1. 桥梁维修加固工程保修期是几年
桥梁维修加固工程的保修期为一年,自交付使用之日起计算。保修期内出现工程质量问题由有关责任单位负责保修。
首先,与新建桥梁设计相比,桥梁加固设计相对要复杂的多。新建桥梁只要严格按照正常的设计程序,就能得到一个合格的产品。而加固设计面临的第一个难点就是要对已经出现缺陷(裂缝、缺损、较大变形、刚度低等)桥梁的实际承载能力进行较准确的评估,虽然可以借助于桥梁结构分析软件,但要精确描述桥梁的缺损状态、构建缺损桥梁的有限元模型十分困难,工作量也很庞大,不太容易实现。因此通常的处理方法就是定性结合定量的办法,即在常规计算的基础上,根据现场检测所提供的桥梁技术状况数据,结合荷载试验结果采用一些系数(刚度修正系数、材料劣化系数、荷载变异系数等)进行修正,使修正后的计算结果尽可能地反映所加固桥梁的实际受力状态。但上述几个系数的确定相当有难度,要求加固设计者不但要有桥梁结构分析经验,更重要的是要具有丰富的桥梁检测与评估经验。
其次,在对桥梁的实际承载能力准确把握的基础上进行桥梁加固方案设计,并对加固效果进行计算,结合经济比较,择优选择较为合理的加固方案作为推荐方案,经专家审查后进行加固施工图设计,在此阶段除了要做大量的结构分析计算外,还要求设计者必须熟悉加固施工工艺及所采用的材料性能指标,这样作出来的设计才能具有可操作性。
2. 桥梁维修加固有哪些方法
桥梁加固就是通过针对桥梁不足的结构承载能力及其他的性能方面得到提高。桥梁在经过吹残会有老化性能差的现象。第二是可能会导致不必要的交通事故。经过对桥梁加固改造之后可以延长桥梁的使用寿命。那么我们是通过什么些方式进行改造呢?我们应该注意什么呢?
建筑加固、桥梁加固、抗震加固等项目,下面就讲讲桥梁加固改造的注意事项:
第一点:补强加固施工往往对相邻结构构件产生影响。
第二点:加固改造的施工面狭窄、拥挤,常受原有结构的制约。
第三点:加固改造方案尽可能的考虑减少对原结构的影响,对于大多数桥梁来说增加少得荷载为宜。
第四点:加固改造的方案拟定与设计计算,要充分考虑新旧结构的强度、刚度与使用寿命的均衡,以新旧结构共同工作。
第五点:一般来说,需加固改造的桥梁结构,均有一定的病害,结构处于相对危险的状态,故加固方案应尽可能少的扰动原结构。
第六点:桥梁加固改造工程通常要求在不间断交通、尽量少中断交通的条件下进行施工,这就需要工程施工快,施工工艺简便,周期短。
第七点:加固改造施工中对原结构的拆除、清理工作量大,工程繁琐零碎,并常常隐含许多不安因素,要求施工人员更加注意操作安全与施工质量,严格进行施工管理。
桥梁下部结构加固常用方法www.jzjiagugs.com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。增大构件截面加固技术增大构件截面加固技术又可分为桥面补强加固、增大构件截面和配筋和增焊主筋加固。
加固原则
首要依据桥梁的现有技能情况、存在病害、车辆通行的需求以及将来交通发展的趋势,对加固的必要性和可行性作出剖析判断,然后对各种加固计划的技能经济效果进行对比,挑选合理的加固计划。一般应契合下列请求:
1、比重建新桥节省60-70%以上的费用才是可行的,有意义的。包含因加固桥梁中止交通形成的经济损失。
2、桥梁经加固后,其构造功能、承载力和耐久性方面都能到达使用上的请求。
3、桥梁下部构造具有足够的潜力,能满意加固后的桥梁对根底的请求。
4、对加固技能的先进性、经济性及耐久性等进行全部归纳评估,力求选用各种目标较好的加固计划
3. 桥梁维修加固旧桥改造时需要注意哪些问题
专业的加固公来司需要有一源定的资质,使用的悍马加固材料也需要按照设计标准执行,进行加固的施工属于特种专业工程专业承包。特种专业工程是指没有列入各类专业工程的其他工程,如建筑物纠偏和平移、结构补强、特殊设备的起重吊装、特种防雷技术等。特种专业工程专业承包企业资质不分等级。结构补强资质7个标准:
1.企业经理具有10年以上从事工程管理工作经历或具有高级职称。
2.企业技术负责人具有10年以上从事土木工程(结构工程)技术管理经历并具有相应专业高级职称;负责过建筑结构加固工程两项以上,每项单项合同额不低于30万元。
3.企业具有工程技术和经济管理人员不少于10人,其中具有土木工程、结构工程、建筑结构、工程测量、岩土工程、交通工程等相关专业中级职称的技术人员不少于4人,其中高级职称不少于2人。
4.企业具有注册结构工程师1人。
5.企业具有一级注册建造师不少于1人。
6.企业注册资本金100万元以上,企业净资产120万元以上。
7.企业具有相应的特种技术、设备和检测工具,且具有电锤、电焊机、钢筋位置检测仪、拉力计、液压钳等机具设备。
4. 桥梁加固有哪些资料要做
主要还是要看这桥梁发现咯些什么安全隐患。常见的桥梁加固一般都不能影响它回现在答的使用功能,所以一般针对裂缝等情况可以采取灌浆等措施,而针对桥梁的荷载不够,可以采取贴钢板,粘碳纤维布等措施,相对而言,贴碳纤维布似乎用的更多,而且此方法的效果不错,操作起来也不是太难。
说起材料就多了,主要是看施工方案,要是粘贴碳纤维的话,那么就必须有:找平胶,灌缝胶,封口胶,粘贴碳纤维底胶和面胶,注胶嘴,注胶仪器,碳纤维布。要是粘贴钢板的话,还需要灌刚胶和钢板,膨胀螺丝,化学锚拴。
5. 桥梁维修加固流程
浅谈桥梁的维修与加固的方法措施
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。由于历史的种种原因,如建桥当时的资金紧缺,设计荷载及泄洪标准偏低,技术力量的缺乏,设计、施工管理的粗放,设计、施工技术水平较低和设备、手段、材料的落后,以致在设计上或多或少存在考虑不周的缺点,施工也留下大小不同的缺陷。当时社会发展较缓,缺乏前瞻和预见,桥梁投入运营使用之后,运营管理的长期滞后,管养制度建设和队伍建设长期被忽视,管养费用被挤占、挪用,运营车辆长期普遍超载和严重超载未得遏制,桥梁的技术状态未得到及时、细致的观测掌握。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下,使得为数众多的农用、公路及城市桥梁,发生了各种大大小小的病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等,已经破坏了桥梁的正常良好状态。这种不良状态,除将大大缩短桥梁的使用寿命之外,有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥,成了政府、管理部门和人民群众关注、耽心的大事。
对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面,早在半个世纪以前,我国铁路系统就施行了一整套严格的制度。铁道部工务局、铁路局工务处、各分局工务科、各工务段、桥梁领工区和工区,长期以来实行了桥梁档案管理、经常检查、定期检查(每年春、秋季,两次)、特别检查和计划预防性维修制度,配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程,维护了桥梁的正常完好状态,从而大大地延长了桥梁的使用寿命,使得像1906年前后修建的津浦铁路上的一千多座桥梁(如济南黄河桥、淮河桥等),1934年前后修建的浙赣铁路上的近400座大中小桥(如钱江一桥、浦阳江桥、浣江桥、大陈江、苏溪江、金华江、东绩江、乌溪江、江山江、玉山信江、灵溪、弋阳江、贵溪信江、抚河、山前河、赣江、赣江支流、袁水、芦溪江等),经历了70~100年的酷暑严冬、暴雨烈日、洪水淘刷、战乱损坏和提载提速考验,除少数做了加固、换梁或改建之外,绝大多数的苍老旧桥至今仍保持着安全运营状态,为国家承担着日益繁重的运输任务,创造了极大的经济效益和社会效益。
