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桥梁加固论文精选(九篇)

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桥梁加固论文

第1篇:桥梁加固论文范文

关键词:服役;桥梁加固

前言桥梁在营运使用过程中,或者由于某种原因而产生较大损坏,承载能力降低;或者,随着交通运输的日益繁忙,桥梁承载能力和通过能力不能满足要求。解决服役桥承载能力和通过能力不足的问题,通常有二种方案可供选择:一是拆除服役桥后重建新桥的重建法和换下全部服役桥主梁,架设荷载等级高的新梁的换梁法,另一种即采用各种加固措施,或除采取加固措施外,同时对服役桥加以拓宽的加固法。前者施工费时、费力,且造价较高,后者所需费用节约很多,一般仅为建造新桥的1/10至3/10[1]。显然,桥梁的加固与维修具有非常明显的现实价值。

1.服役桥维修加固的特点

与新建桥梁工程相比,服役桥的维修加固施工有不少特点。首先,维修加固的标准与设计时所采用的标准往往会有不同。由于服役有建筑物的存在,以及未来使用年限要求的不同,桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如,服役桥的荷载等级假设是汽车-13级,而经加固后,其荷载等级可能会提高[1]。故应在保证行车安全的前提下,根据使用要求和耐久性要求的具体情况,正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。其次,维修加固工作的难度要比新建时大。维修加固桥梁建筑物的工作必须在不妨碍交通的条件下进行,因此,往往会增加不少困难。即使会使施工产生困难,也必须尽量照顾交通。为此,在桥梁维修加固工作中,应从设计上和施工组织上采取有效措施,尽量减少对交通的影响。再者,桥梁的维修加固工作应充分利用原有结构。桥梁的维修加固,应在对原有结构作周密、细致检查评定的基础上,合理利用原有结构,能不更换原有结构的就不更换,能充分利用服役桥的,要充分利用。

2.桥梁加固的工作内容及步骤

2.1桥梁加固的工作内容

桥梁加固与改建工作的主要内容:对发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵设备彻底进行整治加固、改善和更新。目的是恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限;提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通过能力。桥梁加固与改建工作的主要内容有:

对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构件进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁上部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构;部分或全部更换桥梁损坏或破服役了的结构物。

桥梁的加固与改建工作,应充分利用原有的部分,凡能加固的,则不宜改建。如能部分改建的,则不应全部改建。

2.2桥梁加固的工作步骤

对服役桥进行维修加固,一般可采用如下的步骤:

(1)检查桥梁现状及损坏情况;

(2)调查桥梁历史技术资料及现有交通状况;

(3)提出维修加固或改建方案并进行分析比较;

(4)确定方案并付诸实施,即进行维修加固或改建施工。

3.桥梁加固的原则及方法

3.1桥梁加固的原则

(1)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。因此,桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则,只有在复杂的情况下,才更改其结构。

如仅加固仍不足以适应交通运输的需要,必须进行重建桥梁的一部或全部时,则重建桥梁需考虑到将来的发展,并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。

(2)桥梁加固可以有各种不同的方式,视服役桥的情况,承载能力的减弱程度以及今后的任务而变。桥梁的加固一般有如下几种[2]:

1)扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度。

2)以新的结构代替服役的应力不够的结构。

3)改变原结构的受力体系,使原结构减少受力。

4)对原结构施加外应力(如预应力),以改变原结构的受力图形,达到提高桥梁刚度和强度的目的。

(3)采用扩大或增加桥梁构件截面的方法进行加固时,应特别注意新加部分与原有部分的结合,使其成为一个整体起到加固作用。

(4)不管采用何种加固方案,都应考虑投资少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好的耐久性等方面的要求。.2桥梁加固的主要方法

3.2.1扩大或增加构件截面法

(1)桥面补强层加固法

通过一定的工艺和结构措施,在梁顶面(桥面)上加铺一层钢筋混凝土面层,使其与原有主梁形成整体,达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的,以提高桥梁的承载能力。其特点是:

1)施工简便,亦较经济,但加铺梁面层后,静载增加,承载能力提高不显著;

2)施工需凿除原有桥面铺装,同时考虑到新服役混凝土相结合,新浇混凝土的干燥收缩影响等,尚需设置连续钢筋和钢筋网等;

3)此法利于在抗压截面较小的场合使用;

4)浇筑后混凝土须经养护,故必须对交通加以限制。

(2)增大梁截面和配筋加固法

在梁底或侧面,加大钢筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗弯截面加大,提高梁的承载能力,其特点是:

1)为加强新服役混凝土的结合,需对服役梁面凿毛工作,操作麻烦、凿除工作量大,常需在桥下搭设脚手架;

2)对T形梁有采用底面及侧面同时加大,以及底部马蹄形加大两种加固形式;

3)加固效果显著,适用于梁桥及拱桥对拱圈的加固。

(3)钢板粘贴或增设其他钢梁,以作成组合梁的加固法

用环氧树脂类粘结剂,将钢板(或槽钢)粘贴锚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,以钢板代替钢筋作用,提高梁的承载能力,其特点是:

1)不需要破坏被加固的原有结构物;

2)加固工程几乎不增大原结构的尺寸;

3)尽管工程质量要求很高,但施工时并不要求高级的专门技术人员操作;

4)能在短期内完成加固工程;

5)几乎可以不改变具有历史价值建筑物的原有艺术特点。

(4)粘贴炭纤维布加固法

碳纤维是一种高新材料,它有着优异的力学性能,是在几千度的高温下经特殊工艺制造出的一种高科技产品。用环氧树脂类粘结剂,将炭纤维粘贴锚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,提高梁的承载能力,其特点是[1]:

1)优异的力学性能。可有效应用于多种形式的结构补强,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展等等;

2)优异的化学稳定性。碳纤维片具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力,具有足够的适应气温变化的能力,外加防火涂料后可以有效地防火。因此,可以大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力,延长构件寿命;

3)材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外形,增加的结构重量可以忽略,便于用所需的色彩涂装,而不留补强痕迹,这是其他方法不可比拟的;

4)施工工序简单。可用小型电动工具操作,工种少,用工少,工期短,进度快,更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工,而不影响补强效果,从而大大缩短施工断交的时间,具有较大的经济效益和社会效益。

3.2.2改变结构体系法

(1)增设纵梁法

在墩台地基安全性能好、并有足够承载能力的情况下,可增设承载力高和刚度大的新纵梁。当基础承载力不足时,必须对基础采取加固措施。新增主梁与服役梁连接,共同受力,从而达到提高桥梁承载力的目的。当新增主梁位于两侧时,则兼有加宽的作用[3]。

(2)增设立柱或桥墩,使简支变连续,或改桥为涵的改变结构体系法

通过改变桥梁结构体系,如在简支梁下增设支点(墩台),缩短桥跨,或把相邻两跨简支梁加以连接,从而使简支梁变成连续梁。对于小桥,还可采用改桥为涵的形式,来提高桥梁的承载能力。前者,一般为临时通过重车的应急措施,后者则必须视通航及排洪灌溉而定。

随着我国公路交通运输事业的蓬勃发展,新建桥梁不断涌现,而原有桥梁也在不断地老化。服役桥的加固是一项具有现实意义而又复杂的工作,它所需要考虑的因素及涉及到的问题很多,从某种意义上,无论是技术改造方案的拟定与设计计算,还是技术改造的具体实施,都是值得人们不断地去研究的方向。

参考文献:

[1]杨文渊,桥梁维修与加固[M],人民交通出版社,1997年

[2]李有丰,桥梁检测评估与补强[M],机械工业出版社,2003年

第2篇:桥梁加固论文范文

关键词:公路桥梁,病害,养护,对策

 

0.前言

公路桥梁养护是保证车辆高速、安全、舒适行驶的不可缺少的经常性工作。做好现有公路桥梁的养护和改造是各级公路桥梁管理机构的首要任务。论文参考网。公路桥梁养护的目的和基本任务包括下列内容:经常保持公路桥梁及其设施的完好状态,及时修复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通。采取正确的技术措施,提高养护工作质量,延长公路桥梁的使用年限。防治结合,治理公路桥梁存在的病害和隐患,逐步提高公路桥梁的抗灾能力。对原有技术标准过低的路段和构造物以及沿线设施进行分期改善和增建,逐步提高公路桥梁的使用质量和服务水平。

