1.3旧桥施工要点。
1.3.1施工过程须一半桥面通车,利用另外一半桥面封闭。浇筑混凝土时要全部封闭交通封闭交通,以免产生震动影响结构性能,施工期间,载重过5t车辆不允许通行。
1.3.2施工期间要采取一定的安全措施,设置交通标志牌和警示牌,必须有专人引导交通。
1.3.3施工时注意检查预埋钢筋的数量、位置、间距。
1.3.4凿除混凝土时注意不要凿断钢筋,不小心凿断后,应立即进行植筋修补。
2旧桥梁加固实例2
2.1旧桥概况。某桥梁的上部为4×16m的T梁结构,桥梁全长为45m。现对该桥梁的设计载荷为挂车―100和汽车―20,设计施工用混凝土的标号为C20。该桥梁已使用17年,曾于2009年加固过一次,但现在又出现了很多安全质量隐患,需要再次的施工加固。
2.2桥梁设计标准及加固设计。桥梁的上部公路设计标准为Ⅰ级,对人群的载荷设计为4kN/m2。桥梁的上部墩柱和盖梁进行加固补强。维持原桥梁的设计载荷(挂车―100和汽车―20)。桥面厚度设计为20cm,
对旧桥的上部结构拆除,换上C50预应力简支式T梁。设计主梁的预制长度是16m,梁高为1m,中梁和边梁的翼板的宽度分别是1.6m和1.67m。在主梁间设计0.4m宽现浇湿接头,增设橡胶支座。在墩柱的表面,通过环形粘贴双层碳纤维布(300g)的方式,对墩柱进行加固。在盖梁上粘贴钢板(1m),对其进行加固,提高盖梁的抗拉能力。对盖梁存在破损的地方进行修补处理。此外对防撞栏杆和*隔离带进行更换。
2.3砼T梁的设计安装。对于钢筋砼T梁的安装应由总工程师亲自负责,确保其安装的全过程能够受到严格的监督,保证钢筋砼T梁的质量符合设计的标准。此外监理工程师也要对安装全过程进行监督,保证预制构件质量合格。安装T粱支座时要注意支座粘接牢固,经检查质量合格后,才能进行钢筋砼T梁的安装。钢筋砼T梁在吊装前,须检查其尺寸、外观质量,查看其质量合格证,杜绝问题T梁进入现场。并由技术负责人做好质量交底工作。吊装时由2台吊车吊装,T梁在被吊起约20厘米时停止,并将拖车撤走。当其距离地面高度约为50cm时,应进行下落试吊,并检查绳扣、和支腿等情况,确保没有发生异常后才能进行后续的安装。吊车由专人负责指挥,将T梁吊至安装位置进行安装。同时,技术人员必须在安装过程中跟踪校正,确保T梁脱钩前应符合质量。
1旧桥加固实例1
1.1旧桥概况。二道河大桥为某省道上的一座跨河大桥,大桥于1991年开始交付使用,是座跨距L为10m的预应力砼刚构桥,桥面总宽12m,桥面净宽11m。桥墩为砼墩,钻孔灌注桩基础。检查发现桥面混凝土破损,部分混凝土脱落,已出现纵向裂缝,主钢筋有锈蚀现象。二道河大桥是该省道的重要组成部分,该路段车辆较多,裂缝宽度和长度不断发展,成为安全隐患,尽快对旧桥进行改造是非常必要的。
3、主要施工工艺及相应的控制点
3.1 裂缝处理
混凝土裂缝处理方法根据裂缝宽度分为两种:对于非结构性裂缝,宽度<0.15mm的采用凿槽封闭法处理,宽度≥0.15mm的则还需进行压力灌浆;对于结构性受力裂缝,则需做全厚度的灌浆处理。
(1)裂缝封闭,主要是采用环氧树脂胶进行裂缝封闭。具体方法为:先查找裂缝,后清理,清理过后,再用环氧树脂胶封闭。封缝时封缝胶一般涂抹宽度以2~3cm,厚度2mm为宜。
(2)裂缝灌缝工艺流程,测量与记录→表面处理→标注位置→埋设灌浆嘴→封闭裂缝→密封检查→配置灌浆用材料→灌浆→养护→表面清理。
3.2 粘钢施工程序及技术措施
全桥钢板加固总共有29片空心板梁,18片盖梁,在空心板梁下加固钢板厚度为5mm,盖梁梁侧面加固钢板厚度为6mm。所用固定膨胀螺栓为M8。
