设计,设计方案包括本次加固要达到的目标、采取哪种方式进行维修加固及理由和维修加固费用等,业主组织相关专家、监理单位和交通行政主管部门对方案进行评审,承包商根据评审结果对设计方案进行修改,确定维修加固方案,业主审定维修加固费用,进行补充合同谈判,敲定本次桥维修加固的费用。

六、实施维修加固工程

承包商组织人员按照确定的维修加固方案进行维修加固施工,业主和监理 按照各自的职能开展管理工作,对工程技术方面出现的问题,通过工程Partnering 工作小组的协调沟通解决;对维修加固工程实施过程中的因交通管制引起的矛盾,通过交通管理Partnering工作小组协调沟通解决。

七、确定维修加固效果

项目完成后,为了验证维修加固的效果,需要聘请第三方对维修加固后的 桥梁重新进行全面的检测和验算,并与合同约定的目标相对比,确保维修加固工程达到预定目标。

八、冲突处理系统

监控系统。监控系统主要实现对采用Partnering管理模式的公路桥 梁维修加固工程实施实时监控,由于工程项目的不确定性高、人为与环境的影响比较大等原因,不能实现完全依赖计算机系统对冲突进行监控,而是采用以人为本,计算机辅助的监控模式。主要包括两个方面:一是对建设过程的实时监控,主要是通过项目参与各方将所发现的问题提交给中心服务器来处理;二是对Partnering合作伙伴信用情况的一个动态评估。

处理系统。处理系统是整个冲突处理系统的核心部分,主要包括基 于计算机及网络的一般冲突处理程序、基于 Partnering 伙伴研讨会处理程序和紧急处理程序。一般的冲突问题由基于计算机及网络的一般冲突处理程序处理;当采用基于计算机及网络的一般冲突处理程序利益各方无法达成一致时,就将问题提交由 Partnering 伙伴研讨会,通过面对面的讨论沟通来解决;对于紧急且重要的冲突,则使用紧急处理程序加以解决。

服务系统。服务系统是由一个与中心服务器相连的冲突处理数据库 构成,主要作用有三点:一是将已发生的冲突分门别类记录到数据库中,当再次发生冲突时,可以在数据库中搜索以往相似案例进行参考;二是通过中心服务器将冲突处理结果反馈给参与各方进行学习和总结,起到一个学习反馈的作用;三是记录项目参与各方的信用行为,为今后业主选择合适承包商进行伙伴合作提供数据支持。

参考文献

[1] 虎良燕.山体落石损伤桥梁的维修加固[J].公路,2013,(2):122-124.

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[4] 任旭东,张晓诚.浅谈公路桥梁的养护与维修加固[J].山西建筑,2009,35(11):334-335.

桥梁加固工程范文9

【关键词】桥梁加固;碳纤维片材;设计计算;施工工艺

1. 前言

随着国家经济、科技的不断发展,人们对桥梁的要求也不再只停留在满足使用的层次上,人们追求的桥要在结构上符合力学要求,外观上符合美学需求。于是,新型桥、大型桥一座接着一座“面世”,其结构、外观也与世界领先水平接轨。在这种情况下我们是拆除所有旧桥去建新桥,还是积极的应对桥梁“老龄化”的挑战呢?答案明显是后者!于是桥梁加固技术越来越受关注。桥梁结构加固技术主要有:(1)增大构件截面加固法;(2)增加辅助构件,如增加混凝土构件、增加体外预应力等;(3)粘贴补强材料,如粘贴钢板、粘贴碳纤维片材等。本文只详述粘贴碳纤维片材的加固方法。

2. 材料特点及适用条件

碳纤维(CFRP)片材具有轻质高强、易于粘贴、不锈蚀等优点,其中碳纤维布抗拉强度可达普通钢材的十倍以上。CFRP片材可用于抗弯、抗剪、抗压(偏心受压)及抗震等多种形式的加固。该方法适用于混凝土梁式桥、板式桥的抗弯和抗剪加固。对于配筋率较低或钢筋锈蚀严重的旧桥,加固效果尤为显著;还适用于混凝土墩柱的抗剪、抗压补强,抗震延性补强以及地震破坏后的修复等。相信在四川的灾后修复加固会有广泛的应用。