1.公路桥梁的病害及养护

1.1桥梁裂缝的病害及养护

1.1.1桥梁的裂缝的病害

对于钢筋混凝土桥,由于混凝土本身抗拉强度很小,初拉应力可能引起混凝土产生细小裂缝,不过肉眼较难发现,当运营初期梁承受活荷载时,裂缝使有所发展。实际上,由于钢筋混凝土结构今的受拉钢筋的应该大大超过混凝土的极限拉伸应变, 所以不可避免地会发生裂缝。

在初拉应力和弯曲应力作用下, 混凝土的裂缝对梁的强度影响不大。按耐久性要求,如果裂缝细小(<0.2mm),则暴露于大气中的梁中的钢筋不致锈蚀、即使裂缝达到或略超过允许值(0.2mm),只要已趋稳定,对梁的强度也不会有明显的影响,对行车不必采用特别的限制。但当裂缝发展较多且宽度较大时,梁的刚度会于降,钢筋易受有害介质的侵蚀,结构物的寿命就会缩短。因此,对于那些不断发展的裂缝,要特别注意观察。对于连续梁、拱等超静定结构,必须注意因基础不均匀下沉所造成的裂缝的发展。如下沉不止,则可能导致结构物破坏。论文参考网。另外,预应力混凝土的箱梁,由于昼夜温差过大,也可能引起裂缝的产生。

1.1.2裂缝的维修与加固措施

①对钢筋混凝土桥的构件,应该特别注意观察其受拉区的裂缝。对未超过允许值的裂缝,为预防其受大气因素影响,一般可采用涂刷水玻璃或环氧树脂的办法,对裂缝进行封闭处理;当裂缝大于允许值时,一般采用空压式的方法来灌注外氧树脂填充裂缝; 当裂缝大于0.4-0.5mm时,应将裂缝凿开、刷净,然后建模补以环氧砂浆或高强度等级的水泥砂浆,如果体积较大,可用小石子混凝土予以补强;如果裂缝大大超过允许值,则应采取加固或更换构件的办法来解决。但应查

明原出并通过计算来确定。②对砖、石、混凝土拱桥的裂缝,可以采取上述措施处治:勾缝处理;当拱桥的纵向裂缝超过允许值时,一般采用跨中、1/4 处和拱脚附近各设一道横向钢板来加固, 或在上述位置加设五道横向预应力拉杆以防止裂缝发展;拱桥的砌体结合不好或受力不均,填土松散,基础沉降等发生的较深裂缝,要采用压注水泥砂浆进行修补,或做镶面石或设置混凝土帮面、帮圈来加固,严重部位必须进行翻修、石拱桥灰缝如有脱落,如风化剥落,可喷注每层厚为1.0-3.0 cm 的10号以上水泥砂浆,分2-3 层喷注,每隔一至两日喷—层,必要时,可加布一层钢丝网;当裂缝已贯穿墩台,可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。

2.水泥混凝土路面的病害及养护

水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下,会因混凝土板、接缝、基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏,其中既有设计的原因,也有施工质量的问题,以及人为的、外界的因素,也可能是各种因素相互影响造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下,其使用年限要比其他路面长,但一旦开始损坏,则会引起破损的迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性的养护, 通过日常的观察, 及早发现缺陷, 查明原因,及时采取相应的处治措施,使路面保持完好的状态。

①水泥混凝土路面养护丁作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针。根据路面实际情况和具体条件,以及水文、地质、气候、交通和出路等级等情况,采取预防性、经常性的保养等相应修补措施,对于较大范围路面修理,应安排大、小修或专项工程,使路面处于良好的技术状况。②水泥混凝土路面应以机械养护为主,并积极采用新技术、新材料、新工艺。③水泥混凝土路面养护必须贯彻安全生产的方针,其安全技术、劳动保护等必须符合有关规定,做到安全生产,文明施工,保护环境。

3. 公路桥梁养护带来的思考

3.1公路桥梁养护大、中修和改造工程原则上由公路桥梁管养单位组织实施, 公路桥梁改建的组织实施按现行基本建设程序和规定执行。

对技术状况为一、二类的桥梁应加强小修保养,防止出现明显病害。对技术状况为三类的桥梁应及时进行中修,防止病害加快扩展,影响桥梁安全运营。对技术状况为四类桥梁应及时采取管理措施,对技术状况为五类的桥梁应及时封闭交通,保证安全,并依据桥梁特殊检查结果和技术论证分析,安排大修、改造或改建。对荷载等级、抗灾能力、安全防护标准等技术指标低于所在公路技术标准的桥梁,应有计划地进行技术改造。对宽度不能满足所在线路技术标准要求且影响通行安全的桥梁,应有计划的进行加宽改造。论文参考网。对已有的桥梁防船舶碰撞设施应加强维护。

3.2公路桥梁管养单位应采取有效措施,加强公路桥梁养护工程的施工管理。

对需要封闭交通或长时间占用行车道施工的公路桥梁养护工程,除紧急情况外应在项目开工前15 日,相关信息并办理施工许可。干线公路上的断交施工信息应及时报省级桥梁监管单位备案,高速公路、国道上的断交施工信息由省级桥梁监管单位及时按规定报交通运输部备案。桥梁养护工程施工必须建立健全安全管理制度,落实安全分管领导和责任人; 施工单位应按照《公路养护安全作业规程》相关规定,做好施工现场标化建设,合理布设施工作业区,设置标志和安全防护设施,保证施工车辆、人员和过往车辆的安全,必要时还应协助有关部门做好交通疏导工作。公跨铁桥梁养护工程动工以前,应与铁路部门取得联系,确保安全。

参考文献

[1]陈明宪,方志.纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C],2004.

[2]田春艳,刘勇.高速公路桥梁常见病害原因分析及对策探讨[A].北京国际桥梁结构评估研讨会论文集[C],2004.

第3篇:桥梁加固论文范文

【关键词】桥梁;养护管理;问题;探析

中图分类号:TU997 文献标识码: A

桥梁养护要按照“预防为主,防治结合”的原则,以桥面养护为中心,以承重部件为重点,加强全面养护。认真落实部颁《公路桥涵养护规范》,每年在桥梁定期检查的基础上,制定详细的维修计划,提出相应的处治和修复措施及时进行养护维修。加强养护维修质量监督,确保处治有效。增强责任意识,明确工作目标,持之以恒地开展好桥梁养管工作。

一.目前桥梁管理中存在的问题。

1. 部分桥梁设计承载力低,不能满足重载交通要求。

2. 注重桥梁构件强度验算,忽视耐久性设计。20世纪60年代~90年代初期建造的城市桥梁,限于当时的技术标准,仅验算构件强度,对耐久性设计重视不够。目前桥梁构件材料老化、退化现象严重,病害频发,沿海桥梁构造物混凝土受氯离子侵蚀,损坏现象严重,直接影响在役城市桥梁的安全通行。城市桥梁使用寿命不仅取决于其构件强度,还取决于构件的耐久性,也就是构件在使用期内保持强度和结构完整的性能,限于当时技术水平和经济发展水平,2004年前我国城市桥梁对耐欠性设计重视不够,未按使用寿命验算,桥梁设计时仅要求满足强度指标。因此,目前在役的大多数城市桥梁耐久性不足,使用寿命难以达到期望设计基准期,造成在役城市桥梁提前“退役”。

3. 对中小桥梁次要构件和附属设施设计重视不够。同时,通航河道桥梁缺少防撞防护设施,通航船舶碰撞桥墩或净空高度不足碰擦梁板造成桥墩和梁板受损,存在严重安全隐患。

4. 施工技术水平低,检测措施不到位。早期建造的城市桥梁限于当时的施工技术条件,机械化程度低,应用新技术、新材料、新工艺、新设备少,监控检测手段不到位,未推行监理制,难以保证桥梁构造物的施工质量。

