本文作者:博爾塔拉蒙古自治州鋼結構設計公司

河北橋梁加固施工方案(河北橋梁加固施工方案)

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橋梁中的主要加固施工方案?

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采取加固的方法提高橋梁承載力、抗彎能力、抗剪能力、荷載等級等是最經(jīng)濟、最簡單和最適用的措施,依據(jù)不同的橋梁現(xiàn)狀和加固要求可以采取不同的方法。本文主要介紹工程中常用的幾種方法,以與同行交流。

1橋梁加固改造的技術途徑及設計原則

1.1主要技術途徑

橋梁加固一般是通過對構件的補強和結構性能的改善來恢復或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力,以延長其使用年限,適應現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?。其改造的主要技術途徑有:加強薄弱構件、增加輔助構件、改變結構體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎等。

1.2加固方案確定原則

一般認為滿足以下條件,加固方案才基本可行:比重建新橋可以節(jié)約大量的投資和材料,具有明顯的經(jīng)濟效益;橋梁經(jīng)加固改造之后,無論結構性能、承載力還是耐久性方面都能達到使用要求;橋梁的下部結構具有足夠的潛力。

2橋梁加固的幾種常見方法

2.1加大截面加固法

加大截面法,也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結構物的截面面積和配筋進行加固的一種方法。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結構能夠承受更多的自重,能夠提供更高的承載力。通常情況下,以加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主。

2.2預應力加固法

預應力加固法是采用外加預應力的鋼拉桿對結構進行加固的方法,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁??煞譃轭A應力拉桿加固和預應力撐桿加固,其中預應力拉桿加固主要用于受彎構件,以梁身為錨固體,通過預應力張拉對梁的受拉區(qū)域施加外力,以抵消結構本身的自重,減少車輛荷載作用下的應力,能夠減少梁體出現(xiàn)過多的裂縫,以及減小裂縫寬度。預應力撐桿加固主要用于橋梁下部結構的軸心受壓墩柱,但在實踐中橋梁墩柱加固也很少采用這種方法。

2.3外部粘鋼加固法

外部粘鋼加固法是一種采用化學粘結劑將鋼板直接粘貼在混凝土構件表面,使之與構件形成受力整體,以提高承載力、增大延性、剛度和滿足正常使用要求的加固方法。

2.4粘貼FRP加固法

粘貼FRP加固法[2]是采用高強度或高彈性模量的纖維復合材料,用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構件表面,使之與原構件形成整體共同受力的加固方法。

目前,結構工程中常用的FRP材料有玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP)3種,其中以碳纖維增強復合材料(CFRP)應用更多。本文著重概述采用CFRP的加固方法及實際工程應用。

碳纖維布纖維方向分為單向和雙向2種,其中以單向布應用為主。碳纖維布具有高的強度重量比和剛度重量比率、良好的抗疲勞性及高的耐久性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低等特點。

當被加固的橋梁結構處于特殊環(huán)境時,應根據(jù)具體情況選用其河北橋梁加固施工方案他防護材料。目前,粘貼碳纖維布加固方法往往輔以裂縫灌漿、封閉等方法。

與其他加固方法相比,碳纖維布加固技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:高強高效,可設計性強;基本不改變原結構外觀,不會對原結構造成損害;運輸儲存、施工更方便、快捷,容易保證施工質量而且后期維護費用低;其化學結構穩(wěn)定,在耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等方面更加突出。但應用此法對橋梁進行加固時,應充分考慮纖維的方向布置,合理的材料連接方式、連接尺寸、連接位置粘結材料的性能指標。尤其是施工過程的質量控制,一定要按正常的施工程序進行,否則會影響橋梁加固效果。

3應用實例

某橋于上世紀70年代初建成:上部構造為4孔跨徑L=16.8m的少筋微彎板工字梁組合的裝配式鋼筋混凝土梁結構,無橫梁,橋面凈空為凈-7m+2×0.25m,下部構造為鋼筋混凝土雙柱式灌注樁墩及重力式橋臺。

