公路桥梁体外预应力加固施工技术
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关于公路桥梁体外预应力加固施工技术探讨摘要:对于公路桥梁加固而言,体外预应力是一种效果明显的加固方法。
该种方法具有明确的受力途径,能够明显改善结构的应力状态,大幅提高结构承载力和抗裂度,且施工简单,不妨碍交通。
本文以某桥梁加固设计实例为研究对象,介绍了体外索加固桥梁的设计方法、施工过程,并进行了施工总结,旨在促进公路桥梁体外预应力加固施工技术的不断发展。
[1]关键词:公路桥梁加固;体外预应力;施工中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:为了促进经济建设的不断深入,国家在交通设施建设方面的投入也在逐年加大。
从具体的使用角度观察,发现相当一部分桥梁工程存在不同程度的质量问题,如桥梁抗震性能不佳、承载力不足、使用年限不达原先设计等。
这些质量问题给桥梁工程的安全性埋下了极大的隐患。
为了消除这些隐患,使用加固技术对旧桥进行维护便显得尤为重要。
体外预应力是一种较为有效的方法,能提高桥梁结构的承载能力,对桥梁起到良好的加固作用。
体外索加固桥梁的设计方法体外索的材料通常由无粘结钢绞线、粗钢筋、槽钢组合而成。
体外索对桥梁受弯构件进行加固时,一般按偏心构件计算梁承载力的大小;按无粘结部分预应力混凝土结构,当截面受弯受损时,梁内的非预应力钢筋将达到屈服,但预应力钢筋没达到强度极限,对使用阶段的应力及结构的变形进行验算;按加筋梁组合结构分别对其受力和使用性能进行分析。
对正使用极限状态的各项指标计算时,按整体变形协调条件计算在外载作用下预应力筋的应力增量。
2.桥梁加固实例分析某大桥为钢筋混凝土t型梁桥,平均跨度为13m,建造时设计载荷为拖-60级、汽-10级。
该桥在服役期间,受到船只多次不同程度地撞击,造成部分混凝土脱落、裂缝、钢筋受损等多种形式的质量问题。
解决这些问题,首要要将松散的混凝土凿除,使用钢丝刷进行除锈操作,然后选用c40混凝土通过挂模浇筑的方式完成修补,最后利用体外预应力完成加固,且保证加固后桥梁的承载力达到汽-15级。
公路桥梁施工中体外预应力加固技术探讨摘要:在城市化发展的背景下,公路桥梁施工备受关注,成为推动城市化发展的重要途径。
然而,在公路桥梁施工中,体外预应力加固技术是其重要施工技术,直接影响到公路桥梁施工质量与建设水平。
为此,本文将针对公路桥梁施工中体外预应力加固技术的应用进行分析与探讨。
关键词:公路桥梁工程;体外预应力加固技术;实践与应用前言:体外预应力加固技术是我国公路桥梁建设中的一项重要施工技术,能够有效减缓公路桥梁的老化时间,切实有效的提升公路桥梁的承载性能,最大限度延长公路桥梁的使用寿命。
随着社会的不断发展,我国公路网不断延伸与拓展,车辆日益增加,对公路桥梁的施工水平提出更高的要求与标准,体外预应力加固技术得到广泛的应用与推广。
一、体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用优势实践证明,体外预应力加固技术在公路桥梁施工中具有以下五方面应用优势:(一)优化措施具有较强的可行性与科学性体外预应力钢筋结构体系在实践应用中并非一成不变的,公路桥梁施工人员在整个施工作业过程中,需要根据公路桥梁施工建设的实际情况,对体外预应力钢筋结构体系做出科学的调整与优化。
通过运用体外预应力加固技术对公路桥梁结构进行处理,能够根据施工作业地的地理环境、气候环境、人文环境做出科学的调整,保证公路桥梁施工方案具有较高的科学性与合理性。
与此同时,体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用,为日后维护工作提供诸多便利。
(二)有效提升公路桥梁工程的承载性能体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用,能够有效提升公路桥梁工程的加固效果,有效提升公路桥梁工程的承载能力,切实保证公路桥梁工程的安全性与稳定性。