5. 超限运输车辆对桥梁的损害。受超限车辆频繁通行影响,造成桥梁承重结构损坏。

6. 部分城市桥梁疏于养护管理。一是公路养护管理重养路面质量、轻养桥梁,对桥面、支座、伸缩缝、护栏等养护管理重视不够,橡胶支座、伸缩缝老化变形破损,原钢支座锈蚀失效,原活动支座变为固定支座,主梁由受弯构件变成弯拉构件;二是桥梁检查不够。桥梁服役期内,由于构件材料的劣化、外因作用等原因,会出现各种病害,只有通过检查才能及早发现病害,评定其技术状况,进而提出维修对策;三是早期修建的桥梁资料缺失,不利于后续养护管理。旧桥加固设计需竣工图,不然无法进行加固设计验算,只能采用拆除重建方案;四是河床下游挖砂严重,疏于管理,受汛期洪水冲刷,圬工墩台易被冲空毁坏;五是桥梁加固修复资金短缺,得不到及时修复,潜在严重安全隐患。

7. 桥台桩基出现环向裂缝。受当时施工、资金等因素影响,部分桥梁两侧台背回填、基底软基处理不够,桥头跳车现象严重,受车辆动荷作用、桥头填料压密及基底压缩变形,产生土侧压力,造成桥台桩基出现环向裂缝,影响桥梁运营安全。

8. 桥梁抗灾能力弱。据检测分析,在役城市桥梁易受台风暴雨、河水急流、河床变迁和冲刷等影响,造成桥梁墩台冲空、毁坏。

二.桥梁养护管理对策。

1. 明确养护管理职责。根据现行《公路桥涵养护规范》(JTGH11)、《公路桥梁养护工作制度》等规定,明确桥梁养护管理单位和监督单位,合理确定工作职责。按照交通运输部和桥梁养护工程师制度要求,结合辖区桥梁数量,配备足额的桥梁养护工程师和技术人员,明确管养职责。

2. 健全检查评定制度。贯彻“预防为主、安全至上”工作方针,提高城市桥梁结构的耐久性和安全性,开展周期性检查,每年安排一定数量的城市桥梁检测,系统掌握桥梁技术状况,进行分类评定,制定相应养护对策。

3. 明确危病桥梁确认权限。

4. 规范桥梁检查程序。

5. 建立桥梁管理体系和数据库。改变传统的桥梁应急抢修养护管理方法,注重监控防范,把安全隐患消灭在萌芽状态。抓好在役城市桥梁的检查、技术状况评定、养护对策、维修加固或改造、交(竣)工验收等有关技术资料的搜集、整理、归档,建立完整的桥梁养护档案和数据库。建立桥梁工程师管理网络、信息快速传输系统,不断提高桥梁工程师的技术业务水平,对桥梁病害勤检查、早发现、善处理,建立健全一桥一档的桥梁管理系统,发挥桥梁经常性检查、定期检查、特殊检查的作用,做到防微杜渐、有备无患。

6.加大桥梁治超力度。禁止大于桥梁设计荷载标准的车辆通行,或采取技术措施后通行。根据在役城市桥梁的承载能力,综合分析并确定限载标准,设置限载标志。一般情况下,一条技术标准等级相同的公路应设置相同的荷载等级,避免设置不同等级的荷载标准。对未达到标准的在役城市桥梁,可通过维修加固或改造升级达标;对一时难以达到标准的桥梁,可通过应急加固措施达标。同时,应加强桥梁应急处置管理,制定以桥梁坍塌事故为重点的养护突发事件及灾害性事件应急预案,重视四、五类危病桥梁及超过使用年限的危旧桥梁管理。

7.加强桥梁修复改造计划及施工管理。根据桥梁检查评定技术状况,确定养护对策,科学制定桥梁小修保养、中修、大修或改造等方案,规范管理工程实施,加强监督检查。注重提高城市桥梁抗灾防灾能力,加大对河床下游挖砂监管,确保使用状况良好。随着公路大桥、特大桥、跨海大桥、结构特殊桥梁的日渐增多,在现有公路养护管理体制下,单纯依靠公路管理部门,无论从人员配备、技术水平、机械设备等方面均难以保证。

8.提高认识,加强领导。桥梁是公路构造然包括对桥梁的养护。各级政府、交通公路部门要克服重路面养护轻桥梁养护的思想倾向,牢固树立养路必养桥的理念。要认识到桥梁是打通河流沟壑等天堑的十分重要的建筑物,且是投资较大、使用价值较高的交通公路基础设施。如果不加强养护维修,小毛病会发展成大毛病,严重者甚至造成桥梁寿命缩短和坍塌。各级政府、交通公路部门要把城市桥梁养护工作作为提升公路整体养护水平的一项重点工作来抓,每年对桥梁养护工作做出安排部署,定期召开专题会议,研究确定桥梁养护工作的重点和任务,及时处理桥梁养护工作中存在的问题。全面落实专职桥梁工程师为主的桥梁养护管理责任制,配备专职桥梁养护工程师和专职桥梁养护技术员,明确各自工作职责,严格落实桥梁养护管理责任体系。

三.结束语

随着交通运输事业的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度及车辆载重越来越大,尤其是拖挂运输、集装箱运输、个体户载重货物运输等重型车辆日益巨增,这对许多城市桥梁的安全性提出了更高的要求,特别是年代较远的低等级载荷桥,已远远不能满足使用上的要求,危桥数量逐年增多,特别是近年来桥梁坍塌事故频繁发生,所以加强桥梁日常养护检查,维修及病危桥梁的加固,力求充分利用,延长其使用寿命,以满通运输发展的需要。

参考文献:

[1]张渊波 公路桥梁养护管理中存在问题思考及对策 [期刊论文] 《中国新技术新产品》 -2010年5期

[2]王中成 周方旭 浅析我国高速公路桥梁养护管理 [期刊论文] 《价值工程》 2010年36期

第4篇:桥梁加固论文范文

关键字:桥梁耐久性;桥梁安全性能检测;桥梁评估;桥梁加固

中图分类号:[TU997] 文献标识码:A

随着我国公路交通的迅速发展,据统计,至2008年底,我国的公路桥梁已经达到59.46万座。但年代已久的桥梁,因受当时的技术水平所限,当时的标准、设计,施工水平已经落后发展的需求,加上年代已久的桥梁缺乏有效的养护与维修,因此,不同程序存在一些损害或者桥梁承载力不足;近年新建设的桥梁,也暴露出种种问题,不实施加固则不能投入正常使用。

为提高我国公路桥梁的检测、评定、加固的技术水平,笔者对桥梁安全性能评定和加固作出研究。

一,评估桥梁的各种方法

在桥梁的运营及维护价段,对桥梁定期检测同时作出准确的评估,可对桥梁进行加固和维修,进而保证桥梁的耐久性。

目前对桥梁的耐久性评估方法如下:

①目测打分法

评估方法:分为(完好、良好)一类-五类(危险)共五个等级。

评估特色:仅限于有经验的技术人员,评估主观性强、依赖评定人员的经验与判断。

②分析检算法

评估方法:涉及桥梁调查、检测、检算、分析承载能力,评定荷载试验等各方面。

评估特色:目前系统、完整,通过简单的方法或简捷的理论公式得到承载能力的定量数值。

③荷载试验法

评估方法:对桥梁进行外观调查、粗略评定,再进行荷载试验。

评估特色:利用现场测试技术,可用于桥梁实际工作状态不明确的评价和研究,能弥补主观评价和分析计算方法的不足,进一步降低评价中的不确定性,成本高。

④专家经验评定法

评估方法:计算机模拟专家的知识、经验、水准对旧桥进行评估。

评估特色:设计、施工、管理均存在不确定因素,及未涉及因素

⑤基于可靠理论法

评估方法:可靠度方法从结构概率出发,以合适的荷载与抗力作为随机模型,通过结构抗力和负荷来评估可靠度。

评估特色:桥梁随时间变化,使用期不同,可靠概率也不相同。荷载的增加与桥梁结构的破损,桥梁系统可靠度时间逐渐缩小。近来认为,计算机系统失效概率和可靠度指标,均无法对承载能力进行准确评估。