3. 加固类型

(1)抗弯加固:抗弯加固通常是在构件受拉面粘贴CFRP片材,当条件不允许时也可以在构件的侧面粘贴。粘贴时,纤维方向应与加固部位的受拉方向一致。通常在CFRP片材端部设置锚固措施,如U形CFRP压条等。

(2)抗剪加固:抗剪加固中CFRP片材的粘贴形式有多种,从纤维粘贴的方向来看,可垂直构件轴线或与构件成某一倾角,实际工程中通常取CFRP片材纤维方向与构件轴线垂直;从横截面包裹方式上看,通常有封闭包裹粘贴、U形粘贴、双L形粘贴和侧面粘贴等;从纵向粘贴方式来看。CFRP片材可裁剪成条带间隔地粘贴,也可以整片地连续粘贴。此外,对于U形、L形及侧面粘贴,还可在端部加CFRP片材压条进行锚固。

(3)抗震加固:采用环向围束粘贴对柱进行受剪加固,纤维方向应与柱轴向垂直。

4. 设计及计算

4.1设计原则。

4.1.1混凝土桥梁结构自重大,加固时不能完全卸载,必须考虑二次受力。

4.1.2承载力极限状态的验算中要考虑到可能发生的各种破坏形态。通常将破坏模式分为两大类,即粘贴CFRP片材后能整体工作的构件与粘贴CFRP片材后不能整体工作的构件,如CFRP片材脱落等。

4.1.3正常使用极限状态的验算包括:(1)应力的限制(2)应变的限制(3)开裂的限制。

4.1.4由实验室条件下得到的经验公式必须有科学的修正安全系数对这些公式进行修正。

4.2抗弯加固设计及计算。

4.2.1基本假定。

5. 工程实例

5.1工程概况。

该桥全长176m,分新桥和旧桥。上游桥的旧桥建于上世纪80年代初,全宽7.6m,有11跨,每跨由5片16m的T梁组成。下游桥的旧桥建于上世纪90年代初,全宽9.03m,分跨同上游桥,每跨有6片16m的T梁。而新桥建于2007年,分布在旧桥两边。此次修复加固只在旧桥中进行。旧桥原设计荷载为汽-20级,主梁的承载能力只能维持城-B的荷载要求,而下部结构和基础的承载能力能满足城-A级荷载要求。

5.2存在的要主要问题。

由于蕉门桥位于交通主干道上,经过多年的使用,出现不同程度的破损。抽检的上部结构混凝土强度推定值为31.8MPa~48.3MPa,碳化深度为2.3mm~5.3mm。多个测区的强度标准差大于5.0MPa,表明混凝土强度值离散性偏大;混凝土强度最小值为32.1MPa,测区内混凝土强度平均值的最小值为37.7MPa。该桥测试跨在基本试验荷载下,部分指标不满足《试验方法》和《桥规》的要求,实测值与理论值相差较大,表明结构的工作状态较差,主梁最大裂缝达0.40mm,超过规范容许值的100%。因此该桥部分桥跨在整体受力性能上不能满足设计和使用要求。

5.3加固设计方案及相关计算。

5.3.1对旧桥病害进行修复,主要加固内容如下:

(1)桥梁结构表面病害处理:裂缝修补,露筋除锈,破损修补,梁体麻面修复;

(2)对T梁梁体进行结构加固:粘贴碳纤维布和碳纤维板,张拉体外预应力;

(3)附属部件修复;

5.3.2加固计算。

5.4粘贴碳纤维布加固。

5.4.1施工工艺。

A.混凝土表面清洗,破损部位修复。

B.首先清除被加固构件表面的剥落、疏松、碳化等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料(环氧胶泥)将表面修复平整。

C.对裂缝进行灌缝处理。此处采用压灌改性环氧树脂溶液来对裂缝进行修复。

D.被粘贴混凝土表面用打磨机打磨平整,除去表层浮浆、油渍等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不小于20mm。

E.最后将混凝土表面清理干净并保持干燥。

5.4.2表面处理及磨平:

在混凝土表面清洗完后,如有不平处就进行找平处理。找平材料(环氧胶泥,也可用M20水泥砂浆)干燥后还要再次进行打磨工作。因此,这个步骤并不是上步的重复。梁体表面平整工作是相当关键的,因为碳纤维布只在纤维方向抗拉能力强,而受折时就很脆弱。因而,若梁体表面不平整,就会使碳布的个别部位应力集中。轻则导致受力不均,重则致使碳纤维布破损,从而大大降底承载能力。

