桥梁加固论文十篇

时间:2023-04-09 19:33:35

桥梁加固论文

桥梁加固论文篇1

上个世纪末我国公路建设高速发展,而在全国进行大范围公路建设中因为桥梁桩承载力好,节省用料和人力的优点得到广泛运用。桥梁的桥体的承载力主要就是靠桥梁桩来承担,因此桥梁桩的基础加固是公路工程建设的基本保障。尤其是在我国这种地形地质条件相对复杂的山区,公路桥梁路段多且承载量要求较高。但是,我国大范围的桥梁桩基本上是钢筋混泥土进行建设的,很容易出现一些问题。1)水分的自然侵蚀。首先是钢筋混凝土中的钢筋极容易被渗透的水分侵蚀,破换钢筋的支撑力。当水分的侵入混凝土中的时候还会因为同碱性的水泥融合产生膨胀力,甚至导致混凝土裂开从而破坏掉整个桥梁桩,这个时候就会影响到整个桥梁的稳固,因此仅仅是自然的长时间的侵蚀就会造成整个桥梁桩的不稳定。2)极端气候的破坏作用。除了水分的渗入会导致桥梁桩被破坏,低温作用到水上会导致混凝土结构桥梁桩小孔中的水分结冰膨胀。而长时间的气温变化作用的不断循环,就会导致混泥土结构的逐渐剥离甚至瓦解,事实上这个过程并不长,尤其是在地质和气候比较复杂的地区,因此要特别注意防范和处理这种情况的发生。

2加固桥梁桩方法

桥梁桩对整个桥梁乃至整个公路的运行的重要作用不言而喻。因此在防范桥梁桩的损害问题上,必须迅速采取积极的应对处理方法,而这些方法必须是科学地针对桥梁桩的特点和问题,能够切实地保障桥梁桩的稳固,主要从以下三个方面坚持:1)做好防范工作。为了保障桥梁的稳固性,除了针对进行桥梁设计之外,桥梁桩的本身质量要进行较为严格的鉴定并且明确后期追加的加固的方案。加固设计方案无外乎三个方面:硬度方面,强度方面和持久度方面。首先在硬度方面就是桥梁桩建造的稳固性;强度方面就是确定保证桥梁桩的整体性的稳固;持久度方面就是在建造的时候采用耐性良好的同时还要方便之后进行损伤部分的修复。从这三个方面着手,可以比较全面的做好桥梁桩的稳固性的防范工作。2)坚持效益最大化。在工程设计和建造中最基本的原则除了安全稳固之外就是经济,以最小的原料和人工投入获得最优的经济效益,这就要求工程建造人员在桥梁和建设的时候做到效益最大化。3)务求实事求是。在公路建设前桥梁桩做好各项加固工作之外还必须实事求是,不能盲目加固浪费工程建设。合理的加固技术必须在原有的公路建设基础上不仅起到实际加固的效果还可以有效控制工程再建的风险,降低工程建设的成本。

3桥梁桩加固设计的基本方案

3.1增加桩基进行加固

为了保证公路桥梁的整体的安全性,增加桥梁桩和扩大整个承台的承载范围和作用力,可以在桥梁桩基的载重能力不足采用。准确来讲就是将原来的桥梁桩的承重进行扩大并且可以增加新的桥梁桩,这样就可以提高桥梁桩的承载能力并且增加整个桥梁工程的稳定性。这项方法不仅能够节省工程工作量,并且有着较为明显的加固效果,但是它的局限性就在于为了达到加固效果会对原有的交通运行情况有所影响,因此也要考虑到它的实际操作性。

3.2桥梁桩基自体加固法

这个方法是在原有的混凝土桩基础上进行加固,尤其是直径偏小的钢筋混凝土桥梁桩。因此这种方法不仅施工工程相对较小还提升了桥体的承载力。很多县城上的小桥都是采用这种结构,工程实例上来说,某县的公路桥桥宽近六米,桥梁桩为钢筋混凝土结构,随着经济的发展还有桥梁的自然消耗,桥梁本身需要进行拓宽处理,而相应的桥梁的稳固性要求增加。

3.3桥梁桩的本身修补加固法

顾名思义,这个方法主要是针对已经出现受损状况的桩基进行修补处理,从而增加桥梁桩的本身的强度,硬度和持久性。从工程实例上面来说,有一驾桥梁在建设初期河流比较充沛,受侵蚀情况相对比较严重。而最近几年河流河床下降,桩基状况比较明显,尤其是桥梁桩的本身混凝土的表面受到较为严重的侵蚀,甚至钢筋也因为桥梁转的而发生锈蚀,桥梁桩的承载力受到非常严重的损害,整个桥身的安全性也得不到有效地保证。经过多重的分析和方案选择,还有实地的调研考察,最终决定采用桥梁桩修补加固法对整个桥身进行修补加固。首先要调查和考评所有桥梁桩的受损情况和修补范围,然后再通过钢筋水凝土的修补和浇筑封装桥梁桩和桩基。这个办法不仅可以修补损害严重的桥梁桩,而且对桥梁桩的本身强度的增加有着较为明显的作用。这个方法对于承载能力要求不高的桥梁有着较为明显的作用,在大范围的同类工程问题中值得借鉴和推广,有助于为我国桥梁工程建设节约资源。

3.4扩大桥梁基加固法

这个方法是从整体的结构方面来进行加固的,桥梁桩的加固和桥梁基紧密联系在一起。这样一来整体上的稳固性能够更加全面的增加桥体的稳固和安全。举例来说,某个交通桥梁在进行年度检测的时候发现桥梁桩桩体破坏比较严重,有比较严重的被侵蚀的损害现象,并且钢筋也因此暴露出来,混凝土的上还出现了空洞现象,这样一来明显降低了桥梁桩的整体承载能力,并且整个桥梁的桩基承受力也随着降低,因此进行加固处理是十分必要的。

4结束语

桥梁加固论文篇2

【关键词】公路桥梁,维修加固,技术论述

中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

我国的公路桥梁发展历史悠久,最精美的典范便是隋朝的赵州桥,经过数千年依然坚固古朴,风雨难以损毁,是我国桥梁建筑设计施工历史上的经典之作。我国桥梁公路加固设计施工技术有着深厚的文化底蕴,在改革开放后,伴随着国门的打开,中国逐渐走向世界,受到世界各种思想的启迪和冲击,我国的路桥设计施工加固理论和技术都不断得到了完善和发展,逐渐形成了符合路桥发展现状系统设计理论,和科学的施工方法,不仅真正实现了与世界的脚步接轨,更在中国工程技术人员的常年实践中,不断总结经验吸取教训,实现了施工设计的突破和创新,我国的公路桥梁维修加固技术已经逐渐趋于成熟。

二.我国公路桥梁维修施工加固的意义

1.实施公路桥梁加固是保证运输安全的客观要求

伴随着运输业的发展,各种超重型车辆不断投产使用,跨区域物资运输,跨区域的经济文化交流,旅游业的兴起等一系列产业的发展都严重使得公路桥梁出现了一定超负荷现象,使得公路桥梁的承载力不断得到加重,加上公路桥梁受到风雨霜冻等各种自然因素的侵蚀,已经出现了一定的损害现象,存在着一定的安全隐患,因此,实施路桥加固,是保证运输安全的客观要求。

2.是保证路桥的功能正常发挥,实现社会经济效益的必然选择

交通运输业是关系到我国经济命脉的关键领域,不断实现交通运输业服务质量的提升,就必须时刻保证公路桥梁等基础设施的功能正常,可以随时发挥出这些基础设施的正常效率,因此,加强对路桥的维护管理,加大路桥的加固护理,是提升整个交通运输网络服务水平,提高整个网络的经济效益的必然选择。

3.是公路桥梁养护过程中的重要环节

近些年来,我国的公路为人们的生存发展提供了很多便利,有效的提高了人们的生活节奏和生活质量,但不可否认的是,公路交通网络中,依然存在着一些细节处容易发生交通事故,比如,桥梁的坍塌,桥面的裂缝,桥栏折断,桥墩破损甚至是桥上线缆的断裂,使得高速公路桥梁处隐藏着各种安全隐患,桥头跳车等各种事故不断发生,都是由于对桥梁的护养不力,负荷过度。因此,加强对公路维修加固,是解决我国公路交通中,发生众多交通事故,消除安全隐患的重要之一。

