⑴ 橋梁維修分為哪些方面
對於橋梁維修,要看橋梁型式而定。
1、對於一般的簡支梁橋,就檢查支座,漏筋情況,補殘;
2、對於斜拉橋,要考慮調索(即調整拉索拉力做到均衡);
3、對於大型連系梁,要檢查箱的腹板開裂情況,嚴重的要步體外索(因為原來設計的體內預應力索已經損失,不能完全承擔作用)。
⑵ 橋梁的基礎和墩台的修理加固措施有哪些
希望對你有用。
1 橋梁加固的步驟與基本原則
一般來說,橋梁的加固包括現有橋梁的改造及病害橋梁的修復。其中,現有橋梁的改造一般是由於現在交通運輸量的增長、設計荷載標準的提高、公路路基寬度的拓寬等使一些橋梁已不能滿足當前交通運輸的要求而進行改造;病害橋梁的修復一般是由於橋梁材料的老化,運營養護的不當等使一些橋梁出現了病害而進行維修。橋梁的加固與橋梁的設計一樣,除了應滿足設計規范,符合技術可行、經濟合理、結構安全的原則外,還必須經過一定的程序和步驟,這就是所謂的加固概念設計。
1、橋梁結構由於結構失效或損傷經評估不能滿足結構安全或正常使用要求時,必須進行加固。加固設計的內容及范圍,應根據評估結論和委託方提出的要求確定,可以包括整體橋梁,也可以是指定的區段或特定的構件;
2、建立既有橋梁維修、加固、重建的經濟分析模型,通過分析比較,選擇技術可行、經濟合理、對現有交通干擾較小的方案實施,以保證改造後的橋梁能安全運營;
3、根據需要改造橋梁的評估結論及經濟分析,當得知現有橋梁可以通過加固、維修達到使用要求的結論後,再提出橋梁加固的設計方案;
4、對於大橋、特大橋,其主要承重構件需要加固補強時,加固設計方案應≮2個,進行方案比選和經濟評估,選擇最佳加固方案;
5、加固設計及施工盡量不損壞原結構,並保留具有利用價值的構件,避免不必要的拆除或更換;
6、加固設計應與施工方法緊密結合,並採取有效措施,保證新老結構連接可*、協同工作;
7、加固設計應按結構實際損壞情況進行計算;
8、在加固施工中,應盡可能減少對橋上和橋下的通行車輛及行人的干擾,採取必要的措施,減少對周圍環境的污染;
9、在施工過程中,若發現原結構或相關工程隱蔽部位的構造有嚴重缺陷時,應立即停止施工,會同加固方案設計者進行研究,待採取有效措施處理後,方能繼續施工;
10、加固施工中,應採取安全監測措施,確保人員及結構安全。
總之,在具體的加固設計中,必需首先明確這種加固原則,才能做到「牢固可*、簡便耐用、經濟適用」。
2 橋梁加固的方法
加固,簡單來說,就是通過一定的措施使構件乃至整個結構的承載能力及其使用性能得到提高,以滿足新的要求。這些措施包括直接針對整個結構的,如體外預應力,改變了結構的應力狀態,使其回到原設計狀態或者更適應新的要求;有些措施是針對截面的,即通過提高截面某一方面的承載力強度(如抗剪強度),從而改善整個結構的承載力水平。
根據橋梁的加固原因、加固部位以及現有橋梁本身橋型方案的不同,應採用不同的加固方法。目前,橋樑上部結構常用的加固方法有:體外預應力加固法、體系轉換加固法、增加構件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法等;橋梁下部結構常用的加固方法有擴大基礎加固法、高壓旋噴注漿加固法等。現將以上加固方法一一介紹如下:
2.1 橋樑上部結構加固
2.1.1體外預應力加固法 體外預應力法的加固原理是在梁的下緣受拉區設置預應力材料,通過張拉對梁體產生偏心預應力,在此偏心壓力作用下,使梁體發生上拱,抵消部分自重應力,減小了結構變形和裂縫寬度、改善了結構受力,能夠較大幅度的提高結構承載力。與通常的預應力混凝土結構相比,力筋與原結構只在錨固點與梁連接,類似於無粘結預應力結構。這種方法在自重增加很小的情況下可大幅度的改善和調整原結構的狀態,提高結構剛度、抗裂性。此法既適用於通行重車時的臨時加固,也可作為提高橋梁承載力的永久加固措施。
該方法主要適用情況有:當混凝土梁中預應力筋或普通鋼筋嚴重銹蝕及其它病害造成結構承載力下降;需要提高橋梁的荷載等級;用於控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應力幅度;適用於高應力狀態下的結構,尤其是大型結構的加固等情況。
目前常用的體外預應力的方法有下撐式預應力拉桿加固法和外部預應力鋼絲束加固法。
301國道盤錦立交主線橋和盤錦立交WH匝道橋,採用的都是體外預應力法進行加固,改善了橋梁的整體的使用性能,延長了橋梁的使用壽命。