(1)表面处理:表面处理包括加固构件结合面处理和钢板贴合面处理,是粘钢加固施工过程很关键的工序。打磨混凝土表面保护层,去掉6~8mm后表层,表面清除干净。对钢板粘合面,打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直,然后用水擦拭干净。
(2)埋设膨胀螺栓:按设计位置和尺寸钻孔埋设膨胀螺栓,定位并钻孔,清理孔内浮沉,并用水清孔,在孔内注入三分之二孔深结构胶,打入膨胀螺栓并在紧固后松下螺母。
(3)钢板焊接:将横向小钢板条与纵向长条焊接成一个整体,采用双面焊接,在每段粘贴上板底后再整体焊接连接,焊接时注意不要灼伤混凝土。
(4)配胶:本工程采用JGN型结构胶粘剂。须搅拌至色泽均匀为止,搅拌是应按同一方向进行搅拌,以免带入空气形成气泡,降低粘结性能。
(5)粘贴:胶粘剂配制好后涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上,厚度为2mm,中厚边薄;然后将钢板贴于预定位置;粘好钢板后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘贴密实,否则应剥下钢板,补胶,重新粘贴。
(6)固定与加压:钢板粘好后立即做好加压保护,加压方式采用螺栓加方垫、紧固螺母进行锚固加压,压力以不应小于0.1MPa,以使胶液刚从钢板边缝挤出以便达到粘贴密实。
(7)固化:JGN型胶粘剂在常温下固化,24小时即可,一天可受力。固化期间不得对钢板有任何扰动。
(8)检验:拆除夹具后,应用小锤轻轻敲击粘结钢板,或用声波法探测粘贴密实度。如锚固区粘结面积少于90%,则此粘结件无效,应剥下重新粘结。
(9)钢板外表面涂刷防锈漆。
4、支座修复处理
4.1 分析
根据检测报告,共有291个支座有不同程度的损伤,根据现场踏勘发现主要病害存在为橡胶支座的侧面有细微的环向裂纹,分布在左右两幅约50片盖梁上,每根盖梁上布置48个支座,部分盖梁的支座除外,具体见检测报告中统计表。
近年来,不论是高速公路、**、国道还是地方性公路,屡有病害桥梁坍塌事件发生,对我们管养单位来说,是个警钟,这里就以金丽温高速公路双屿立交桥为例,简要谈谈其病害缘由和处理方法。
桥梁加固【电话--申工】预应力加固从根本上解决了后加补强材料应变(应力)滞后问题,可以充分发挥后加补强材料的高抗拉性能,提高后加补强材料的利用效率;由于预加力的作用改善了原梁的应力状态,可以提高原梁的承载力和抗裂性能。正截面抗弯加固要加预应力,斜截面抗剪加固也要加预应力。预应力技术是20世纪很具革命性的结构构思,已广泛用于土木和建筑工程。针对桥梁带载加固后加补强材料应变(应力)滞后的先天不足,预应力加固技术在桥梁加固中的应用具有更为特殊的意义。
目前国内对该预应力体系加固板桥有过一些工程实践,但未公开重要的技术参数及工艺,作为覆盖层的高强度复合树脂砂浆只能工厂生产,还未能现场配置,且价格较高,难于推广应用。加上国内的板式板比较复杂,有现浇的、有预制的、有钢筋混凝土的、有预应力混凝土的、有实心的、有空心的,且空心的形式五花八门,对预应力的施加传力及锚固都会产生重大的影响,因此有必要研究各种情况下该体系的设计方法及实施工艺,以满足现实生产的广泛的需要。
国外对采取预应力加固板式桥、小箱梁及大箱梁桥的**底板等大平面结构的研究起步早些,但采用先张拉后覆盖的方法,采用的覆盖层为高强度复合树脂砂浆,价格较高,在国内根本不能普及应用。经近几年对发达国家的桥梁加固技术水平有相应的研究和了解,目前发达国家对钢结构桥梁加固技术研究较多,因发达国家的桥梁大多为钢桥,我国的桥梁大多为混凝土桥梁,国内外对混凝土桥梁的加固技术研究水平状况与国内差不多,都存在类似问题,只是程度不同而已。