原橋上部構造采用1966年1月出版的《少筋微彎板與工型梁組合的裝配式鋼筋混凝土上部構造試用圖紙》,設計荷載為汽-13,拖-60。

3.1加固前病害調查

在確定加固方案前,對舊橋現(xiàn)狀進行了全面調查,全橋主梁4×5片。根據(jù)實際損壞情況,對2~4孔的15片主梁、微彎板、支座、橋墩(臺)及附屬結構進行了細致的檢查。

3.1.1主梁

施工質量較差,各部位尺寸沿跨徑不一致。單根主梁最多發(fā)現(xiàn)裂縫51條,裂縫寬度最寬為4mm。有豎直裂縫,也有斜裂縫、水平裂縫,斜裂縫與水平方向夾角為40~80°。豎向裂縫主要分布在主梁腹板下部(主要在跨中8.5m范圍內)且下寬上窄;斜裂縫主要分布在端部4m范圍內;水平裂縫主要分布在梁端。主梁局部鋼筋外露,產(chǎn)生銹蝕。

3.1.2其他

微彎板施工質量較差,底部非常粗糙,局部有細微裂紋。支座為鋼板支座,鋼板銹蝕嚴重,有大塊蝕塊脫落。支座附近主梁砼有壓碎現(xiàn)象。1號橋臺錐坡破損,3號橋墩發(fā)現(xiàn)一處空洞現(xiàn)象。部分欄桿傾斜,瀉水孔堵塞,橋面上梁間隙較大,車輛通過時振動大、噪聲大。

3.2加固設計

根據(jù)調查情況,筆者主要針對主梁進行加固設計。

主梁采用CYMAXL3002C碳纖維片材進行加固,主要性能指標有:設計厚度0.167mm;抗拉強度標準偏差40MPa;抗拉強度標準值

4108MPa;抗拉強度平均值4233MPa;彈性模量236GPa。計算中,考慮到碳纖維片材與主梁砼之間的密合性,對材料的抗拉強度設計值取用折減系數(shù)0.8。經(jīng)計算,主梁跨中底部碳纖維材料厚度需0.25mm,故采用2層。加固設計見圖1所示。

3.3加固要點

(1)支座更換采用5個液壓千斤頂將整孔梁一端整體同步頂起,更換支座。將梁體頂升后,取出原銹蝕支座,將墩臺支承墊石處和梁底面清洗干凈,去除油垢用環(huán)氧樹脂抹平。支座墊石建議采用樹脂砼,以迅速增長強度,加快施工進度。

新支座安裝前應進行全面檢查和力學性能檢驗,安裝過程中不能碰撞新支座。新支座重心對準梁的計算支點,使支座受力均勻。

(2)裂縫處治裂縫寬度0.2mm時采用化學灌漿修復。

(3)碳纖維材料粘貼施工時應從梁底至梁肋頂部方向進行。先對混凝土表面作清洗處理,配置并涂刷底層樹脂、配置找平材料并對構件表面進行清平處理、配置并涂刷浸漬樹脂或粘結樹脂。粘貼時碳纖維布應與砼表面完全密合,粘貼完畢再對其表面進行防護處理。

3.4評定

對原有橋梁進行汽220荷載的靜載試驗,測定加固后橋梁控制截面的應力(應變)、撓度等技術參數(shù),鑒定其承載能力。

由所測數(shù)據(jù)分析看出,碳纖維加固少筋微彎板工型組合梁的方法切實有效,經(jīng)加固后的主梁具有一定承載潛力。

4結語

本文介紹了當前舊橋加固的幾種主要方法,著重探討了碳纖維材料在舊橋加固中的應用。通過具體的加固實例,說明經(jīng)過碳纖維布加固的橋梁構件能大幅度提高梁板的抗彎、抗剪性能,并能提高橋梁構件剛度和延性,起到抑制開裂和降低撓度的作用。相信這種新材料、新工藝經(jīng)過更多的工程實踐檢驗和完善,會有更大的應用前景。

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橋梁加固的方法有哪些?