2.1.2體系轉換加固法 改變結構體系加固舊橋通常是指增設附加構件或進行技術改造,使橋梁的受力體系和受力狀況發生改變,從而起到減小承重構件的應力,改善橋梁性能,達到提高承載能力的目的。這種技術具有提高結構承載力,增大結構剛度,減小撓度等優點。
常使用的方法有:拱橋轉換為梁拱式拱上建築法;梁橋轉換為梁拱組合體系法;簡支轉連續法;多跨簡支梁轉為先簡支後橋面連續體系法;增加輔助墩法等。以上加固方案形式各異,但加固實質相同,即均是為所加固的橋梁加入新的支撐點,縮短梁的計算跨徑,從而提高結構承載力。
福建永安市大溪大橋為20世紀70年代初修建的9孔雙曲拱橋,橋型為22.10m+25.60m+7x22.10m不等跨連續拱橋,設計荷載為汽車-13級,拖車-60,由於交通量的增加,該橋在運營期間產生了較大的病害,荷載等級不能滿足現有交通運輸的要求,2002年永安市對該橋該橋進行了檢測,檢測結果表明該橋可以通過採取加固措施,使其達到汽車-20級、掛車-100荷載等級的要求。加固方案採用了把連續拱橋轉化為梁拱式拱上建築體系的方法。加固改造時,首先拆除側牆、護拱、拱上填料,對主拱圈進行「卸載」,使主拱和腹拱的拱背完全暴露,其次對主拱圈拱背、拱腳進行布筋,現澆混凝土加大其截面,然後接高腹拱墩,按梁板橋施工簡支橋面板,這樣一來既減輕了主拱圈負重,又增強了主拱圈承載能力。加固改造後,經過幾年來的使用證明,效果非常好。類似的例子還有很多,如2003年加固的湖北鄂州塗家咀連續拱橋(L0=70m)、2005年加固的福建蔣樂積善連續拱橋(L0=30m)等等。
2.1.3 增加構件加固法 增加構件加固法主要是指增設縱梁提高承載能力或拓寬改建,增加橫隔板加強橫向聯系。當墩台地基安全性能好,並具有承載能力,上部結構也基本完好,但其承載能力不能滿足要求,同時要求加寬橋面時,一般採用增加承載能力高和剛度大的新縱梁使新舊梁互相聯結共同受力。對於要進行拓寬改造的則還需要對墩台進行拓寬。
常使用的方法根據增加構件及新舊主梁聯合受力形式可分為:增設縱梁加固(不拓寬橋面);增設邊梁加固;單邊拓寬技術改造;雙邊拓寬技術改造;增加輔助橫梁加固。
紹興斗門大橋是20世紀80年代修建的一座剛架拱橋(L0=40m),該橋通過20餘年的使用,已出現多處病害,特別是重車過橋時,橋梁出現晃動。2004年通過對該橋病害的調查和分析,發現橫梁太單薄(原設計為空心薄壁橫梁)是導致重車過橋晃動的主要原因,加固改造時在每孔主拱腿上增設8道鋼筋混凝土實心橫梁,斜桿上增設4道鋼筋混凝土實心橫梁。改造後該橋至今完好無損,重車過橋時橋梁也不再晃動,運行完全正常。
河南南陽桐柏淮河大橋採用了增設大邊肋進行加固加寬的技術方案,對上下部結構同時加寬,提高了結構的承載力。該橋加固完成至今,狀況良好,並且有很好的視覺效果。
2.1.4 粘貼鋼板加固法 粘貼鋼板加固是採用粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉邊緣或薄弱部位,使之與結構物形成整體,從而提高梁的承載能力的一種加固方法。若使用錨栓將鋼板錨固在梁體上,則又稱錨栓鋼板法,這時鋼板可適當厚一些。鋼板固定於受拉混凝土表面可以增加混凝土結構抗彎剛度,使結構撓度減小,限制了裂縫的發展。並且施工時可以根據設計需要進行裁切鋼板,有效的發揮粘鋼構件的抗彎、抗壓和抗剪的性能,受力均勻,不會在混凝土中產生應力集中現象,除此以外,該方法還具有施工簡便,快速,不影響結構外形,加固費用低,不減小橋梁凈空以及增加荷載不多等優點。不足之處是粘結劑的質量及耐久性是影響加固效果的主要因素。
廣州東圃大橋是1998年建成通車的一座跨越珠江的特大橋,主航道橋型為106.6m+2x160m+106.6m的預應力混凝土連續剛構,副航道橋型為51m+3x80m+51m的預應力混凝土連續剛構,2003年發現主航道橋邊跨梁端腹板存在不同發展程度的斜裂紋,後來業主採用了粘貼鋼板加固技術對其進行了加固。具體措施是對修補部位的混凝土表面進行修鑿,使其平整;用丙酮或二甲苯擦洗修補部位的混凝土表面和經過處理的鋼板表面;以除去粘接面的油脂和灰塵;在鋼板和混凝土粘接面上均勻地塗刷環氧基液粘接劑;用方木、角鋼、和固定螺栓等均勻地進行壓貼鋼板;養生到所要求的時間,拆除壓貼用的材料;在鋼板表面上再塗刷養護塗料。該橋現在加固工程已完成,加固效果良好。