为了科学地管好桥梁,铁路工务系统在半个多世纪之前就建立了桥梁技术履历书,对该桥的技术特征及其变化均有如实记载;旧社会已丢失无考的桥梁基础资料,在上个世纪五十年代就已全部挖探清楚;对于钢桥均有丈量结构详图,并据以检定其荷载等级。在上个世纪五十年代就颁行了《铁路技术管理规程》、《铁路桥隧养护规则》、《铁路桥梁检定规程》、《铁路养路工作保证行车安全规则》、《桥隧建筑物状态评定标准》、《桥隧建筑物保养质量评定标准》、《桥隧综合维修验收标准》、《桥隧大修验收标准》等规章制度,有了桥梁定期检查(每年春、秋两次大检查)和特别检查(针对病害桥梁)的规定与习惯,有了桥梁试验、检定、大修设计、和大修施工队伍。在工务系统,有一批二十世纪四、五十年代由留学归国、名牌大学(如唐山交大、上海交大、北洋大学、浙江大学、同济大学)毕业的技术、管理骨干。铁路桥梁不但内在大小病害得到了及时地整治、加固,而且那时已经进一步顾及到外表的整洁美观,实行了状态评分、评比制度。更重要的是铁路职工对规章制度的学习、贯彻执行已成习惯。这不能不说是铁路管理的科学、先进之处。
由于铁路是国民经济的大动脉,铁路运行关联性极强,牵一发而动全身,确保其日夜不间断安全、正点地运行,密切关系到国家的政治、经济、军事、救灾和人民生产生活等诸多大事,如果在一座小桥上中断行车一天,将使数以百计的客货列车停运,影响可波及数省,责任极其重大,故铁路桥梁设计、施工更偏稳重。半个多世纪以来,铁路施工单位在确保行车安全、不中断行车、利用行车间隙或短暂的封锁时间进行桥梁设施的修理、更换,从组织、计划、准备和技术措施方面的考虑,都是十分细致、周密和严谨的,都是考虑如何尽可能不影响或少影响列车运行,以顾全国家、社会的大局利益,保证铁路运输系统的总体效益,上个世纪五十年代曾经创就三分二十五秒钟更换一副道岔,一个小时更换一孔钢梁的经验。但多年来所见的市政、建筑、园林、电信、电力、燃气、热力、公路等部门的施工,多图业主或施工单位自身的方便和利益,而少顾对社会、交通现状的重大影响,较少考虑其他单位的损失,轻易地令行车改道、阻断或阻滞交通,施工拖沓,因施工不当或不慎损坏公用设施给社会上其他方面造成很大的损失的事例比比皆是,很感遗憾。
在城市系统中和城乡结合地段的桥梁,甚至公路桥,由于其重要性不比铁路桥梁,管理制度建立较迟,管养队伍的建设和责任的确立严重滞后(由北京市市政工程管理处主编、由建设部发布的《城市道路养护技术规范》才自1990年12月1日起施行;即使是经济文化较发达的我省,《浙江省高速公路养护办法(暂行)》,也才即将在2004年9月1日施行,国内有好些高速公路似乎尚无自己稳定的维修队伍),且至今执行力度较弱。尤其是缺乏管理历史基础的中、小城市,重新建、轻管养的短视认识没有解决,以致城市维护资金被挤占,桥梁管养无人负责、无钱进行,其技术力量更是极其薄弱,有些才几年或十几年前建造的大桥,设计、竣工资料就已缺失,其历史和现状无记载、无检查,不懂得检查甚么?怎么检查和记载?养护甚么?怎么养护?哪里重要?哪里次要?哪些病害需要及时整修加固?如何加固?以至小病、中病无人管,到大病成了危桥时才突感惊慌!运营管理本来较难(是与分散运输户打交道,不像国营铁路集中统一,容易令行禁止),又长期失控,车辆超限、超速、尤其是严重超载,给桥梁造成极大的损害。桥梁一方面是遭到强力损害,另一方面却未得到应有的关注、检查、养护和救治,其寿命能长吗?使得有的桥梁才建好十几二十年,就因病害严重、承载力已大大降低而成为危桥。再加以缺少经验丰富、理论基础扎实的技术人员参与分析决策,加固乏术,不能保证安全,以致耗费巨资,将桥梁拆除重建;亦有由于对浅基础认识不足,防护不力,致使千年古桥在暴雨洪水中被冲毁,损失巨大,殊深痛惜!
随着城乡一体化建设和交通运输事业的飞速发展,车辆载重量、车速和交通量已大为提高,在过去三、四十年所建造的低标准的、长期失养的农用、公路及城市桥梁能否继续服役并安全运营,已成为公路和城市建设决策部门的一件大事。但是,有病害、甚至病害严重的危桥,如果有正确的检查分析与诊断,以新技术、新材料给予加强、加固(配合必要的桥梁试验验证)一般是能够继续安全运营的,并且能使其原有载重等级得到提高。此项检查、分析、加固的费用,一般只是新建费用的10%~20%.而且在加固过程中,除少量重车短期绕行之外,勿须全部中断交通,其经济效益和社会效益极其了然。这是一项很有意义的事。
桥梁经过检定加固而延长其使用寿命数十年的事例,从解放初期的济南黄河铁桥开始,在铁路干线上可说是屡见不鲜。
几十年来,几代土木工程专家学人,在铁路、城建、公路系统从事着桥梁、水文、建筑和其它土木工程的养护维修、科研、试验、检定、大修加固、施工、设计以及建设管理工作,已积累了丰富的实践经验。希望桥梁工程的同行们(尤其是经验丰富的老一辈专家)一起,对为数众多的病桥、危桥有所分析和研究,并实施加固设计和施工,对辛勤为人们工作的桥梁,如医生之对于各种病人,实行“救死扶伤”,让中国传统文化中的有德之物——桥梁,健康地继续为人们工作和造福。
6. 桥梁基础维修与加固有哪些规定
(1)进行桥梁加固之前,必须要制定出合理的加固方案,该方案要综合考虑回耗费少、功效快、答不中断交通、技术上可行、有较好耐久性等方面的要求。
(2)补强加固是通过加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力的措施。因此桥梁加固工作一般以不更改原结构形式为原则,在兼顾经济性的前提下,只有在较复杂的情况下
,才可考虑更改结构形式。如果采用补强加固的方式仍不能达到交通运输要求,则必须考虑进行重建桥梁的部分或全部。总之,桥梁安全,满足交通运输要求是根本。
(3)选择桥梁加固方式时,必须考虑旧桥现状、承载能力减弱的程度以及日后交通量,最好参考已经成功完成补强加固的桥梁的施工。
(4)采用扩大或增加桥梁构件断面的方法进行加固前,应考虑增加部分与原有部件的结合效果,要考虑它们的结合是否会更加安全可靠。
总之,中资路桥加固实施之前,必须要满足以上基本要求,只有这样,才能够保证桥梁加固的可靠、安全。
7. 桥梁加固的方法有哪些
桥梁加固的方法探讨
桥梁加固的方法探讨
作者:dcg979 来源:灌浆岛 点击数:110 时间:2008-5-28 编辑: 广东灌浆岛
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摘 要:随着桥梁使用年限的增长以及桥梁负荷的日趋增大,我国很多桥梁均出现了破损,因此研究如何修复这些桥梁已成为当今桥梁设计的重要课题。通过对目前我国大部分桥梁修复的实例分析,桥梁加固是维修病害桥梁、提高桥梁承载能力的最基本、最常用的方法,提出了桥梁加固的基本原则,论述了桥梁加固的常见方法及其机理、特点,给出了桥梁加固的方案选择标准。
关键词:桥梁工程;加固原则;加固方法;加固机理;加固特点;加固方案选择
0 前 言
随着我国国民经济的日益发展,交通运输量的迅速增长,道路上的行车密度以及车辆的轴重不断加大,势必造成公路桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,已不能适应现代交通运输的要求。截止至2000年,我国危桥总长已达2万余延米。若将其拆除重建,不仅要耗费大量资金,而且工期也较长;若有计划、有步骤的对现有旧桥进行加固改造,恢复、提高其承载力,不仅能满足新时期公路交通运输的需要,而且可以为国家带来巨大的经济和社会效益。
1 桥梁加固的步骤与基本原则
一般来说,桥梁的加固包括现有桥梁的改造及病害桥梁的修复。其中,现有桥梁的改造一般是由于现在交通运输量的增长、设计荷载标准的提高、公路路基宽度的拓宽等使一些桥梁已不能满足当前交通运输的要求而进行改造;病害桥梁的修复一般是由于桥梁材料的老化,运营养护的不当等使一些桥梁出现了病害而进行维修。桥梁的加固与桥梁的设计一样,除了应满足设计规范,符合技术可行、经济合理、结构安全的原则外,还必须经过一定的程序和步骤,这就是所谓的加固概念设计。