橋梁加固的方法探討

橋梁加固的方法探討

作者:dcg979 來源:灌漿島 點擊數(shù):110 時間:2008-5-28 編輯: 廣東灌漿島

【字體: 】

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摘 要:隨著橋梁使用年限的增長以及橋梁負荷的日趨增大,河北橋梁加固施工方案我國很多橋梁均出現(xiàn)了破損河北橋梁加固施工方案,因此研究如何修復這些橋梁已成為當今橋梁設計的重要課題。通過對目前我國大部分橋梁修復的實例分析,橋梁加固是維修病害橋梁、提高橋梁承載能力的最基本、最常用的方法,提出了橋梁加固的基本原則河北橋梁加固施工方案,論述了橋梁加固的常見方法及其機理、特點,給出了橋梁加固的方案選擇標準。

關鍵詞:橋梁工程;加固原則;加固方法;加固機理;加固特點;加固方案選擇

0 前 言

隨著我國國民經(jīng)濟的日益發(fā)展,交通運輸量的迅速增長,道路上的行車密度以及車輛的軸重不斷加大,勢必造成公路橋梁負荷日趨加重,加之舊橋部分老化、破損或受原設計標準的限制,已不能適應現(xiàn)代交通運輸?shù)囊?。截止?000年,我國危橋總長已達2萬余延米。若將其拆除重建,不僅要耗費大量資金,而且工期也較長;若有計劃、有步驟的對現(xiàn)有舊橋進行加固改造,恢復、提高其承載力,不僅能滿足新時期公路交通運輸?shù)男枰?,而且可以為國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟和社會效益。

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(xiàn)有橋梁的改造及病害橋梁的修復。其中,現(xiàn)有橋梁的改造一般是由于現(xiàn)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?shù)囊蠖M行改造;病害橋梁的修復一般是由于橋梁材料的老化,運營養(yǎng)護的不當?shù)仁挂恍蛄撼霈F(xiàn)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(guī)范,符合技術可行、經(jīng)濟合理、結構安全的原則外,還必須經(jīng)過一定的程序和步驟,這就是所謂的加固概念設計。

1、橋梁結構由于結構失效或損傷經(jīng)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(jù)評估結論和委托方提出的要求確定,可以包括整體橋梁,也可以是指定的區(qū)段或特定的構件;

2、建立既有橋梁維修、加固、重建的經(jīng)濟分析模型,通過分析比較,選擇技術可行、經(jīng)濟合理、對現(xiàn)有交通干擾較小的方案實施,以保證改造后的橋梁能安全運營;

3、根據(jù)需要改造橋梁的評估結論及經(jīng)濟分析,當?shù)弥F(xiàn)有橋梁可以通過加固、維修達到使用要求的結論后,再提出橋梁加固的設計方案;

4、對于大橋、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(jīng)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,并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,并采取有效措施,保證新老結構連接可*、協(xié)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,采取必要的措施,減少對周圍環(huán)境的污染;

9、在施工過程中,若發(fā)現(xiàn)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,待采取有效措施處理后,方能繼續(xù)施工;

10、加固施工中,應采取安全監(jiān)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(jīng)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(tài),使其回到原設計狀態(tài)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(jù)橋梁的加固原因、加固部位以及現(xiàn)有橋梁本身橋型方案的不同,應采用不同的加固方法。目前,橋梁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?,F(xiàn)將以上加固方法一一介紹如下:

2.1 橋梁上部結構加固

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(qū)設置預應力材料,通過張拉對梁體產(chǎn)生偏心預應力,在此偏心壓力作用下,使梁體發(fā)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,類似于無粘結預應力結構。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(tài),提高結構剛度、抗裂性。此法既適用于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;用于控制梁體裂縫及鋼筋疲勞應力幅度;適用于高應力狀態(tài)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?lián)问筋A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,采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(fā)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(yōu)點。

