第8章_桥梁下部结构加固与改造
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中资加固的方法从桥梁加固的部位来分,桥梁可分为上部结构加固、下部结构加固。
桥梁上部结构加固有常用方法有:加大截面法、粘贴加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件法和体系转换法等。
桥梁下部结构加固常用方法有:扩大基础加固法、高压旋喷注浆加固法、钢筋混凝土套箍及外包钢板等。
需要说明的是,这些加固方法的应用有的并不是单一的,必须根据实际情况来选择加固的方法或者相互结合使用,并且在这些方法的使用之前,必须先将桥梁的裂缝、麻面等病害处理完之后方才进行加固。
中华人民共和国行业标准《双曲拱桥加固改造技术规程》湖北中资路桥加固工程有限公司为主编单位之一桥梁加固案例常用混凝土桥梁加固方法,粘贴纤维织物(布)复合材加固法即用改性环氧树脂粘贴各种符合国标GB50367-2006规定的纤维单向碳纤维织物布复合材,S玻璃布,E玻璃纤维单向织物布及国标GB/T221491-2008规定的单向芳纶布,芳玻韧布复合材该方法具有粘贴钢板加固相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。
上部结构加固桥梁上部结构主要由桥面、主梁和支座组成。
桥梁上部结构加固通常是加固主梁。
主梁因制造材料不同有钢梁和圬工梁之分,其加固也可分为钢梁加固和圬工梁加固等。
钢梁加固按加固方法和加固的程度分为钢梁局部加固和钢梁全面加固。
钢梁局部加固是对一些不能满足承载要求的杆件和联结部位进行的加固。
一般采用的方法是:增大杆件截面、增多铆钉数量或加大铆钉直径;缩短杆件的自由长度;补充联结系杆件和拼接板等。
钢梁全面加固指改变主梁结构形式所进行的加固。
一般采用的方法是:在主梁上翼或下翼缘增设第三弦,在主梁上翼用第三弦加固桁梁如图所示;变简支梁为连续梁;改成钢筋混凝土桥面的结合梁等。
钢梁加固最好在消除被加固杆件的恒载应力情况下进行,如此可使新旧钢料受力均匀,充分发挥加固钢料的作用。
浅析桥梁下部结构的加固与改造摘要:在不中断交通的情况下,对桥梁进行加固或修理,都是一项艰难的工程。
下部结构,尤其是基础,一般情况下多半隐蔽在地面之下或河底之下,难以发觉其异状情况,即或发现损伤,而要一边临时承托重型结构的方法来进行加固,一边凿削和补强,施工作业是极其困难功能的目的。
桥梁加固的方法是多种多样的,针对不同损坏的桥梁,希望能找到最简易、最行之有效的方法来加固以达到恢复或提高桥梁功能的目的。
关键词:桥梁;下部构造;加固墩台和基础将直接承受上部构造的荷载(包括静载和动载),并将荷载传递给地基受力。
所以,桥梁下部构造质量的好坏也直接影响其承载能力和正常使用,而且有的旧桥承载能力的降低和主要病害的产生是由于下部构造的病害所引起。
因此,在旧桥加固改造工作中,对下部构造的加固改造是非常重要的,否则,就不能达到恢复和提高桥梁整体承载能力及正常使用的目的。
1下部结构的常见病害1.1桥梁基础存在的问题1.1.1基础沉降和不均匀沉降对于深基础都是采用嵌岩或埋入地下较深层,则它所表现的沉降或位移在施工中逐级表现,并且在使用以后的1~2年内达到稳定。
除非受特别的外界力作用,他们的强度、变形和稳定性一般都能达到工程要求。
浅基础由于埋设浅、结构简单、施工方便、造价较低,是建筑物最为常见的基础形式。
在地基压密或软土地基上的桥梁,往往出现沉降,特别是不均匀沉降,对桥梁结构产生极大的危害,应加以观察、分析,做好设防工作。
1.1.2基础滑移和倾斜(1)基础由于经常受到洪水冲刷而发生滑移,一般与洪水冲刷深度有密切关系。
因此,关键问题应放在如何确定洪水的冲刷深度上。
(2)由于河床在种种原因影响下,造成了桥台前临河面地基土层的侧向压力减少,使基础产生侧向滑移。
(3)桥台基础的地基强度弱化。
台背高填方路堤,如果处理不当,往往会造成主动土压力过大,使桥台前倾;或者土体下沉,使桥台台座前移,台顶后仰,导致基础移动、桥台倾斜。