二、桥梁结构预应力加固体系及受力分析
加固薄弱构件的方法很多,从工作原理上可划分为被动加固和主动加固两大类:直接加筋类被动加固和预应力主动加固。承载力加固是确保结构安全工作的基础,设计时必须考虑桥梁带载加固分阶段受力特点,后加补强材料应变(应力)滞后是影响加固构件工作性能、制约后加补强材料利用效率和控制加固工程成本的瓶颈。预应力主动加固技术是承载力加固的可以选择方案。其优点如下:
1、由于自重增加小,减小了对墩台及基础受力状况的影响,可节省对墩台及基础的加固量;
2、施加体外预应力加固可以改善桥梁恒载的内力分配,增加全桥刚度,闭合裂缝,并调整变形;
3、还可以较好的提高梁体的抗弯截面模量,减小梁体绕度,减小受拉区梁体裂缝,从而调整原结构的受力状况,提高刚度及抗裂性;
4、可在不限制通行的条件下进行加固施工,既可作为桥梁通过重车的临时加固手段,也可作为*提高承载能力的措施。现有的桥梁结构预应力加固体系主要有以下4类:(1)体外预应力加固体系;(2)无粘结预应力加固体系;(3)高强复合纤维预应力加固体系;(4)有粘结预应力加固体系。
三、新型的桥梁结构预应力体系加固原理
此种预应力加固受弯构件时的应力计算分为二个阶段计算,即全张拉阶段和放张阶段。
1、全张拉阶段。该阶段为张拉应力筋阶段,可以不中断交通施工,作用于构件上的荷载不仅有构件的自重、活载、温差等,还有预加力。施加预应力在板或梁的受拉边,在受拉边开裂后,开裂截面(也是控制的计算截面)受拉边砼的拉应力已经释放,即该截面在现有的所有荷载作用下,受拉边缘砼应力为零。要使裂缝闭合或宽度减小,就要对受拉边砼施加预压应力。开裂截面受拉区的砼虽然不能承担拉应力,但能承担压应力,预应力加固后只要受拉边缘不出现拉应力或裂缝,截面的几何特性应按全截面计。
2、放张阶段。该阶段是在覆盖预应力钢筋的砂浆达到强度以后,对部分钢丝进行对称地放松,放松的预应力钢丝已经与砂浆粘结在一起,利用钢丝的回缩对覆盖的砂浆层也施加一定的预应力,相当于先张法对砂浆层施加预应力。而未放松的钢丝仍通过锚座端对原构件施加预压应力,相当于后张法对原构件施加预应力,但该部分预加力比一阶段施加的预应力
小了。也就是说在该阶段砂浆层边缘的应力只有放松的预应力钢筋对其产生压应力,按先张法计算。而原构件受拉边缘及受压边缘砼的应力为放松钢丝按先张法施加的应力与未放松钢丝按后张法施加的应力之和。
加固后截面的几何性质(计入砂浆层)同样按全截面考虑。本加固方法采用分散锚固及分散应力传递的方式,结合先张法及后张法的优点,使用普通砂浆覆盖,并使之也产生预压应力,而非采用昂贵的高性能砂浆,解决目前板式桥、小箱梁及大箱梁桥的**底板等大平面结构不能采用预应力加固的难题。通过建立模型,计算分析预应力在不同阶段的应力传递机理,结果表明此加固方法具有可行性与适用性。
四、预应力体系加固理论研究的趋势
由于体外预应力近二十年来才在工程中开始大量应用,所以与体内无粘结和有粘结预应力相比研究较少。目前国内外对体外预应力的二次影响和正截面承载力的计算方面的研究相对较多,但是大多试验都是针对简支梁,而且很多是通过计算机非线性有限元分析方法进行研究,还没有适合工程实用的简单方便的计算公式。对于其他方面,比如斜截面承载力、构件的短期刚度和长期刚度计算、裂缝宽度的计算、结构的动力性能、预应力损失的计算及其体外预应力结构的抗震性能等,有的研究刚刚开展且大多是定性的研究,有的则还没有进行相关的研究。目前,体外预应力许多方面的计算是借鉴体内无粘结预应力的公式。如上所述,由于二次影响的存在使得体外预应力梁的承载力低于体内无粘结预应力梁的承载力,而且梁的跨高比越大差别越大,这就给工程带来了安全隐患。我国越来越多的旧有建筑物需要加固处理,但是研究工作的相对滞后阻碍了体外预应力这一很有力的加固技术的应用和发展。