常使用的方法有:拱橋轉換為梁拱式拱上建筑法;梁橋轉換為梁拱組合體系法;簡支轉連續(xù)法;多跨簡支梁轉為先簡支后橋面連續(xù)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(xù)拱橋,設計荷載為汽車-13級,拖車-60,由于交通量的增加,該橋在運營期間產(chǎn)生了較大的病害,荷載等級不能滿足現(xiàn)有交通運輸?shù)囊螅?002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采取加固措施,使其達到汽車-20級、掛車-100荷載等級的要求。加固方案采用了把連續(xù)拱橋轉化為梁拱式拱上建筑體系的方法。加固改造時,首先拆除側墻、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(xiàn)澆混凝土加大其截面,然后接高腹拱墩,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。加固改造后,經(jīng)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年加固的湖北鄂州涂家咀連續(xù)拱橋(L0=70m)、2005年加固的福建蔣樂積善連續(xù)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(lián)系。當墩臺地基安全性能好,并具有承載能力,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,一般采用增加承載能力高和剛度大的新縱梁使新舊梁互相聯(lián)結共同受力。對于要進行拓寬改造的則還需要對墩臺進行拓寬。

常使用的方法根據(jù)增加構件及新舊主梁聯(lián)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余年的使用,已出現(xiàn)多處病害,特別是重車過橋時,橋梁出現(xiàn)晃動。2004年通過對該橋病害的調查和分析,發(fā)現(xiàn)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。改造后該橋至今完好無損,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采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,并且有很好的視覺效果。

2.1.4 粘貼鋼板加固法 粘貼鋼板加固是采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。鋼板固定于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(fā)展。并且施工時可以根據(jù)設計需要進行裁切鋼板,有效的發(fā)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(chǎn)生應力集中現(xiàn)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(yōu)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(xù)剛構,副航道橋型為51m+3x80m+51m的預應力混凝土連續(xù)剛構,2003年發(fā)現(xiàn)主航道橋邊跨梁端腹板存在不同發(fā)展程度的斜裂紋,后來業(yè)主采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(jīng)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涂刷環(huán)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(yǎng)生到所要求的時間,拆除壓貼用的材料;在鋼板表面上再涂刷養(yǎng)護涂料。該橋現(xiàn)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采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構物表面,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量完全線彈性,不存在屈服點或塑性區(qū)。由于碳纖維具有高強、輕質、耐腐蝕、耐疲勞等優(yōu)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(yōu)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(huán)節(jié),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,采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(xiàn)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(fā)現(xiàn)后采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,清除加固表面疏松部分,直至露出混凝土結構層,并打磨平整,應用強力吹風器或丙酮將表面粉塵徹底清除,使之干燥、干凈;然后嚴格按照廠商提供的配合比和工藝要求在處理后的混凝土表面涂上底膠,按設計要求裁剪、粘貼碳纖維布。該橋加固后,恢復了承載力,后經(jīng)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恒載,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采用了幾種不同的方法。如宜賓馬鳴溪金沙江大橋的加固,采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,采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,采用了增加構件加固法、橋面層補強加固法,等等。

2.2橋梁墩臺與基礎加固

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。此法適應于基礎承載力不足或埋置太淺,而墩臺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,并且地基土質比較堅實時,可以采用擴大基礎法進行加固。而對于擴大部分基礎底部的地基承載力不足的問題,可采取在擴大部分基礎下打入一定數(shù)量的樁以提高地基承載力,樁的參數(shù)根據(jù)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,就是先利用鉆機把帶有噴嘴的注漿管鉆入土層的預定位置,旋轉并以一定的速度提升,同時將漿液或水以高壓流的形式從噴嘴里射出,沖擊破壞土體,高壓流切割并攪碎土層,使其成顆粒狀分散,一部分被漿液和水帶出鉆孔,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?jié)B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臺基礎處理方法之一。