三.公路桥梁维修加固技术探讨

1.旧桥上部结构处加固方法

(一)桥面补强层加固法

通常使用先凿除旧桥面使其与原有主梁合二为一的方法来增大桥梁的有效高度,再在梁顶土加铺一层钢筋混凝十层,以有效提高桥梁荷载横向分布的能力;以便提高整体桥梁的承载能力。

(二)加大截面面积和配筋补强加固法

通常采用加大构件截面面积、提高配筋率等加固方法来解决桥梁刚、强度不足,稳定性及抗裂性较差等问题。这种方法通过增大桥梁侧面或底面尺寸,增加梁的有效抗压和抗弯强度来达到增加桥梁承载力的目的是被广泛适用于桥梁和拱桥加固的方法。

(三)锚喷浆混凝土加固法

通过高速喷射机器的引入。新的混凝土混合物将被连续喷涂到锚钢丝网面上,其硬化凝结后的表面将形成一个钢筋混凝土结构,这将加大桥梁的受力面积,从而使整体结构变得更加完整,进而能够承受较大的外部负载。

(四)粘贴钢板或碳纤维加固法

当交通流量增加时,梁板的主梁承载能力小于负载压力或受到严重锈蚀时,将极易产生严重的横向裂缝。使用锚杆和粘结剂将纤维固定于混凝土结构的薄弱部位或受拉边缘,使其与结构形成整体,以钢板或碳纤维代替额外的加强型钢筋,从而实现增加桥梁承载力的目的。这种加固方法的特点是:不需要破坏被加固的原结构;施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工工期短。

2.增设额外的纵梁加固法

当桥墩基础的安全性能良好,并具有足够的承载能力时,可以使用一个额外的具有高承载能力的新的纵梁,以便使其与老梁连接成为个整体共同受力。在新的桥梁结构下的主梁原来所承受的负载将进行再次分配,从而加固了桥梁,改进了其荷载能力和刚度。当在主梁一侧或两侧增设纵梁时,将同时具有加宽扩大的作用。为确保新老混凝土能够在-起共同发挥效用,一定要注意新的桥梁和旧的桥梁之间的横向联系。

3.旧桥下部结构处加固方法

(一)扩大基础底面面积加固法

这种方法适合用于承载能力不足或过浅的深度,而砖石或混凝土刚性实体又是作为构成墩台的主要成分的情况。应首先计算地基强度以确定是否扩大基础底面面积。

(二)新建辅助挡土墙加固法和墩台拓宽加固法

可新建辅的挡土墙以抵抗桥台水平土压力过大而造成桥台倾斜现象的发生。利用旧桥基础,靠墩台盖梁挑出悬臂加宽部分,以便于安装上部结构。此种情况为只加宽墩台下部的盖梁、墩台身和基础则不需予以加固。

四.关于公路桥梁维修加固的几点建议

1.要做到科学的加固维修设计,从路桥的现实状况和整个交通网络的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。

2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。

3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。

五.结束语

交通运输领域是我国关系到国际经济发展安全命脉的关键领域,交通运输的安全关系到千万出行者的生命财产安全,关系到我国经济文化交流,因此,采取各种措施,将整个运输系统中的安全隐患消除,是保证我国经济政治安全的必然要求,路桥是我国交通运输网络中的重要部分,在设计施工以及维修过程中实施加固技术,实施科学合理,符合实际情况的加固设计,做出严密稳妥的技术施工,不断加强施工设计质量的监督,是保证加固质量,保证路桥功能完整,促进我国公路交通运输网络的完善的客观要求,必须严格科学实施,保证运输的质量与安全。

参考文献:

[1]周创理 浅谈公路桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《中华民居》 -2012年6期

[2]楚艳惠 桥梁维修加固技术 [期刊论文] 《交通世界(建养机械)》 -2006年1期

[3]周宏礼 浅谈农村公路桥梁常见病害及加固技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年8期

[4]庞欣 公路桥梁常见病害分析与维修加固技术 [期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2010年17期

桥梁加固论文篇3

[关键词]道路桥梁和渡河工程;混凝土;加固

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0391-01

根据国家的媒体报道,现在桥梁坍塌事故频发,豆腐渣工程越来越多。所以需要对现有的桥梁进行加固与维修。在加固桥梁的时候我们一定要注意我们必须遵守的三大原则,了解桥梁加固的真正原因。

一、在道路桥梁和渡河工程中混凝土加固中所需要遵守的三大原则

1、安全可靠、适用耐久的原则

桥梁是我国基础设施建设中的一个复杂而又庞大的工程,关系民生问题。其要求必须安全,可靠。但是近些年,在新闻报道中,总是出现桥梁坍塌的现象,豆腐渣工程越来越多。我们在加固的过程中一定要弥补之前存在的安全隐患问题。经过我们的相关从业者的研究表明,现在的桥梁问题主要存在于安全性与持久性两方面。所以我们加固桥梁不但是要满足于现在的交通运输压力,同时还要保证他可以长久的使用,保障人民的安全。

2、经济原则

虽然我国现在的经济发展迅速,人民的生活水平得到了极大的提高,但是还有很多地方需要相关的补贴去发展。所以如果加固一座桥梁花费很多钱的话,显然是非常不现实的情况。所以需要在加固桥梁的时候考虑到经济方面的原因。当一座桥梁的加固成本远超于可以接受的范围或者说多于可以获得的利润时,往往是不会接受的。所以,在考虑最大效用论的时候,要完善桥梁改造方案,降低加固成本。

3、运用先进加固理论、材料、技术的原则

国家的经济还在飞速的发展当中,所以之后的道路桥梁的运输压力只会增大不会降低,考虑到以后的运输压力来加固现在修建的道路桥梁。国家对道路桥梁的加固技术的重视才刚刚开始,但是国外已经有很多的发达国家,对这方面的研究已经非常的透彻了,我们可以在自主研发的同时,不断的去学习和吸收外国的先进理论和技术。然后我们在运用新材料,新技术修建加固桥梁时,要注意对旧有桥梁的保护。

二、道路桥梁和渡河工程中影响混凝土结构的因素

1、混凝土碳化的因素

混凝土碳化是指混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳或其它酸性气体发生化学反应的过程。一般情况下混凝土呈碱性,在钢筋表面形成碱性薄膜,保护钢筋免遭酸性介质的侵蚀,起到了“钝化”保护作用。碳化的实质是混凝土的中性化,使混凝土的碱性降低,钝化膜破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生锈蚀。

2、氯离子侵蚀的因素

在桥梁建设好后,混凝土就已经硬化成固态了。氯离子对于混凝土的侵入是从裂开的桥梁的缝子开始的。氯离子主要来源是海水。在我国的很多靠海的地区,桥梁的腐蚀都十分严重。因为氯离子太多了。而在我国北方,冬季常常下大雪,通常会在道路和桥梁上撒上工业用盐,里面也含有大量的氯离子。这样工业用盐随着冰雪融化进入桥梁中的混凝土中。不断的对桥梁进行腐蚀,最后桥梁的牢固性就会降低。这对于桥梁的结构破坏巨大,不可想象。

3、钢筋锈蚀的因素

混凝土的碳化及氯离子侵蚀都会造成覆盖钢筋表面的碱性钝化膜的破坏,加之有水分和氧的侵入,就可能引起钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀伴有体积膨胀,使混凝土出现沿钢筋的纵向裂缝,造成钢筋与混凝土之间的粘结力破坏,钢筋截面面积减少,使结构构件的承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随着时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏。

三、道路桥梁和渡河工程中混凝土加固的要点

1、加强对旧桥的检测要点

(1)重点隐蔽部位的检查。桥梁结构产生缺陷的部位,检查时往往因人力、仪器和其他条件的限制漏看的较多,所以在普遍检查的同时,应该根据结构的受力特性,确定重点部位,有效地进行检查。通常应重点检查的部位有:应力集中处;断面突变的部位;构件的薄弱部位;拱桥的控制截面。

