刚架拱桥加固方法
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拱桥加固施工方法根据该桥现状、桥梁承载力提高及桥面加宽的要求,确定的加固方法为:1、主拱圈主拱圈加固采用锚喷8cm厚30号混凝土加固主拱肋和主拱波,现浇钢筋混凝土加固拱角拱背的方法进行。
首先凿除主拱肋表面1cm厚砂浆抹面层,凿毛、清洗干净,然后在主拱肋底面和侧面按照规定位置钻孔植筋,用环氧树脂固定牢固后,挂钢筋网,主拱波在内侧钻孔植筋,挂钢筋网,锚喷混凝土,加大拱肋及拱波截面进行加固。
横隔板在底面钻孔植入U型筋,锚喷8cm厚30号混凝土,加强横向连接。
拱角拱背先凿除砂浆抹面层。
凿毛、清洗干净,在拱角拱背、拱座机2号排架根部钻孔植筋、绑扎钢筋网,现浇10cm厚钢筋混凝土进行加固。
2、拱上建筑拱上建筑加固采用锚喷6cm厚30号混凝土加固排架及腹拱圈;桥台前墙加固采用锚喷6cm厚30号混凝土。
首先凿除主排架表面1cm厚砂浆抹面层,将排架四周及腹拱内侧凿毛,清洗干净,然后在排架四周及腹拱内侧照规定位置钻孔植筋,用环氧树脂固定牢固后,挂钢筋网后,最后锚喷混凝土。
拱上建筑实腹段外侧用10#水泥砂浆抹面3cm厚进行处理。
3、桥面桥面加固采用:在原桥两侧现浇钢筋混凝土侧墙,对称加设预制钢筋混凝土挑梁,现浇钢筋混凝土行车道板及加设预制微弯板人行道的方法进行。
钢筋混凝土挑梁预制好就位后。
预留钢筋和桥面钢筋焊接,并和悬臂板钢筋绑扎。
整体浇筑桥面钢纤维混凝土。
挑梁安放时注意防止倾覆,挑梁高度应顺应桥面横坡处理。
在挑梁上加盖人行道微弯板,人行道两侧加设栏杆,人行道微弯板用3cm厚10#水泥砂浆抹面。
桥面在两次桥台附近设置30cm宽,25cm深的TST伸缩缝。
桥面浇筑完成后在1#、2#墩顶位置处切割变形缝,深3cm,宽3mm,清洗干净后,用沥青灌缝。
4、桥台及基础桥台前墙加固采用锚喷6cm厚30号混凝土方法。
将桥台前墒表面凿毛、植筋,挂钢筋网,清洗干净后,锚喷混凝土进行加固。
桥台台帽加固采用锚喷8cm厚30号混凝土方法。
将桥台台帽前表面凿毛、植筋,挂钢筋网,台帽钢筋网和主拱肋钢筋焊接,将混凝土表面清洗干净后,锚喷混凝土进行加固。
常见的九种桥梁维修加固方法介绍摘要:本文就九种常见的桥梁维修加固方法原理、适用条件、特点、设计及施工措施进行了介绍。
关键词:桥梁维修加固方法Abstract: this article nine kinds of common bridge maintenance and reinforcement method, the applicable condition, the characteristics, design and construction measures are introduced in this paper.Key words: the bridge maintenance and reinforcement method随着交通运输量的大幅度增长,行车密度及车辆载重的日益增加,现有桥梁中相当一部分满足不了承载能力和使用性能上的要求。
因此,对桥梁结构的维修、加固和补强等领域的研究和工程应用已引起了世界性的关注。
但随着使用时间增长,我国公路和城市道桥梁损坏越来越多,对各种损坏和老化桥梁维修加固成为道路主管部门日益关心的问题,现就我国常用桥梁维修加固方法作一比较。
1 改变结构体系加固法1.1原理通过改变桥梁结构体系,缩短桥梁计算跨径,以减小梁内应力,提高承载力,即以植筋或直接锚固的由原墩台处生出斜撑,通过斜撑在简支梁下主要受拉区增设支架或叠合梁等。