今后迫切需要进行更加全面而系统的试验研究,更深入了解体外预应力体系的工作性能,并将定性与定量问题结合起来,给出计算承载力、短期和长期刚度、裂缝宽度、动力反应及预应力损失等方面简单实用并和我国规范相统一的计算公式。同时,笔者也建议在无粘结预应力规程中增加体外预应力部分的内容,从而推动体外预应力结构的应用和发展。
结束语
预应力加固即在加固过程中建立*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。
双屿立交桥位于金丽温高速公路温州段,中心桩号为K8+97.1,分左右两幅(左幅52跨,右幅53跨),桥面全宽26米,单幅桥面净宽11.5米,上部结构为50号先张法预应力混凝土空心板及现浇箱梁组成。下部结构桥台采用埋置式桥台、钻孔灌注桩基础,桥墩采用*柱墩/双柱式墩、钻孔灌注桩基础。该桥于1999年12月建成通车。根据检测结果,桥梁的主要病害情况主要有梁板裂缝病害严重,普遍存在纵、横向裂缝,钢筋出现锈蚀,部分盖梁有裂缝、渗水、混凝土剥落、露筋等现象。
桥梁加固【电话--申工】经济的发展对道路交通提出新的需求。**桥梁作为道路交通中的重要角色,保证它的安全使用非常重要,不仅可以**人身安全和财产安全,同时可以保证交通线路的通畅性,促进国民经济的又快又好发展。因此,对**桥梁进行维护加固,是**都十分关注的一个问题。
一 简介桥梁拼宽技术
随着城市的发展与壮大,原有的道路桥梁已经不能满足社会发展的需要。近年来需要对原有**桥梁进行拼宽加固的工程越来越多。笔者结合自身工作经验及桥梁拼宽加固工程案例,总结出桥梁拼宽加固的内涵如下:首先,针对旧桥的桥梁拼宽施工不同于新建桥梁,需要综合考虑旧桥的结构分布和各构件不同的特点,准确找出不满足现如今车辆行驶需求的部位。其次,针对原有桥梁承载力不足部分的辅助结构进行加固处理,使之达到桥梁预期的使用性能,满足车辆行驶要求。
二:桥梁加固拓宽工程技术分析
1连接缝的相关技术
桥梁加固拓宽工程施工必须考虑到选择合适的连接缝。从目前我国较为常用的连接缝主要有如下三种形式,包括:主体结构上下部位分离缝、主体结构上下部位连接缝和单一性上部结构连接缝。
.1.1主体结构上下部位分离缝。当桥梁的上下部结构分离,此种加宽的处理办法在国内较为常用。此种处理办法,对于新旧结构的有效连接达到较好的效果。
1.2 主体结构上下部位连接缝。此类处理方式优点在于可以达到很好的连接状态,安全性较佳。经过此种处理办法,新旧结构沉降系数一致,可以共同沉降,但是,必须严格控制新旧结构的沉降量,否则产生了不均匀沉降后,会严重影响结构安全,会出现较多裂缝。
1.3 仅上部结构连接。采用这样的连接方式是我国公路既有桥梁连接缝施工中很为常见的,此种改造连接方式从已有给出实例来看效果十分理想,此种连接方式的施工关键也在新老结构下部的不均匀沉降,改造桥梁一般对结构进行如下处理,新施工的桩径要求比老旧结构大一等级,也可对桩长加长,推荐使用嵌岩桩。
2.1 桥梁拼宽纵向接缝施工技术。老旧桥梁改造施工要求不能影响现有的交通情况,施工前必须制定科学合理的施工技术措施,严格选择符合方案的材料,控制新旧结构的不均匀沉降。
2. 2 新旧箱梁悬臂翼缘板刚接、铰接与搭接。如果施工过程中采用了刚性连接的方式,其结果就是确保桥体表面铺装层以及箱梁悬臂翼缘板成为结构整体,有着较好的受力能力。当铰接处理箱梁悬臂翼缘板时,箱梁悬臂翼缘通过立向传递竖向应力,达到自如滑动的效果,这样可以减少新旧结构间的纵向裂缝,但是对于铰接处的质量控制必须给与重视。