与此同时,体外预应力加固技术在公路桥梁施工中的应用能够有效降低裂缝的产生率,保证公路桥梁工程主体结构的完整性。
(三)拥有良好的经济效益与社会效益体外预应力加固技术简单、方便,在整个公路桥梁工程施工中应用的十分灵活,丝毫不受作业环境的制约与限制,实现无界限操作,在一定程度上能够达到节约资金支出、降低作业成本的作用,使公路桥梁工程在建设与发展使用中能够获取良好的经济效益与社会效益。
桥梁体外预应力加固技术综述姬中达(河南省公路工程局集团有限公司,河南郑州450000)工程技术l}商要】体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结蓣应力结构技术的一种。
它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉,通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。
联键闭桥梁;预应力加固体外预应力技术是后张预应力体系的分支,是无粘结预应力结构技术的一种。
它对置于混凝土截面之外的预应力筋进行张拉,通过体外筋端部锚具和转向块将预应力传递给混凝土结构。
由于体外预应力技术具有结构自重轻,预应力筋替换、维护方便,预应力损失和应力变化幅度小,施工工期短,混凝土质量高、耐久性强等优点,已被广泛地应用于混凝土桥粱结构的加固维修。
1体外预应力的概念与体系体外预应力是指对布置于承载桥梁结构本体之外的钢束张拉而产生预应力。
设计时仅把钢束锚固区域设置在桥梁结构本体内,转向块可设在柯i梁矍卉貅内或体外。
体外预应力体系由体外预应力管道、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。
体外陨应力体系分为有粘结体外预应力体系和无糙结体外预应力体系。
有粘结预应力体系是将钢铰线穿八孔道内张拉后,向孔道管内灌入水泥浆。
无粘结预应力体系的体外预应力筋由若干单根无粘结筋组成,将单根无粘结筋平行穿入管内,张拉之前,先完成灌浆工艺,由水泥浆体将单根无粘结筋定位,张拉后不灌入水泥浆。
2体外预应力加固的组成构造特点及作用机理2.1纽成构造特点桥梁体外预应力加固体系的形式是多种多样的。
从构造形式上看,该体系主要由以下几部分组成:水平筋、斜筋、上锚固点、滑块、U形承托、水平筋固定支座。
Z1.1体外预应力索、管道和灌浆材料体外预应力体系采用的预应力索一般由钢铰线组成,包括与体内预应力混凝土结构完全相同的普通钢铰线以及镀锌钢铰线或外表涂层和外包PE防护的单根无粘结钢铰线。
体外预应力索管道主要起防腐作用,它通常有两种形式:一是全部采用钢管道,二是钢管与高密度聚乙烯管道相结合的方式。
浅析公路桥梁体外预应力加固的施工技术摘要:预应力加固即在加固过程中建立永久的,与外部荷载作用相反的内力以及内应力,以达到消除结构或构件的小部分的外力,改善预应力在不同条件下的变形性能,提高公路、桥梁的坚固强度,从而提高承载力,确保结构安全地工作,达到加固的主要目的。
本文对公路桥梁施工中预应力加固技术进行了探讨。
关键词:公路桥梁;体外;预应力;施工;加固技术中图分类号:x734 文献标识码:a 文章编号:随着经济的发展,各类重型车辆数目爆发式的增长,加重公路桥梁的负担。
一部分旧桥在设计之初就缺少长远的计划,甚至部分老化、破损严重。
对已经不能适应现代交通运输要求的旧桥,研究相关的维修与加固方法并要求进行施工,提高桥梁的承载力,确保交通安全运输。
预应力加固即在加固过程中建立永久的,与外部荷载作用相反的内力以及内应力,以达到消除结构或构件的小部分的外力,改善预应力在不同条件下的变形性能,提高公路、桥梁的坚固强度,从而提高承载力,确保结构安全地工作,达到加固的主要目的。
一、公路桥梁桥梁加固的原则由于我国还处于发展中国家,基础设施的建设还不完善。
国家的发展还需要大量的资金。
如何在有限的资金范围内实现桥梁维修加固就有非常现实的意义。