5.4.3涂刷底胶:

底胶并不是用来使碳布和梁体粘结的胶,是为了使碳布和梁体能更好的粘结而刷的。等底胶指触干燥后还要刷结构胶,或称浸渍胶粘剂。所以说在这里要涂两层胶,且理论上两层胶是要按厂家提供的工艺分开配制。涂刷底胶时要均匀涂抹,不得漏刷、流淌或有气泡产生。

5.4.4粘贴碳纤维布:

这一步是关键,粘贴质量直接影响加固质量。所以要严格按照规范操作。

(1)按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。

(2)按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂,并均匀涂抹于待粘贴部位。

(3)将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,使胶液充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布。

(4)多层粘贴时重复上述步骤,并应在纤维表面的结构胶粘剂指触干燥时立即进行下一层粘贴。

(5)在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹结构胶粘剂。

5.4.5粘贴碳纤维板:

(1)按设计要求的尺寸裁剪碳纤维板,并按生产厂家提供的工艺条件配制结构胶粘剂。

(2)将碳纤维板表面擦拭干净至无粉尘。粘贴两层时,底层碳纤维板的两面均须擦拭干净。

(3)擦拭干净后立即涂刷结构胶粘剂,胶层中央应呈拱起状,平均厚度不小于2mm。

(4)将涂有胶液的碳纤维板用手轻压贴于需粘贴的位置。用橡皮滚筒顺纤维方向均匀平稳压实,使胶液从两边挤出,保证密实无空洞。当平行粘贴多条碳纤维板时,两条板带之间的空隙不应小于5mm

(5)粘贴两层碳纤维板时,理论上要连续粘贴。当不能立即粘贴时,再开始粘贴前要对底层碳纤维板重新进行清理。

5.4.6施工注意事项。

(1)CFRP片材为导电材料,施工CFRP片材时应远离电气设备及电源,或采取可靠的防护措施。

(2)施工过程中应避免CFRP片材的弯折。

(3)CFRP片材配套胶粘剂的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。

(4)胶粘剂的配制和使用场所应保持通风良好。

(5)由于碳纤维布对光比较敏感,所以要采取相应的避光措施。具体的作法是:CFRP片材储存时应避光;在粘贴完成后还要涂刷一层避光材料以起保护作用。

5.4.7检验与验收。

(1)在开始施工之前,确认CFRP片材及配套胶粘剂类粘贴的产品合格证、产品质量出厂检验报告,各项性能指标应符合要求。

(2)采用CFRP片材及配套胶粘剂类粘结材料对混凝土结构进行加固修复时,要严格按施工工艺及流程的有关条款进行各工序隐蔽工程检验与验收。如施工质量不能满足施工工艺及流程的有关条款要求时,立即采取补救措施或返工。

(3)CFRP片材与混凝土之间的粘结质量,是用小锤轻轻敲击或手压CFRP片材表面的方法检查,总有效面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积不大于10000mm2时,可采用针管注胶的方法进行修补。当空鼓面积大于10000mm2时,宜将空鼓部位的CFRP片材切除,重新搭接并粘贴等量的CFRP片材,搭接长度不应小于100mm。

(4)CFRP片材的实际粘贴面积不应少于设计面积,位置偏差不应大于10mm。

6. 结语

总的来说,粘贴CFRP片材以加固混凝土结构的技术还是相对较新的。粘贴CFRP片材加固混凝土桥梁,对于配筋较低或钢筋锈蚀严重的梁、板进行抗弯和抗剪加固,可以取得很好的效果,对于配筋率较高的梁、板,仅采用粘贴CFRP片材加固往往达不到要求的加固效果,此时可以考虑采用混合加固法。而对于混凝土墩柱,粘贴CFRP片材进行抗压或抗震加固效果显著,对震后墩柱的修复也有较好的效果。

参考文献

[1]碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(2007年版).北京:中国计划出版社,2003.

[2]张劲泉、魏洪昌、徐岳、张建仁、叶见曙等.公路旧桥加固成套技术及工程实例.北京:

人民交通出版社.

[3]广州市市政工程设计研究院.进港大道(亭角-牌坊)蕉门桥修复加固工程施工设计说明书.广州:2008.

[4]混凝土结构加固设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2006.