2.1.5 碳纖維加固法 粘貼碳纖維加固技術是指採用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建築結構物表面,當結構荷載增加時,兩者共同工作,提高構件承載力,從而達到加固補強的目的。纖維復合材料的力學特點是其應力應變數完全線彈性,不存在屈服點或塑性區。由於碳纖維具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優異物理力學性能,以及施工速度快,施工工期短,粘貼質量容易得到保證等優點,因此是舊橋加固補強的理想材料。碳纖維加固法中粘結材料的性能是保證碳纖維與混凝土共同工作的關鍵,也是兩者傳力途徑的薄弱環節,因此粘結材料應有足夠的剛度與強度保證碳纖維與混凝土間剪力的傳遞,同時應有足夠的韌性,不會因混凝土開裂導致脆性粘結破壞。與其它加固方法相比,採用碳纖維加固舊橋能最小程度的改變原有結構的應力分布,保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力。
廣深高速公路福田互通立交橋現澆異形混凝土空心板梁梁底有多處裂縫,導致板內鋼筋銹蝕,橋梁承載能力下降,發現後採用了粘貼碳纖維布的方案對其進行了加固,具體措施是處理裂縫處的混凝土表面,清除加固表面疏鬆部分,直至露出混凝土結構層,並打磨平整,應用強力吹風器或丙酮將表麵粉塵徹底清除,使之乾燥、干凈;然後嚴格按照廠商提供的配合比和工藝要求在處理後的混凝土表面塗上底膠,按設計要求裁剪、粘貼碳纖維布。該橋加固後,恢復了承載力,後經觀察,加固效果良好。類似的例子還有很多,如莘奉金高速公路春申路立交橋加固、107國道(深圳段)洋涌河大橋加固等等。
2.1.6 橋面層補強加固法 橋面補強層加固法是通過在梁頂(橋面)上加鋪一層鋼筋混凝土層,使其與原有主梁形成整體,從而達到增大主梁有效高度和抗壓截面,增加橋面整體剛度,提高橋梁承載能力的一種常用且有效的方法。為了減小補強層增加的恆載,常將原有橋面鋪裝層鑿除,而且能使新老結合良好,共同受力。
目前,在很多橋梁加固改造中,同一座橋梁,針對不同的部位、不同的構件、不同的改造原因同時採用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固,採用了增加構件加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;西藏尼木大橋的加固,採用了粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、橋面層補強加固法;紹興斗門大橋的加固,採用了增加構件加固法、橋面層補強加固法,等等。
2.2橋梁墩台與基礎加固
2.2.1 擴大基礎加固法 橋梁基礎擴大底面積的加固方法,稱為擴大基礎加固法。此法適應於基礎承載力不足或埋置太淺,而墩台又是磚石或混凝土剛性實體或基礎時的情況。當構造物基礎具有較大的不均勻沉降,並且地基土質比較堅實時,可以採用擴大基礎法進行加固。而對於擴大部分基礎底部的地基承載力不足的問題,可採取在擴大部分基礎下打入一定數量的樁以提高地基承載力,樁的參數根據地基變形計算來加以選定。擴大基礎加固法,施工比較簡單。缺點是它必須使新老基礎連成一體共同承受上部荷載,故其加固費用較高,而且加固效果也不易控制。
2.2.2 高壓旋噴注漿加固法 高壓旋噴注漿,就是先利用鑽機把帶有噴嘴的注漿管鑽入土層的預定位置,旋轉並以一定的速度提升,同時將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴裡射出,沖擊破壞土體,高壓流切割並攪碎土層,使其成顆粒狀分散,一部分被漿液和水帶出鑽孔,另一部分則與漿液攪拌混合,隨著漿液的凝固,組成具有一定強度和抗滲能力的固結體,從而對地基進行加固的一種加固方法。旋噴注漿加固法,用途廣泛,加固地基的質量可*而且效果好,成本低,加固效果明顯,且施工便捷,目前已逐漸成為我國常用的對橋梁墩台基礎處理方法之一。
2.2.3 粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法 橋梁墩台的加固改造也可以採用粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法增加墩台的剛度, 提高墩台的抗彎、抗壓和抗剪能力,其加固方法、加固機理與2.1.4及2.1.5一致,在此就不再詳述。
3 加固方案的選擇
加固方案與諸多因素有關,選擇合理的加固方案非常重要,常考慮下列因素:
1、橋梁結構型式;
2、橋位地形、水文、自然狀況;
3、橋梁現狀分析研究結論;
4、施工技術水平;