1、桥梁结构由于结构失效或损伤经评估不能满足结构安全或正常使用要求时,必须进行加固。加固设计的内容及范围,应根据评估结论和委托方提出的要求确定,可以包括整体桥梁,也可以是指定的区段或特定的构件;
2、建立既有桥梁维修、加固、重建的经济分析模型,通过分析比较,选择技术可行、经济合理、对现有交通干扰较小的方案实施,以保证改造后的桥梁能安全运营;
3、根据需要改造桥梁的评估结论及经济分析,当得知现有桥梁可以通过加固、维修达到使用要求的结论后,再提出桥梁加固的设计方案;
4、对于大桥、特大桥,其主要承重构件需要加固补强时,加固设计方案应≮2个,进行方案比选和经济评估,选择最佳加固方案;
5、加固设计及施工尽量不损坏原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换;
6、加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可*、协同工作;
7、加固设计应按结构实际损坏情况进行计算;
8、在加固施工中,应尽可能减少对桥上和桥下的通行车辆及行人的干扰,采取必要的措施,减少对周围环境的污染;
9、在施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固方案设计者进行研究,待采取有效措施处理后,方能继续施工;
10、加固施工中,应采取安全监测措施,确保人员及结构安全。
总之,在具体的加固设计中,必需首先明确这种加固原则,才能做到“牢固可*、简便耐用、经济适用”。
2 桥梁加固的方法
加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。这些措施包括直接针对整个结构的,如体外预应力,改变了结构的应力状态,使其回到原设计状态或者更适应新的要求;有些措施是针对截面的,即通过提高截面某一方面的承载力强度(如抗剪强度),从而改善整个结构的承载力水平。
根据桥梁的加固原因、加固部位以及现有桥梁本身桥型方案的不同,应采用不同的加固方法。目前,桥梁上部结构常用的加固方法有:体外预应力加固法、体系转换加固法、增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法等;桥梁下部结构常用的加固方法有扩大基础加固法、高压旋喷注浆加固法等。现将以上加固方法一一介绍如下:
2.1 桥梁上部结构加固
2.1.1体外预应力加固法 体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。与通常的预应力混凝土结构相比,力筋与原结构只在锚固点与梁连接,类似于无粘结预应力结构。这种方法在自重增加很小的情况下可大幅度的改善和调整原结构的状态,提高结构刚度、抗裂性。此法既适用于通行重车时的临时加固,也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。
该方法主要适用情况有:当混凝土梁中预应力筋或普通钢筋严重锈蚀及其它病害造成结构承载力下降;需要提高桥梁的荷载等级;用于控制梁体裂缝及钢筋疲劳应力幅度;适用于高应力状态下的结构,尤其是大型结构的加固等情况。
目前常用的体外预应力的方法有下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法。
301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥,采用的都是体外预应力法进行加固,改善了桥梁的整体的使用性能,延长了桥梁的使用寿命。
2.1.2体系转换加固法 改变结构体系加固旧桥通常是指增设附加构件或进行技术改造,使桥梁的受力体系和受力状况发生改变,从而起到减小承重构件的应力,改善桥梁性能,达到提高承载能力的目的。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。
常使用的方法有:拱桥转换为梁拱式拱上建筑法;梁桥转换为梁拱组合体系法;简支转连续法;多跨简支梁转为先简支后桥面连续体系法;增加辅助墩法等。以上加固方案形式各异,但加固实质相同,即均是为所加固的桥梁加入新的支撑点,缩短梁的计算跨径,从而提高结构承载力。
福建永安市大溪大桥为20世纪70年代初修建的9孔双曲拱桥,桥型为22.10m+25.60m+7x22.10m不等跨连续拱桥,设计荷载为汽车-13级,拖车-60,由于交通量的增加,该桥在运营期间产生了较大的病害,荷载等级不能满足现有交通运输的要求,2002年永安市对该桥该桥进行了检测,检测结果表明该桥可以通过采取加固措施,使其达到汽车-20级、挂车-100荷载等级的要求。加固方案采用了把连续拱桥转化为梁拱式拱上建筑体系的方法。加固改造时,首先拆除侧墙、护拱、拱上填料,对主拱圈进行“卸载”,使主拱和腹拱的拱背完全暴露,其次对主拱圈拱背、拱脚进行布筋,现浇混凝土加大其截面,然后接高腹拱墩,按梁板桥施工简支桥面板,这样一来既减轻了主拱圈负重,又增强了主拱圈承载能力。加固改造后,经过几年来的使用证明,效果非常好。类似的例子还有很多,如2003年加固的湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)、2005年加固的福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)等等。
2.1.3 增加构件加固法 增加构件加固法主要是指增设纵梁提高承载能力或拓宽改建,增加横隔板加强横向联系。当墩台地基安全性能好,并具有承载能力,上部结构也基本完好,但其承载能力不能满足要求,同时要求加宽桥面时,一般采用增加承载能力高和刚度大的新纵梁使新旧梁互相联结共同受力。对于要进行拓宽改造的则还需要对墩台进行拓宽。
常使用的方法根据增加构件及新旧主梁联合受力形式可分为:增设纵梁加固(不拓宽桥面);增设边梁加固;单边拓宽技术改造;双边拓宽技术改造;增加辅助横梁加固。
绍兴斗门大桥是20世纪80年代修建的一座刚架拱桥(L0=40m),该桥通过20余年的使用,已出现多处病害,特别是重车过桥时,桥梁出现晃动。2004年通过对该桥病害的调查和分析,发现横梁太单薄(原设计为空心薄壁横梁)是导致重车过桥晃动的主要原因,加固改造时在每孔主拱腿上增设8道钢筋混凝土实心横梁,斜杆上增设4道钢筋混凝土实心横梁。改造后该桥至今完好无损,重车过桥时桥梁也不再晃动,运行完全正常。
河南南阳桐柏淮河大桥采用了增设大边肋进行加固加宽的技术方案,对上下部结构同时加宽,提高了结构的承载力。该桥加固完成至今,状况良好,并且有很好的视觉效果。
2.1.4 粘贴钢板加固法 粘贴钢板加固是采用粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构物形成整体,从而提高梁的承载能力的一种加固方法。若使用锚栓将钢板锚固在梁体上,则又称锚栓钢板法,这时钢板可适当厚一些。钢板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土结构抗弯刚度,使结构挠度减小,限制了裂缝的发展。并且施工时可以根据设计需要进行裁切钢板,有效的发挥粘钢构件的抗弯、抗压和抗剪的性能,受力均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象,除此以外,该方法还具有施工简便,快速,不影响结构外形,加固费用低,不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点。不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。