(4)沉井和桩在基础滑移下也会使桥台倾斜,不过没有那么严重。
公路桥梁维修加固与改造技术2010年10月公路桥梁维修加固与改造技术概述 桥梁上部结构的加固技术※ 桥梁下部结构的加固技术 桥梁维修加固决策分析 桥梁灾后防治与抢修概述 ——桥梁病害回顾结构先天不足 双曲拱刚架拱 带挂孔T构 拉吊索结构 腐蚀老化 无更换预案、无养护通道 预制拼装梁板 单板受力 横纵裂缝 大跨径预应力混凝土箱梁下挠开裂 沿海地区结构钢筋腐蚀 混凝土表面剥落 氯离子 西北、华北季节性河流桥梁下部结构腐蚀严重 南方冲刷、不合理挖沙导致的基础冲刷严重 东北寒冷地区桥梁结构的冻融损伤 … …概述 ——加固原则桥梁的维修养护以日常养护工作为主 维修加固时应尽可能减少对原结构的损伤 选择技术可靠,具有长期加固效应,能满足 结构耐久性要求的加固工艺 施工设备简单,施工操作方便 材料用量少,费用经济合理 后期得养护工作量少 加固施工时尽量不中断或者少中断交通概述——维修设计方案制定原则加固设计的范围、标准、目标必须明确全桥&局部病害 新标准&老标准 抗震&强度&刚度&耐久性 整体使用寿命病害成因分析必须准确合理,区别个性与共性特征 加固设计应与施工用料和工艺可操作性紧密结合 加固设计方案(不少于2个,比选),大桥与重建做比较与决策 加固设计与原结构的关系应尽可能得协作利用复合结构受力而非加固材料受力 不加载或少加载加固设计之前应进行承载能力评价,之后应进行验算基于检测结果和荷载试验 加固验算同样基于仿真模型考虑附加荷载大桥加固设计前应进行可行性和经济性评价概述 ——加固方法体外预应力加固 粘贴钢板加固 增大构件截面加固9加强薄弱构件 9增加或更换桥梁构件 9改变结构受力体系等改变结构体系加固 粘贴纤维复合材料加固 更换疲劳构件加固 增加桩基加固 抛石防护基础 地基压浆加固 … …桥梁上部结构的加固技术加固方法主动加固应力状态重分布 不仅改变强度 改变刚度 不仅承担活载 承当部分 恒载 适用于正常使用极限承载 承载能力或适用性不足被动加固应力状态改变不大 刚度改变不大 承担少量不足得活载效 应 适用于极限承载能力少 量不足,正常使用基本 满足,无危险状况加固方法每一种加固方法独立成章,主要内容: 概念、适用条件及特点 设计计算方法 施工工序 构造措施 工序质量控制 加固工程质量检验方法桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固优点 技术先进,性能良好 所占空间小,不影响被加固结构外观和使 用空间 加固施工周期短 材料消耗小 工艺简便桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固适用范围 适用于受弯及受拉构件,不承受大幅度疲劳荷 载、动载 适应外部环境温度不高于60℃ 相对湿度不大于70% 无化学腐蚀地区的桥梁结构 混凝土标号不能过低的构件桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固材料要求胶粘剂要求 弹性模量高 线膨胀系数小 比较有韧性 耐久性好加固用钢板要求 以Q235钢板为宜 钢板、连接螺栓及 焊缝的强度设计值 按现行钢结构设计 规范规定采用桥梁上部结构的加固技术 ——粘贴钢板加固破坏特征在适筋范围内,随着荷载的增加,原梁中钢筋屈服,钢板随着也达 到屈服,随即混凝土被压碎而破坏。
第一章绪论1、桥梁加固改造的技术途径:①加强薄弱构件;②增加辅助构件;③改变结构体系;④减轻衡载;⑤加固桥墩、台及基础;2、桥梁加固设计原则:①加固后的桥梁,在适用荷载作用下,原有的结构和新增加的结各部位的强度、刚度和裂缝,均应符合现行设计规范的要求;②当仅要求提高活载承载能力时,加固改造工作可以在原结构保持衡载应力状态下进行;③如果通过检测和计算,原结构的工作应力已接近或超过允许值,需要减小旧桥的恒载应力,应采取一定的卸载措施。