2.2.3 粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法 橋梁墩臺的加固改造也可以采用粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法增加墩臺的剛度, 提高墩臺的抗彎、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,??紤]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(xiàn)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(fā)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(yōu)化組合,更能體現(xiàn)出加固效果及經(jīng)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)加固后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)對于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。

4 結 語

橋梁的加固維修問題已經(jīng)成為世界普遍關注的課題,為了規(guī)范、指導橋梁加固技術的應用,交通部在2001年西部交通建設科技項目中設定了“公路舊橋檢測評定與加固技術研究及推廣應用 ”項目,旨在通過該課題的研究提出一整套完整的、實用的公路橋梁檢測、評定與加固成套技術,為我國公路危舊橋的改造提供技術支持,確保危舊橋的改造工作科學合理、經(jīng)濟安全。新的舊橋檢測、評定、加固方面的規(guī)范即將出臺,屆時,橋梁加固將會做到“有法可依”。

橋梁加固腳手架專項施工方案

一份完整的跨線橋滿堂支架施工方案(力學分析詳細)一、工程概況緯七路東進Q2標橋梁工程從14號橋墩(不包括14號橋墩)至25號橋臺(起止點樁號K5+163.65~K5+513.4,長348.75米)。共包括五、六、七三聯(lián),其中14~17號墩為3×28m三跨第五聯(lián),17~21號墩為(30.5+45+45+30.5)m四跨第六聯(lián),21~25號墩為4×28m四跨第七聯(lián)。(一)、標準段梁:采用4×28m、3×28m四跨、三跨一聯(lián)預應力混凝土等高度連續(xù)箱梁。橫橋向為單箱六室箱梁截面,標準段箱梁設計箱梁頂寬24.5m,底板17.5m,梁高1.65m,翼緣板寬度1.25m, 頂板厚度22cm,底板厚度22cm或40cm(底板與腹板和橫隔梁過渡段),腹板厚度40cm,擬實施施工的第五聯(lián)為3×28m、第七聯(lián)為4×28m的預應力混凝土連續(xù)箱梁(詳見《Q2標施工圖設計》)。箱梁采用縱橫向預應力體系,真空壓漿工藝。中間墩與交接墩均采用雙柱框架墩,每個墩柱斷面尺寸為1.5m×1.5m(橫橋向×縱橋向),并設10×10cm倒角。承臺為矩形,平面尺寸為8.0m×6.5m(橫橋向×縱橋向),承臺厚度2.5m?;A為4根直徑1.5m鉆孔摩擦樁,樁長40~50m。(二)、大明路跨線橋:采用(30.5+45+45+30.5)=151m四跨一聯(lián)預應力混凝土變高度連續(xù)箱梁。橫橋向為單箱六室箱梁截面,箱梁頂板寬24.5m,箱梁跨中處底板寬17.5m,中支點處底板寬14m。箱梁跨中梁高1.65m,中支點梁高2.7m,翼緣板寬度1.25m, 頂板厚度25cm,底板厚度25cm、40cm或50cm (底板與腹板和橫隔梁過渡段),腹板厚度60cm,擬實施施工的第六聯(lián)為30.5+45+45+30.5m的預應力混凝土連續(xù)箱梁(詳見《施工圖設計Q2標段》第六聯(lián)箱梁斷面圖)。箱梁采用縱橫向預應力體系,真空壓漿工藝。主墩采用雙柱框架墩,每個墩柱斷面尺寸為1.8m×1.8m(橫橋向×縱橋向),并設10×10cm倒角。承臺為矩形,平面尺寸為10.5m×9.5m(橫橋向×縱橋向),承臺厚度3.5m?;A為8根直徑1.5m鉆孔摩擦樁,樁長39.1~39.5m。二、計算依據(jù)《南京市緯七路東進建設工程施工圖》《結構力學》、《材料力學》、《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTJ041-2000)《路橋施工計算手冊》三、支架、模板分析3.1支架、模板方案3.1.1模板箱梁底模、側模和內膜均采用δ=15 mm的竹膠板。竹膠板容許應力 [σ0]=80MPa,彈性模量E=6*103MPa。3.1.2縱橫向方木縱向方木采用A-1東北落葉松,截面尺寸為10*15cm。截面參數(shù)和材料力學性能指標:W= bh2/6=100*1502/6=3.75*105mm3I= bh3/12=100*1503/12=2.81*107mm3橫向方木采用A-1東北落葉松,截面尺寸為10*10cm。截面參數(shù)和材料力學性能指標:W= bh2/6=100*1002/6=1.67*105mm3I= bh3/12=100*1003/12=8.33*106mm3方木的力學性能指標按《公路橋涵鋼結構及木結構設計規(guī)范》(JTJ025-86)中的A-3類木材并按濕材乘0.9的折減系數(shù)取值,則: ,容重6KN/m3。縱橫向方木布置:縱向方木間距一般為90cm,在腹板和端、中橫隔梁下為60cm。