⑥层次分析法

评估方法:评价模型与指标体系依靠它来建立。

评估特色:符合人们一般的定量与定性相结合的桥梁评估方法,然而存在一定缺陷和局限性。它仅仅只能在过往的方案中挑选,对方案粗略排序,无法创新新的思路,评估得出的结果主观成份较大。

⑦模糊综合评价法

评估方法:以模糊数学会概念基础,将一些边界不清、不易定量的因素定量化,进行综合评价。

评估特色:客观事物本身不明确,没有准确的分类界限,可以考虑该方法评估,它的解决事物的模糊性,算法本身应存在准确性产生矛盾,它的隶属性确定,参评人员主观上不确定性存在问题。

⑧灰色理论评价法

评估方法:将桥梁作作部份信息已知,部份信息未知,在无法用传统方式建模,信息量不足时,可用灰色系统评估。

评估特色:然信息不足够透明时,可以用该系统判断得出较准确的结果。

⑨模糊神经网络法

评估方法:使用模糊逻辑的推理机制与神经网络结构相结合,(视网神经与模糊系统相结合)。

评估特色:可靠性值得置疑,因它所决决定无法给出适当解适,它需学量样本,资料性多少,影响分析准确率。

二、我国桥梁评定现状

大型桥梁与中小型桥梁应当采取不同的办法,因其大桥梁可在桥中建立结构状态监测系统,可对桥梁各部份参数进行全面监测。中小型桥梁,数量多、范围广,只能对不定期的检测手段评估中小桥梁的承载能力。

目前国内外桥梁专家的研究成果,主要集中在中小桥梁,且仅对桥梁部份结构做单独评估,很少对大型桥梁作全面评估。单纯使用一种方法进行评估,无法确保评做结果的可靠性。

就目前研究已知结果,可知桥量发生事故,主要有两个原因:一个是自身因素,由于规程、规范、制度标准方面不完善,以至于在规划与设计、施工与管理等阶段都出现问题,乃至桥梁耐久度不够;另一个原因是外部的因素,包括周围环境变化、自然条件破坏、人为故事破坏,或操出现别的人为错误。

桥梁加固必须解决的问题。

(一)建立完善的设计理论,完善结构构造体系。

目前美国桥梁方面的规范,3至4年就会更新一次,我国却几乎多年不改。旧有的规范中,对风险估计不足,目前现有的问题没有得到修定;桥梁范围的适用范围也没有准确界定,目前的规范没有区分不同特点的桥,不同跨度的桥,种种问题没有针对性的说明。耐久性也不适合目前,单纯片面依靠过去的统计数据,没有深入研究现在的设施工程,更没有考虑未来桥梁需要的变化而作出长远规划,使得桥梁通常使用年限有限。

(二)提高施工水平、管理水平。

桥梁施工缺乏严格的施工监近代体系。

目前桥梁施工时偷工减料,使得混凝土达不到应有强度,钢筋的保护层也达不到规范要求,构件容易开裂;野蛮施工和管理腐败也是目前桥梁施工中经常出现的问题。

施工监控不到位,那么每个步骤都无法得到应知的预报,也无法得到有交往的示警。最后,施工的预报与实测值相差极大。

(三)防止车量超载。

车量超载严重时候,能造成立校桥严重破损,比如会出现板桥开裂]拱圈裂缝、桥面破损,这些都给桥梁带来毁灭性的损害,只好对桥量进行加固及重铺等改造,这些对桥梁的安全耐久性带来极大隐患。

(四)加需进行定期检测和运营维护。

我国的桥梁养护、维修、检测方面,目前太依赖工程师的判断,这些旧的常规管理方法科学、精准的评估,没有定期的检查,没有准确的检测记录……这些都给桥梁的评估又带来麻烦,由此形成恶性循环。

总 结:桥梁作为城市建设中重要的一个组成部份,它是城市交通的枢纽,目前,随着经济的快速发展,目前城市的桥梁材料和结构性能逐渐驱于老化、而且正均超负荷运转,在灾害条件中,这种反复荷载作用的疲劳与灾害条件下的易损怕将更加严重。对桥梁的检测评估标准与加因关键技术进行分析研究,能提出更新的评估与修复文法,它能提高城市桥梁结构的评估水平,减少维修和加固费用,由此满足城市道路交通日益增长的需求。

参考文献:

[1] 张启伟,袁万城,范立础。大型桥梁结构安全监测的研究现状与发展。同济大学学报,第25卷(增刊),1997年4月,pp76-81.

[2] 张启伟.桥梁结构模型修正与损伤识别,同济大学博士学位论文,1999.3.

第5篇:桥梁加固论文范文

关键词:服役;桥梁;加固;施工技术

Abstract: The bridge repair and reinforcement is a complicated high technology content of the project, from design to construction have certain difficulty. The bridge plays an important role in the economic development of our country, so we need to ensure the running quality of the bridge, the bridge disease happened to timely repair, extend the service life of the bridge, to create a more favorable environment for China's economic development.

Key words: service; bridge; reinforcement; construction technology

中图分类号:U445.7+2

前言

桥梁是连接道路的重要枢纽,服役桥梁会承载较大的荷载,在对桥梁进行设计的过程中,会根据各方面的因素综合考虑,设计出符合当时社会环境的使用需求。但是我国的经济发展速度非常快,交通运输业得到了很大的进步,由此对桥梁所产生的荷载增加量超出原设计值,桥梁的设计强度已经无法满足现有的运行要求。当时对桥梁的设计水平只是根据当时的社会环境来制定的,所以在经济迅猛发展的形势下,增加了桥梁的荷载,缩短了桥梁的使用寿命。在这种情况下,就需要对桥梁进行更新,以使其能够继续发挥功能。对于这种情况有两种方式,一种是将原有的桥梁全部拆掉,重新架设。另一种是在原有的基础上进行加固处理。重新架设会得到全新的、可完全满足现在和可预计的未来交通量需求的桥梁,但是,重新架设需要大量的人力、物力、财力和较长时间,而加固处理则需要资源较少、时间较短,所以一般都会选择对其进行加固处理。下文就针对服役桥梁的加固施工技术进行阐述。

1正使用桥维修加固的特点

1.1设计思路不同

对于服役桥梁的维修与加固和新建桥梁在设计思路上会有很多的不同,因为新建的桥梁,由于周围的环境比较简单,没有过多的限制,可以根据地理环境特点和设计荷载情况,利用设计师的创新思路进行设计,束缚条件较少,设计师的自由发挥空间比较大。但是对于服役桥梁则不同,因为是在原有桥梁的基础上进行的,所以会受到原有桥梁结构的限制,周围的环境也比较复杂,要根据现有桥梁的使用情况进行设计,具有很大的限制性,设计难度高。

1.2设计参数不同

因为新建桥梁在设计时限制条件少,可以根据施工现场的地理环境以及设计荷载情况,来设计桥梁各个构件的参数。而对服役桥梁的设计在设计参数上还不能使用原来的参数,因为服役桥梁在设计时是根据当时的条件来考虑的,在现阶段已经无法满足现有的需求,所以需要对服役桥梁现有情况进行分析,然后针对现有的经济情况和交通情况重新设计参数。

1.3施工条件不同

新建的桥梁在施工的时候周围的环境比较简单,施工难度不大。但是服役桥梁在施工过程中,是对原有桥梁的加固维修,所以会受到种种因素的限制,施工难度大。并且在对服役桥梁维修加固的过程中,还要保证交通的顺利进行,这就为施工带来了很大的难度。