桥梁加固工程范文10

关键词:预应力;加固技术;公路桥梁

中图分类号:X734文献标识码: A

引言

在科学技术飞速发展的带动下,公路桥梁工程的数量不断增加,工程的质量和安全也受到了社会各界的广泛关注。预应力技术的应用,可以有效提高公路桥梁的施工质量,强化公路桥梁的稳定性,其意义是十分巨大的,应该得到更加广泛的推广和普及

1、公路桥梁工程加固施工的原则

在维修加固之前,应先对一份与桥梁劣化程度和受损情况相关的报告进行制作出来,通过检测并记录出详细的数据。与实际报告相结合,合理评估桥梁的安全性能,使桥梁实际的运输能力得以确定,判断损伤情况是否会对桥梁的承载力和耐久性造成影响。承载力是指在设计初期,桥梁结构所承受的荷载能力,耐久性则是指桥梁的结构设计寿命。在进行加固时,应对原材料的耗费、施工及大怒、是否对交通运输照红尘影响,以及能否对桥梁的耐久性和承载力进行提供等问题进行考虑。通过对桥梁构件进行加大,使整座桥梁承载能力得以提升。通常不会对桥梁结构的原有形式产生改动。确保在加固桥梁的前提下,对施工的经济性得以兼顾,只有出现极为复杂的情况时,才能对桥梁原有结构形式的更改进行考虑。

2、预应力在公路桥梁施工中的应用

2.1在工程加固施工中应用

为了促使桥梁的结构性能得到改善,通常情况下,就需要将一些必要的加固措施应用到道路桥梁施工过程中,也就是将补强措施应用到构件中,促使现有桥梁的承载能力得到恢复或者提升,延长桥梁的使用寿命,现代交通运输的需求也可以得到满足。并且还需要将一定的卸载措施应用到桥梁构件中,这样可以有效减少桥梁加固施工过程中混凝土所具备的初始应变。在这个过程中,就可以将一定的预应力施加到桥梁构件上,有拉应力产生于受压区域,当压应力形成于受拉区,就会有效减小构件的拉应变和压应变,即便构件的承载力达到了一定的限值,依然会增加应变,并且钢筋应力也可以得到有效的加固,这样就可以将加固钢筋的作用给充分发挥出来。

2.2预应力技术在路桥钢筋混凝土结构中应用

混凝土裂缝是常见的质量通病,尤其是在大型公路桥梁施工中极容易出现混凝土裂缝。将预应力技术应用到钢筋混凝土当中,可以避免出现裂缝,而且效果显著。预应力的集中应用是在公路桥梁混凝土的构建和结构使用之前,将受拉区的混凝土施压,在进行混凝土钢筋的张拉后,钢筋通过自身的回缩,让受拉区能预先感受到钢筋施加的压力。具体应用就是在道路桥梁钢筋混凝土结构和构件的加载或者使用之前,给其受拉区的混凝土预先施加压力,即是在其混凝土的受拉区内进行钢筋的张拉,然后通过钢筋自身的回缩力,使得混凝土受拉区预先受到钢筋给其施加的压力。由于当此混凝土结构或构件在受到外荷载施加的拉力时,必须要先抵消受拉区混凝土当中的预压力,然后才能使混凝土受到拉力,这样就非常有效地限制了混凝土的伸长,以此来达到延缓甚至不出现裂缝的目的。

2.3在受弯构件中应用

因为碳纤维有着较高的强度,并且有着较为简单的施工操作流程,因此,在加固混凝土受弯构件的过程中,往往会将碳纤维片给应用过来。通常情况下,在加固之前,有初始内力存在于受弯构件的内部结构中,有压应变和拉应变存在于混凝土本身,因此,在压力的影响,就会升高混凝土自身的压应变,进而提高受弯构件的承载力。

2.4混凝土承重构件对预应力的应用

在路桥工程的施工过程中常常需要使用到大量的承弯构件,在一般的情况下只要保证了混凝土配合比的强度,那么混凝土在凝固之后就能够承受比较大的横纵荷载的能力,但是对侧面荷载的承受能力则比较弱。在施工的过程中容易导致混凝土发生形变甚至产生裂缝的现象,当混凝土的侧面受到比较大的外力时,在混凝土的内部会产生比较大的内应力,当这些应力超过了混凝土的强度和刚度时,混凝土变产生严重的变形情况,导致裂缝现象的产生。通过预应力技术对外贴在混凝土表面的碳纤维贴片和构件进行处理,能够有效的提高构件的强度和刚度,防止混凝土构件在使用的过程中出现裂缝。