广州东圃大桥是1998年建成通车的一座跨越珠江的特大桥,主航道桥型为106.6m+2x160m+106.6m的预应力混凝土连续刚构,副航道桥型为51m+3x80m+51m的预应力混凝土连续刚构,2003年发现主航道桥边跨梁端腹板存在不同发展程度的斜裂纹,后来业主采用了粘贴钢板加固技术对其进行了加固。具体措施是对修补部位的混凝土表面进行修凿,使其平整;用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土表面和经过处理的钢板表面;以除去粘接面的油脂和灰尘;在钢板和混凝土粘接面上均匀地涂刷环氧基液粘接剂;用方木、角钢、和固定螺栓等均匀地进行压贴钢板;养生到所要求的时间,拆除压贴用的材料;在钢板表面上再涂刷养护涂料。该桥现在加固工程已完成,加固效果良好。
2.1.5 碳纤维加固法 粘贴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,两者共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性,不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能,以及施工速度快,施工工期短,粘贴质量容易得到保证等优点,因此是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维加固法中粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同工作的关键,也是两者传力途径的薄弱环节,因此粘结材料应有足够的刚度与强度保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。与其它加固方法相比,采用碳纤维加固旧桥能最小程度的改变原有结构的应力分布,保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。
广深高速公路福田互通立交桥现浇异形混凝土空心板梁梁底有多处裂缝,导致板内钢筋锈蚀,桥梁承载能力下降,发现后采用了粘贴碳纤维布的方案对其进行了加固,具体措施是处理裂缝处的混凝土表面,清除加固表面疏松部分,直至露出混凝土结构层,并打磨平整,应用强力吹风器或丙酮将表面粉尘彻底清除,使之干燥、干净;然后严格按照厂商提供的配合比和工艺要求在处理后的混凝土表面涂上底胶,按设计要求裁剪、粘贴碳纤维布。该桥加固后,恢复了承载力,后经观察,加固效果良好。类似的例子还有很多,如莘奉金高速公路春申路立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固等等。
2.1.6 桥面层补强加固法 桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载,常将原有桥面铺装层凿除,而且能使新老结合良好,共同受力。
目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法,等等。
2.2桥梁墩台与基础加固
2.2.1 扩大基础加固法 桥梁基础扩大底面积的加固方法,称为扩大基础加固法。此法适应于基础承载力不足或埋置太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀沉降,并且地基土质比较坚实时,可以采用扩大基础法进行加固。而对于扩大部分基础底部的地基承载力不足的问题,可采取在扩大部分基础下打入一定数量的桩以提高地基承载力,桩的参数根据地基变形计算来加以选定。扩大基础加固法,施工比较简单。缺点是它必须使新老基础连成一体共同承受上部荷载,故其加固费用较高,而且加固效果也不易控制。
2.2.2 高压旋喷注浆加固法 高压旋喷注浆,就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置,旋转并以一定的速度提升,同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出,冲击破坏土体,高压流切割并搅碎土层,使其成颗粒状分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而对地基进行加固的一种加固方法。旋喷注浆加固法,用途广泛,加固地基的质量可*而且效果好,成本低,加固效果明显,且施工便捷,目前已逐渐成为我国常用的对桥梁墩台基础处理方法之一。
2.2.3 粘贴钢板加固法、碳纤维加固法 桥梁墩台的加固改造也可以采用粘贴钢板加固法、碳纤维加固法增加墩台的刚度, 提高墩台的抗弯、抗压和抗剪能力,其加固方法、加固机理与2.1.4及2.1.5一致,在此就不再详述。
3 加固方案的选择
加固方案与诸多因素有关,选择合理的加固方案非常重要,常考虑下列因素:
1、桥梁结构型式;
2、桥位地形、水文、自然状况;
3、桥梁现状分析研究结论;
4、施工技术水平;
5、能否封闭交通;
6、预期加固效果;
7、资金投入量。
若定义:
建议: β>0.9,进行桥面板加固;
β=0.7-0.8,粘贴钢板、改变体系加固;
β=0.6-0.7,体外预应力、贴碳纤维加固。
加宽加固同时进行时,宜将加宽部分与原桥连为整体,以充分发挥新加部分的卸载作用。
上述各种常见加固方法可综合运用,优化组合,更能体现出加固效果及经济效益,但还应注意以下几点:
(1)不同的加固方法有对应的设计计算方法;
(2)加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结
构的制约, 如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;
(3)对于大跨径复杂桥梁结构的加固计算,一般
要做结构整体分析,有效工具是有限元法,必要时应考虑非线性影响。
4 结 语
桥梁的加固维修问题已经成为世界普遍关注的课题,为了规范、指导桥梁加固技术的应用,交通部在2001年西部交通建设科技项目中设定了“公路旧桥检测评定与加固技术研究及推广应用 ”项目,旨在通过该课题的研究提出一整套完整的、实用的公路桥梁检测、评定与加固成套技术,为我国公路危旧桥的改造提供技术支持,确保危旧桥的改造工作科学合理、经济安全。新的旧桥检测、评定、加固方面的规范即将出台,届时,桥梁加固将会做到“有法可依”。
8. 桥梁的基础和墩台的修理加固措施有哪些
希望对你有用。
1 桥梁加固的步骤与基本原则
一般来说,桥梁的加固包括现有桥梁的改造及病害桥梁的修复。其中,现有桥梁的改造一般是由于现在交通运输量的增长、设计荷载标准的提高、公路路基宽度的拓宽等使一些桥梁已不能满足当前交通运输的要求而进行改造;病害桥梁的修复一般是由于桥梁材料的老化,运营养护的不当等使一些桥梁出现了病害而进行维修。桥梁的加固与桥梁的设计一样,除了应满足设计规范,符合技术可行、经济合理、结构安全的原则外,还必须经过一定的程序和步骤,这就是所谓的加固概念设计。
1、桥梁结构由于结构失效或损伤经评估不能满足结构安全或正常使用要求时,必须进行加固。加固设计的内容及范围,应根据评估结论和委托方提出的要求确定,可以包括整体桥梁,也可以是指定的区段或特定的构件;
2、建立既有桥梁维修、加固、重建的经济分析模型,通过分析比较,选择技术可行、经济合理、对现有交通干扰较小的方案实施,以保证改造后的桥梁能安全运营;
3、根据需要改造桥梁的评估结论及经济分析,当得知现有桥梁可以通过加固、维修达到使用要求的结论后,再提出桥梁加固的设计方案;
4、对于大桥、特大桥,其主要承重构件需要加固补强时,加固设计方案应≮2个,进行方案比选和经济评估,选择最佳加固方案;
5、加固设计及施工尽量不损坏原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换;
6、加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可*、协同工作;
7、加固设计应按结构实际损坏情况进行计算;