1.2适用条件有通航净空或行洪要求时,桥梁临时通过超重车辆的一种加固措施。
重车通过,临时支撑,尤其以HAD可拆卸式锚栓固定的钢斜撑,可以方便地拆除。
1.3特点⑴施工及使用期间对桥下净空侵占较少,对通航及排洪能力影响较小;⑵承台处产生水平推力,临时支点处产生负弯矩,须进行受力验算。
1.4设计及施工措施:计算植筋孔径、孔深和数量,(选用锚栓时,计算锚栓植埋的边距、间距和数量),用钢筋探测器探测钢筋混凝土保护层的厚度和钢筋的位置(以避免钻孔时损坏梁的主筋),按计算孔深用电锤钻钻孔,清孔,注入植筋胶,然后种植钢筋或螺杆,再支模板浇锳钢筋混凝土斜及钢筋混凝土水平撑;或采用钢制斜撑和水平撑,斜撑与承台及水平撑与梁底之间采用自切底重型锚栓HDA锚固。
各类桥梁常用加固方法各类桥梁常用加固方法梁桥加固方法梁桥的结构性病害主要有抗弯承载力不足,板间横向联系削弱或失效、耐久性因素引起的结构承载力降低以及桥面与预制或先期浇注的结构层分离,还有梁部分区域混凝土主拉应力或主压应力超限导致混凝土开裂、钢筋锈蚀等病害。
加固设计应针对不同的病害特征采用相对应的加固方法。
1、简支梁(板)桥(1)简支梁桥抗弯能力不足或主梁挠度过大时,宜优先采用施加体外预应力,增大截面、简支变连续等加固法。
(2)个别主梁(板)出现严重病害,而其他主梁良好,可采用更换主梁加固。
(3)提高承载能力幅度不大时,可采用粘贴钢板或纤维复合材料加固。
(4)梁(板)横向联系不足时,可采用增强横梁、增设横向预应力或加强桥面横向联系等方法加固。
(5)主梁斜截面抗剪能力不足时,可采用粘贴钢板或纤维复合材料加固。
2、连续梁《刚构)桥、悬臂梁桥(1)箱梁的刚度不足且产生严重下挠时,应采用施加体外预应力进行加固,也可以采用改变体系法进行加固。
(2)箱梁的抗剪承载能力不足时,可采用增大截面、粘贴钢板、粘贴纤维复合材料或增设竖向预应力等方法进行加固。
(3)箱梁的抗弯承载能力不足时,可采用体外预应力、粘贴钢板、粘贴纤维复合材料或增大截面等方法进行加固。
(4)箱梁顶、底面因承载力不足纵向开裂时;可采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料或新增肋等方法进行加固。
(5)箱梁齿板局部承压不足引起的齿板破坏或锚固区箱梁局部开裂时,可采用增大截而或粘贴钢板等方法进行加固。
(6)悬臂端牛腿开裂时,宜采用粘贴钢板、粘贴纤维复合材料或施加体外预应力等方法加固。
拱桥加固方法圬工拱桥自重较大,主拱圈主要承受压力,产生破坏的原因主要为承压不足;双曲拱桥常见的病害为拱肋强度不足引起的承载力降低、横向联系不足引起的横桥向失稳;桁架、刚架拱侨结构自重较轻,整体性较差,桁片受力不均,节点及系梁易开裂;钢管混凝土拱桥建设历史不长,加固实例较少,其主要病害形式为钢管与管内混凝土脱空、拱肋钢管及节点开裂及吊杆及系杆的锈蚀、疲劳破坏等。
常用桥梁加固方法1前言对原有桥梁开展加固补强、改造翻新,最大程度利用现有资源,保证其使用安全,延长其使用寿命是当今国际工程界关注的重大课题之一。
2桥梁加固常用的方法桥梁加固常用的方法有以下八种:2.1桥面补强层加固法在梁顶上加铺一层钢筋混凝土层,一般先凿除旧桥面,使其与原有主梁形成整体,到达增大主梁有效高度和抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而到达提高桥梁的承载能力的目的。
2.2外包混凝土加固法外包混凝土加固法又称增大截面加固法,它是通过增大构件的截面和配筋,以提高构件的强度、刚度、稳定性并减少裂缝宽度。
对于梁桥、拱桥、刚架桥、墩台、根底等,在条件许可的情况下均可采用该方法加固。