3、预应力技术在加固桥梁中的应用研究

3.1体外预应力技术的特点

(1)质量检测方便,在运行过程中也可以对构件进行维修、养护。(2)预应力筋并没有直接连接混凝土截面,因此,其施工较为方便,其施工质量有保障。(3)体外预应力技术的束形较为简单,摩擦损失较小。

3.2体外预应力加固技术的特点

(1)体外预应力加固技术具有明显的加固效果,一方面能够极大的提高桥梁的承载强度,另一方面还能增强桥梁的抗裂强度。(2)该技术施工工艺相对简单,对交通的干扰较小,需要的人力物力投入低,工期短,极大的提高了工程经济效益。(3)对桥梁的原结构改变小,实现了不增加路面标高的情况下,提高桥梁的承载力和耐压力。(4)防腐蚀效果显著。

3.3体外预应力加固的适用条件

(1)适用于构件正截面受弯出现承载力下降,或是正截面受拉力的地区钢筋被腐蚀的情况。(2)由于桥梁的抗弯曲韧性不够,导致桥梁的挠度远远大于设计规范的要求,或是桥梁刚度不够使得桥梁的受拉区出现大于设计允许的裂缝宽度的情况。(3)桥梁的斜截面的承载能力不够的情况也适合采用体外预应力加固技术。

4、常见的预应力加固方法

4.1横向收紧张拉法

当钢筋混凝土或预应力混凝土梁的两端有较小间隙时,为了将梁的端部张拉得到避免,通常应对横向收紧张拉法进行运用。此时采用预应力筋在梁的下缘对称梁中线进行安装,在与梁端适当距离位置弯起并在两端的锚固钢板上对支点实施锚固,使梁端的下翼缘上的锚固钢板呈现出U形状。采用撑棍将水平段的预应力进行分段,两端的撑棍发挥着支点的作用。采用拉紧螺栓在每段中点收紧两对称筋,在收紧的过程中拉杆会有预应力产生,结果锚固钢板产生的预应力和预应力筋会对梁造成负弯矩,由于体外索较多为水平的直线形,在梁的两端会有较少的向上弯曲,因此这种加固方法只能有效地将梁中的正弯矩减小,而对两端剪力的减小作用不大。

4.2预应力钢丝束加固法

通常按照某种曲线线形对沿梁肋侧面设置预应力钢丝束,为了使曲线线形得到及钢束位置的固定得到保持,在梁底每隔一定距离对一个定位箍圈进行设置,或在梁肋侧面对定位销实施埋设。钢丝束的两端头从梁端翼缘板上的斜孔穿过并向梁顶锚固内伸入。为了将钢丝束锈蚀得到防止,预应力钢丝束应放在保护导管内或张拉后在钢丝束周围采用混凝土进行包裹。

4.3纵向张拉法

纵向张拉法是沿预应力筋的轴线对预应力进行施加的方法。预应力筋沿梁底实施布置,到梁的两端对导向块处弯起进行设置,在梁的腹板或顶板上进行锚固,再沿梁底或梁顶实施纵向张拉,使梁端的剪力得到减小。纵向张拉锚固构造主要包括两种类型:梁顶锚固和腹板锚固。体外预应力筋张拉方法关系到构造的形式,张拉可以位于梁顶沿斜筋方向,也可在梁底沿水平方向。张拉程序与预应力混凝土梁相同。

结束语

公路桥梁的使用频率很高,出现的问题也会很多,为了保证正常的运营使用,问题的处理措施也要多种多样。我们平时对旧桥的加固与改造,就应该投入大量的精力和心血,不断追求创新、努力,进行探索,力争采用最先进的技术工艺和施工材料,在对公路桥梁的设计和加固中,确保一步到位,保证公路桥梁的正常使用,使加固后的公路桥梁能够继续发挥它本身的使用功能,以保证公路桥梁交通畅通无阻。

参考文献

[1]邱宏. 浅析公路桥梁施工中体外预应力加固技术[J]. 黑龙江科技信息,2014,09:199.