④采用增大截面法进行旧桥加固改造时,由于新旧结构的材料性质或混凝土之间收缩率的不同,引起结构内力的重分部,在新旧材料或新旧接合面将出现较大的拉应力,极易出现裂缝而影响结构的整体性。
3、旧桥加固改造的基本要求:①加固改造技术可靠,耐久性满足使用要求;②与新建造一座桥梁相比,加固费用应当省,经济效益应当高;③设备简单,施工方便。
④尽量不中断交通或少中断交通。
⑤加固改造材料性能应当好,养护工作量尽量少。
⑥尽量减少对元桥梁结构的损伤。
第二章桥梁常见的缺陷1、裂缝类型:①贯穿裂缝;②深层裂缝;③表面裂缝;2、桥梁墩台缺陷及病害:承载力不足、下沉、倾斜、移动、转动及开裂。
第三章桥梁结构质量检查1、桥梁检查种类:①根据检查方法分类(直接接触检查和不接触检查);②根据检查的重要性及时间间隔分类(经常性检查、定期检查、特殊检查);2、桥梁检查主要项目:①上部构造检查;②下部构造检查;③关键部位检查;④地基检查;⑤桥梁材质检查;3、承载能力评定方法:①外观检查对照规范进行评定;②以理论分析计算为主进行评定;③荷载试验评定;④专家系统的评定方法;⑤桥梁的结构可靠性分析;4、判断旧桥需加固的标准:①承载能力不足;②经过鉴定后判断桥梁工作状态已经超过极限状态,需要进行击鼓处理;③桥的宽度不够,影响道路通行能力,应进行拓宽、加固处理;④桥梁结构局部或整体刚度不足,已影响了正常使用,为了提高桥梁的刚度,需要对其进行加固。
桥梁加固的主要方法及应用采取加固的方法提高桥梁承载力、抗弯能力、抗剪能力、荷载等级等是最经济、最简单和最适用的措施,依据不同的桥梁现状和加固要求可以采取不同的方法。
本文主要介绍工程中常用的几种方法,以与同行交流。
1 桥梁加固改造的技术途径及设计原则1. 1 主要技术途径桥梁加固一般是通过对构件的补强和结构性能的改善来恢复或提高现有桥梁的承载能力,以延长其使用年限,适应现代交通运输的要求。
其改造的主要技术途径有:加强薄弱构件、增加辅助构件、改变结构体系、减轻恒载、加固墩台及基础等。
1. 2 加固方案确定原则一般认为满足以下条件,加固方案才基本可行:比重建新桥可以节约大量的投资和材料,具有明显的经济效益;桥梁经加固改造之后,无论结构性能、承载力还是耐久性方面都能达到使用要求; 桥梁的下部结构具有足够的潜力[1] 。
2 桥梁加固的几种常见方法2. 1 加大截面加固法加大截面法,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。
这种加固方法要求被加固的桥梁下部结构能够承受更多的自重,能够提供更高的承载力。
通常情况下,以加厚桥面板或加大主梁的梁肋宽度为主。
2. 2 预应力加固法预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。
可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固,其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件,以梁身为锚固体, 通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力,以抵消结构本身的自重,减少车辆荷载作用下的应力, 能够减少梁体出现过多的裂缝,以及减小裂缝宽度。
预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。
2. 3 外部粘钢加固法外部粘钢加固法是一种采用化学粘结剂将钢板直接粘贴在混凝土构件表面,使之与构件形成受力整体,以提高承载力、增大延性、刚度和满足正常使用要求的加固方法。
桥梁基础及上下部结构常用的加固方法和要求,你一定用得上来源:道路桥梁工匠平台如有侵权,请联系删除桥梁上部结构常用的加固方法及要求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,使加铺层与原有主梁形成整体,增大主梁有效高度,提高抗压截面强度,改善桥梁荷载横向分布能力,从而达到提高桥梁承载力的目的。