8、在加固施工中,应尽可能减少对桥上和桥下的通行车辆及行人的干扰,采取必要的措施,减少对周围环境的污染;
9、在施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固方案设计者进行研究,待采取有效措施处理后,方能继续施工;
10、加固施工中,应采取安全监测措施,确保人员及结构安全。
总之,在具体的加固设计中,必需首先明确这种加固原则,才能做到“牢固可*、简便耐用、经济适用”。
2 桥梁加固的方法
加固,简单来说,就是通过一定的措施使构件乃至整个结构的承载能力及其使用性能得到提高,以满足新的要求。这些措施包括直接针对整个结构的,如体外预应力,改变了结构的应力状态,使其回到原设计状态或者更适应新的要求;有些措施是针对截面的,即通过提高截面某一方面的承载力强度(如抗剪强度),从而改善整个结构的承载力水平。
根据桥梁的加固原因、加固部位以及现有桥梁本身桥型方案的不同,应采用不同的加固方法。目前,桥梁上部结构常用的加固方法有:体外预应力加固法、体系转换加固法、增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法等;桥梁下部结构常用的加固方法有扩大基础加固法、高压旋喷注浆加固法等。现将以上加固方法一一介绍如下:
2.1 桥梁上部结构加固
2.1.1体外预应力加固法 体外预应力法的加固原理是在梁的下缘受拉区设置预应力材料,通过张拉对梁体产生偏心预应力,在此偏心压力作用下,使梁体发生上拱,抵消部分自重应力,减小了结构变形和裂缝宽度、改善了结构受力,能够较大幅度的提高结构承载力。与通常的预应力混凝土结构相比,力筋与原结构只在锚固点与梁连接,类似于无粘结预应力结构。这种方法在自重增加很小的情况下可大幅度的改善和调整原结构的状态,提高结构刚度、抗裂性。此法既适用于通行重车时的临时加固,也可作为提高桥梁承载力的永久加固措施。
该方法主要适用情况有:当混凝土梁中预应力筋或普通钢筋严重锈蚀及其它病害造成结构承载力下降;需要提高桥梁的荷载等级;用于控制梁体裂缝及钢筋疲劳应力幅度;适用于高应力状态下的结构,尤其是大型结构的加固等情况。
目前常用的体外预应力的方法有下撑式预应力拉杆加固法和外部预应力钢丝束加固法。
301国道盘锦立交主线桥和盘锦立交WH匝道桥,采用的都是体外预应力法进行加固,改善了桥梁的整体的使用性能,延长了桥梁的使用寿命。
2.1.2体系转换加固法 改变结构体系加固旧桥通常是指增设附加构件或进行技术改造,使桥梁的受力体系和受力状况发生改变,从而起到减小承重构件的应力,改善桥梁性能,达到提高承载能力的目的。这种技术具有提高结构承载力,增大结构刚度,减小挠度等优点。
常使用的方法有:拱桥转换为梁拱式拱上建筑法;梁桥转换为梁拱组合体系法;简支转连续法;多跨简支梁转为先简支后桥面连续体系法;增加辅助墩法等。以上加固方案形式各异,但加固实质相同,即均是为所加固的桥梁加入新的支撑点,缩短梁的计算跨径,从而提高结构承载力。
福建永安市大溪大桥为20世纪70年代初修建的9孔双曲拱桥,桥型为22.10m+25.60m+7x22.10m不等跨连续拱桥,设计荷载为汽车-13级,拖车-60,由于交通量的增加,该桥在运营期间产生了较大的病害,荷载等级不能满足现有交通运输的要求,2002年永安市对该桥该桥进行了检测,检测结果表明该桥可以通过采取加固措施,使其达到汽车-20级、挂车-100荷载等级的要求。加固方案采用了把连续拱桥转化为梁拱式拱上建筑体系的方法。加固改造时,首先拆除侧墙、护拱、拱上填料,对主拱圈进行“卸载”,使主拱和腹拱的拱背完全暴露,其次对主拱圈拱背、拱脚进行布筋,现浇混凝土加大其截面,然后接高腹拱墩,按梁板桥施工简支桥面板,这样一来既减轻了主拱圈负重,又增强了主拱圈承载能力。加固改造后,经过几年来的使用证明,效果非常好。类似的例子还有很多,如2003年加固的湖北鄂州涂家咀连续拱桥(L0=70m)、2005年加固的福建蒋乐积善连续拱桥(L0=30m)等等。
2.1.3 增加构件加固法 增加构件加固法主要是指增设纵梁提高承载能力或拓宽改建,增加横隔板加强横向联系。当墩台地基安全性能好,并具有承载能力,上部结构也基本完好,但其承载能力不能满足要求,同时要求加宽桥面时,一般采用增加承载能力高和刚度大的新纵梁使新旧梁互相联结共同受力。对于要进行拓宽改造的则还需要对墩台进行拓宽。
常使用的方法根据增加构件及新旧主梁联合受力形式可分为:增设纵梁加固(不拓宽桥面);增设边梁加固;单边拓宽技术改造;双边拓宽技术改造;增加辅助横梁加固。
绍兴斗门大桥是20世纪80年代修建的一座刚架拱桥(L0=40m),该桥通过20余年的使用,已出现多处病害,特别是重车过桥时,桥梁出现晃动。2004年通过对该桥病害的调查和分析,发现横梁太单薄(原设计为空心薄壁横梁)是导致重车过桥晃动的主要原因,加固改造时在每孔主拱腿上增设8道钢筋混凝土实心横梁,斜杆上增设4道钢筋混凝土实心横梁。改造后该桥至今完好无损,重车过桥时桥梁也不再晃动,运行完全正常。
河南南阳桐柏淮河大桥采用了增设大边肋进行加固加宽的技术方案,对上下部结构同时加宽,提高了结构的承载力。该桥加固完成至今,状况良好,并且有很好的视觉效果。
2.1.4 粘贴钢板加固法 粘贴钢板加固是采用粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构物形成整体,从而提高梁的承载能力的一种加固方法。若使用锚栓将钢板锚固在梁体上,则又称锚栓钢板法,这时钢板可适当厚一些。钢板固定于受拉混凝土表面可以增加混凝土结构抗弯刚度,使结构挠度减小,限制了裂缝的发展。并且施工时可以根据设计需要进行裁切钢板,有效的发挥粘钢构件的抗弯、抗压和抗剪的性能,受力均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象,除此以外,该方法还具有施工简便,快速,不影响结构外形,加固费用低,不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点。不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。
广州东圃大桥是1998年建成通车的一座跨越珠江的特大桥,主航道桥型为106.6m+2x160m+106.6m的预应力混凝土连续刚构,副航道桥型为51m+3x80m+51m的预应力混凝土连续刚构,2003年发现主航道桥边跨梁端腹板存在不同发展程度的斜裂纹,后来业主采用了粘贴钢板加固技术对其进行了加固。具体措施是对修补部位的混凝土表面进行修凿,使其平整;用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土表面和经过处理的钢板表面;以除去粘接面的油脂和灰尘;在钢板和混凝土粘接面上均匀地涂刷环氧基液粘接剂;用方木、角钢、和固定螺栓等均匀地进行压贴钢板;养生到所要求的时间,拆除压贴用的材料;在钢板表面上再涂刷养护涂料。该桥现在加固工程已完成,加固效果良好。
2.1.5 碳纤维加固法 粘贴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,两者共同工作,提高构件承载力,从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全线弹性,不存在屈服点或塑性区。由于碳纤维具有高强、轻质、耐腐蚀、耐疲劳等优异物理力学性能,以及施工速度快,施工工期短,粘贴质量容易得到保证等优点,因此是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维加固法中粘结材料的性能是保证碳纤维与混凝土共同工作的关键,也是两者传力途径的薄弱环节,因此粘结材料应有足够的刚度与强度保证碳纤维与混凝土间剪力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。与其它加固方法相比,采用碳纤维加固旧桥能最小程度的改变原有结构的应力分布,保证在设计荷载范围内与原结构共同受力。