5、能否封閉交通;
6、預期加固效果;
7、資金投入量。
若定義:
建議: β>0.9,進行橋面板加固;
β=0.7-0.8,粘貼鋼板、改變體系加固;
β=0.6-0.7,體外預應力、貼碳纖維加固。
加寬加固同時進行時,宜將加寬部分與原橋連為整體,以充分發揮新加部分的卸載作用。
上述各種常見加固方法可綜合運用,優化組合,更能體現出加固效果及經濟效益,但還應注意以下幾點:
(1)不同的加固方法有對應的設計計算方法;
(2)加固後的橋梁結構承載能力提高幅度受原結
構的制約, 如原結構配筋率、截面尺寸等,不可能無限制地提高承載能力;
(3)對於大跨徑復雜橋梁結構的加固計算,一般
要做結構整體分析,有效工具是有限元法,必要時應考慮非線性影響。
⑶ 橋梁混凝土構建修補都包括什麼
橋梁混凝土在自然條件下經過風吹雨淋日曬的反復作用,表面容易風化破損、開裂,其速度與混凝土本身質量和外界環境有關,混凝土密實性差、震搗不均勻,及長期滲水、凍融循環次數多等都會導致混凝土破壞速度加快。此外車輛的撞擊,混凝土內鋼筋銹蝕也會導致混凝土破損和開裂。
採用環氧砂漿對混凝土破損、開裂處進行修補恢復。環氧砂漿是用環氧樹脂、砂子、水泥等按一定比例配製而成的材料,相比普通混凝土或砂漿,它具有與混凝土粘結性能好、防水等優點。
橋梁混凝土裂縫裂縫的控制措施
(一)設計方面控制措施
1、設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得以時,應充分考慮採用加強措施。
2、積極採用補償收縮混凝土技術:在常見的混凝土裂縫中,有相當部分都是由於混凝土收縮而造成的。要解決由於收縮而產生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮,實踐證明,效果是很好的。
3、合理配置構造鋼筋,混凝土的配筋對於收縮值起一定的約束作用,但與配筋率的高低有關。構造鋼筋細一點密一點可以提高混凝土的極限拉伸。增配構造鋼筋可明顯提高混凝土的抗裂性。
4、對於大體積混凝土,建議在設計中考慮採用60天齡期混凝土強度值作為設計值,以減少混凝土單方用灰量,並積極採用各類行之有效的混凝土摻合料。
(二)材料選擇和混凝土配合比控制措施
1、根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免採用早強高的水泥。宜選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥,充分利用混凝土後期強度,以減少水泥用量。
2.選用級配優良的砂、石原材料,含泥量應符合規范要求。必須對骨料進行鹼活性檢驗,採用對工程無害的材料,同時使用含鹼量低的水泥品種。
3.積極採用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、推遲放熱峰出現時間的作用,從而減少溫度裂縫發生的可能性,改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本。
4.正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充發考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
5.配合比設計人員應深入施工現場,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比,協助現場搞好構件的養護工作。
(三)現場施工控制措施
1、拌制混凝土的原材料均需進行檢驗,合格後方可使用。同時要注意各項原材料的溫度,盡量選擇水化熱低的水泥品種,減少骨料入模溫度,降低內外溫差,並緩慢降溫,必要時可採用循環冷卻系統進行內部散熱,或採用薄層連續澆築以加快散熱。
2、在混凝土攪拌站設專人摻入外加劑,摻量要准確。 3、澆築混凝土前應將基槽內的雜物清理干凈。
4、施工時應控制水灰比,避免過長時間的攪拌,下料不宜太快。澆搗時,振搗捧要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,振搗要密實,避免過振或漏振,盡量採用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。
5、混凝土澆築應連續進行,間歇時間不得超過3~5h,同時已澆築的混凝土表面溫度在未被新澆築的混凝土覆蓋前不得低於相關規定。