2桥梁加固的工作内容及步骤

2.1桥梁加固的工作内容

桥梁的加固主要是对桥梁的改造和维修两部分,改造的桥梁,是因为原有桥梁的现有状况已经无法满足现阶段的通行能力,为了适应目前的经济发展水平和交通运输状况,需要对原有桥梁进行加宽、加强改造。对桥梁的维修主要是因为现有桥梁已经无法继续发挥功能,其建设材料的老化和使用性能的退化,桥梁的使用寿命缩短,已经无法在继续使用,需要对桥梁进行维修加固。在对其维修以后,使其能够满足现有的交通运输水平,延长桥梁的使用寿命,更好的为经济建设服务。在对桥梁进行改造与维修的施工中,应该严格按照施工规范执行,其主要内容包括如下方面:

对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构件进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁上部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构;部分或全部更换桥梁损坏或破服役了的结构物。桥梁的加固与改建工作,应充分利用原有的部分,凡能加固的,则不宜改建。如能部分改建的,则不应全部改建。

2.2桥梁加固的工作步骤

对服役桥进行维修加固,一般可采用如下的步骤:

2.2.1 对现在的桥梁使用状况进行检查,查看构件损坏的原因,因为哪些方面的原因而不能够继续使用,在这个过程中及时的发现问题,不仅是对现有桥梁的维修奠定基础,也为以后在新建桥梁时提供了一定的参考依据和借鉴的资料。

2.2.2 调查需要维修的桥梁在建设初始时的设计情况和施工时需要注意的方面,了解了初始时的具体状况,好为维修桥梁做好准备工作。然后需要调查了解需要维修的桥梁现在的使用状况,交通量怎么样,好为重新的设计施工准确定位,不至于维修后使用时出现问题。

2.2.3 调查了解之后,就需要针对现有的问题进行分析探讨,研究出一套维修或者改建的方案,针对现有的状况加以改进,形成比较系统的设计方案。

2.2.4 经过反复的推敲验证之后,方案确实可行,那么就要付诸于实践了,开始进行维修加固或者改建。

3桥梁加固的原则及方法

3.1桥梁加固的原则

3.1.1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。因此,桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则,只有在特殊的情况下,才更改其结构形式。

如果仅加固仍不足以适应交通运输的需要,必须进行重建桥梁的一部或全部时,则重建桥梁需考虑到将来的发展,并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。

3.1.2桥梁加固可以有各种不同的方式,视服役桥的情况,承载能力的减弱程度以及今后的交通情况而变。桥梁的加固一般有如下几种:

(1)扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度。

(2)以新的结构代替服役的应力不够的结构。

(3)改变原结构的受力体系,使原结构减少受力。

(4)对原结构施加外应力(如预应力),以改变原结构的受力图形,达到提高桥梁刚度和强度的目的。

3.2桥梁加固的主要方法

3.2.1桥面补强层加固法通过一定的工艺和结构措施,在梁顶面(桥面)上加铺一层钢筋混凝土面层,使其与原有主梁形成整体,达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的,以提高桥梁的承载能力。

3.2.2增大梁截面和配筋加固法在梁底或侧面,加大钢筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗弯截面加大,提高梁的承载能力。

3.2.3锚喷混凝土加固法。借助高速喷射机械,将新混凝土混合料连续地喷射到以锚固好钢筋网的受喷面上,凝结硬化而成钢筋混凝土,从而增大桥梁的受力断面和补强钢筋,加强结构的整体性,使其能承受更大的外部荷载作用,提高桥梁承载能力。

3.2.4 粘贴钢板夹固法。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下,梁板桥的主梁会出现严重的横向裂缝。采用粘接及几锚栓,将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋,以达到提高梁的承载能力的目的,这种加固方法的特点是:(1)不需要破坏被加固的原结构尺寸;(2)施工工艺简单,施工质量较易控制;(3)施工工期短。

3.2.5 拱圈增设套拱加固法。当拱式桥梁的主拱圈为等截面的砖、石或砼等实体半拱时,上下部构造无病害,同时桥下净空与泄水面积容许部分缩小时,可在原拱圈腹面下增设一层新拱圈,即紧贴原拱圈底面上,浇筑或锚喷砼新拱圈,外型上就像是在原拱圈下面套做了一个新拱圈。

4 结束语

通过上文分析可知,道路桥梁在我国的经济发展中发挥了重要的作用,交错纵横的道路贯穿祖国的大江南北,架起了经济沟通的桥梁,而在道路运行中,桥梁是必不可少的连接纽带。由于经济的发展,对桥梁的使用更加的频繁,有些桥梁的使用寿命缩短,为了保证桥梁可以继续使用,需要对部分服役中的桥梁进行加固施工。我们必须对服役桥梁的加固施工技术进行探讨,这样才能对桥梁的使用质量有所提高。

参考文献

[1]杨文渊.桥梁维修与加固[M].人民交通出版社,1997.

[2]李有丰.桥梁检测评估与补强[M].机械工业出版社,2003.

[3] 汤轲;;公路桥梁加固的现状与特点研究[A];全国城市公路学会第十九次学术年会论文集[C];2010年

[4]张书廷.服役桥评定和现有桥梁承载力的探讨[J].国外公路,1984.

第6篇:桥梁加固论文范文

关键词:高压旋喷桩;基础加固;承载力

中图分类号: U448.14文献标识码: A 文章编号:

1.引言

当前,在公路桥梁中,由于下游挖砂的影响,造成了河床平衡状态的破坏,冲刷加剧,致使河床断面不断下降,一些桥梁墩台因此变为浅埋基础。随着时间的推移,一些墩台出现不同程度的病害,诸如下沉、倾斜、淘空等。为消除桥下河床的进一步冲刷,需要进行平面防护或立体、局部防护,目的在于防止墩周围产生局部冲刷,以消除对桥墩安全的威胁,维护桥梁的安全使用。其途径不外乎是削弱水流的冲刷能力和提高基础周围河床的抗冲刷能力。根据不同情况采取的加固方法有:(1)扩大基础;(2)压注灰浆或硅化土层;(3)加深基础;(4)旋喷桩等。

现以重庆市开县和谦镇江大桥病害基础部分的整治为例,谈谈旋喷桩的综合应用。

2.工程实例

2.1 桥梁实例介绍

镇江大桥是位于重庆市开县境内的一座三跨空腹式石拱桥,桥梁全长116.8m,桥跨布置为3×34.0m,主拱圈净矢高5.7m,主拱圈厚度1.0m,其宽为8.0m;每个主拱都对称分布有6个腹拱,腹拱圈跨径为2.6m;上部桥面布置为:6.0m (行车道)+2×1.0m(人行道)。该桥基础为扩大基础。

该桥在运营过程中,结构出现了较严重的病害,主要表现在:桥墩基础冲刷、掏空严重,面积约为10.0m2。

2.2病害成因分析

设计组在现场收集资料的基础上进行了深入、细致地分析,得出造成该桥病害的主要原因有:该桥年代久远,加之桥梁下游河床采砂严重,在河水长期冲刷作用下,桥墩基础冲刷、掏空十分严重。针对该桥现状,决定采用高压旋喷桩加强基础,同时现浇素混凝土对基础进行封闭,使旋喷桩和扩大基础形成整体。

3.加固设计要点

3.1高压旋喷注浆法加固基础技术

3.1.1 加固体直径的确定

旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关,应通过现场试验确定。当无试验资料时可参照表1选用。

表1旋喷桩直径参考值(m)

喷注种类 单管法

土的类别

粘性土 0<N<5 1.2±0.2

10<N<20 0.8±0.2

20<N<30 0.6±0.2

砂土 0<N<10 1.0±0.2

10<N<20 0.8±0.2

20<N<30 0.6±0.2

砂砾 20<N<30 0.6±0.2

注:表中N为标准贯入实测锤击数。

3.1.2 布置形式

桩的平面布置形式需根据加固的目的给予考虑,分离布置的单桩可用于基础的承重,排桩、板墙可用作防水帷幕,整体加固则常用于防止基坑底部的涌土或提高土体的稳定性,水平封闭桩可用于形成地基中的水平隔水层。

3.1.3设计承载力

(1)按桩身强度计算容许承载力。

[P]= a[σ]A

式中[P]——桩的容许承载力(kN);

a ——桩体材料的强度折减系数,a=0.4~0.5;