现在对桥梁实行维修加固一般采用的原则是: 在维修加固前,先制作一份关于桥梁的劣化程度与受损情况报告,进行检测并详细记录数据。
依据实际报告对桥梁进行安全性能评估,确定桥梁实际的运输能力,判断损伤情况是否影响桥梁的承载力和耐久性。
承载力指的是桥梁结构承受在设计初确定的荷载能力,耐久性指的是桥梁的结构设计寿命; 在加固时考虑原材料的耗费,施工的进度,是否会影响交通运输,能否提供桥梁的承载力和耐久性等方面; 通过加大桥梁构件来提高整座桥梁承载能力,一般不改动桥梁结构的原有形式。
确保桥梁加固的前提下兼顾施工的经济性,只有在遇到极其复杂的情况下,才可考虑更改桥梁原有的结构形式。
在采用科学合理加固方式,桥梁的承载力和耐久性仍不能达到改造后的要求,则需要考虑对桥梁的局部或整体进行重建; 在选择桥梁加固方式时,要结合旧桥的现状,桥梁是否出现承载能力减弱,以及日后通过该桥的交通量,可以参考已经成功完成加固桥梁的施工方案; 如果采取扩大和增加桥梁的构件断面来进行加固,必须考虑增加部分和桥梁本身的结合效果。
桥梁体外预应力加固方法随着工程建设规模和难度的不断提高,桥梁作为连接两地交通的重要设施之一,也在不断的需要加固和维护。
其中,传统的加固方法主要是钢筋混凝土缺陷加固方法,但是该方法不能彻底解决桥梁的问题,特别是当桥梁出现负载不稳、预应力不足等现象时,需要采用更加先进的加固方式,这时候桥梁体外预应力加固技术就逐渐被广泛采用。
桥梁体外预应力加固方法是指在保留原桥体的同时对桥梁结构进行改造,增加其抗弯、抗扭、承载力等综合性能,以达到提高桥梁运营质量、延长使用寿命的目的。
该方法的原理是通过在桥梁悬挂支座的两侧以及跨中区域处预置张应力钢索,再通过上面的张力作用对桥梁结构进行加固。
桥梁体外预应力加固方法主要包括以下几个步骤:1. 桥墩顶部制作预留孔洞或加固托盘,以备张应力钢索锚固。
2. 经过钻孔施工、预张及定锚等多道工序在桥墩顶部和桥梁悬挂支座两端各设立一个张应力系统,并确定张应力钢索的预张值和张拉方法。
3. 进行张应力钢索的张拉、固定和切断,同时进行张应力囊的充气和灌浆作业。
4. 根据设计要求应用预应力钢索对桥梁结构进行加固,提高桥梁的梁底板强度和刚度。
桥梁体外预应力加固方法相比传统加固方法优势明显,其主要好处包括:1. 可同时提高桥梁的抗弯、抗扭、抗振动能力,达到综合性的加固效果。
2. 可在不影响原有桥梁结构和功能的基础上进行加固。
3. 加固效果稳定长久,能够达到延长桥梁寿命的效果。
4. 预制和安装工程均可不受桥梁施工期限的限制,可在桥梁使用期间进行维护或加固。
然而,桥梁体外预应力加固方法也存在一些不足之处:1. 适用性有限,需要事先经过系统的评估和分析才能决定是否采用该方法。
2. 实施难度较大,需要高度专业化的施工团队和先进施工设备。
3. 投资成本较高,不适用于小型桥梁加固。
总之,桥梁体外预应力加固方法是目前桥梁加固领域中的一种先进技术,具有良好的加固效果和稳定性。
尽管其实施存在一些限制,但随着施工设备和技术的不断优化,相信该方法也会得到越来越广泛的应用。
桥梁体外预应力施工技术桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,其结构的稳定性和安全性至关重要。
体外预应力施工技术作为一种有效的桥梁加固和新建技术,在桥梁工程中得到了广泛的应用。
本文将对桥梁体外预应力施工技术进行详细的介绍,包括其原理、特点、施工流程以及质量控制要点等方面。
一、体外预应力施工技术的原理体外预应力是指在混凝土梁体外部设置预应力筋,并通过锚固装置和转向装置将预应力筋的张拉力传递到梁体内部,从而提高梁体的承载能力和抗裂性能。
体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束,其张拉力通过千斤顶施加,并由锚具锚固在梁体两端。
体外预应力施工技术的原理主要基于预应力的基本概念。