橫向方木間距一般為30cm,在腹板和端中橫隔梁下為20cm。3.1.3支架 采用碗扣支架,碗扣支架鋼管為φ48、t=3.5mm,材質為A3鋼,軸向容許應力[σ0]=140 MPa。詳細數(shù)據(jù)可查表1。表1 碗扣支架鋼管截面特性外徑d(mm)壁厚t(mm)截面積A(mm2)慣性矩I(mm4)抵抗矩W(mm3)回轉半徑i(mm)每米長自重(N)483.54.89*1021.219*1055.08*10315.7838.4碗扣支架立、橫桿布置:立桿縱、橫向間距為90cm,在腹板、端、中橫隔梁下為60cm。橫桿除頂、底部步距為60cm外,其余橫桿步距為120cm。支架頂口和底口分別設置頂調和底調,水平和高度方向分別采用鋼管加設水平連接桿和豎向剪刀撐。見后附“箱梁支架縱向布置圖和箱梁支架平面布置圖”3.2標準段支架計算3.2.1荷載分析①碗口式支架鋼管自重,可按表1查取。②鋼筋砼容重按25kN/m3計算則:腹板和端、中橫隔梁:25×1.65=41.25 KPa箱梁底板厚度為22cm:25×(0.22+0.22)=11KPa箱梁底板厚度為40cm:25×(0.4+0.22)=15.5KPa③模板自重(含內模、側模及支架)以砼自重的5%計,則:腹板和端、中橫隔梁:41.25×0.05=2.06 KPa箱梁底板厚度為22cm:11×0.05=0.55KPa箱梁底板厚度為40cm:15.5×0.05=0.78KPa④施工人員、施工料具堆放、運輸荷載: 2.0kPa⑤傾倒混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載: 2.0kPa⑥振搗混凝土產(chǎn)生的荷載: 2.5kPa荷載組合計算強度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)計算剛度:q=1.2×(②+③)3.2.2腹板和端、中橫隔梁下方支架檢算(1)、底模檢算底模采用δ=15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=20cm 的5×8cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進行計算。荷載組合:q=1.2×(41.25+2.06)+1.4×(2.0+2.0+2.5)=61.07kN/m竹膠板(δ=15 mm)截面參數(shù)及材料力學性能指標:承載力檢算:強度:Mmax =ql2/10 = 61.07×0.2×0.2/10=0.244KN.M σmax = Mmax/W = 0.244×106/3.75×104=6.5MPa[σ0]=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2×(41.25+2.06)= 51.97kN/mf =ql4/150 EI= 51.97×2004/150×6×103×2.81×105=0.33mm[f0]=200/400=0.50mmf [f0] 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm ×100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = [1.2×(41.25+2.06)+1.4×(2.0+2.0+2.5)] ×0.2+6×0.10×0.10 = 12.27KN/M承載力計算:強度:Mmax =q1l2/10 = 12.27×0.63/10=0.265KN.m σmax = Mmax/W = 0.265×106/1.67*105=1.58MPa[σ0]=10.8MPa合格剛度:荷載: q=1.2×(41.25+2.06)×0.2= 10.39kN/mf =ql4/150 EI= 10.39×6004/150×9.9×103×8.33*106=0.11mm[f0]=600/400=1.5mmf [f0] 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為10×15cm,腹板和端、中橫隔梁下立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=12.24×0.6=7.34kN縱向方木自重:g=6×0.1×0.15=0.09 kN/m承載力計算:力學模式:強度:按最大正應力布載模式計算:支座反力 R=(7.34×3+0.09×0.6)/2=11.04KN最大跨中彎距 Mmax=11.04×0.3-0.06×0.32/2-7.34×0.2=1.84KN.mσmax=Mmax /W=1.84*106/3.75*105=4.91MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=7.34*4-1.4*(2.0+2.0+2.5)*0.6= 23.9kNf=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=23.9*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)=0.39mm<[f0]=600/400=1.5mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(均以跨度0.6米計算):P1=(1.2*(41.25+2.06)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.6*0.6 +0.09*0.6=22.04kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.25 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=22.04+2.25=24.29 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細比λ=L/i=1200/15.78=7680,故φ=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.513,則:[N]= φA[σ]=0.513×489×215=53.93kNN[N] 合格強度驗算:σa=N/Aji=24.29×1000/489=49.67MPa< [σa]=140 MPa 合格(5)地基承載力計算因支架底部通過底托(底調鋼板為7cm×7cm)坐在原有瀝青砼路面上或硬化后的水泥混凝土路面上,另外承臺基坑和原有綠化帶范圍內嚴格按規(guī)范和標準分層夯填,頂部澆筑15cmC15砼,因此基底承載力至少可以達到15 MPa。因此σmax=N/A=24.29×103/0.072=4.96 MPa<15 MPa 可以3.2.3箱梁底板下支架檢算3.2.3.1箱梁底板厚度40cm情況下支架檢算(1)、底模檢算底模采用δ=15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=30cm的 5*8cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進行計算。荷載組合:q=1.2×(15.5+0.78)+1.4×(2.0+2.0+2.5)=28.64kN/m竹膠板(δ=15 mm)截面參數(shù)及材料力學性能指標:W=bh2/6=1000*152/6=3.75×104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.81×105mm3竹膠板容許應力[σ]=80MPa,E=6×103MPa。承載力檢算:強度:Mmax=ql2/10=28.64*0.3*0.3/10=0.258KN*mσmax=Mmax /W=0.258*106/3.75*104=6.9MPa<[σ0]=80 MPa 合格剛度:荷載: q=1.2*(15.5+0.78)= 19.54kN/mf=ql4/(150EI)=19.54*3004/(150*6*103*2.81*105)=0.63mm<[f0]=300/400=0.75mm 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm *100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = [1.2×(15.5+0.78)+1.4×(2.0+2.0+2.5)] ×0.2+6×0.1×0.1 = 5.79KN/M承載力計算:強度:Mmax =q1l2/10 = 5.79×0.62/10=0.208KN.m σmax = Mmax/W = 0.208×106/8.33×104=2.5MPa[σ0] 合格剛度:荷載: q=1.2×(15.5+0.78)×0.3= 5.86kN/mf =ql4/150 EI= 5.86×6004/150×9.9×103×8.33×106=0.61mm[f0]=600/400=1.5mmf [f0] 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為10×15cm,立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=5.75×0.6=3.45kN縱向方木自重:g=6×0.1×0.15=0.09 kN/m承載力計算:力學模式:強度:按最大正應力布載模式計算:支座反力 R=(3.45×3+0.09×0.6)/2=5.20KN最大跨中彎距 Mmax=5.20×0.3-0.06×0.32/2-3.45×0.2=0.87KN.mσmax=Mmax /W=0.87*106/3.75*105=2.32MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=(5.75×4-1.4×(2.0+2.0+2.5)) ×0.6= 8.34kN/mf=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=8.34*1000*6003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*6004/(384*9.9*103*2.81*107)=0.13mm<[f0]=600/400=1.5mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(以跨度0.9米計算):P1=(1.2*(15.5+0.78)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.62 +0.09*0.6=10.36kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.35 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=10.36+2.35=12.71 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距為按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細比λ=L/i=1200/15.78=7680,故φ=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.513,則:[N]= φA[σ]=0.513*489*215=53.93kNN[N] 合格強度驗算:σa=N/Aji=21.3*1000/489=43.6MPa< [σa]=140 MPa 合格(5)地基承載力不需再進行驗算。