(2)普遍检查:首先应对桥梁的总体尺寸(如跨径、桥宽、矢跨比、墩台尺寸、标高等)、各部分构件的截面尺寸、钢筋直径及布置、支座位置等进行详细的量测、记录,取得第一手现场资料。其次对材料的性能,如钢筋混凝土桥的混凝土和钢筋的强度、弹生模量,圬工拱桥的石料标号、砂浆标号等要进行测定和了解。通常是采用回弹仪现场测定;取样进行实验室分析;调查了解等方式综合进行。最后对桥梁运营状况,特别是桥梁存在的缺陷和病害进行反复的现场观测、检查和了解。检查桥梁结构是否产生了位移与变形(挠度)、混凝土施工质量如何,风化、剥落情况以及局部损伤,裂缝宽度、深度、分布情况及其发展趋势;检查钢筋锈蚀情况,以及支座、伸缩缝、排水装置、桥面铺装等附属设施的功能等。

2、合理选择加固技术的要点

(1)注浆加固技术。注浆加固技术是采用压力,把具有较好粘接性能的材料注入被加固构件内部的空隙中,以提高被加固构件的完整性、密实性,提高材料的强度。该方法在混凝土或砌体结构的裂缝等内部缺陷的修复加固,以及地基加固中广泛应用。(2)体外预应力加固技术。体外预应力加固技术是采用高强钢筋或型钢等,在被加固构件体外增设预应力拉杆或撑杆,其拉杆加固广泛适用于受弯构件和受拉构件的加固,在提高构件承载力的同时,对提高截面的刚度、减少原有构件裂缝宽度和挠度、提高加固后构件截面的抗裂能力是非常有效的。

结束语

现在我国的经济正在飞速的发展中,以后的交通运输压力可能会越来越大,所以相关的从业人T需要尽快的找到并且学会如何使已有的道路进行加固。因为国家的道路桥梁混泥土加固的起步较晚,所以还有很多地方需要向国外在这方面发达的国家进行学习,学习先进的经验和理论,来建设我国的道路桥梁。所以,综上国家的相关从业者可以多关注着方面的内容,对这方面进行深入而又透彻的研究。

参考文献

[1] 曾勇,曾彦.某预应力混凝土连续箱梁桥加固设计[J].科技信息,2008(26).

桥梁加固论文篇4

关键词:桥梁施工;结构化设计;裂缝;维护加固

随着社会的快速发展,城乡一体化进程的不断加快,人们的生产生活对交通道路运输的需求也越来越大。不合格的道路、桥梁将会给人们的生产生活造成巨大的损失。结构化的桥梁设计能够为人民带来极大的便利。然而,结构化的桥梁设计依然存在不足。桥梁结构裂缝的出现也会给人们造成损失。

桥梁结构裂缝是比较常见的桥梁危害,为了确保人们的生命、财产安全,相关部门应该做好桥梁结构裂缝的修护、加固,这对加强桥梁道路的性能,提高桥梁的效率具有非常重要的意义。

桥梁是一项意义深远的建筑工程,在交通领域应用极为广泛。在国内的桥梁施工过程中,使用最为频繁的就是钢筋混凝土桥梁结构。但是,近年来,道路交通量逐渐增加,车辆的载重也逐步提升,一旦桥梁施工不当,或者施工材料不合格,桥梁结构就会出现裂缝,威胁人们的生命、财产安全。为了确保人民的安全,保证桥梁道路的正常运营,桥梁结构裂缝的维修及加固就发挥了非常重要的作用,确保了整个桥梁工程的稳固性。

一、桥梁结构裂缝分析

桥梁结构裂缝产生的原因有很多,研究桥梁结构裂缝能够更好地解决桥梁裂缝问题,确保人民的生命财产安全。在桥梁的建设过程中,混凝土是其中主要材料之一,所以,分析桥梁结构裂缝需要从混凝土方面入手。

造成混凝土出现裂缝的原因有很多,从力学角度和平衡角度分析,混凝土出现裂缝的原因综合了各种因素,其中包括:受到的外力挤压,气温的骤变,含水量的骤减,以及在桥梁施工过程中,由于各方面的原因,要将混凝土进行特殊处理,在处理过程中,由于受力不均与,使得混凝土出现裂缝。还有就是物体本身的载重量达不到所要的范畴,导致混凝土出现裂缝。本文主要讨论桥梁结构裂缝。

混凝土结构裂缝的产生也会对桥梁构建造成一定程度上的危害,主要表现在以下几个方面:

1、桥梁的结构裂缝会加速混凝土的碳化,腐蚀钢筋表膜,破坏桥梁结构。

2、裂缝的产生还会降低混凝土抵抗侵蚀的能力。

3、裂缝的产生还会在一定程度上影响桥梁混凝土结构物的强度及其稳定性。

如果要减小桥梁结构裂缝的产生就应该从根本上采取科学的措施,确保桥梁结构具有足够的韧性,如下表所示,下表为结构物抗裂因子速结构抗裂能力的关系:

由此可见,做好桥梁结构裂缝的维护与加固就应该分析桥梁结构的细节,从根本上做好桥梁结构裂缝的维护与加固,争取用最小的投资获得最大的经济效益,延长桥梁的使用寿命。

二、桥梁结构裂缝的维护与加固

桥梁结构裂缝的维护与加固都是一项艰巨而复杂的任务,做好桥梁的维护与加固工作能够很好地延长桥梁的使用寿命,提高桥梁的质量,为人们创造更大的经济效益。

桥梁的加固工程要求施工技术简便、速度快、施工工期短,这就给桥梁裂缝的加固工作增加了一定的难度,另外加固工程的施工现场的条件也非常苛刻,加固工作通常会受到原来的桥梁结构、桥梁构件的影响,有很多大型的施工机械不能发挥自身的作用。此外,在桥梁结构裂缝的加固工作过程中,如果操作不当还会损害原有结构,造成不必要的损失。

传统的桥梁结构裂缝的加固方法主要分为裂缝修补和加固增强两大部分。裂缝修补主要是为了恢复结构原本的防水性、耐久性,达到修饰的美观效果。在裂缝的修补过程中,涉及到的技术主要有:表面处理法、注浆法、充填法、表面喷涂法等。

三、混凝土桥梁结构裂缝的维护方法

在桥梁施工过程中比较容易出现裂缝的过程就是混凝土的施工,造成混凝土出现裂缝的原因有很多,主要从力学、平衡学角度分析,混凝土出现裂缝的原因主要有:受到的外力挤压,气温的骤变,含水量的骤减等。

为了确保施工的质量,确保人民生活安全,在桥梁施工过程中一定要加强裂缝的控制,施工过程中可以通过一些手段避免桥梁裂缝的产生:

1、确保材料符合建筑要求,控制好温度,在施工过程中严格按照施工要求对材料、环境温度进行控制,适当地调整配合比例,科学地使用一些添加剂,可以有效的避免裂缝的产生。在施工时提高混凝土的密实度,严格控制砂石含量,确保混凝土配比合理,提高建筑的防水性和坚实性。

2、混凝土的浇筑。桥梁的建筑材料主要就是混凝土,在混凝土的制作过程中也需要按照建筑要求进行配合,拌合时间不能少于1--2分钟,运输时间不能超过30分汇总,振捣时间不能超过1分钟,一定要确保把气泡全部排出;

3、混凝土裂缝的修补。在施工过程中总会不可避免地产生一些裂缝,在裂缝产生时,一定要及时采用一些科学的手段修补裂缝,确保工程的安全。如果裂缝的宽度小于0.15mm,深度小于10mm,可以不用修补,一旦裂缝超过这个范围就必须要进行及时地处理。一般都会使用1:2的水泥砂浆处理,先凿到裂缝深处,然后再填充砂浆,另一方面也可以使用灌浆法处理。

4、用电解的方法改变环境中的空气比例。将空气冲入到特定的环境中,利用电解的方法,将空气中的正负离子分开,电解完全以后,再将混凝土放入其中,对于混凝土来说,加入离子会使得正负离子与混凝土自由结合,最终使得混凝土更加具有坚固性,当外界温度骤变时,混凝土的排列顺序会改变,那么加入的正负离子,会自动补充其缺少的结构,再次达到以前的结构,对于每一个分子来说,这就增加了他的灵活度,也提高了混凝土本身的能力。

上面的讲述的主要是桥梁结构裂缝在施工过程中的产生原因及其控制措施,同样,这些措施也可以应用于桥梁结构裂缝的维护工作中。

除了采取内部处理外,还要采取措施进行建筑结构与表面的综合处理,达到防渗结构补强,增强建筑整体性的要求。钢筋应该设置在垂直施工缝处:

结语:

对于桥梁建筑工程来说,混凝土的施工技术是至关重要的,但是在施工过程中普遍出现混凝土的裂缝,这就需要相关技术人员进行专业化的处理,保证建筑工程的顺利结束。在桥梁结构裂缝的维护与加固过程中,混凝土的施工技术也发挥着重要的作用。所以,这些工作一定要用专业化的知识技能处理。

参考文献:

[1]毛建灿.试论桥梁结构裂缝的维护与加固[J].道路施工,2011(4)

[2]周文军.混凝土结构裂缝控制有关问题的探讨[J].自然科学,2009(4)

[3]孙铁生.钢筋混凝土早期裂缝分析与控制[J].建筑监督检测与造价,2009(5)

桥梁加固论文篇5

关键字:桥梁;震害;加固

中图分类号:K928.78 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

近年来地震灾害频发,不断危害人民的生命财产安全。地震中由于山体滑坡、桥梁倒塌和公路损毁,使得震中区交通完全中断,救援人员及物资受阻,给地震应急救援工作带来了极大困难。地震中保障交通运输生命线工程的安全十分重要。

2008年的汶川大地震(M8.0),2009年的青海玉树大地震(M7.1)都造成了大量桥梁的严重破坏。本文通过对上述桥梁震害的研究分析,揭示其在设计和施工方面的缺陷,结合现有的抗震设计理论及方法,提出了相关改进的措施和加固维修方法。

2 桥梁震害的特征及其分析

桥梁工程结构物的破坏与其所处的环境、地基和基础密切相关。汶川地区地形复杂,属于典型的高山峡谷地形,地形大落差大,地震作用突出;玉树地区位于青藏高原冻土地区,地基受温度作用影响大,同等级烈度的地震对该地区的桥梁建筑物作用更明显。

汶川地区和玉树地区的桥梁结构形式包括:简支梁桥、连续梁桥、曲线梁桥和连续刚构桥、斜拉桥和拱桥

等。通过统计发现[1-3],梁式桥整体抗震性能较拱桥和斜拉桥差,在地震作

用下,主要发生以下破坏形式:1、上部结构梁板偏移、落梁(图1)。这主要是由于主梁和桥墩之间的连接比较薄弱造成。早期的桥梁板自重大,地震作用下剪力也大,并且很多只是简单的搭接在桥墩上,没有固定锚固,地震中容易偏位;后期的桥梁在主梁和桥墩之间一般设置板式橡胶支座,地震中稳定性能较差,导致主梁易发生横、纵向位移,乃至发生落梁。2、连续梁桥的震害主要集中在支座与下部结构中。连续梁桥的墩柱主要震害有弯曲型、剪切型及弯剪混合型破坏。比如,高桥墩连续梁桥易发生弯曲型破坏,固定墩底出现塑性铰(图2),保护层混凝土的开裂、剥落,随后受拉钢筋屈服。若塑性铰区约束箍筋配置或者纵向钢筋搭接、焊接技术有缺陷,极易产生由于墩柱的延性能力不足导致的墩柱的倒塌。尽管现阶段桥梁抗震规范多采用依靠连续梁桥固定墩损伤耗能的延性设计的抗震设计思想,但从震后桥梁破坏的形态来看,随着桥梁抗震技术的发展,靠固定墩延性抗震设计的连续梁桥体系也不再是最理想的桥梁抗震体系。3 连续刚构桥虽然整体性较好,但在震害中桥墩容易受损裂开,对桥梁的耐久性影响很大,且产生的裂缝需要维修。连续刚构桥总体的震害明显轻于相近的简支梁桥和连续梁桥。4 拱桥震害在这些地区不太常见,除了斜腿刚构桥和刚架拱桥,一般石拱桥、钢管混凝土拱桥、卵石实腹式拱桥等显示除了良好的抗震性能。

图1 落梁

图2 墩柱底出现塑性铰

3 桥梁抗震设计理念及加固措施

针对不同形式的桥梁,有关学者提出了不同的抗震设计理念。

关于梁式桥防落梁的设计理念,主要有以下几种。台湾学者张国镇在集地震桥梁震害经验基础上,提出了“功能性支承”的设计概念。王东升等[4]也提出了相似的理念,比如允许主梁在橡胶支座顶部滑移,底部与桥墩锚栓连接采用“浮放”模式,以提供相对稳定的滑动面;加大盖梁的支承宽度,以消耗地震能量,同时防止落梁;通过一些辅助设备,比如盖梁边缘设置挡块或墩梁间设置拉索限位器等防止落梁。

地震区的桥梁应根据桥址地震烈度和场地地质条件合理的选择抗震体系。若桥址处于高烈度地震区,应优先选择采用减、隔震措施的连续梁桥。即使采用了减、隔震装置的简支梁,由于整体性不强,发生落梁及梁端碰撞等震害的机率仍较高。由于现有的减、隔震技术的局限性,将其应用在拱桥、连续刚构桥的技术尚不成熟,并且关于连续刚构桥的抗震性能还没有明确的研究结果。若桥址处于良好的地址条件,应优先选择连续刚构桥和拱桥桥型。

对于产生震害的桥梁,首先应对桥梁受损程度进行评估鉴定。若破坏情况不是特别严重,基于经济性的考虑,应对其进行加固修护。常见的修护加固技术包括桥梁裂缝的修复和桥梁结构的加固。

对于桥梁裂缝的修复,主要采用以下方式:(1))表面喷涂:在处理后的裂缝表面喷射一层粘度极高且密度极大的水泥砂浆保护层,进行裂缝的修补。(2)粘贴钢板法:对于已经产生主裂缝的钢筋混凝土构件,先对裂缝进行处理,在此基础上再在裂缝处粘结钢板并对钢板进行有效加压。(3)粘贴碳纤维布加固法:碳纤维布自重轻,施工方便,且不增加结构荷载。其加固施工的原理类似粘钢加固法,施工程序为:表面处理-涂刷底胶-修补找平-胶料配制-粘贴碳纤维布-修护检验。

若震后桥梁桥墩出现轻微破坏,比如墩柱顶部开裂或者墩底出现损坏,可以考虑在墩顶采用粘贴碳纤维布进行结构的加固补强;墩底部位采用外包混凝土的方法进行结构的加固补强或者加大墩底截面面积进行加固补强。

4实例介绍

下面以玉树地震中禅古寺一号桥的震害及加固措施为例,说明震害桥梁的实际加固处理办法。该桥主要出现了以下破坏形式:1、抗震挡块出现断裂;2、墩顶、墩底出现环向裂缝;3、支座出现移位、脱空、开裂现象。对其的维修及加固措施如下:对于工况1,首先对梁板顶升进行纠偏,恢复至原位; 然后对抗震锚栓进行复位;用C40细石混凝土修复破损挡块 ,内侧增设橡胶垫块。对于工况2,墩柱顶部裂缝采用粘结碳纤维板的加固处理办法;墩柱底部,封闭处理后外包20cm的C40细石混凝土(参入了适量纤维和膨胀剂)进行修复。对于工况3,在梁板顶升纠偏复位之后,落梁之前,更换全桥支座;利用环氧砂浆修复开裂、破损的支座垫石。

5结束语

本文对汶川地震和玉树地震中的桥梁震害进行了分析,讨论了不同形式桥梁的震害特征,并提出了相关的抗震设计理念和加固维修措施,希望对实际工程有一定的帮助作用。

参考文献

[1] 夏修身, 陈兴冲, 王常峰 , 丁明波. 桥梁震害分析与合理抗震体系研究[J]. 工程抗震与加固改造.2011,33(6) :132~136.

[2] 张建东, 川岛一彦 , 高桥良和, 吴智深 , 葛汉彬. 汶川大地震桥梁震害分析与启示[J]. 江苏交通科技 .2012 ,12 :14~18.