广深高速公路福田互通立交桥现浇异形混凝土空心板梁梁底有多处裂缝,导致板内钢筋锈蚀,桥梁承载能力下降,发现后采用了粘贴碳纤维布的方案对其进行了加固,具体措施是处理裂缝处的混凝土表面,清除加固表面疏松部分,直至露出混凝土结构层,并打磨平整,应用强力吹风器或丙酮将表面粉尘彻底清除,使之干燥、干净;然后严格按照厂商提供的配合比和工艺要求在处理后的混凝土表面涂上底胶,按设计要求裁剪、粘贴碳纤维布。该桥加固后,恢复了承载力,后经观察,加固效果良好。类似的例子还有很多,如莘奉金高速公路春申路立交桥加固、107国道(深圳段)洋涌河大桥加固等等。
2.1.6 桥面层补强加固法 桥面补强层加固法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的方法。为了减小补强层增加的恒载,常将原有桥面铺装层凿除,而且能使新老结合良好,共同受力。
目前,在很多桥梁加固改造中,同一座桥梁,针对不同的部位、不同的构件、不同的改造原因同时采用了几种不同的方法。如宜宾马鸣溪金沙江大桥的加固,采用了增加构件加固法、粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;西藏尼木大桥的加固,采用了粘贴钢板加固法、碳纤维加固法、桥面层补强加固法;绍兴斗门大桥的加固,采用了增加构件加固法、桥面层补强加固法,等等。
2.2桥梁墩台与基础加固
2.2.1 扩大基础加固法 桥梁基础扩大底面积的加固方法,称为扩大基础加固法。此法适应于基础承载力不足或埋置太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。当构造物基础具有较大的不均匀沉降,并且地基土质比较坚实时,可以采用扩大基础法进行加固。而对于扩大部分基础底部的地基承载力不足的问题,可采取在扩大部分基础下打入一定数量的桩以提高地基承载力,桩的参数根据地基变形计算来加以选定。扩大基础加固法,施工比较简单。缺点是它必须使新老基础连成一体共同承受上部荷载,故其加固费用较高,而且加固效果也不易控制。
2.2.2 高压旋喷注浆加固法 高压旋喷注浆,就是先利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻入土层的预定位置,旋转并以一定的速度提升,同时将浆液或水以高压流的形式从喷嘴里射出,冲击破坏土体,高压流切割并搅碎土层,使其成颗粒状分散,一部分被浆液和水带出钻孔,另一部分则与浆液搅拌混合,随着浆液的凝固,组成具有一定强度和抗渗能力的固结体,从而对地基进行加固的一种加固方法。旋喷注浆加固法,用途广泛,加固地基的质量可*而且效果好,成本低,加固效果明显,且施工便捷,目前已逐渐成为我国常用的对桥梁墩台基础处理方法之一。
2.2.3 粘贴钢板加固法、碳纤维加固法 桥梁墩台的加固改造也可以采用粘贴钢板加固法、碳纤维加固法增加墩台的刚度, 提高墩台的抗弯、抗压和抗剪能力,其加固方法、加固机理与2.1.4及2.1.5一致,在此就不再详述。
3 加固方案的选择
加固方案与诸多因素有关,选择合理的加固方案非常重要,常考虑下列因素:
1、桥梁结构型式;
2、桥位地形、水文、自然状况;
3、桥梁现状分析研究结论;
4、施工技术水平;
5、能否封闭交通;
6、预期加固效果;
7、资金投入量。
若定义:
建议: β>0.9,进行桥面板加固;
β=0.7-0.8,粘贴钢板、改变体系加固;
β=0.6-0.7,体外预应力、贴碳纤维加固。
加宽加固同时进行时,宜将加宽部分与原桥连为整体,以充分发挥新加部分的卸载作用。
上述各种常见加固方法可综合运用,优化组合,更能体现出加固效果及经济效益,但还应注意以下几点:
(1)不同的加固方法有对应的设计计算方法;
(2)加固后的桥梁结构承载能力提高幅度受原结
构的制约, 如原结构配筋率、截面尺寸等,不可能无限制地提高承载能力;
(3)对于大跨径复杂桥梁结构的加固计算,一般
要做结构整体分析,有效工具是有限元法,必要时应考虑非线性影响。
9. 桥梁顶升更换支座需要做哪些资料,需要哪些表格,求相关表格及范本谢谢。
1.道路中连接线路、跨越障碍物的人工构造物,称为桥梁。
2. 桥梁分类
按桥梁建筑规模(总桥长)或技术难度分为:特大桥、大桥、中桥、小桥涵洞。
按上部结构的行车道位置分为:上承式桥、下承式桥和中承式桥。
按桥梁的结构体系分(梁-拱-索):梁式桥;拱式桥;刚架桥;组合体系;悬索桥
按主要承重结构所用材料划分:圬工桥(包括石、混凝土拱桥),钢筋混凝土桥,预应力混凝土桥,钢桥,钢-混凝土组合桥。
按桥梁用途来划分公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)。其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)
按跨越方式:固定式的桥梁开启桥、浮桥、漫水桥.
按施工方法整体施工桥梁——上部结构一次浇筑而成;节段施工桥梁——上部结构分节段组拼而成
桥梁涵洞分类
桥梁分类 多孔桥全长(m)
单孔跨径(m)
特殊大桥 L≥1000 Lk≥150 大 桥 100≤L<1000 40≤ Lk < 150
中 桥 30≤L<100 20≤Lk <40
小 桥 8≤L<30 5≤Lk < 20
涵 洞 ----- Lk < 5
注:1.多孔桥总长是指梁式桥、板式桥为多孔标准跨径总和;
拱桥为两岸桥台起拱线之间的距离;其他形式桥梁为桥面系行车道长度。
2.管涵、箱涵不论跨径或孔数均为涵洞。
3.桥梁的组成
从传递荷载功能划分:
(1)桥跨结构(上部结构):主梁以上部分称为上部结构(拱桥以拱脚截面以上)——直接承担使用荷载
(2)桥墩、桥台、支座(下部结构):支座以下部分称为下部结构;主梁和墩台之间的传力装置称为支座。——将上部结构的荷载传递到基础中去,挡住路堤的土,保证桥梁的温差伸缩
(3)基础——将桥梁结构的反力传递到地基
(4)附属结构
1.2 桥梁各部分名称——正确的描述桥梁结构各部分的名称是桥梁施工检测的基础,记录整理归档的必要条件
1
桥跨结构
1)净跨径——对于梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净间距,用 表示;对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
2)总跨径——是多孔桥梁中各孔净路径的总和,也称桥梁孔径,它反映了桥下宣泄洪沥水的能力。
3)计算跨径——对于具有支座的桥梁,是指桥梁 结构相邻两个支座中心之间的距离,用 表示。——对于拱式桥,是两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离。因为拱圈(或拱肋)各截面形心点的连线称为拱轴线,故也就是拱轴线两端点之间的水平距离。桥跨结构的力学计算是以为基准的。
4)桥梁全长——简称桥长,是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后结点之间的距离L以表示。对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长
5)桥梁高度——简称桥高,是指桥面与低水位之间的高差,或为桥面与桥下线路路面之间的距离。用H表示。
6)桥下净空高度——是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离,以h表示,它应保证能安全排洪,并不得小于对该河道通航所规定的净空高度。