[σ]——桩体材料7cm×7cm×7cm试件的室内平均抗压强度(kPa);

A ——桩的横断面积。

(2)按土体强度计算桩身容许承载力。

[P]= uΣfi li + A[R]

式中[P]——桩的容许承载力(kN);

u——桩身截面周长,按桩的直径计算(m);

fi——各土层的容许摩阻力(kPa);

li ——各土层的厚度(m);

A——桩底支承面积,按桩的直径计算(m);

[R]——桩尖处的地基容许承载力(kPa)。

(3)复合地基承载力。

式中 ——复合地基的容许承载力(kPa);

[P] ——单桩承载力(kPa);

[R] ——桩间土天然地基承载力(kPa);

Ae——一根桩分担的荷载面积;

Ap——一根桩的断面积;

A ——天然地基承载力折减系数,当不考虑桩间土作用时为0。

3.1.4浆量计算

浆量计算有两种方法,即体积法和喷量法,取大者作为设计喷射浆量。

体积法:

喷量法:

式中Q ——需要的喷浆量(m3);

De——旋喷固结体直径(m);

D0——注浆管直径(m);

K1——填充率,0.75~0.9;

h1——旋喷长度(m);

K2——未旋喷范围土的填充率,0.5~0.75;

h2——未旋喷长度(m);

β——损失系数,0.1~0.2;

ν——提升速度(m/min);

H——喷射长度(m);

q——单位喷浆量(m3/m)。

根据计算所需的喷浆量和设计的水灰比,即可确定水泥的使用数量。

通过以上公式,并参考《公路桥涵地基与基础设计规范》得到单桩自身承载力为1849KN,每根桩所受到的外荷载为1616KN。故旋喷桩满足受力要求。

3.1.5强度要求

旋喷桩设计要求,成桩28天后抽芯取样进行无侧限抗压强度试验,抽检数为2%,并不小于2根,其无侧限抗压强度不得小于设计要求;地基加固后,复合地基承载力不得小于设计要

3.2凿毛施工要求

为加强新混凝土与原结构的结合,需要对原结构进行凿毛处理。凿毛的施工工艺如下:人工凿除结合面6~10mm,凿除界面应去除疏松的表面层,同时表面凸凹不平度不小于6mm,且100mmx100mm面积内不小于1个点。

凿毛后的界面需要采用空压机或水冲洗干净表面的灰尘,然后保湿时间不小于6h。最后涂抹满足设计要求的界面剂,涂抹界面剂时原结构界面要保持湿润但无水珠。

3.3基础现浇素混凝土加固技术

根据该桥的现状,基础现浇C20素混凝土加固层来提高原桥的整体强度、刚度和承载力。其加固工序为:准备工作基础模板支撑浇筑片石砼基础养护竣工验收。为了保证施工质量,基础的加固施工一定要严格按照下面的施工步骤进行施工:

1、凿毛旧结构表面后用界面剂修复,清除松动的块石,并清洗孔洞及表面。

2、待石料表面稍干后,基础模板就位并固定。

3、浇筑基础的C20混凝土加固层,浇筑基础混凝土时应采用整体浇筑的方法,由于现浇混凝土较薄,施工空间狭小,务必采用有效措施确保混凝土浇筑质量,建议采用内插式振捣器及外挂式振捣器同时振捣混凝土。

4、应按施工技术规范作好混凝土的养生工作,拆模后无蜂窝麻面现象。

4.结论

和谦镇江大桥加固后, 桥梁现状良好, 运营平稳。说明旋喷桩结合扩大基础的加固方法不仅可以有效提高基础承载力, 而且可以起到防止基础底部被进一步冲淘的作用。有一定的推广应用价值。

旋喷桩加固是一种适应性较强的基础加固方法,但象其它的加固技术一样, 在加固前, 应该从病害成因、地质条件、荷载情况等方面进行合理的方案比选,使旋喷桩发挥其最大作用, 否则也会造成加固效果不理想或经济上的不合理情况。本文所举工程实例正是结合了桥梁的实际病害和河床的具体冲刷情况,使旋喷桩和扩大基础的优点得到充分发挥。可以为类似的墩基础加固提供参考。

参考文献:

[1]李玉芳.浅谈旋喷桩在铁路桥梁基础加固中的应用[J].《铁道工程学报》,2007.

第7篇:桥梁加固论文范文

关键词:桥梁工程,箱梁加固,施工工艺

 

随着我国经济实力的不断增长,公路桥梁负荷不断增加,相当一部分早期修建的桥梁因施工、老化、破损、设计荷载标准偏低等原因,通行能力和承载能力不能满足日益增长的交通要求,影响到通行的安全性,为保证桥梁的正常使用,须对桥梁进行加固处理,外贴碳纤维加固法[1]是近年来广泛应用于公路旧桥加固的一种新兴加固方法,该方法施工简单、施工速度快、可在旧桥不停止使用的条件下进行加固和修复、构件截面尺寸变化小、不影响净空使用、经济性好,而且可以提高被加固桥梁的抗弯、抗剪能力,限制裂缝的发展。

1、工程概况

袁家岗立交桥于1988年竣工通车,立交桥桥跨布置为18. 87+3*20+16米,上部结构为普通钢筋混凝土连队续空心板,板高1.0M,桥面宽为11.4M,梁底宽7.2M,横向布置为0.5M的防撞护栏和10.4M的车行道,下部结构为柱式桥墩,两侧重力式桥台,投入使用以来,桥梁的空心板梁腹板、梁底以及翼缘均有裂缝,特别是梁底裂缝众多,贯穿整个梁底,严重影响了桥梁的运营,为保证整个桥梁能够满足相应的承载力,对立交桥的梁底作了维修加固处理。

2.病害分析

梁底产生裂缝原因仅从施工技术作些分析[3],梁桥施工时整体现浇,结构上是连续的。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则将在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。因此,混凝土浇筑不当最容易引起收缩裂缝;另水泥的收缩性较高,导致混凝土收缩变大。施工质量控制差,施工和管理水平低,集料含水量没有很好的控制,结果造成混凝土强度不足和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。另在施工中,对已成型绑扎上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。使用的混凝土塌落度过低,浇筑过快,容易产生收缩裂缝。已形成裂缝处是结构的薄弱断面,通车以后裂缝自然会沿已有裂缝向两端延伸和扩展。

3.处理技术要求

此桥加固按设计要求用碳纤维每跨中12M范围内纵横向粘贴双向碳纤维,粘贴采用的是含量300G/M2,设计厚度为0.167MM碳纤维卷材,按间距50CM粘贴一道,同时横桥向也按一定间距粘贴2道,以防止纵向碳纤维布滑脱,施工前须对砼基层作好清洁,并根据诊断的病害进行表面裂缝处理如环氧胶泥封缝或用树脂胶对裂缝进行灌注,对底层裂缝处理完成后,即可对底层涂敷树脂,待底胶固化后,并对表面毛刺进行了打磨,基础工作处理完成后,即可进行碳纤维粘贴工作,施工完成后作好了养护工作;碳纤维在施工过程中,采用了碗扣和钢管相结合的操作平台,确保在对梁底进行碳纤维施工过程中保证了梁底的施工有一个安全的操作面。。

3.1 碳纤维布(CFRP)加固机理

碳纤维布加固公路旧桥法一般是用树脂类粘结材料将碳纤维布(CFRP)粘贴于混凝土表面,按梁的不同受力特点用粘结材料将碳纤维布有序地缠绕粘结于构件表面,实现对桥梁变形的约束并因此提高桥梁的极限强度和承载能力。

3.2碳纤维布(CFRP)加固设计计算要点

采用碳纤维布(CFRP)加固旧桥,目前常用的计算方法是将碳纤维布按照一定的标准(例如强度或允许应力法)近似换算成一定用量的钢筋,然后按照传统的钢筋混凝土受力分析模型进行理论分析[3]。虽然是近似计算方法,但理论分析结果与实验数据吻合的很好,因此在一般情况下是适用的。