桥梁加固论文篇6

关键词:预应力加固技术铁路桥梁信息化

随着现代化的不断发展,我国铁路桥梁建设不断实现现代化,设计和施工中的水平得到不断的提高,尤其桥梁加固方面也得到了很大的发展。目前,在我国的铁路桥梁工程中,预应力加固技术是研究的重点,在研究中占据了十分重要的地位。该技术的研究与应用,在理论上,能为我国铁路桥梁的设计提供科学的加固依据;在实践上,也能提高铁路桥梁的安全性,避免各种各样的安全事故的产生。因此本文在具体阐述了铁路桥梁施工中预应力加固技术概念的基础上,对该技术在铁路桥梁施工中的应用做了详细的讨论,希望能对我国铁路桥梁的设计与应用提供一点经验。

1预应力加固技术的概念

预应力技术还可以称为永久性内应力技术,即在使用之前,对那些承重较大的结构构件施加预应力,其主要作用是大大提高结构构件的性能,在提高其稳定性的同时,也能提高其承重的力度。具体来说,在铁路桥梁的施工过程中,最主要的结构构件是混凝土,因此预应力加固技术离不开对混凝土工程的研究。因为,预应力技术之所以能发挥作用,提高混凝土构件的稳定性和的承重能力,主要的原因在于以下几点:首先,降低预应力在混凝土构件本身的作用;其次是能够使负荷作用之下混凝土构件上的拉应力得到消除;最后就是,就混凝土构件来说,其主要的缺陷就是抗拉能力不足,而预应力加固技术恰恰能提高混凝土构件的抗拉能力,使混凝土构件在受力拉伸的情况下不容易断裂,从而使该缺陷得以弥补。当前,预应力加固技术的研究蓬勃发展,尤其是在国内该技术得到了非常广泛的关注与实际应用,在大跨度的桥梁施工中都得到了有效的应用。预应力加固技术,以力学理论为基础,除此之外还涉及建筑工程、信息学等诸多学科,是多学科理论融合的产物。在对预应力加固技术进行分类时,根据不同的标准有诸多的划分方式。根据加固方式的不同,预应力加固技术可以划分为以下几种类型:部分预应力加固、限值预应力加固和全预应力加固;根据加固时使用的工艺的不同,又可以划分为:体外预应力、后张预应力加固以及先张预应力加固。

2预应力加固技术的应用

预应力加固技术不仅能提高铁路桥梁的安全性,避免各种各样的安全事故的产生,同时还能提高桥梁的耐久性,延长桥梁的使用年限。预应力加固技术,重点是在设计和施工过程中。如果设计不合理,无疑会产生较为严重的后果,同样,在建设过程中,如果不能严格按照设计要求进行施工,就会产生非常严重的隐患。在后期的桥梁养护中,无论养护工作多么细致,认真,都很难及时发现铁路桥梁潜在的隐患,更不要说及时维护了,这也就与预应力加固技术的最终目的背道而驰了。因此,要想使铁路桥梁的使用得到有效的保障,必须要在设计和施工中严格要求,只有这样才能为铁路桥梁的安全应用提供保障。当前,提高铁路桥梁预应力加固技术的研究与要求主要集中于以下几个方面。2.1补强材料方面材料是桥梁施工的重中之重,如果施工材料出现问题,整个工程的建设也必然出现问题。就当前环境而言,我国补强材料的种类各种各样,就其性能而言也参差不齐。因此,在桥梁加固工作的进行之前,首要的是对施工材料进行认真的挑选和测试,避免因施工材料的缺陷对整个桥梁工程产生不利的影响。因此在选择过程中,应首先选择具有较高资质公司的产品,降低产品出现问题的可能性,同时也要做好测试工作,确保补强材料能够达到工程的要求。2.2预应力加固的准备工作准备工作是否充分是决定铁路桥梁加固工作能否有效进行的前提,因此在桥梁加固工作的施工之前,一定要充分的做好准备工作,从而使整个工程顺利的开展。在具体的准备工作中,首先需要对整个桥梁预应力加固的整体规划有充分的了解,同时还要做到能熟悉预应力加固工程中的各种指标:加固材料、桥梁构造、参数和运行经济性等等。只有在全面了解的基础上,才能为桥梁的加固工作的进行提供保障,才能降低施工中各种各样问题的产生。2.3推进预应力加固的信息化进程铁路桥梁中预应力加固技术的发展,离不开信息化技术的发展。信息化的运用,信息化控制模式的开展,能够是预应力加固工作更加精确,降低施工和管理的难度,同时也能确保整个加固工程的有效开展,因此,铁路桥梁设计、施工和管理部门一定要把信息化工作列为重中之重,大力推进铁路桥梁预应力加固工程中信息化的运用及发展,在不断加大信息化设备投入的基础上,努力培养和吸收人才,不断扩大信息化在整个工程中的覆盖范围,从而使信息化工作模式在整个铁路桥梁工程中都能得到有效的开展和不断的提高。2.4提高预应力技术应用人员的专业素质在铁路桥梁隧道工程施工安全评估监控工作中,管理人员扮演着非常重要的角色。然而,铁路管理部门对预应力加固技术相关的管理人员较为缺乏,很难有效的满足铁路桥梁工程的建设需求,因此,有必要注重提高管理人员的综合素质。一方面,对管理人员进行培训,通过培训提高管理人员的管理理论知识以及实际管理技能。另一方面,施工企业需注重管理人员上岗资格的审查,落实举证上岗制度,以此使管理人员的整体专业水平的得到有效提高。此外,企业还有必要加强内部管理人员的管理,以自检的方式查找出管理工作当中的疏漏,进而通过分析、评估,落实管理职责,使管理人员认清自身工作的不足,并加以改正,进而促进施工安全的提高。

3预应力加固技术的展望

3.1提供桥梁加固的依据、指明桥梁加固的方向一般来说,铁路桥梁的加固维护通常要经过三个阶段:事后加固、计划检修、预防加固。其中整个加固补强过程的关键所在是预防加固技术,它也是铁路桥梁加固工程中最重要和最节省的加固途径。预应力加固技术一个重要的功能就是科学有效地提高铁路桥梁的承重能力,增强铁路桥梁的安全性和稳定性。预应力加固技术通过对铁路桥梁不同加固方式的分析和比较,在为桥梁预应力加固提供了科学有效的理论的基础上,还能降低了铁路桥梁维护成本,同时在一定程度上增加了铁路桥梁的经济性。3.2确保了铁路桥梁质量,增加了社会效益铁路桥梁施工单位可通过预应力加固技术有效地减缓了铁路桥梁的摩阻提高铁路桥梁的使用年限,同时通过有效的提高预应力筋的利用效率,从而提高铁路桥梁使用过程中的抗疲劳性及耐久性。预应力加固技术的应用在很大程度提高了铁路桥梁的管理水平。通过预应力加固技术对铁路桥梁及时的维修、养护、加固促进了铁路桥梁的健康运行,保障了桥梁建设工程的安全质量。预应力加固技术的应用,能够防止铁路桥梁断裂、坍塌等各种各样的安全事故的产生,能够有效的提高社会效益。因此,应积极地研究及推广,这将在一定程度上促进了我国桥梁建设工程的发展和人民生活提高。

4结束语

铁路桥梁的具体施工情况与我国人民的生产与生活之间存在着十分密切的关系,它的具体施工质量不仅会对负责施工的企业的具体经济利益产生一定的影响,还与企业的社会效益以及企业形象有密切的联系。预应力加固技术不仅能提高铁路桥梁的安全性,避免各种各样的安全事故的产生,同时还能提高桥梁的耐久性,延长桥梁的使用年限,因此当前预应力加固技术已经成为精化铁路桥梁加固补强的重要手段。

参考文献

[1]肖祥淋,马林,朱希同,等.铁路箱梁预应力自动张拉技术研究[J].铁道建筑,2015(5):15-17.

[2]中华人民共和国铁道部.TB10203—2002铁路桥涵施工规范[S].北京:中国铁道出版社,2002.