7)建筑高度——是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离,它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关,而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定线中所确定的桥面(或轨顶)标高对通航净空顶部标高。
8)容许建筑高度——又称为容许建筑高度。显然,桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度,否则就不能保证桥下的通航要求。
9)净矢高——是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离,以 表示。
10)计算矢高——是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离,以 表示。
11)矢跨比——是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高与计算路径之比( ),也称拱矢度,它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。
1.3 桥梁的结构体系的特点
1.梁桥
梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力(恒载和活载)的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,与同样跨径的其它结构体系的桥梁相比,梁内产生的弯矩最大。
公路桥梁中应用最广的是装配式的混凝土梁(钢筋混凝土、预应力混凝土)桥。梁桥的结构简单,施工方便,对地基承载能力的要求不高,但其常用跨径在25m以下。梁桥又分为简支板(梁)桥、简支(肋)梁桥、连续梁桥、连续——刚构。(各自的特点)
跨中截面弯矩最大、支点截面剪力最大
适用的材料:受压区以抗压性能好是混凝土为主、受拉区以抗拉性能好是钢筋或预应力钢筋为主
施工方式:预制安装或整体浇筑
梁桥的分类:简支梁桥、连续梁桥、悬臂梁桥和T型刚构桥
2.拱桥
拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。拱桥在竖向荷载作用下,桥墩或桥台将同时承受垂直力和水平推力。水平推力将显著抵消荷载所引起在主拱圈(或拱肋)内的弯矩。与同跨径的梁桥相比,拱的弯矩和变形要小得多。鉴于拱桥的承重结构以受压为主,通常可用抗压能力强的圬工材料(如石、混凝土)或钢筋混凝土等来建造。但是对地基的变形和承载力要求较高。拱桥的跨越能力很大,外形也较美观,在条件许可的情况下,修建拱桥往往是经济合理的。
拱桥的分类:
1、按主拱圈使用的材料可以分为圬工拱桥、钢筋混凝土拱桥等;
2、按照拱上结构的形式可以分为实腹式拱桥与空腹式拱桥;
3、按照主拱圈所采用的各种拱轴线的型式可将拱桥分别称为圆弧拱桥、抛物线拱桥和悬链线拱桥等。
4、按结构受力图式分类三铰拱、两铰拱或无铰拱。
5、按主拱圈截面形式分类板拱桥、肋拱桥、双曲拱桥、箱形拱桥。
3.刚架桥
刚架桥的主要承重结构是梁或板和立柱或竖墙整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连结处具有很大的刚性, 在竖向荷载作用下,梁主要受弯,而在柱脚处也具有水平反力,其受力状态介于梁桥与拱桥之间。对于同样的跨径,在相同的荷载作用下,刚架桥的跨中正弯矩要比一般梁桥的小。根据这一特点,刚架桥跨中的建筑高度就可以做得较小。在城市中当遇到线路立体交叉或需要跨越通航河道时,采用这种桥型能尽量降低线路标高以改善纵坡并能减少路堤土方量。如地道桥。
4. 组合体系
1)梁、拱组合
梁和拱都是主要承重结构,两者相互配合共同受力。吊杆将梁向上吊住,就显著减小了梁中弯矩;同时拱和梁连接在一起,拱的水平推力传给梁承受,梁除了受弯矩以外尚且受拉。这种组合体系桥能跨越较一般简支梁桥更大的跨度,而墩台没有推力。对地基的要求就与一般简支梁桥一样。
2)斜拉桥(梁—索组合)
斜拉桥是典型的悬索结构和梁式结构组合的结构体系。由主梁、缆索和桥塔组成。充分利用了悬索结构和梁结构的特点。梁结构直接承受桥面外荷载引起的弯矩和剪力,桥塔两侧的斜拉索张紧后为梁结构提供弹性支承,同时承受由荷载引起的拉力,其拉力的竖向分量通过桥塔传至基础和地基;斜拉索中荷载引起拉力的水平分量,使桥结构承受轴向压力,相当于对梁结构施加预应力。
5. 悬索桥
悬索桥又称吊桥。特点是桥梁的主要承重结构由桥塔和悬挂在塔上的高强度柔性缆索及吊索、加劲梁和锚锭结构组成。桥跨上的荷载由加劲梁承受,并通过吊索将其传至缆索。主缆索是主要承重结构,但其仅受拉力。缆索本身是几何可变体,但可通过桥塔,锚锭结构及作用的荷载相组合,在空间形成有一定几何形状的平衡受力结构体系。主缆索的拉力通过对桥塔的压力和锚锭结构的拉力传至基础和地基。这种桥型充分发挥了高强钢缆的抗拉性能,使其结构自重较轻,能以较小的建筑高度跨越其他任何桥型无法比拟的特大跨度。
桥梁施工方法概述及施工方法选择
桥梁施工分为基础施工、桥梁墩台施工、上部结构施工。基础施工包括扩大基础、桩和管柱基础、沉井基础、地下连续墙基础、组合基础。桥梁墩台施工包括石砌墩台、就地浇注式墩台、预制装配式墩台。上部结构施工,按构件制作地点分类分为就地浇筑法、预制安装法;按结构形成方式,以桥墩为基准分为悬臂施工法、转体施工法;以桥轴端点为基准,逐孔施工法、顶推施工法、提升与浮运法;以横桥向为基准,横移施工法。
桥梁的常备式结构与主要施工设备
打桩、钻桩设备:打桩机、打桩机、压浆机等
挖土设备:反铲挖土机、推土机等
测量设备(测量仪器):经纬仪等
钢筋、钢板加工设备:电焊机、切割机等
起吊设备:龙门架、挂蓝、架桥机等
常备式施工设备:脚手架、万能杆件、钢板桩等
混凝土施工设备:拌合机、振捣器、混凝土泵等
预应力设备:千斤顶、镦头机、穿索机等
运输设备:汽车、火车、拖拉机等
排水设备:水泵、井点等
专用施工设备:导向设备、移动模架压路机等
桥涵施工测量的主要内容:
1、对设计单位交付的所有桩位和水准基点及其测量资料进行检查、核对;
2、建立满足精度要求的施工控制网,并进行平差计算;
3、补充施工需要的桥涵中线桩和水准点;
4、测定墩台纵横向中线及基础桩的位置;
5、进行构造物的高程测量和施工放样,将设计标高及必须的几何尺寸移设于实地;
6、对有关的构造物进行必要的施工变形观测和精度控制;
7、测定并检查施工部分的位置和标高,为工程质量的评定提供依据;
8、对已完工程进行竣工测量。
明挖扩大基础施工
一、扩大基础的施工工序
1、测量定位、2、基础放样、3、开挖和排水、4、基底检查处理(平面位置、尺寸大小、基底标高、土质均匀性、地基稳定性、承载力、基底处理和排水沟情况)、5、立模绑钢筋、6、浇筑混凝土、养护、7、拆模、8、回填土
二、扩大基础的开挖
陆上地基开挖分为无支撑、有支撑;其中有支撑开挖又分为直挡板式、横挡板式、框式、锚桩式、斜撑式、锚杆式、混凝土支护坑壁、钢板桩、钢筋混凝土桩护筒。
水中基础开挖分为土石围堰、木笼围堰或竹笼围堰、钢板桩围堰、套箱围堰。
基坑施工的注意事项
1. 观察坑壁边缘有无裂缝;2. 设护道;3. 静载距坑边缘0.5m,动载距坑边缘1.0m;4. 设截水沟;5. 观察坑壁边缘有无松散塌落;6. 坑底30cm人工开挖。
基底检验与处理
1、基底检验
1)检查基底平面位置、尺寸大小、基底标高;2)检查基底土质均匀性、地基稳定性及承载力;3)检查基底处理和排水情况;4)检查施工日志和有关实验资料。
钻孔灌注桩施工主要工艺:平整场地(水上围堰、搭平台)→定位埋护筒→钻机就位→钻进成孔→成孔检查→清孔→吊放钢筋笼→下导管→清孔与沉渣测试→浇筑水下混凝土→拆、拔护筒→挖桩头→桩质量检验→养护清场。
1平整场地
1)旱地场地平整、压实;桩位放样;三通一平