外包混凝土将使原构造增加一部分恒载重量,因而在拟定外包混凝土尺寸时,应同时考虑外包构件以下的构造承载能力是否足够,这是外包混凝土方案是否成立的前提。
2.3钢板粘贴加固法由于交通量的增加,主梁承载力缺陷,或纵向主筋出现严重的锈蚀,或梁板桥的主梁出现严重横向裂缝,此时,可用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土构造的受拉缘或薄弱部位,使其与构造形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,提高桥梁的承载能力与耐久性。
2.4喷锚混凝土加固法首先是用植筋法将锚筋植入待补强部位的构造内,挂设补强钢筋网,然后再喷射一定厚度的混凝土,形成与原构造共同受力的组合构造。
喷锚混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气将新混凝土混合料,通过喷嘴高速喷射到已锚固好钢筋的受喷面上,凝结硬化后形成一种钢筋混凝土。
2.5改变构造受力体系的加固法这种加固、改造方法是通过改变桥梁构造受力体系,到达提高桥梁的承载能力的目的。
它的基本原理是以减少控制截面的内力为目的开展加固。
对于拱桥加固,可通过体系转换法将单纯拱的受力状态改变为拱梁组合体系受力状态,即将拱上建筑变为梁式构造,拱梁组合体系受力状态较单纯拱更为均匀。
另外,对于拱式拱上建筑的旧桥,改拱式为梁式拱上建筑,所带来的恒载重量减少量是非常显著的。
拱桥加固施工方案概要:拱桥是一种具有独特设计和建筑特点的桥梁,受力方式复杂,容易受到外力的影响而产生损坏。
为了保证桥梁的稳定和安全运行,加固工作变得非常重要。
本文将介绍拱桥加固的施工方案,包括评估桥梁状况、确定加固方法和材料、施工步骤等。
一、桥梁状况评估在进行拱桥加固工作之前,对桥梁的状况进行全面评估非常重要。
评估包括桥梁的结构、材料、使用年限、破损程度等方面。
借助专业的检测仪器和技术手段,对桥梁进行全面的检测和测量,以确定其结构的健康状况。
二、确定加固方法和材料基于对桥梁状况的评估结果,确定合适的加固方法和材料非常重要。
根据桥梁的具体情况,常见的加固方法包括预应力加固、钢板加固、碳纤维加固等。
选择适当的加固方法需要根据桥梁的设计要求、破损状况和力学特性进行综合考虑。
此外,还需要选择合适的加固材料,如高强度钢材、钢筋混凝土等。
三、施工步骤1.准备工作:确定施工区域,清理施工现场,确保施工安全。
2.检测和测量:使用专业的检测仪器对桥梁进行全面检测和测量,以确定加固的具体位置和方案。
3.加固准备:根据加固方案,准备所需的材料和设备。
4.加固施工:根据加固方案进行具体的施工工作,包括加固梁的制作、安装预应力索、加固钢板的焊接等。
5.施工监测:在施工过程中,对加固工作进行监测,确保施工质量和安全。
6.结束工程:完成加固施工后,对整个工程进行终审和验收,确保加固效果满足设计要求。
四、施工后维护加固工程完成后,对桥梁进行定期维护和检修非常重要。
定期检查桥梁的状况,及时发现和修复可能存在的问题,确保桥梁的安全运行。
五、加固效果评估加固工程完成后,对加固效果进行评估也非常重要。
通过长期的监测和测量,评估桥梁的结构和破损情况,以验证加固工程的效果。
六、总结拱桥加固工程是保证桥梁稳定和安全运行的重要工作。
通过合适的加固方法和材料,正确的施工步骤和维护措施,可以有效延长桥梁的使用寿命,并确保其安全性。
加固工程之后的定期维护和效果评估也非常重要,以保证桥梁的长期稳定运行。
刚架拱桥加固方案研究摘要:对刚架拱桥常见病害的成因进行分析,并提出加固方案。