桥面补强层加固法能否达到预期效果,关键取决于新旧混凝土能否牢固地形成一个整体。
一般可采用的措施有:旧桥面凿毛处理、结合面处理、新旧混凝土之间设连系钢筋、加强养护措施等。
2、增大截面和配筋加固法当梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时,通常采用增大构件截面、增加配筋、提高配筋率的加固方法。
这种方法是增大梁底或侧面的尺寸,增配主筋,提高梁的有效高度和抗弯强度、从而提高梁的承载力。
要求如下:① 构件结合面的处理:应凿除原构件混凝土缺陷部分,构件结合面凹凸差不宜小于6mm,并露出粗骨料。
② 梁肋增设主筋时,对原有钢筋应除锈,当受力钢筋需焊接时,施焊时应采取措施避免烧伤混凝土。
③ 在原结构上植筋,新增钢筋骨架应与锚筋连成整体。
④ 外包混凝土施工技术要求按现行《公路桥涵施工技术规范》的相关规定执行。
3、锚喷混凝土加固法借助高速喷射机械,将新混凝土混合材料连续地喷射到已锚钢筋网的受喷面上,凝结硬化而形成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力面积,增加补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外荷载作用。
4、粘贴钢板(筋)加固法主梁出现承载力不足,或纵向主筋出现严重腐蚀的情况下,梁板桥主梁会出现严重的横向裂缝。
采用粘接剂及锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板替代增设的补强钢筋,达到提高梁的承载能力目的。
要求如下:① 钢板(筋)制作、胶黏剂、植螺栓、钢板安装等按《公路桥涵施工技术》的相关规定执行。
② 加固用钢板应按设计要求进行防腐处理。
5、粘贴纤维复合材料加固法采用粘接剂将纤维复合材料粘接在混凝土结构的受拉或薄弱部位,使其代替钢筋,承受一定的应力,其要求如下:① 底层处理:混凝土裂缝及耐久性缺陷处理;粘贴处阳角应打磨圆弧状,阴角以修补材料填补成圆弧倒角,圆弧半径不应小于25mm。
浅谈桥梁下部结构常用的加固方法【摘要】随着桥梁使用时间的增长,损伤程度也会越来越严重,病害会不断发展,为保障桥梁的安全运营,延长其使用寿命,就要在检测评估的基础上,对那些承载能力不足、使用性能较差或耐久性能不满足要求的结构或构件,进行有针对性地维修加固。
桥梁加固涉及的内容十分广泛,包括了桥梁实际状况的检测鉴定、加固设计计算、加固方案工艺比较选择以及投资效益的优化等方面。
通常桥梁下部结构具有足够的承载潜力,足以满足上部结构补强加固所增加的重量以及活荷载对它的要求。
如墩台与基础的承载能力不足,或者上部结构的缺陷、承载能力的降低等是由于墩台与基础的沉降、位移或缺陷等引起的,则应对原桥墩、桥台及基础进行必要地补强加固桥梁墩台与基础的补强加固技术,一般通过对桥墩、桥台结构的补强、限制或减小墩台的位移,或增加原基础的承载能力。
【关键词】桥梁;结构;加固从桥梁加固的部位来分,桥梁可分为上部结构加固、下部结构加固。
桥梁上部结构加固有常用方法有:加大截面法、粘贴加固法、体外预应力加固法、增加辅助构件法和体系转换法等。
桥梁下部结构加固常用方法有:扩大基础加固法、高压旋喷注浆加固法、钢筋混凝土套箍及外包钢板等。
需要说明的是,这些加固方法的应用有的并不是单一的,必须根据实际情况来选择加固的方法或者相互结合使用,并且在这些方法的使用之前,必须先将桥梁的裂缝、麻面等病害处理完之后方才进行加固。
1、影响桥梁稳固的主要原因一些旧桥尤其是上世纪七八十年代的桥梁设计标准低,导致公路与运输之间的矛盾日益突出。
一方面,设计荷载越来越大。
随着桥梁设计规范的不断发展,公路桥梁的设计荷载已由汽车-6级、汽车-8级、汽车-13级发展到汽车-15级、汽车-20级及汽车超20级,并呈继续增大的趋势。
另一方面,通行能力不足。
桥面宽度不足,桥梁平面线形、纵断面线形标准太低,桥上通车净空或桥下通车净空不足。
桥梁施工存在着缺陷。