三、桥梁拼宽加固新旧桥拼接方法
1.上部连接,下部也连接
如果新建的部分主梁刚度较大,比旧桥大,那么可以采用这种方法减少主梁的负载。连接的过程主要是通过横向植筋的方法将上部结构对应位置连接起来,下部对应位置的盖梁也可以植筋连接,然后通过浇筑混凝土成为一体。这种方法可以减少在新旧桥连接处的扭拉变形。虽然新旧桥连接在一起,成为一个整体,但是由于两桥的材料,结构,基础的差异,地基沉陷差会增大,所以在建设新桥的时候,要尽量减少其地基沉陷量,以免连接后造成更大的差异。在施工时间的选择上要注意在汛期前完成下部结构,因为经过河水的冲刷,下部结构会变得趋于稳定,保证了工程的质量。很后,如何在保证通车的情况下灌注混凝土也是工程人员面临的一个难题。
2.上下均不连接
这种方式由于上下均不连接,所以在新旧结构的桥面铺装上也是不连接的,而是在新旧桥面处留一条缝,可以作为隔离带,这样新旧桥不连接,就不会因为地基沉降,温度变形不同而造成影响。这种方法多用于增加一个车道。对于大跨境的梁桥则不适用,这是由于大跨径的梁桥很难进行连接面的加固,还有一个弊端是没有办法提高旧桥的负载。另外,随着新桥的使用,负载对新旧桥的主梁产生不均衡的挠度,再加上加宽后两桥的基础沉降不同,往往很终会造成连接部位的裂缝,影响行车。因此对于较短的**桥梁可以采用这种方法,但是不能大规模的使用。
3.上部结构连接,下部结构不连接
这种方法是指新旧两部分桥面部分相连,但是桥下主梁不连接。桥面主要通过在纵缝上放置钢筋连接,之后再重新进行桥面铺装,这样桥面平,不颠簸,减小了在上下均不连接的方法中,由于不同挠度造成的连接处裂缝破坏。但是这种方法要求新旧两部分本身的挠度差异较小,结构跨径偏小,否则挠度过大,还是不能避免连接处裂开的问题。对于新桥结构和旧桥不同,比如新桥是梁桥,旧桥是拱桥就可以采用这种方法。虽然两座桥的上部结构连接在一起,但是对下部结构的影响很小,所以两座桥的下部还是不会互相影响的,别的方法无法做到这点。随着桥梁的使用,基础沉降不同的问题渐渐凸显,因此会造成了上部结构的附加内力,可是下部结构间不会互相影响,所以相对其他方法,产生的附件内力还是算偏小的,但是相对而言,上部结构受到的内力较大,从而导致连接面被破坏,所以采用此种连接方式的.
四 :在桥梁拼宽过程中对旧桥进行维护
加固维护处理
一般而言,需要拼宽的桥梁一般都经过若干年的使用,在这个过程中总是一些问题。总结下来,主要有以下几类:一,空心板的厚度没有达到设计要求,一般是厚度偏小。二,挡土墙的前倾。三,空心板表面碳化、分裂或者松裂。
针对以上几种情况,我们可以采取以下措施:一,在对桥梁拼宽过程中,如果发现桥面过于老旧,可以将桥面铺装层重新铺设。二,在施工的过程中,如果发现钢筋混凝土空心板存有空洞,实践中更倾向于对这些结构进行维护,而不是重新设置或者调换。首先,将钢筋混凝土的空心板**面除去,铺设材质优良的材料。其次,在处理桥面铺装层时,采用表面切横缝,增加粗糙度的方式弥补空心板受压小的劣势。很后,当发现有破裂破碎的部分时将这一部分凿除,随后补强钢筋。 拓宽桥梁要注意对桥梁地基的维护和加固,减少沉降差。
结束语
目前国内一般对已有的桥梁进行加固拓宽处理时,老旧桥梁一般采用调整车道,改变车辆荷载分布,为了不做过多结构改变,往往采用对桥梁加贴钢板的施工方法,这样可以增大水平板的横向联系,使桥梁水平荷载分布更加合理。此种做法必将成为国内对于老旧桥梁的改造的有效途径。
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