2)水中场地准备
(1)筑岛场地为浅水时应选择筑岛
(2)围囹场地为深水时宜才用围囹等工艺可采用钢管桩平台、双壁围堰等固定平台;也可才用附式平台。
2 埋设护筒
护筒的作用:固定桩位、导向头、隔离地面水、保护孔口、提高水位。
护筒顶:高出施工水位2.0m,地面以上0.5m
护筒的埋置深度:黏土、粉土地下1.0m;砂土地下2.0m;土岛河床底面以下1.0m。
护筒厚度:钢4~8mm;钢筋混凝土:8~10cm
①护筒采用4mm厚钢板卷制,内径为比钻孔桩设计直径大200~400mm,筒内采用人工除土方法沉入。护筒接头处保证能耐拉、压。
②护筒顶端至少应高出地面0.3m。
③护筒中心线应与桩中心线重合。护筒埋设中心位置与桩位允许偏差≤20mm,护筒倾斜度的偏差不得大于1%,埋设必须进入原状土20cm。
④护筒埋设完毕后,桩位中心点插上φ12钢筋,以利桩架就位对中。
⑤护筒埋设后,四周需用粘土回填、压实,防止钻孔时浆液漏失。
3 泥浆
1)泥浆池
泥浆池设置在机非分隔带位置,每个桥台侧个设置一个,每个泥浆池约150m3左右,且各池深度为1.5~2.0m,池体采用砼浇筑形式,并设置安全警示标志及围护措施。在泥浆池上配置15KW泥浆泵用于循环,护筒内泥浆通过泥浆泵抽至循环池,并使护筒内水位保持一定的水头,且泥浆不外泄。
(2)泥浆制备
护壁机理:孔壁土体液态支撑;形成泥皮稳定孔壁。
其它作用:悬浮钻渣、润滑钻具、正循环排渣。
土质:膨润土,水的PH值7~8之间,不含杂质。
化学处理剂:无机:纯碱等。促使颗粒分散、防止凝聚下沉;
有机:丹宁液、拷胶液等降低粘度
净化:重力沉淀法;振动筛净孔法。
3)泥浆循环
循环路线为:桩孔→循环池→沉淀池→泥浆池→桩孔
施工中产生多余泥浆、废浆和沉渣采用槽车等封闭式运输工具外运,弃至指定地点,杜绝环境污染。
注意事项:
①在开始钻孔前准备足够数量的优质粘土或膨润土以供调制泥浆。
②泥浆由水、粘土(或膨润土)和添加剂组成,其性能指标应符合JTJ041-2000的规定。钻孔泥浆应经常试验,对不符合规定的泥浆,必须及时调整。
③护筒内的泥浆顶面,应始终高出筒外水位至少1.0m。
④当使用短的临时护筒时,钻孔中应充满泥浆以稳定钻孔。
4. 成孔施工
(1) 成孔操作程序
1)施工前安排专职施工员在现场负责操作,并给予书面要求,内容包括合适的钻孔方法应达到的钻孔深度、检验方法、混凝土配合比等详细要求以及完成一个桩和进行下一个桩之间的最短时间和施工进度安排等。并将此书面要求复印一份送交监理工程师,经批准后,钻孔桩的施工才能开始。
2)钻孔委派有经验的施工人员担任。钻孔前,对施工人员作全面的技术交底,使施工人员对钻孔所在地区的地质和水文等情况,必须有全面了解。
3)钻孔时认真做好记录。钻孔作业要分班连续进行,填写的钻孔施工记录交接班时交待钻进情况和下一班要注意的事项。
4)经常注意地层变化,在地层变化处均应捞取渣样,判明后记入记录表中,并与地质剖面图进行核对,同时也要按地层的变化及时调整泥浆的性能指标。钻孔过程中,若发现钻孔位置处的地质情况与设计图纸上描述的有显著差别时,写出书面报告请示监理工程师,也可根据实际情况变更原有设计,但必须向监理工程师提供详尽的设计计算书和地质资料等。在监理工程师批准之前不得进行下一步工作。
5)孔位必须准确(符合质量标准),开钻时要慢速钻进等导向部位或钻头全部进入地层后,方可加速钻进。
6)钻机底座应平衡、坚固,滑轮与钻盘中心孔、护筒的中心,应在同一铅垂线上。钻机就位后要进一步校核钻机平台是否水平,平台和顶端是否稳定,如下水平不稳定立即调整要确保在钻进过程中不产生位移或沉陷。采用正级循环钻孔都要采用减压钻进即钻机的主吊钩始终处于受力状态,而所受的力为钻具(钻头与钻杆)重力的20%。
7)钻具下放前,仔细做好检查工作,钻进过程中,应注意第一、二根钻杆的进尺,保证钻具与孔的中心垂直,同时需要吊紧钻具,均匀钻进,须指定专人操作。
8)钻进中需要根据地层的变化而变化钻进参数,在整个钻进过程中应指定专人操作。在粘土中钻进,选用尖底钻头,中等转速,大泵量,稀泥浆;进尺不得过快,过快钻杆易折断,泥块不易粉碎。
(2)钻机选型
根据地质条件选用适合的钻孔机械或成孔方式
冲击法、冲抓法、旋转法。
1)冲击钻机钻孔 十字形钻头、管形钻头
冲击钻孔的施工要点
邻孔混凝土达2.5MPa后开钻;开孔小冲程;孔深为钻头高加冲程后正常冲击。
粘性土、风化层、砾砂石等,中、低冲程:1~2m;砂卵石等,中等冲程:2~3m;基岩、漂石和密实卵石层,高冲程:3~5m;十字形钻头钻 1.5m以上孔径分2级,管形钻头0.7m以上孔分2~4级(分级扩钻)。
2)冲抓钻机钻孔
3)旋转钻机钻孔
4)加藤钻机 有冲击、冲抓式、旋转式钻头,并可用压入套管护壁施工灌注桩,桩径1.0~2.0m
5)钻孔事故 常见事故:坍孔、钻孔漏浆、弯孔、糊钻、缩孔、梅花孔、卡钻和掉钻。
(3)成孔检验
①在钻孔完成后,使用经纬仪、测绳等仪器对成孔进行检查并报送监理工程师,未经检查和监理工程师批准的钻孔不得浇注混凝土。
②孔径和孔深必须符合图纸要求,当检查时发现有缺陷,向监理工程师报告并提出补救措施的建议,在取得批准前不准继续施工。
4. 清孔
①成孔检验完成后,立即进行清孔,清孔方法结合本项目地质情况采用换浆清孔方法。清孔时,孔内水位应保持在孔外水位1m以上。
②第一次清孔:钻孔至设计深度后,停止进尺,稍提钻具离孔底10~20cm,保持泥浆正常循环,定时空转钻盘,以便把孔底残余泥块磨成泥浆排出,清孔时间约为30分钟。
③第二次清孔:第一次清孔后,提出钻具,测量孔深,接着应抓紧时间安放钢筋笼及混凝土导管,随后进行第二次清孔,时间一般为0.5~1小时。
④第二次清孔后,孔底沉渣厚度应≤20cm,泥浆指标为1.15~1.20,粘度为18~24s,含砂量为4%左右。
⑤清孔结束后,孔内保持水头高度,并应在30分钟内灌注混凝土。若超过30分钟,必须重新测定泥浆指标,如超出规范允许值,则应再次清孔。
清孔的目的:减薄沉淀,提高孔底承载力;沉渣厚度:柱≯10cm;摩擦柱≯30cm。
清孔的方法:抽渣法,吸泥法,换浆法。
施工要点:及时清孔防泥浆沉淀;补充清水和新泥浆,保持水位。柱桩灌注前,应射水冲孔3~5min,水压0.05MPa。
钢筋笼制作
②钢筋笼制作要求
a、钢筋笼制作前清除钢筋表面污垢、锈蚀,准确控制下料长度。长桩骨架的制作分段进行,分段长度根据材料的定尺长度(通常情况下定尺长度一般为9m),满足吊装时不变形,同时接头要错开,在同一截面内接头量不能大于50%。为确保骨架在吊装时不变形除,在骨架中间隔2m增设一道加强箍外还均采用多吊点起吊方法来解决。
b、钢筋笼采用环形模制作,制作场地保持平整。
c、钢筋笼焊接选用E50焊条,焊缝宽度不小于0.7d,厚度不小于0.3d。
d、钢筋笼焊接过程中,及时清渣,钢筋笼两端的加强箍与主筋应全部点焊,必须焊接牢固,其余钢筋笼缠筋也采用点焊固定。
e、钢筋笼主筋连接采用单面焊接,焊缝长度≥10d,且同一截面接头数≤50%错开。
f、在每只钢筋笼上、下各设置一道钢筋定位控制件,每道沿圆周布置4根。保护层厚度为50mm。
g、成型的钢筋笼平卧堆放在平整干净的地面上,堆放层数不应超过2层。
钢筋笼安放
①钢筋笼的安放标高,由护口管顶端处的标高来计算,安放时必须保证桩顶的设计标高,允许误差为±100mm。
②钢筋笼下放时,仔细对准孔位中心,采用正、反旋转慢慢地逐步下沉,防止碰撞,放至设计标高后立即固定。
③钢筋笼安装入孔时和上下节笼或钢筋笼进行对接施焊时,钢筋笼必须保持垂直状态,对接钢筋笼时两边必须对称施焊。
④孔口对接钢筋笼完毕后,严格执行中间验收程序,合格后方可继续下笼进行下一节笼安装。钢筋骨架在吊装前对骨架分段数量进行核对,以防钢筋骨架长度达不到设计要求。
⑤当提升导管时,必须防止钢筋笼被拔起。浇注混凝土时,必须采取措施,以便观察和测量钢筋笼可能产生的移动并及时加以处理。