预应力是指在结构构件承受外荷载之前,预先对其施加一定的压力或拉力,以抵消或减小外荷载作用下产生的拉应力,从而提高结构构件的承载能力和抗裂性能。
在体外预应力施工中,预应力筋的张拉力通过转向装置和锚固装置传递到梁体内部,使梁体产生预压应力,从而提高梁体的抗弯和抗剪能力。
二、体外预应力施工技术的特点1、施工方便体外预应力施工不需要在梁体内部预留管道,施工过程相对简单,施工周期短。
同时,体外预应力筋的安装和张拉可以在桥梁建成后进行,便于对既有桥梁进行加固和改造。
2、调整灵活体外预应力筋的张拉力可以根据桥梁的实际受力情况进行调整,从而更好地满足桥梁的使用要求。
此外,如果体外预应力筋在使用过程中出现损坏或失效,也可以方便地进行更换和维修。
3、经济性好体外预应力施工技术可以有效地提高桥梁的承载能力和使用寿命,减少桥梁的维修和加固费用。
同时,由于施工过程相对简单,施工成本也相对较低。
4、对原结构影响小体外预应力施工不需要对原结构进行大规模的改动,对原结构的受力性能和外观影响较小。
三、体外预应力施工技术的施工流程1、预应力筋的制作和安装(1)预应力筋的制作体外预应力筋通常采用高强度钢绞线或钢丝束,其制作过程包括下料、编束和防腐处理等环节。
在制作过程中,应严格控制预应力筋的长度和质量,确保其符合设计要求。
试论公路桥梁体外预应力加固施工技术
摘要:论述了桥梁加固技术对于提升公路桥梁质量的重要性;探讨了选用公路桥梁加固方式时所遵循的原则;详细分析了公路桥梁体外预应力加固施工技术的特点;并针对该技术在施工过程中所存在的问题,提出了相应的解决措施,以期为公路桥梁施工质量的保证提供一定的帮助。
关键词:公路桥梁;桥梁加固;施工控制;桥体维护
1 引言
随着我国经济持续高速的发展,交通运输量也在不断地提升。
物流行业的飞速发展以及城市建设项目的不断增多,导致越来越多的重型车辆开始行驶在公路上,极大地考验着公路桥梁的承载力。
部分老式公路桥梁,对于道路承载力的设计要求已经远远地不能满足于现代交通运输业的发展。
而且,即使最初设计要求能够满足现代交通运输量的桥梁,由于使用时间过长,老化、破损现象严重,存在着很大的交通安全隐患。
因此,采取一定的维修或者加固的方式来提升公路桥梁的承载力势在必行。
而对于一些损伤的公路桥梁,维护成本较高或者无法正常维护加固时,则根据桥梁的现有承载力施行限速、限重等措施,确保人民的生命财产安全。
2 公路桥梁加固原则
我国现在通用的公路桥梁设计标准的颁布时间是上世纪九十年代。
限于当时比较低的技术水平以及落后的交通运输行业,使得在该标准下建设的公路桥梁已经不能完全适用于现阶段的车辆通行
要求。
尤其是在某些城镇公路上,重型货车超载现象十分严重,这就严重的考验着公路桥梁的承载力,为人民的生命安全埋下众多隐患。
具不完全统计,至少百分之二十的城镇道路桥梁存在安全隐患,如果不能及时的予以加固,所产生的后果将不堪设想。
因此,对于公路桥梁的加固已经越来越引起人们的重视。
相对于发达国家,我国的各项基础设施还不是很完善。
为了完善这些基础设施,国家每年都会投入大量的资金,但是公路桥梁加固在资金的占用率上相对较少。
如何用较少的资金投入,修复或者加固更多的公路桥梁就显得尤为重要。
现阶段对公路桥梁进行加固时,要遵循以下两个原则:一是做好维修前的检测工作。
在对公路桥梁进行加固前,质量检测人员对所要加固的桥梁进行详细的检测,分析桥梁的损坏程度,并制作成一目了然的数据表格。
根据检测结果计算所要加固桥梁的实际运输能力,分析桥梁的损坏程度对于桥梁的承载力以及耐久性所造成的影响。
所谓的承载力即在设计桥梁的初期,保证桥梁应该达到的荷载能力;耐久性即桥梁的寿命。
二是合理选用加固方式。
加固方式的选择要考虑施工成本的经济性。
不能无限制的耗费原材料,而且要保证施工进度,避免交通中断时间过长。
在对公路桥梁进行加固时,通常不采用改变原先结构的方式。
一方面是考虑施工成本,另一方面是改变桥梁原先的结构会长时间中断交通,所带来的经济损失会更为巨大。