大多数桥梁施工时因为勘测不够到位,造成桥梁施工不知基底地质、不知基础深度、不知隐蔽部分的尺寸。
桥梁加固改造技术加固方法和加固技术类型多样,但无论是通过改变外部条件改变主梁结构性能的加固方法,还是通过结构体系的改变调整主梁内力的加固方法,其基本原理都是减少主梁承受的拉应力或增强主梁承受拉应力的能力,满足结构受力的需要,提高桥梁的承载能力。
随着科学技术的不断进步和发展,将涌现更多的桥梁加固新材料、新技术,从而促进桥梁维修、养护、加固与改造技术的发展。
7.1 常见桥梁加固改造技术7.1.1 桥梁加固的基本原理尽管目前桥梁加固、提高承载力的方法和技术种类繁多,但基本原理却是相同的,归纳起来都是遵循力学的基本原理,从改变桥梁结构的外界因素和内在状况的角度进行加固补强,提高承载力。
1.从外因角度通过改变结构性能提高主梁的承载力(1)增大主梁截面面积。
增加主筋、喷射混凝土、现浇混凝土、外包混凝土加大主梁截面尺寸,以及加厚桥面、增加辅助构件等加固方法,都属于增加主梁截面的加固方法和技术。
采用增大主梁截面的方法加固,目的是增加主梁截面的惯性矩或几何抗弯模量。
当荷载产生的内力(弯矩)不变,或荷载等级提高时,通过改变截面面积的途径,减少主梁截面承受的拉力(通常压应力不控制承载力),使其不超过主梁材料承受范围,从而可以达到加固主梁、提高承载力的目的。
(2)增加主梁的强度。
可以采用环氧砂浆(胶浆)粘贴钢板(筋)、环氧玻璃钢、碳纤维布、芳纶纤维布等高强材料增加主梁的强度。
采用这种方法时,在不改变主梁截面的前提下,主梁的强度增加了,当荷载等级不变或荷载等级增加时,荷载对主梁产生的拉应力小于补强材料的强度,从而可以达到加固主梁、提高主梁承载力的目的。
2.从内因角度通过调整内力提高主梁的承载力改变原桥结构体系,通过将简支梁体系改变为连续梁体系、加八字撑改变桥梁的跨径、通过外加预应力将主梁结构由纯弯结构变为压弯结构,减少原桥主梁承受的荷载内力,从而减少主梁承受的拉应力,与上述加固方法一样,同样可以达到加固主梁、提高主梁承载力的目的。
桥梁维修加固施工方案方法与技术措施目录一、内容概要 (2)1.1 目的与意义 (2)1.2 桥梁维修加固的重要性 (3)二、桥梁现状评估 (4)2.1 结构性能评估 (5)2.2 存在问题分析 (6)三、维修加固原则与目标 (6)四、维修加固方法 (7)4.1 结构修复法 (8)4.1.1 补强法 (9)4.1.2 更换法 (11)4.2 耐久性提升法 (12)4.2.1 防腐涂层法 (13)4.2.2 防锈处理法 (14)4.3 结构功能恢复法 (16)4.3.1 加固原有结构 (17)4.3.2 替换损坏部件 (18)五、技术措施 (19)5.1 材料选择与检验 (20)5.2 施工工艺与操作要求 (22)5.3 安全防护与质量控制 (24)六、施工组织与管理 (25)6.1 组织架构与职责划分 (26)6.2 施工进度计划与资源配置 (27)6.3 质量管理与验收标准 (28)七、风险评估与应对措施 (30)7.1 风险因素识别 (31)7.2 风险评估方法 (32)7.3 应对措施 (33)八、维护与保养建议 (35)8.1 日常检查与维护 (36)8.2 定期检修与加固 (38)8.3 长期管理策略 (39)九、总结与展望 (40)9.1 实施效果评估 (41)9.2 改进与优化方向 (41)9.3 未来发展趋势 (43)一、内容概要本文档旨在详细阐述关于“桥梁维修加固施工方案方法与技术措施”的内容。
文档首先会介绍桥梁维修加固的背景和重要性,强调桥梁作为交通基础设施的关键作用。
将概述本次施工的目标、范围及预期成果。
重点阐述具体的桥梁维修加固的施工方案与方法,包括施工前准备工作、施工过程的具体步骤和技术要点,以及针对不同问题和环节的应对策略。
文档还将详细介绍所采取的技术措施,包括施工过程中的安全保障措施、环境保护措施以及质量监控与验收标准等。
对本次施工方案的可行性进行评估和总结,提出改进建议,以确保桥梁维修加固工程的高效实施和质量的保障。