桥梁加固论文篇7

关键词:既有桥梁结构 时变可靠度 加固

中图分类号: TU74 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-022-02

1引言

随着使用时间的推移,桥梁结构会出现各种各样的病害,再加上材料性能退化、车辆荷载等级提高和交通量增大等原因,致使承载力不足,严重影响人民的生命和财产安全,从而需要进行维修和加固。采用碳纤维加固既有桥梁已成为公路桥梁加固的一种常用的方法,该方法可以有效地提高既有桥梁的承载力。

2 外贴碳纤维加固后既有桥梁的可靠度分析方法

2.1桥梁结构的时变可靠度

桥梁结构的时变可靠度定义为:在规定的继续使用期内,在正常使用、正常维护条件下,考虑环境和结构抗力衰减等因素的影响,在任意服役期内完成预定功能的概率。用可靠度表示为:

(1)

(2)

式中,为桥梁结构服役分析时刻; 为继续使用期,目前,公路桥梁结构的设计基准期定为100年;Z (t)为考虑桥梁结构 时刻预期技术状况的功能函数;R (t)为考虑时刻预期桥梁结构状态修正和后续服役期变化的抗力随机过程;S(t)为考虑 时刻预期桥梁结构状态修正和后续服役期变化的荷载效应随机过程。

外贴碳纤维加固后的极限状态方程为:

(3)

式中,R为结构抗力;SG和SQ分别为恒荷载效应和活荷载效应。

2.2 加固后结构抗力的影响因素

混凝土桥梁构件主要由混凝土和钢筋两种材料组成,因此抗力的影响因素应主要考虑混凝土的强度变化和钢筋的锈蚀。

2.2.1 混凝土强度变化

在加固过程中往往采用环氧树脂和聚合物混凝土进行修复,为混凝土提供了外部保护,因此加固后混凝土强度的均值和标准差为:

(4)

(5)

式中,u0和分别为混凝土28天强度的平均值和标准差。

2.2.2 钢筋锈蚀

一般地,钢筋混凝土结构的抗力衰减主要是受力钢筋锈蚀、截面积减小引起的。根据文献[3],钢筋锈蚀发展可分为初始期和传播期2个阶段。对于需要加固的既有桥梁结构构件,钢筋有了一定程度的锈蚀。本文对钢筋锈蚀引起的截面积减小采用下面的公式:

(6)

式中, 1为混凝土成型养护影响系数; 2为水泥品种影响系数; 3为环境等因素的影响系数;为混凝土抗压强度标准值;C为主筋保护层厚度;d为主筋直径;tc为混凝土碳化到钢筋表面的时间。

根据Fick第一扩散定律的碳化模型,大气环境下混凝土的碳化深度与时间的关系为:

(7)

式中,k为混凝土碳化系数,mm/年;t为混凝土在大气中暴露的时间,年。

3荷载效应

一般情况下,结构承受的荷载多而复杂,在进行结构可靠性分析时一般将结构所承受的荷载分为恒载和车辆荷载。

3.1恒载

桥梁的恒载属于永久作用,根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283-1999,恒载服从正态分布,分布参数见表1。

表1 恒载统计参数

3.2车辆荷载

加固后桥梁的时变可靠度分析中,车辆荷载效应最大值分布依然服从极值I型。时段T内可变荷载效应的平均值和均方差为:

(8)

(9)

式中, ; , 分别为可变荷载的平均值和标准差;,分别为设计基准期T0内荷载效应极大值的平均值和标准差。

3.4可靠度计算步骤

(1)根据对桥梁结构进行的承载力试验数据(包括碳化深度、弹性模量和钢筋的锈蚀率等)计算加固前桥梁的实际抗力;

(2)根据加固方案和相应规范,计算加固后结构的抗力;

(3)根据实际的交通量统计数据,确定桥梁实际所承受的荷载等级;

(4)建立有限元模型,计算结构的恒载和活载的弯矩值;

(5)采用验算点法,对加固后正常使用期内结构构件的可靠指标进行计算。

4算例分析

4.1基本情况

玉罗岭三桥桥梁跨径组合为26m+28.4m+26m,桥梁全长119.591m。上部结构为预应力混凝土简支空心板。桥梁分为左右两幅,桥梁全宽31.1m,即0.43m(防撞护栏)+14.52m(行车道)+0.43m(防撞护栏)+0.34m(中央分隔带)0.43m(防撞护栏)+14.52m(行车道)+0.43m(防撞护栏)。桥梁原设计荷载标准:汽-超20级,挂-120

加固后设计荷载为公路-I级。

4.2可靠度计算

考虑抗弯失效模式,根据实际检测数据计算加固前边梁实际抗力为 恒载弯矩为。

服役40年后该桥可靠度指标已不满足使用要求,加之交通流量的日益增加、环境因素的侵袭及车辆超载等的影响,桥梁已出现不同程度的病害,需要加固。经过专家论证,对梁底板粘贴两层碳纤维布进行加固。采用本文前述方法计算其后续服役期内加固后承载力时变可靠度,为: ;恒载弯矩为,。

5结论

本文建立了加固后结构抗力模型、荷载模型。结合一粘CFRP加固的桥涵实例,利用JC法计算加固前后结构的可靠指标,得到如下结论:

(1)通过适当的粘贴CFRP加固既有结构,可以提高结构的可靠性,为桥梁提供较大的安全储备,从而延长结构的剩余使用寿命;

(2)汽车活载对结构有较大的影响,应根据桥梁的实际服役情况,计算服役桥梁的汽车荷载参数。

参考文献:

[1]郑国栋,侯发亮.二次受力对CFRP加固混凝土梁正截面极限承载力计算结果的影响[J].工业建筑,2004,34(5):73-75.

[2]牛荻涛,翟彬等.一般大气环境下混凝土强度经时变化模型[J].工业建筑,1995.

[3]Merire U.Strengthening of structures using carbon fiber/epoxy composites[J]. Construction and Building metrial,1995,9( 6): 314- 351.

桥梁加固论文篇8

关键词:公路桥梁;加固处治方案;施工工艺

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

引言:

桥梁加固是随着日益增长的交通运输业而产生并隧其发展的新课题,桥梁加固能够节省三材,缩短工期,不建便道,不中断交通,不占用农田等产生的直接或间接的经济效益和社会效益。因此,作为工程人员要对桥梁加固技术进行更深入的研究,更好及时的为现代交通运输服务。

一、公路桥梁加固的相关理论

1、桥梁加固的目的和要求

桥梁在使用过程中,经常遭受风、雨、水流(包括洪水、冰凌)的侵袭以及车辆通过时的冲击及轮胎的磨耗;通航河道上的桥梁,还有可能受到船只的碰撞;一些工程项目在桥梁周围施工,也有可能危及桥梁安全。所以桥梁在运营适用过程中,难免会发生病害或损伤。一旦发生病害或损伤,就要及时进行维修。小坏小修,随坏随修,防止病害扩大,确保桥梁结构的完整与安全。相反,产生病害后不及时维修加固,由于病害的逐渐扩大,不但导致桥梁结构的提前破坏,甚至可能发生塌桥事故。而桥梁的适用性与耐久性遭到破坏,势必影响交通运输的畅通,给国家与人民带来重大损失。

2、公路桥梁加固的重要性

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。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,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。同时桥梁的改造和加固不仅可以提高公路桥梁的通能力和服务水平,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。

二、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。

1、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。

2、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。

三、公路桥梁加固处治方案与施工工艺

1、增大混凝土截面加固技术

增大混凝土截面加固技术是在原结构基础上再浇筑一定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改造技术。增大混凝土截面一般采用2种方式,一种是加厚桥面板,另一种是加大主梁肋的高度和宽度。加厚桥面板进行补强时,先将原桥面铺装层凿除,在桥面板上浇筑一层新的混凝土补强层,使其与原T梁形成组合断面,用以提高抗弯刚度以达到补强的效果。后者则使梁肋下缘采用钢筋混凝土加宽加高,通常在加大的下缘混凝土截面中加设主筋,用以提高截面的承载力,达到补强加固的效果,该方法仅适用于具有梁肋的桥梁加固,对于板梁、箱梁不宜实施。但是此方法只对较小跨径的T梁桥或板桥较为适用。一般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。

2、改进结构体系法

该法通过改变现有桥梁结构的受力体系,以实现改进公路桥梁性能与提升承载力之目的。一般来说,可以在简支梁之下增加支架或者桥墩,并在纵向上对简支梁和简支梁加以连接,让其能够变成连续梁;或者是在桥梁下增加结合梁,通过铰接变固接等手段来减小梁内的应力,并且实现提高公路桥梁承载能力之目的。一般来说,往往可以有多种方法来改变桥梁的结构体系,然而多数需在桥下进行操作,或者是设置一些永久设施,让桥下的净空能够减小,因此,运用这一方法时,一定要考虑到对施工期间交通所造成的影响。无论如何,改变桥梁结构体系的加固效果是比较好的,因此当前主要用在解决临时应对超重车辆通行的问题,在重型车辆通过之后,原有的临时支撑可随时进行拆除,从而使通航与排洪免收影响。