关键词:混凝土刚架拱桥病害维修加固混凝土刚架拱桥这种桥型在我国20世纪60-70年代建设较多。
随着时间的推移,经济的发展带来交通流量的大幅增长,特别是超载运输车辆的通行,早期修建的荷载标准低的混凝土刚架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。
许多已成为危桥,如何处理这类桥梁病害,是我国交通主管部门目前最为关注的问题之一。
现对刚架拱桥出现的一些病害进行分析和加固方案介绍如下:1、刚架拱桥的主要病害及其原因1.1下部结构主要病害分析下部结构主要表现形式有:基础局部冲空;承台竖向开裂或向一侧倾斜;基础下沉等。
这类病害在其他形式的桥梁中也是常见的。
分析这类病害产生的原因,有必要对当时的桥梁建设情况作一简单回顾。
1.2 上部结构主要病害刚架拱桥上部结构的病害较多,我们对其主要病害作如下分析:(1)斜杆拱脚处横向裂缝。
主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降,使拱脚处出现竖向剪切应力,导致拱脚下弦杆件出现裂缝。
(2)弦杆部出现裂缝。
主要原因是原刚架拱桥设计标准低,弦杆部强度不足使其承载能力和抗开裂能力不高。
(3)横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。
主要原因是由于原刚架拱桥设计标准低,横向联系较薄弱,而近10年来交通量大而且超载车辆比例大,造成刚架拱竖向变形量大,使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝,甚至断裂。
1.3桥面系主要病害(1)桥面板裂缝、破碎。
主要原因是桥面板设计标准低,微弯板厚度不足,混凝土强度低,配筋少,桥面铺装层薄弱,造成桥面铺装层刚度不足,随着交通量的大幅增加特别是超载车辆的破坏作用,致使桥面铺装层和微弯板开裂,如不及时维修,部分微弯板发生破碎,形成桥面坑洞而影响行车安全。
(2)伸缩缝损坏。
主要原因是刚架拱桥设计时不设计伸缩缝装置或仅设置简易伸缩缝,混凝土强度设计较低,桥面接缝处混凝土损坏严重,逐渐开裂、破碎使接缝面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。
刚架拱桥加固方法(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--刚架拱桥因其外形轻巧美观、造价低廉和施工方便等优点,在20世纪80年代,本着经济适用的原则,全国广推刚架拱桥。
因地形地势条件的原因,到90年代,江浙地区刚架拱桥修建数量较多,其中以跨大河、航道为主。
随着近几年超载车辆不断增多,而桥梁设计荷载标准相对偏低,结构承载能力[1]已不能达到现行车辆荷载要求。
已经服役多年的刚架拱桥,开始出现了许多病害。
针对刚架拱桥各种病因,选择合理的、有效的加固方案,以保证今后桥梁结构使用安全的可靠性提高。
拱桥加固主要以提高主拱圈的承载力为主,通常拱桥维修加固的技术途径有以下几种:(1)加强薄弱构件(通常采取喷射混凝土、粘贴钢板、碳纤维等增大主拱圈截面、增强主拱圈强度);(2)增加辅助构件(如增设纵梁、横梁等);(3)改变结构体系(如采用梁拱结合的形式);(4)减轻拱上建筑恒载(如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥);(5)加固墩、台及基础。
拱桥加固的方法有许多种,目前常用的加固方法有:减轻拱上建筑重量、改变拱上建筑形式、加强主拱圈、增强横向联系、改变结构体系等。