桥梁加固工程范文11

关键词:预应力碳纤维板技术;桥梁结构;应用

中图分类号:TU757 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0158-02

1 概 述

碳纤维板具有非常强的耐腐蚀性能,并且已经成为现代建筑行业耐腐蚀性能最好的材料之一。

根据相关研究表明,长时间日照、冻融循环、弱碱以及弱酸等对碳纤维老化性能、力学性能的影响非常小,被广泛的推广和应用在现代建筑施工和维修领域,尤其是桥梁结构加固维护中。

因此,文章针对部粘贴预应力碳纤维板技术在桥梁结构加固工程中的应用的研究具有非常重要的现实意义。

2 预应力碳纤维板加固技术的概述

预应力碳纤维板加固技术和非预应力碳纤维板加固技术相比,能够充分的发挥碳纤维板材的强度,有效的提高抗变形能力和抗裂能力。

预应力碳纤维板加固技术在桥梁结构加固中的应用,能够有效的提高结构的抗变形能力,提高桥梁结构承载力的同时,还能够提高结构的整体刚度;提高构建的抗弯承载力,抑制裂缝的产生;节省大量的材料和降低成本。

正是由于预应力碳纤维加固技术的优越性,被广泛的推广和应用在现代桥梁结构加固中。

3 外部粘贴预应力碳纤维板技术在桥梁结构加固工 程中的实践应用

3.1 工程实例

文章以某桥梁工程为例,该桥梁工程服役时间已经超过40年,桥梁全长50 m,双跨,单跨为19.5 m,桥梁的通行荷载设计为挂80、汽-15。

由于该桥梁运行时间过长,相关部门于2015年,对桥梁进行了检测,通过检测发现该桥梁抗弯刚度严重退化,并且存在许多受力裂缝,专家勘查后检定该桥为危桥,需要对桥梁结构进行加固,综合各种因素,决定采用预应力探险版技术进行加固,加固施工完成后,碳纤维板和桥梁结构粘结良好,并且和混凝土应变协调,有效的提高了桥梁结构的抗变形能力、抗裂能力,提高了桥梁结构的整体承载能力,获得了良好的实践效果。

3.2 外部粘贴预应力碳纤维板技术在桥梁结构加固工程 中的应用

3.2.1 施工工艺

外部粘贴预应力碳纤维技术的工艺流程表现为:

①施工准备。在进行施工之前,应该对施工现场与被加固构件砼的实际状况进行调查,然后指定科学的施工方案与计划,提前准备好施工所需要的机械设备和材料。

②表面处理。外部粘贴预应力碳纤维板技术,是一种有粘贴后张预应力的施工技术,通过化学胶粘剂将桥梁结构和碳纤维板粘结成一个整体,对桥梁结构的裂缝和变形具有非常强的束缚作用。为了保证桥梁结构和碳纤维板具有良好的粘结效果,需要在进行粘贴之前将混凝土表面清理干净,并采用环氧树脂进行桥梁结构裂缝的灌封密封处理,并将混凝土表迷昂打磨光滑,将表面的油污、浮浆等清理干净,直至混凝土结构表面完全露出来。将裂缝位置的混凝土、杂物等清理干净,并采用环氧树脂将裂缝或者孔隙填平,并用直尺对混凝土表面的平整度进行检测,如果出现超过允许偏差范围的现象,必须进行重新找平。

③锚具的安装。在进行碳纤维板张拉施工之前,需要将锚具安装在指定的位置,梁底、梁侧锚具安装如图1、图2所示,先将安装位置的混凝土凿开,然后将环氧胶泥放置在混凝土表面作为垫层,同时在锚具螺口对应的位置安装化学锚栓。在进行锚具安装时应该注意以下几个方面:保证两端锚具安装整齐,保证化学锚栓和环氧胶泥能够共同作用;尽可能保证混凝土表面和锚具地板带齿表面处于同一平面。

④地层树脂的涂刷。当环氧胶泥和复合砂浆初凝之后,将碳纤维板材安装在张拉机具上,在碳纤维板材表面和混凝土表面涂抹专用胶粘剂。

⑤碳纤维板材的张拉。当胶粘剂初凝完成之后进行碳纤维板材的张拉施工,在进行张拉施工之前应该将电阻应变片粘贴在碳纤维板上,同时在张拉机上安装力传感器。在进行张拉时应该控制应变和应力,张拉完后需要对桥梁混凝土和碳纤维板之间的粘结状况进行检查,如果存在桥梁混凝土和碳纤维板之间存在没有填充密实的空隙,则应该进行压板,保证两个面能够良好的粘贴。