3、高强复合纤维预应力加固技术

高强复合纤维主要有芳伦纤维及碳纤维(FRP),碳纤维材料在桥梁加固工程中应用非常广泛,技术比较成熟。技术原理为:碳纤维加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。碳纤维加固技术性能是否能够达到要求的关键是碳纤维材料与混凝土基材的粘结性能能否保证。为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果,对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法碳纤维预应力加固的作用原理是利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力,改善加固梁的受力状态,其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。技术特点是施工便捷、高效,具有良好的耐腐蚀性和耐久性,对内部混凝土结构起到保护作用,进而达到高效加固修补的目的。

4、体外预应力加固方法

体外预应力加固是利用预应力所产生的反向预矩,能较大幅度地减小恒载下的构件变形与应力水平,属于一种主动加固法。其优点是在自重增加很小的情况下,能够大幅度改善和调整原结构的受力状况,提高承重结构的刚度、抗裂性能。由于承重结构自重增加小,所以对墩台以及基础受力状况影响很小。可以节省对墩台以及基础的加固,对桥梁营运影响较小,可在不限制通行的条件下加固施工。缺点是会导致超静定结构发生内力重分布、转向块和锚固点存在巨大的集中力、容易受环境影响,需要做防腐处理。其设计要点是:通过在梁体外部设置刚才的拉杆或撑杆,并与被加固的梁体锚同连接,然后施加预应力,强迫后加的拉杆或撑杆受力,从而改变原结构的内力分布,并降低原结构的应力水平,使结构总承载力显著提高,且可减少结构的变形,使裂缝宽度缩小甚至完全闭合。该加固法适用于中小跨径的梁式桥。

结束语

综上所述,公路桥梁加固质量控制越来越被人们所重视,桥梁工作人员针对桥梁出现的问题进行分析,用智慧的头脑和精湛的技术对桥梁进行加固,最大程度地提高桥梁的负荷量,使公路桥梁的质量得到大幅度的提高。

参考文献

桥梁加固论文篇9

摘要:现有公路桥梁中有一部分因修建年代久远、质量低、病害严重的老桥,或因设计、施工以及使用上的种种原因存在不同损伤的桥梁,承载能力偏低,已不能维持正常使用,因而需采取限重、限速通行措施,甚至不得不关闭旧危桥梁进行加固处理。所以采取有效的加固改造措施,恢复和提高这些桥梁的承载能力。

关键词:公路桥梁 桥梁加固 原因分析技术方法。

Abstract: the existing highway bridges in part due to the construction of a long time, low quality, serious diseases of old bridge, or for the design, construction and use of all sorts of reasons exist for different damage bridges, low bearing capacity, has been unable to maintain normal use, and therefore need to take the weight limit, limit access measures, and even had to close the old bridge reinforcement. So take effective reinforcement measures, restore and raise the bridge bearing capacity.

Key words: highway bridge reinforcement causes analysis method.

近些年来,随着我国经济的高速发展,交通基础设施建设无论从规模上讲还是从建设标准上讲都有了一个大跨度、超常规的发展。桥梁作为交通干线道路的一部分,随着国家经济的发展和公路交通量的增大,桥梁荷载呈现以下特点:交通量不断增大;重型车辆和超载现象严重;超限运输的增加。由于桥梁的承载能力有限,许多桥梁都会因为不堪重负出现了裂纹,沉陷等各种破坏。若拆除服役桥后重建新桥或换下全部服役桥主梁,架设荷载等级高的新梁,施工费时、费力,并且造价较高,因此,桥梁的加固与维修具有非常明显的现实价值。在我国交通事业日新月异的不断发展中,交通量的快速增长,通行车辆荷载也逐渐加大,桥梁的正常使用寿命越来越短,在此情形之下大批桥梁需要进行加固,所以有必要对现有桥梁的加固问题进行研究和探讨。本文介绍了几种桥梁加固的方法,对有效合理地解决混凝土桥梁的使用具有一定的意义。

一、桥梁加固的工作内容及步骤

桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。桥梁加固与改建工作的主要内容包括:对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面结构。桥梁的加固与改建工作应充分利用原有部件,凡能加固的,则不宜改建。桥梁加固的工作程序一般为:检查桥梁现状及损坏情况;调查桥梁历史技术资料及现有交通状况;提出维修加固或改建方案并进行分析比;确定方案并付诸实施,即进行维修加固或施工。

二、桥梁加固常用方法

我国对桥梁加固技术探讨的起步比较晚,但是随着我国基础设施建设的飞速发展,加固理论日益完善,在充分应用力学效应和新材料特性的基础上形成了富有成效的桥梁加固方法。

l、增大混凝土截面加固法

增大混凝土截面一般采用加厚桥面板和加大主梁肋的高度和宽度两种方式。加厚桥面板,即在梁顶上加铺一层钢筋混凝土,一般先凿除旧桥面,使加强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。加大主梁肋的高度和宽度,即当梁的强度、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面或侧面的尺寸,增配主筋,提高粱的有效高度和抗弯强度,从而提高梁的承载力。

2、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截面,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。采用锚喷混凝土加固技术具有较高的力学强度和良好的耐久性。目前比较流行的是喷射合成纤维混凝土,也就是在喷射混凝土中掺入三维分布的合成纤维来改善混凝土性能。

3、粘贴钢板加固法

当交通量增加,主梁出现承载力不足,或纵向主筋出现严重腐蚀的情况时,梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝,采用粘结剂及锚栓,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,以提高构件的抗弯、抗剪能力,提高原结构的刚度,限制裂缝的开展,改善钢筋与混凝土的应力状态,达到提高梁的承载能力的目的。这种加固的方法的特点是:不需要改变被加固的原结构的尺寸;施工工艺简单,施工质量较容易控制。

4、改变结构体系加固法

通过改变桥梁结构受力体系,达到提高桥梁承载能力的目的。在简支梁下增设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁纵向加以连接,由简支梁变为连续梁,或在梁下增设钢桁架等加劲梁或叠合粱,以减小梁的内应力,达到提高桥梁的承载力的目的。改变结构体系的方法有多种,但往往都需要在桥下操作,或设置永久设施,因而,减小了桥下净空。用临时支架加固时,改变了原简支梁的受力体系,支点处将产生弯矩,故必须进行受力验算。

5、粘贴碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固技术是一种新型的桥梁加固改造技术。碳纤维是一种高新材料,它有着优异的力学性,是在几千度的高温下经特殊工艺制造出的一种科技产品。用环氧树脂类粘结剂,将炭纤维粘贴固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以炭纤维布代替钢筋作用,提高梁的承能力。使用粘贴碳纤维加固法施工工序简单,且碳材料有着优异的力学性能和化学稳定性,材料本身质轻高强,可以不增加结构体积和改变结构外形。

三、桥梁加固效果的检测与评估

桥梁加固技术难度较大,对于施工工艺有比较高的要求。加固后需要对桥梁进行检测和观察,以确定加固的效果。常规的检测方法是利用静载试验和动载试验,将试验结果与加固设计的计算结果进行对比,来判断桥梁加固成功与否。

l、桥梁静载试验。

静载试验通过测试桥梁结构在试验荷载作用下控制截面的应变、位移或裂缝分析来判定桥梁的承载能力。荷载工作状况选择应反映桥梁设计的最不利受力状态,同时为了确保加载安全和了解结构应变和变位随试验荷载增加的变化关系,对桥梁试验加载应分级进行。加载设备常采用可行式车辆,测点的布置不宜过多,但要保证质量,一般情况下,主要测点布设应为能控制结构的最大应力和最大挠度。

2、桥梁动载试验。

动载试验通过测试桥梁在动载作用下的响应,分析桥梁的频率、阻力和振型等动力特性,根据动力响应和动力特性进行桥梁承载力评定。桥梁结构的动力特性只与结构本身的固有性质有关,而与荷载等其它条件无关。桥梁在实际动荷载作用下,根据结构各控制部位的动力响应,如振幅、频率、速度和加速度以及反映结构整体动力作用的冲击系数等,来分析结构在动荷载作用下的受力状态。