6、試驗部門設專人負責測溫及保養的管理工作,對於厚大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。採取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型後,應採取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由於混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。
7.避免在雨中或大風中澆灌混凝土。
8.對於地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
9.混凝土養護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對於大體積混凝土,有條件時宜採用蓄水或流水養護。養護時間為14—28天。
10、加強混凝土試塊製作及養護的管理,試塊拆模後及時編號並送入標養室進行養護。
綜上所述,由於設計疏漏、施工不力,材料監督不嚴均可能造成混凝土橋梁出現裂縫。因此,嚴格按照國家有關規范、技術標准進行設計、施工和監理,是保證橋梁結構安全耐用的前提和基礎。隨著當今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學的不斷發展和技術水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿地解決。
⑷ 橋梁裂縫修補的方法有哪些
修補裂縫的方法很多,這里簡要介紹如下幾種。
1.表面抹灰修補法
(一)水泥砂漿塗抹
對於商品混凝土結構,可先將裂縫附近的商品混凝土表面鑿毛,然後用1:1~1:2水泥砂漿塗抹其上,塗抹時不能有流水。塗抹總厚度一般為10~20 mm,砂漿砂子不宜太粗,一般為中細砂,水泥強度等級不要低於32.5級。
(二)環氧砂漿塗抹
先在裂縫上鑿一V形槽,用鐵絲刷刷清縫口。在裂縫四周塗一層環氧砂漿,如裂縫較深,垂直方向也可靜力灌注,環氧砂漿可灌入0.5 mm的隙縫中。最後嵌入環氧砂漿,用刮刀使其平面與原商品混凝土平面相平。待環氧樹脂硬化後即可應用。養護期間結構不宜受振、受潮,以保證修補質量。
2.填縫與鑿槽嵌補
(一)填縫
填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時,將縫隙清理干凈,根據裂縫的寬度不同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進行操作,所用灰漿通常採用1:2.5或1:3水泥沙漿,一般不得低於砌築灰漿的強度。填縫處理後可在美觀、耐久性等方面起到一定作用,而對砌體的整體性、強度等方面所起的作用甚微。
(二)鑿縫嵌補
鑿縫嵌補是沿商品混凝土裂縫鑿一條深槽,然後在槽內嵌補各種粘結材料,如環氧砂漿、瀝青、甲基丙烯酸脂類化學強劑等一種修補方法。
修補時先沿裂縫鑿槽,槽形根據裂縫位置和填補材辯而定,縫槽形狀通常多採用V形槽。槽的兩邊商品混凝土面必須修理平整,槽內要清洗干凈,必要時可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂漿或噴塗砂漿時,在鑿槽時須一並將槽口外的商品混凝土表面鑿毛,同時清理干凈。用水泥砂漿填補.事先要保持槽內潤濕(不應有積水),用瀝青或環氧材料填補時,要保持槽內乾燥,否則應先採取其他措施,使槽內乾燥後再進行填補。
3.灌漿法
(一)對於較寬裂縫應進行壓力灌漿處理。灌漿處理一般採用環氧樹脂進行灌漿。
(二)對裂縫表面進行處理,沿裂縫用鋼釺鑿成 /V0 型槽或 /U0 型槽,槽寬與槽深可根據裂縫深度和有利於封閉來確定。鑿縫時先沿裂縫打開,再向兩側加寬,鑿完後用鋼絲刷和氣泵將商品混凝土碎屑、粉塵清除干凈。
(三)埋設灌漿嘴的間距可根據裂縫的深度確定,埋設時先將灌漿嘴用環氧樹脂膠泥粘貼在預定的位置上。
(四)裂縫封閉後,待密封膠泥達到一定強度後應進行壓力試漏,檢查密封效果。
(五)灌漿機具、器具在灌漿前應進行檢查,運行正常方可使用。灌漿結束後立即拆除管道並用丙酮沖洗管道和設備。
(六)灌漿結束後用環氧樹脂膠泥將灌漿處抹平,最後對每一道裂縫表面刷環氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴實,並使其顏色與橋梁商品混凝土盡量保持一致。