4.碳纤维布(CFRP)加固施工工艺

加固施工工艺流程为:基层处理——碳纤维布裁剪——涂底胶——在碳纤维布上涂胶——粘贴碳纤维布——挤压——涂罩面胶——养护

裂缝处理的目的在于防止裂缝内的钢筋继续锈蚀,阻止桥面水渗漏,美化外观。。碳纤维布要求有强度高、延性好、耐久性及施工简单且韧性好等特点,材料的采购进场随货附带有产品出厂合格证和出厂检验报告,材料满足本工程加固工程的品质要求,并将碳纤维布及粘胶检验合格后投入使用。同时根据施工现场地形情况,采用了碗扣及钢管搭设操作平台,并在施工中注意了平台的稳固性和安全性。另在施工前认真阅读了施工设计图纸,在需粘贴碳纤维布的混凝土表面放线标出粘贴碳纤维布的位置并进行了标注,对碳纤维布加固施工需要使用的机具主要有砂轮机、搅拌器、称量器、刮刀、滚筒、油刷均落实到位。用手提砂轮机将混凝土表面劣化层(风化层、污物、脱模剂层、浮浆浮块)除去,并打磨至粗骨料出现为止。打磨完后采用了高压气枪将粉尘及松动物质清除,并保证了表面干燥,平整无灰尘,加固施工范围对有裂缝现象处,根据裂缝宽度进行裂缝封闭或灌胶处理。断面面层上有剥落、孔隙、蜂窝或模板高差的部位均进行了打磨或磨平,再用找平树脂进行了修复。配制找平树脂:本工程采用了E380找平树脂分主剂和硬化剂,按1:1质量比例充分混合,调成灰色油灰状,可用灰刀刮抹在不平整的混凝土表面,以消除所有缝隙和不平整之处。施工中,严禁混凝土面结露或接触到水,同时,避免阴雨天气施工。湿气太大将导致树脂与水气产生作用而干扰胶化过程。

底层树脂E810LS分主剂和硬化剂,按5:2质量比例充分混合。底层树脂用量为0.2㎏/㎡,一次搅拌量为在可操作时间内的使用量,超过可操作时间的材料均不再使用。在有效操作时间内,用滚动型毛刷将底层树脂均匀涂布在粘胶面上,使每一个部位均涂有底胶,待指触干燥后,进入下一步工序。。施工时,将碳纤维布按设计尺寸预先裁好,纤维布在纵向搭接完成后,搭接长度控制在15㎝以上。浸渍树脂E2500S分为主剂和硬化剂,按2:1配制,配制时由专人负责,一人称量,一人搅拌至树脂变为白色为止。标准用量为0.8㎏/㎡,每次配制的量均在可使用时间内用完。在整段碳纤维布完全贴合到混凝土表面之后,再用脱泡滚筒反复碾压,以充分含浸树脂和除去纤维之间的空气。对于在施工中出现碳纤维布表面呈现很明显的扭曲、起皱或隆起现象,均将该纤维布揭起重铺。碳纤维布浸透刮平后,涂了一层浸渍树脂,用橡胶刮板、脱泡滚筒重复了以上操作,使碳纤维布含浸完全。如果发现有浸渍胶未浸透的部分,加强了碾压。

5.结论

该桥历经一个月加固处理并经验收通过使用至今,通行一直良好,经跟踪观察未发现新的病害,裂缝也未继续扩展。承载能力仍然能达原标准,说明此种加固方法是有效的;此种施工加固方法施工期限较短,工程费用较少,节省了工程经费,获得了较好的经济效益和社会效益。可以将此方法应用到同类的普通钢筋砼梁桥加固上。外贴碳纤维加固技术用于修补混凝土桥梁的梁板无疑是一个效果非常好的措施,并对目前桥梁加固处理提供了成功的安例。

【参考文献】

[1] 四川省建筑科学研究院.混凝土结构加固技术规范〔M〕中国计划出版社.2005

[2] 建设部.公路桥涵施工技术规范〔M〕.人民交通出版社.2000

[3] 交通部公路规划设计院.公路桥梁设计规范〔M〕.人民交通出版社.1989.

第8篇:桥梁加固论文范文

关键词:影响线;ANSYS;成桥试验;模拟计算

中图分类号:U441 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)12-0180-02

新建公路桥梁(包括改建加固桥梁)建成通车前,必须进行成桥试验,以检验桥梁承载能力。成桥试验中重要的一环是确定合理的加载方案。为模拟实际车流量,试验中一般考虑使用等代车辆荷载来代替标准车辆荷载,按试验荷载效应与设计荷载效应等效的原则,对各测试截面活载内力进行计算分析。

为确保等代车辆荷载加载的合理性,影响线的计算显得由为重要。早期的手工计算已不能满足要求,尤其是大跨结构。当前计算桥梁结构影响线的程序很多,如MIDAS、BR-CAD、桥梁博士等,但大都局限于平面计算。采用空间结构有限元模型计算影响线较为准确,但这种方法建模较为复杂,计算周期长、费用高。本论文主要结合当前应用广泛的、国际通用的结构计算有限元软件ANSYS,利用结构力学原理,提出一种准确快速的计算影响线的方法。

一、影响线计算方法简介

相对来说,静定结构的影响线求解比较简单。与静定结构一样,超静定结构在活载作用下的计算,亦应借助于影响线来解决。下述主要研究超静定结构的影响线求解。

第9篇:桥梁加固论文范文

关键词:桥梁检测和评估;工作分解结构(WBS);多层次模糊综合评估;加固;鉴定

中图分类号:U445.7+2

文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2009)07-0194-03

1引言

交通运输事业的飞速发展,为公路桥梁建设提供了良好的发展机遇,国内外桥梁的数量是越来越多。但是,早期建设的桥梁,标准低和承载力不足,逐步阻碍交通畅通,成为公路交通“瓶颈”。据全国公路普查资料[1],截止到2004年底,我国公路共有桥梁321612座,总长13376415延米,互通式立交桥2338座,总长444980延米。,我国公路共有13303座桥梁被定为危桥,总长度为466887延米。据测算,若将目前的13303座的危桥全部改造,需投入资金112亿元。为了确保大型桥梁结构的使用安全性,减少或避免国家财产、人民生命的重大损失,进行大型桥梁的安全性能进行检测、评估评价和加固已经成为桥梁工程领域研究的热点问题。

2现有桥梁评估方法

桥梁评估是桥梁维修和加固的重要依据。自20世纪80年代以来,桥梁的评估日益受到国内外专家学者的重视,在

桥梁的评估方面作了大量的研究,特别是在桥梁的承载能力评估、结构损伤和构件疲劳等方面取得一定的进展。在实际的桥梁评估中,对中小桥梁与大型桥梁采取不同的评估方法。在大型桥梁评估研究中经常采用的一种方法是在桥上建立结构状态监测系统,对反映桥梁结构状态的特性参数进行部分或全面监测,然后以监测数据与人工检测数据为基础,采用综合评价的方法对大型桥梁的安全性做出科学的评价。中小桥梁由于数量多,分布广,目前不可能在每座桥上安装结构状态监测系统,只能通过定期或不定期的检测手段,对中小桥梁承载能力做出评价。关于承载能力方面,目前采用的评估方法主要有:基于外观调查的方法、基于设计规范的验算评定方法、荷载试验法[2]、专家系统的方法[3]和基于结构可靠度理论[4]的方法。以状态评价为主的综合评价方法主要有:层次分析法[5]、工作分解结构评估[6] 、模糊综合评价[7]等等。针对大型桥梁状态评估的特点,以及评价技术的现状,可考虑同时采用多种方法进行综合评价,以提高评价结果的可靠性。本文结合吉首市光明大桥的实际情况,在WBS分解的基础上采取多层次模糊评价模型来对吉首市光明大桥进行评估。将WBS方法用于桥梁的检测评估中并配以编码系统可使评估工作条理性、系统性更强,便于将检测的情况与评定录入信息系统。而将WBS方法与多层次模糊综合评估法相结合,则使桥梁评估既便捷又科学,提高了桥梁检测评估的可靠性,最后根据评估结果进行加固。