对公路桥梁的加固要具体问题具体分析,当桥梁老化严重、加固修护难度过大时,也会考虑更改桥梁原有的设计结构,但要保证公路桥梁的承载力以
及耐久性。
即使改变桥梁原有的设计结构,也尽量采用局部更改的形式。
总而言之,在选用公路桥梁的加固方式时,不能一味的照搬照抄,要根据不同桥梁的结构特点,采用合理的加固方式。
在对公路桥梁进行加固时,还要综合考虑桥梁的受损程度以及未来该桥的通车量等因素。
此外,施工成本的控制也是一个不可忽视的重要因素。
3 体外预应力加固法
在公路桥梁加固施工技术中,最常用的一种是桥梁体外预应力加固法。
这种加固法在施工时要遵循一定的加固准则。
并不是所有的桥梁都适合体外预应力加固。
根据公路桥梁加固施工经验,加固准则一般包括恒载应力准则、组合应力准则以及极限承载力准则。
恒载应力准则的特点是通过恒载作用,在施工之前将主拱圈应力维持在一个人工能够控制的范围内。
随着公路桥梁投入使用的年限的增长,因为风化等作用,桥梁承载结构会产生越来越大的裂缝,久而久之甚至会产生桥梁的永久性变形。
此时,公路桥梁的承载力在恒载作用下就无法满足使用要求。
这时,桥梁主管部门就不可以对公路桥梁进行加固处理了,而是选择重建。
因为恒载作用下公路桥梁的承载力无法达到质量标准时,桥梁的加固工作异常复杂,施工成本陡然升高,而且在加固过程中还会容易出现桥梁垮塌事故。
组合应力准则的特点是当不同的荷载联合作用在公路桥梁时,桥梁主拱圈的边缘应力依然能够满足强度要求。
基于这种准则进行的桥梁加固,其目的在于使新的主拱圈与原有的主拱圈进行协调作业,增强
桥梁的承载力。
还有一种加固准则就是极限承载力准则。
它的特点是对公路桥梁进行加固后,其承载力即使是在最不利荷载作用下也能够满足强度要求。
极限承载力准则通常用来作为衡量加固后桥梁的承载力提升幅度大小的准则。
极限承载力准则是以前两种准则为前提的,即桥梁加固后一定满足上述两种准则。
在公路桥梁加固作用中,施工单位常将极限承载准则作为衡量桥梁加固效果的准则。
采用桥梁体外预应力加固施工技术对桥梁进行加固时,预应力筋的布置于采用内预应力加固施工技术具有本质的区别。
相较于内预应力结构,体外预应力索是由多根钢绞线组成的,确切的说应该是一种钢索。
将这种钢索增设在桥梁的底部以及侧部是这种施工技术的显著特点。
利用桁架体系抵消桥梁部分恒载应力,从而较大幅度的提高公路桥梁的承载力。
4 施工过程中注意事项
4.1 合理使用防松套
在公路桥梁加固工程中,单孔夹片锚具应用很广泛。
公路桥梁在承担运输时,不可避免的经常承受振动荷载。
由于疲劳作用,锚具中的夹片就会产生松动,更甚者会致使锚具失锚。
防松套的使用可以有效避免此类事故的发生。
根据施工经验,往往在锚具夹片与防松套之间增设弹簧垫圈,起到减振效果。
4.2 合理设计钢销栓和转向块
钢销栓和转向块是桥梁加固工程中非常关键的构件。
它们的设计要求有以下几点:
4.2.1 满足锚固和传力的要求。
转向块通常是用钢板焊接制成,其最重要的特点就是能保证预应力的良好传递。
4.2.2 混凝土局部承载能力。
在对预应力进行张拉后,在拉索方向上,混凝土孔壁会需要承受来自销栓的挤压力,这就要求销栓尺寸、混凝土洞口尺寸以及其强度满足等级匹配。
4.2.3 销栓抗弯能力要好。
为了保证锚环与体外预应力索产生索力的方向相一致,就需要销栓有非常好的抗弯能力,而且在承受力矩时,剪切变形要小。
4.3 张锚体系的保护
张锚体系要进行适当的保护,以增强其耐久性。
通常采用的办法是,将玻璃丝布缠包在锚具以及防松套上。
同时,体外预应力索也要用外裹油脂的方式或者添加塑料护套的方式进行保护。
5 结束语
相较于一般的桥梁加固方式,体外预应力加固施工技术,具有桥体受力清晰、施工成本低、桥体后续维护简单等诸多优势。
而且采用体外预应力加固施工技术对公路桥梁加固时,不会降低桥下净空高度,也不会增加路面标高。
相信随着公路桥梁加固工程项目的增多,体外预应力加固施工技术的应用会越来越广泛。
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