1 减轻拱上建筑的恒载在地基承载能力较低或桥台不够稳固时,可采用减轻拱上建筑自重的办法对拱桥进行改造,以降低对下部构造的要求,同时也可减轻主拱圈的负担。
包括采用轻质的拱上填料、纵向穿孔、拱式拱上建筑改为轻型的板式拱上建筑等方法。
不过此类方法在减轻拱上建筑的重量时,应特别注意拱的轴向力减小而恒载弯矩增加造成偏心用矩过大的问题,重视在施工时拱的弯矩变化,切忌在施工过程中因某些截面受力过大甚至造成桥梁在施工中垮塌。
2 改变拱式拱上建筑的形式早起建造的拱桥,多采用拱式拱上建筑,如图1所示,由于实腹段的存在,不便于从上部加强拱圈,故多采用从拱圈下部来加强拱圈的方法,但需要增大桥梁的自重,且不便于施工,因此,一种新的方法便应运而生——从拱圈上部加强拱圈,即通过拆除拱式拱上建筑中的传力结构(拱上填料侧墙、护拱),使主拱和腹拱的拱背完全暴露,再在主拱圈的拱背上,根据需要浇注钢筋混凝土或蝇凝土,使主拱圈成为变截面的组合截面拱,然后接高立柱(腹拱墩),按梁板式拱L建筑的程序施工。
刚架拱桥因其外形轻巧美观、造价低廉和施工方便等优点,在20世纪80年代,本着经济适用的原则,全国广推刚架拱桥。
因地形地势条件的原因,到90年代,江浙地区刚架拱桥修建数量较多,其中以跨大河、航道为主。
随着近几年超载车辆不断增多,而桥梁设计荷载标准相对偏低,结构承载能力[1]已不能达到现行车辆荷载要求。
已经服役多年的刚架拱桥,开始出现了许多病害。
针对刚架拱桥各种病因,选择合理的、有效的加固方案,以保证今后桥梁结构使用安全的可靠性提高。
拱桥加固主要以提高主拱圈的承载力为主,通常拱桥维修加固的技术途径有以下几种:(1)加强薄弱构件(通常采取喷射混凝土、粘贴钢板、碳纤维等增大主拱圈截面、增强主拱圈强度);(2)增加辅助构件(如增设纵梁、横梁等);(3)改变结构体系(如采用梁拱结合的形式);
(4)减轻拱上建筑恒载(如将实腹式拱桥改建为空腹式拱桥);(5)加固墩、台及基础。
拱桥加固的方法有许多种,目前常用的加固方法有:减轻拱上建筑重量、改变拱上建筑形式、加强主拱圈、增强横向联系、改变结构体系等。
1 减轻拱上建筑的恒载
在地基承载能力较低或桥台不够稳固时,可采用减轻拱上建筑自重的办法对拱桥进行改造,以降低对下部构造的要求,同时也可减轻主拱圈的负担。
包括采用轻质的拱上填料、纵向穿孔、拱式拱上建筑改为轻型的板式拱上建筑等方法。
不过此类方法在减轻拱上建筑的重量时,应特别注意拱的轴向力减小而恒载弯矩增加造成偏心用矩过大的问题,重视在施工时拱的弯矩变化,切忌在施工过程中因某些截面受力过大甚至造成桥梁在施工中垮塌。
2 改变拱式拱上建筑的形式
早起建造的拱桥,多采用拱式拱上建筑,如图1所示,由于实腹段的存在,不便于从上部加强拱圈,故多采用从拱圈下部来加强拱圈的方法,但需要增大桥梁的自重,且不便于施工,因此,一种新的方法便应运而生——从拱圈上部加强拱圈,即通过拆除拱式拱上建筑中的传力结构(拱上填料侧墙、护拱),使主拱和腹拱的拱背完全暴露,再在主拱圈的拱背上,根据需要浇注钢筋混凝土或蝇凝土,使主拱圈成为变截面的组合截面拱,然后接高立柱(腹拱墩),按梁板式拱L建筑的程序施工。
由于拱上建筑既有梁又有拱,故称为梁拱式拱上建筑。
这种加固方法,因是在拱背上操作,不用搭设支架,施工方便快捷,质最较好,造价也较低,加强主拱圈的同时还减轻上部结构的重量,因此是一种较好的加固方法。
图1 省道212皖河北桥
2 增强主拱圈
根据加固方法的不同,主拱圈加固可以采用多种方法来实现截面增大的目的
锚喷加固
“锚喷”,系借锚入原结构内的锚杆挂设钢筋网,再施喷加入适量速凝剂的混凝土至主拱圈面层,形成与原主拱圈共同承受外荷载作用的组合结构。
锚喷加固具有粘结性好、早期