3WBS方法及多层次模糊综合评估法简介

3.1 WBS方法简介

WBS是把项目(目标、任务、工作范围、合同要求)按照系统原理和要求分解成互相独立、互相影响、互相联系的项目单元,将它们作为项目的计划、实施、控制和信息传递等一系列项目管理工作对象,通过项目管理将所有的项目单元合并成为一个工作整体,以达到综合的计划和控制要求。

现从桥梁普检的角度,阐述一下WBS方法在桥梁评估中的应用。桥梁检测从按照部位检测的角度从总体上可分为上部结构检测、下部结构检测、附属结构检测。上部结构检测主要包含上部主要承重结构、上部次要承重结构、支座、桥面板的检测;下部结构检测主要分为桥台及基础、桥墩及基础、地基冲刷、翼墙耳墙及护坡等方面的检测;附属结构检测则包含桥面铺装、排水设施、人行道及护栏、伸缩缝、照明标志、调治构造物的检测。将某桥梁的检测作为项目目标层,依次划分分项层及子项单元层,并进行统一编码,以便录入计算机系统,便于信息化。其分解图式见图1。

3.2 桥梁检测的多层次模糊综合评估法

桥梁评估是一个复杂的系统评估,由于评定往往建立在评价者的知识水平、经验以及主观感觉上,掺杂着人为因素造成的偏差,有很多模糊的因素影响精确的评估。而模糊综合评价是一种在对多种因素影响的事物或现象进行总的评价过程中设涉及到模糊因素或模糊概念的评价方式,模糊综合评价的理论体系建立在模糊集合论基础上,同时其自身有严格的理论体系,模糊综合评价可以满足多因素、多级的评价要求,因此在WBS分解的基础上采取多层次模糊评价模型来对桥梁进行评估将更为科学和客观。

对桥梁使用性能评估的等级划分主要依据病害或缺陷的严重程度,以及对现行规范的满足程度,具体定义为:A级,满足设计规范要求;B级,略低于设计规范要求,但不影响正常使用,一般可不作处理;C级,局部不满足设计规范要求,已影响正常使用,应进行维修;D级,不满足设计规范要求,但还有一定的安全储备,不致于立即发生危险,应采取维修、加固措施;E级,严重不满足设计规范要求,桥梁处于危险状态随时有发生意外的可能,必须立即采取安全措施。

用《公路技术养护规范》中提出的结构损伤度DV,(DamageValue)的概念来度量结构或构件的损伤程度,其取值范围为0≤DV≤1.0。当损伤度为0时,表示结构或构件处于完全无损的状态;当损伤度为1时,表示结构或构件已处于完全损坏且不能承受荷载的状态。制定结构损伤度作为结构或构件的损伤程度度量可将结构损伤程度量化,例如将某一指标划分为“完好”、“良好”、“较好”、“一般”、“较差”、“极差”等,相应地赋0,1,2,3,4,5分值,具体评分规则见表2[3],部件损伤度标准化计算公式:dij=ERj/5。式中,ERj为评定标度。

选用的等级隶属函数如图2所示。

(1)

4吉首市光明大桥现状

吉首市光明大桥位于吉首市西环路石家冲路口至光明供销社路段,由吉首市建设委员会建设,由长沙铁道学院勘察设计研究院于1999年设计,由中国有色二十三冶金建设公司于2001年施工建成。该桥为钢筋混凝土结构跨河桥,桥台采用重力式U型桥台,上部结构为混凝土箱梁,桥墩为混凝土桩柱式桥墩,桥长145m,桥宽18m,净宽14m。全桥共4跨,跨径3×40m+1×25m。光明大桥为城市公路桥,桥面设有双向两车道,两边各设有2.0m宽的人行道。

经检测发现,该桥使用近6年后,桥主体结构墩台基础未出现明显不均匀沉降变形,且未见箱梁跨中有明显挠曲变形;部分护栏出现不同程度开裂情况,两端桥台毛石挡墙存在水平裂缝,经分析,该裂缝出现的原因是挡墙长期受桥梁竖向及水平荷载作用而导致的。

5确定吉首光明大桥的技术状况等级

5.1子项单元损伤度的评定及项目损伤度的确定

根据检测情况,对各因素进行评价,吉首市光明大桥检测的具体评定见表2。

根据表2损伤情况,计算该桥损伤度DV见表3(各层次各项因素权重已在表中注明)。

5.2确定桥梁的技术状况等级

根据所得DV值,代入等级隶属函数中,按照最大隶属原则得出桥梁的相应的技术等级状态。

在本项目中,DV=0.3903,0.35

(0.3903-0.35)=0.403,取max(μB,μC)=μB,故评定该吉首市光明大桥的技术状况等级为B类。当整体技术状况评定为B、A类时,并不排除其中有评定标度ERj≥3的部件,仍有维修的要求。吉首市光明大桥经过检测评定后的处理对策见表3。

6吉首光明大桥的基本加固方案

根据光明大桥目前存在的主要的结构质量缺陷,对桥台毛石挡墙出现的裂缝采用结构胶灌浆封闭,然后进行复合砂浆钢筋网加固,对桥台挡土墙采用加锚杆的方法进行加固处理,图3为新增锚杆端头大样图[8](锚杆深度L待定)。

桥台毛石挡墙出现的裂缝采用结构胶灌浆封闭,然后进行复合砂浆钢筋网加固,复合砂浆钢丝网加固的施工方法为:

(a)将混凝土板底面抹灰层凿除,必须凿至原混凝土面,对其砼表面进行整体打磨,对外露生锈的钢筋进行除锈处理,用压缩空气吹除尘粒,至充分干净,以保证新老结构结合良好;

(b)植销钉,待销钉固化后,配置钢丝网;

(c)用高压水将混凝土表面冲洗干净;

(d)在凿毛的新老结合面上刷素水泥砂浆二遍;

(e)抹高性能阻锈抗裂复合砂浆,砂浆强度比加固板混凝土强度提高一个等级。抗裂阻锈配比:水泥为32.5级,中河砂,掺HPPC外加剂,占水泥用量的18~20%。

其中,植筋施工工艺如下:

要求:除注明外,钢筋植入深度为12~15d(条件许可时应选大值)。

顺序:定位-钻孔-注胶-植筋-固化

(1)定位:即按设计要求弹线,定出植筋位置;

(2)钻孔:在预定位置钻孔,孔径比所植钢筋大4-6mm;

(3)注胶:灌入结构胶,用专用灌胶枪灌注;

(4)植筋:将所需植筋旋转插入预定深度即可。所植钢筋外留长度为避免焊接温度对胶的影响,稍长为佳,且必要时可在焊接时在植钢筋根部放湿布降温。

(5)固化:固化过程不可对所植钢筋扰动,待固化后即可进入其它工序的施工。

7结语

桥梁的损伤评估是公路桥梁养护、维修与技术改造过程中不可缺少的重要环节。将WBS方法用于桥梁的检测评估中并配以编码系统可使评估工作条理性、系统性更强,也有利于比较准确给出维修处理对策和维护性修复加固设计方案。然而,继续探讨合适的评估方法,特别是研究能够适应大多数桥梁的综合评估方法,仍旧是今后评估领域研究的热门问题。

参考文献:

[1] 公路桥梁养护管理.未雨绸缪正当时――访交通部公路科研所副所长张劝全.公路交通科技(应用技术版)[J],2004-02:5~8.

[2] 交通部第二公路勘察设计院.公路旧桥承载能力鉴定方法(试行)[S].人民交通出版社,1988.

[3] 王学智.桥梁损伤评估及对策专家系统BEEs[D].上海:同济大学,2000.

[4] 姜海波,车惠民,钱永久.一座既有铁路混凝土梁的承载力可靠性评估[J].桥梁建设,1998,2:7~9.

[5] 肖辞源.工程模糊系统[M].北京: 科学出版社,2004.

[6] 卜良桃,毛晶晶.基于WBS与多层次模糊综合评估的桥梁检测评估方法的研究.中南公路工程,2005,30(3):81-85.