⑥养护管理。当碳纤维板张拉施工完成之后,应该卸下张拉机具,并进行锚具的防腐处理,在加热恒温仪对碳纤维板进行恒温加热养护。通电一段时间之后,粘结剂完全的凝固停止加热,为了防止对碳纤维板造成破坏,还应该用碳板进行覆盖养护。

3.2.2 荷载试验

荷载试验设计。分别对汽-15级、汽-20级分别进行荷载试验,汽-15级、汽-20级的对象表现为:汽-15级,车C、车D,标重均为300 kN,实际重量分别为302、314(kN);汽-20级,车A、车B,标重均为200 kN;实际重量分别为201、198(kN)。

测量方法和结果分析。选取10根主梁,编号1-10,测量手段包括两种:

①利用高精度水准仪进行主梁静载作用下的变形量进行测量。汽-15级、汽-20级在荷载作用下产生的挠度和梁底碳纤维板张拉反拱量,见表1。

由表1可知,对碳纤维板施加一定的预应力,能够使主梁产生一定的反向挠度,通过对汽-15级荷载作用下的挠度和预应力反拱量相加,最大变形量为2.5 mm,在4号梁发生。然后,对汽-20级荷载作用下的挠度和预应力反拱量相加,最大变形量为4.5 mm,发生在4号梁。由此可见,通过施加一定的预应力面能够有效的降低主梁荷载作用下的变形量。

②利用粘贴光纤光栅的方式,测量锚具部分和跨中部位的碳纤维板应变力。主梁底部的碳纤维板的应变结果,见表2。

通过对设置的锚具部位的光纤光栅显示的结果,汽-20级荷载作用下,主梁底部的锚具周围的碳纤维应变非常小,表明碳纤维板和主梁底部混凝土粘结非常好,而且和混凝土相互协调。

4 结 语

综上所述,预应力碳纤维板技术在桥梁结构加固工程中应用,能够有效的提高结构的抗变形能力,提高桥梁结构承载力的同时,还能够提高结构的整体刚度,提高构建的抗弯承载力,抑制裂缝的产生,并且还可以节省大量的材料和降低成本。同时,通过工程实践,碳纤维板和混凝土的粘结状况良好,能够改善桥梁结构内力分布,提高桥梁的整体承载力,而且和混凝土相互协调,提高加固效果和延长桥梁使用寿命,值得广泛的推广和应用。

参考文献:

[1] 付春青,付建红,芮朝瑞.预应力碳纤维板加固技术在旧桥加固中的应 用[J].山西建筑,2016,42(3):162-164.

桥梁加固工程范文12

关键词:桥梁;混凝土裂纹;渗透型结构胶;加固技术

近些年来,混凝土的加固技术也在随着我国建筑行业整体水平的提高而得到了发展,混凝土以自身抗压和耐久等良好的优点而被广泛的应用到了桥梁工程之中,目前来看,混凝土已经成为应用最多的桥梁建筑材料,而由于桥梁的大量修筑,很多桥梁的修建时都比较注重混凝土的强度,而忽略了对混凝土的保养,是混凝土在受到环境等因素时很容易出现裂纹,而随着问题桥梁的增多,对于桥梁的加固技术也是目前较热的一个话题,本文就在对桥梁的混凝土结构裂纹分析的基础上,简要讨论渗透型结构胶加固技术工程的应用。

一、桥梁混凝土结构裂纹的分析

桥梁混凝土产生的结构裂纹的原因是多方面的,通过实地的考察和对理论的分析发现,桥梁混凝土结构裂纹的产生主要有几个原因,就是混凝土在浇筑完成后对混凝土的保养不利而造成的收缩性裂纹,由于地质的沉降和温度等环境因素对于混凝土产生的影响使之产生裂纹,还有就是由于荷载的应力引起的混凝土的裂纹,这些混凝土的裂纹的产生影响了桥梁的美观也给人造成不安全感,甚至影响桥梁的主体对桥梁造成结构性的破坏致使桥梁坍塌等。

从桥梁的受力方面进行分析,一般把混凝土的裂纹分成结构裂纹和非结构裂纹,由于两种裂纹产生的机理不同,所以对于两种裂纹的治理也不相同,结构性的裂纹主要相对于桥梁的横向的裂纹,既是与桥梁的跨度方面垂直的的裂缝,而非结构的裂纹就是与桥梁相对的纵向的,既顺着桥梁的跨度方向的,本文主要对结构性的裂纹进行分析和加固的建议。