强度高、基本不用模板、施工快速简单、适应性强等特点。
但锚喷技术加固拱桥存在后期强度低、不利于桥梁永久性使用的缺陷。
粘贴加固
粘贴加固一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板、钢筋、玻璃钢、碳纤维等抗拉强度高的材料粘贴在主拱圈表面,使之与结构物形成整体,从而达到提高主拱圈的抗弯和抗剪强度、抑制裂缝扩展的目的。
粘贴加固具有与结构物粘附性能较好、加工成型容易、用料量少、锚固牢靠方便、加固效果明显等特点。
体外预应力加固技术
体外预应力加固桥梁上部构造多用于梁桥,对于拱圈开裂以及桥台产生位移,拱顶下挠的拱桥,也可采用此法加固。
其作法是:对主拱圈纵向开裂的拱桥,设置横桥向的钢拉杆施加预应力加固;对主拱圈横向开裂或桥台位移、拱顶下挠的拱桥,则采用顺桥向设置钢筋或钢拉杆施加预应力进行加固。
根据加固部位的不同,可采用的加固方法
2.1 拱圈下部加固
在需要加固的拱桥中,用钢筋混凝土或环氧砂浆加固拱肋或拱圈,均需搭设支架。
在桥下净空容许或根据水文资料,桥下泄水面积容许缩小时,可在原有拱圈下部增设拱圈,即紧贴原拱圈下面喷射钢丝水泥拱圈或浇筑混凝土新拱圈。
2.2 由拱圈上部加固
拱圈下部加固的方法,由于需要搭设支架,用锚喷混凝土加固又需要空压机、喷射机等施工设备,增大了加固费用。
拱圈上部(拱背)加固时,一般不需搭设支架。
从拱圈上面加一层拱圈,即挖开原拱顶填土层直到拱背,洗净修补好,凿毛,加筑新拱圈,此法是拱桥中较常采用的加固方法,它不仅加固了拱圈,而且将原有开裂的拱连在一起,也利于桥梁排水。
由拱圈上部加固具有速度快、质量好、造价低的优点。
2.3 由拱圈上、下部同时加崮
根据需要用钢筋混凝土或素混凝土由拱圈上、下部同时加固
的加固方法。
3.3 对于双曲拱桥可以通过改变主拱圈截面进行加固
改变主拱圈截面的加固办法,也就是在肋底整体现浇钢筋混凝土板,将全桥肋底封闭,把原来的双曲拱截面变成箱形拱截面,改变原来截面的受力状况,增强结构整体性,既增大了横向刚度
3 改变结构体系
当拱桥由于自重或地基承载力不足,致使拱脚发生水平位移或转动,拱轴线发生严重变形时,在条件许可的情况下,可采取调整拱上建筑的布置,改变结构体系的方法来改善拱圈受力状况,以达到加固的目的。
对于拱桥,其受力特点与曲梁相似之处,可采用在拱腹增设支撑的技术来调整主拱圈的内力。
拱圈内力与拱轴线有很大关系,对于拱圈变形过大的拱桥,实际拱轴线往往与压力线偏差较大。
此时如单独采用截面增大技术等方法进行加固,已不能有效改善拱圈的受力状况。
需要对拱轴线、压力线进行调整,使其尽量吻合,从而改善拱圈的受力,使其真正达到改造加固的目的。
在调整拱上填料或主拱圈轴线、压力线之前,必须对拱圈的内力进行准确地计算分析,确定合理的方案,不能盲目地增减拱上的恒载。
调整拱轴线与压力线技术有以下优点:使拱圈受力趋于合理,施工快速,节省材料。
但该法缺点也很显着:施工难度大,稍有不慎后果难以预料。
4 增强横向联系
增强横向联系主要采取两种方法:1)增大横向联系的刚度,如改横系梁为横隔板;2)增
加横向联系的数目。
增强横向联系,可使拱圈的受力比较均匀,避免因横向联系不足而产生的各种问题。
对于截面整体性较差的拱桥,增强横向联系的意义更为重大。
早期修建的双曲拱桥,横向联系大多比较薄弱,特别是采用预制安装法施工的横系梁,更为突出。
参考文献
[1]王国鼎,杜志刚.拱桥改造加固新途径[J].公路.
[2]胡石坚.浅谈拱桥加固方法[J].山西建筑.
[3]王国鼎,杜志刚.拱桥改造加固新途径[J].公路
[4]王国鼎,杜志刚.拱桥改造加固新途径[J].公路。