桥梁加固论文篇10

[关键词]桥梁;加固;特点;思路;方法

中图分类号:U445.72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0143-01

随着公路交通,近年来,特别是快速发展的高速公路,与国民经济的同步上升的汽车保有量,汽车日益重型化、大型化,公路运输量不断增长, 越来越大的公路桥梁压力,已有不少桥梁发生裂缝、老化、破损等现象。为保证正常运营,旧桥的加固和检测工作显得特别重要。

一、桥梁加固的目的

为确保正常运营, 桥梁建成以后,检查维修与养护必须加强经常性的进行。随着重载车辆和交通量不断增加, 交通运输的发展,因此要求进行合理而有效的加固对原有桥梁,来提高通过荷载和能力标准。

(一)桥梁加固的主要目的

1、提高原有桥梁的承载能力与通过能力。

2、确保桥梁工程的完整、安全、耐久与适用。

(二)桥梁加固的基本要求

1、完善基础资料, 掌握桥梁结构状况,为加固提供必要条件。

2、经济费用。一般来说,为新建费用的10% ~30%的加固费用,即加固应优先考虑。

3、尽量减少中断交通或不中断交通。

4、要一次性加固好, 对已发现的缺陷,不留后患。应按规范进行加固设计。

5、应尽可能减至最低对原有桥梁结构的损伤。

6、耐久适用、技术可靠、养护方便。

二、桥梁加固的思路

(一)桥梁加固的基本概念

一般来说,包括日常养护加固、维修和改建三个内容的桥梁加固工作。桥梁维修和加固养护所起的作用是不同的,桥梁保持正常运营状态的预防性和保护性的工作是维修养护, 而从承载受力的角度加固来进行处理的。不能满足桥梁继续使用的要求,有三种情况如下:

1、使用一定年限之后, 桥梁出现结构陈旧破损、老化,影响到它原有设计能力而不能正常运行,为了使之恢复承载能力到原有设计,必须予以修补。

2、由于当初设计标准低, 虽然桥梁基本完好,交通发展经过一段时期后,桥下净空或荷载标准对新交通的需要不能满足,为了适应新的交通需对其加强。

3、桥梁结构基本完好,设计标准合理。但如果有某种特殊要求,桥梁原设计没有包括在内的结构变化或荷载,而临时需要加强的。

(二)桥梁加固的工作步骤

一般可采用如下的步骤,对旧桥进行加固:

1、检查桥梁损坏情况及现状。

2、调查桥梁现有交通状况及历史技术资料。

3、进行分析比较并提出改建或加固方案。

4、付诸实施确定的方案,即进行改建或加固施工。

三、桥梁加固方案

一般来说桥梁加固方案,可以考虑增大截面抗力或减少内力的方法。

(一)上部结构桥梁的加固方法

1、桥面补强层加固法

钢筋混凝土层加铺一层在梁顶上,一般先将旧桥面凿除,使其与原主梁形成整体,达到增大主梁抗压强度和有效高度,横向分布系数桥面荷载改善,从而桥梁的承载能力的目的得到提高。

2、增大配筋和截面加固法

当梁的刚度、强度、抗裂性和稳定性能不足时,通常采用增加配筋、增大截面、提高配筋率的加固方法。在梁的侧面和底面这种方法是增配主筋,加大尺寸,提高梁的抗弯强度和有效高度,从而使桥梁的承载力提高。

3、锚喷混凝土加固法

使用高速喷射机械,到已锚固好钢筋网的受喷面上将新混凝土混合料喷射,钢筋混凝土凝结硬化形成,从而增加桥梁的补强钢筋和受力断面,结构的整体性得到加强,使其承受更大的外荷载作用。

4、钢板(复合纤维) 粘贴加固法

主梁承载能力不足, 当交通量增加,可采用锚栓及粘结剂等, 在混凝土结构的薄弱部位或受拉缘将复合纤维或钢板粘贴锚固,使其与结构形成整体,代替增设的补强钢筋以复合纤维或钢板,主梁的承载能力达到提高的目的。

5、受力体系改变结构加固法

此法是桥梁承载能力的目的达到提高,通过受力体系改变结构。如现浇混凝土简支梁的墩顶处,变为连续体系,承载力提高,主梁的内力减小。

6、体外预应力加固法

此法实质是作为施力工具用钢绞线、高强度钢丝或粗钢筋等钢材,施加体外预应力对桥梁上部结构,抵消部分外荷载产生的内力用预加力产生的反弯矩,从而达到其极限承载力提高并旧桥使用性能改善的目的。该法显著加固效果,有较强的适应性, 经济效益明显,桥梁加固正在被广泛的应用。

7、纵梁增设加固法

具有承载能力足够的情况下,并安全性能好在墩台地基,旧梁与新梁相连接, 可采用增设承载刚度大和能力高的新纵梁,共同受力。在新增纵梁后由于荷载的重新分布在桥梁结构中,使所受荷载原有梁中得以减少,由此使加固后的桥梁刚度和承载能力得到提高。当位于原梁的两侧或一侧增设的纵梁时,则还有加宽的作用。

8、增大拱圈截面加固法

当为变截面或等截面的石、混凝土或砖等实体板拱的拱桥主拱圈时,且下部构造基本完好,同时泄水面积与桥下净空容许部分减少时,可采用锚喷或浇注混凝土的方法在原主拱圈底面增设一层新拱圈,使结构的承载力得到提高。

(二)结构加固桥梁下部的方法

1、扩大基础加固法

当基础埋深太浅或承载能力不足,而墩台又是混凝土或砖石刚性实体基础时,可以考虑加固基础采用扩大基础底面积的方法,使基础的承载力提高。

2、桩基增补加固法

当桩的深度不足,而基础采用桩基础时,均能采用桩基增补加固法,均是一种有效的加固方法;另外当墩台基础未下至坚硬层,或墩台基底下有软卧层时,墩台发生沉陷。

3、墩台拓宽方法

靠悬臂加宽墩台盖梁部分, 利用旧桥基础,以加宽安装的上部结构。只加宽墩台上部的盖梁, 采用此法墩台加宽时,旧桥墩台基础必须稳定、完好,且需经过验算承载能力后才能采用。

四、桥梁加固后的检测

加固后需要对桥梁进行观察和检测,才可以对加固的效果评估。常规的检测方法是利用动载试验和静载试验,将加固设计的计算结果与试验结果进行对比,对加固成功与否进行判断桥梁。

(一)动载试验方案

使运用检测车在不阻断交通的情况下,采用跑车、跳车法对该桥梁进行受迫振动或激励振动,量测桥梁的振动频率或固有振动频率、振幅、阻尼;在无荷载的情况下,对该桥梁的固有振动频率、阻尼、振幅量测采用自然脉动法;设置垂直传感器和水平横向传感器于主桥的中跨位置的一侧,然后量测主、副桥的固有振动阻尼、振幅、频率采用自然脉动法;在交通阻断的情况下,设置垂直传感器和水平横向传感器于主桥的中跨位置的一侧,量测主、副桥的固有振动频率、振幅、阻尼、动力系数采用跳车、跑车法,如表2。

(二)静载实验方案

利用检测车对主桥对称性测试,主要测量边跨最大正弯矩工况,第 2 跨最大正弯矩工况,4号墩最大负弯矩工况。

静载测试截面应变实测值与理论值如下图所示,截面梁底应变实测平均值为 40.7με,理论值为 54.5με,相应校验系数为 40.7με/54.5με≈0.747,符合规范的要求;最大的应变测点(2号测点)的相对残余应变约为 8.1,符合规范的要求。

截面最大正弯矩工况挠度的实测平均值与理论值如下图所示,满载时挠度实测平均值为3.78 mm,理论值为 4.70 mm,相应校验系数是 3.78 mm/4.70 mm≈ 0.804,符合规范的要求;挠度最大测点(2号测点)的相对残余变形为3.9,符合规范的要求。

总之,近年来随着我国快速发展的公路运输,一个研究桥梁维修、养护和加固的热潮已经出现,为了避免旧桥出现失修、老化,甚至是发生塌桥事故,桥梁加强养护,桥梁加固中的技术难题长期不懈地研究,做好桥梁加固这项难度高、系统性强的工作,现在已经显得尤为重要。

参考文献