二、关于渗透型结构胶的加固技术

对于桥梁的加固技术,随着近些年来桥梁问题的增多而越来越被人们所关注,而对于桥梁加固技术也有很多种方法,其中有比较传统的表面处理法,主要就是在混凝土裂缝的表面粘钢处理,还有就是在混凝土裂纹地方进行灌浆等处理,而渗透型的结构胶作为一种新兴的结构胶具有很多的有点而被人们多关注和推崇,其中与传统的灌浆使用的一些结构胶最大的区别就是不需要压力压入混凝土的裂缝就可以实现灌浆,不仅使用起来简洁可靠更是代表了将来结构胶的发展方向。

在桥梁混凝土出现了结构裂纹时,如果要采用渗透型的结构胶进行加固一般的步骤是

1、对混凝土裂缝的处理

在进行对混凝土裂缝进行注入结构胶之前,要先对混凝土的裂缝进行简单的处理,首先应该检查裂纹,确定好进行施工涉及到的范围,并检测裂纹的状态等一些性质,检查完毕后应该对裂纹的表面进行处理,第一步应该先打磨混凝土裂纹的表面,清理掉混凝土裂纹表面的水泥和浮沉颗粒等,第二步应该清除混凝土裂纹表面的油污和水等,在对混凝土的裂纹进行完上述处理后,才可以进行下一步的施工

2、粘贴注入座

在对混凝土裂纹的表面进行简单的处理之后,应该把注入结构胶的注入座粘贴到混凝土裂缝的表面,首先应该涂抹一些封闭胶在注入座的底面,然后将注入座的主入口对准混凝土裂纹的中心粘贴好,并且稍稍用力按紧,是注入座的底面和底面充分的接触,在粘贴的过程中应该注意不要堵住了注入座上注入胶的口和混凝土的裂缝,在粘贴多个注入座时,应该根据混凝土裂缝的宽度和长度进行适当的布置。

3、混凝土裂纹的封闭处理

在注入结构胶之前,还应该对混凝土裂纹进行封闭处理,一般都是采用封闭胶把裂纹粘住,对于封闭胶在封闭混凝土的裂纹时最好要涂抹1.5毫米的厚度,以达到很好的封闭效果,在涂抹封闭胶时最应该注意的就是尽量一次涂抹完成,如果反复的涂抹会使封闭的效果不好,甚至导致注入的结构胶效果不好。

4、注入结构胶

传统的结构胶在注入时,在注入器安装到注入座以后,要用压力类的工具才可以使结构胶注入细微的裂纹,而如果采用渗透型的结构胶进行灌注时,不使用压力装置既可达到目的,这种渗透型的结构胶可以自行的渗透到很细微的裂纹里面,甚至比传统的使用压力装置注入的效果还好,传统的压力装置很难控制压力,如果压力太小,会使结构胶无法灌注到小的裂纹中,而如果压力过大,也可能会是混凝土产生新的裂纹,从这看来新型的渗透型结构胶比传统的灌注胶的好处就明显了。

5、硬化后的操作

在注入了结构胶之后,一般要等二十四小时左右结构胶才能自行硬化,而注入座也应该在结构胶达到一定的硬化强度后在弄掉,在结构胶硬化后还应该对其进行一些实验和测试,以检测其强度和耐久性是否合格。

三、渗透型结构胶的优点

通过对于实际的测试和相关的理论研究,从渗透型结构胶的成分和使用地点的温度湿度和使用后的时间对渗透型结构胶性能的影响,发现了渗透型结构胶与传统的结构胶相比有很大的改进。

1、使用时无需压力注入

由于采用了渗透法进行渗透,使得渗透型结构胶在使用时无需压力设施即可自行的渗透到混凝土裂纹的深处。

2、与混凝土结合好

通过对使用了渗透型结构胶进行粘贴的混凝土裂纹进行分析发现,新的渗透型结构胶可以与混凝土有很强的粘结性能,粘结在一起以后有很大的强度。

3、适应环境多

在对渗透型的结构胶进行了水浸泡、冷冻测试和盐碱等测试后发现,渗透型的结构胶受温度和活性稀释剂的影响较大,但是对于其他环境都可以适应的很好