3.2.3.2箱梁底板厚度22cm情況下支架檢算(1)、底模檢算底模采用δ=15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=30cm的 5*8cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進行計算。荷載組合:q=1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5)=22.96kN/m竹膠板(δ=15 mm)截面參數(shù)及材料力學性能指標:W=bh2/6=1000*152/6=3.75*104mm3I=bh3/12=1000*153/12=2.81*105mm3承載力檢算:強度:Mmax=ql2/10=22.96*0.3*0.3/10=0.207KN*mσmax=Mmax /W=0.207*106/3.75*104=5.52MPa<[σ0]=80 MPa 合格剛度:荷載: q=1.2*(11+0.55)= 13.86kN/mf=ql4/(150EI)=13.86*3004/(150*6*103*2.81*105)=0.44mm<[f0]=300/400=0.75mm 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距90cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm *100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.3+6*0.1*0.1=6.95kN/m承載力計算:強度:Mmax=q1l2/10=6.95*0.62/10=0.252KN*mσmax=Mmax /W=0.252*106/8.33*104=3.0MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格剛度:荷載: q=1.2*(11+0.55)*0.3= 4.16kN/mf=ql4/(150EI)=4.16*9004/(150*9.9*103*8.33*106)=0.34mm<[f0]=900/400=2.25mm 合格 (3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為10*15cm,立桿縱向間距為90cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為90cm。荷載組合:橫向方木所傳遞給縱向方木的集中力為:箱底: P=6.9*0.9=6.21kN縱向方木自重:g=6*0.1*0.15=0.09 kN/m承載力計算:力學模式:強度:按最大正應力布載模式計算:支座反力 R=(6.21*3+0.09*0.9)/2=9.36KN最大跨中彎距 Mmax=9.36*0.45-0.09*0.452/2-6.21*0.3=2.34KN.mσmax=Mmax /W=2.34*106/3.75*105=6.24MPa<[σ0]=10.8 MPa 合格剛度:按最大支座反力布載模式計算:集中荷載: P=(6.9*4-1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.9= 16.65kN/mf=Pl3/(48EI)+5ql4/(384EI)=16.65*1000*9003/(48*9.9*103*2.81*107)+5*0.09*9004/(384*9.9*103*2.81*107)=0.9mm<[f0]=900/400=2.25mm 合格(4)支架立桿計算每根立桿所承受的堅向力按其所支撐面積內的荷載計算,忽略橫向方木自重不計,則縱向方木傳遞的集中力(以跨度0.9米計算):P1=(1.2*(11+0.55)+1.4*(2.0+2.0+2.5))*0.92 +0.09*0.9=21.31kN安全起見滿堂式碗扣支架按10米高計,其自重為:g=10*0.235=2.35 KN單根立桿所承受的最大豎向力為:N=21.31+2.35=23.66 kN立桿穩(wěn)定性:橫桿步距為按1.2m計算,故立桿計算長度為1.2m。長細比λ=L/i=1200/15.78=7680,故φ=1.02-0.55((λ+20)/100)2=0.513,則:[N]= φA[σ]=0.513*489*215=53.93kNN[N] 合格強度驗算:σa=N/Aji=23.66*1000/489=48.38MPa< [σa]=140 MPa 合格(5)地基承載力不需再進行驗算。3.2.4翼緣板下支架檢算由前面計算可知,翼緣板下方支架同箱梁底板(厚度為22cm)下支架,因此不再進行檢算。3.2.5側模檢算側模采用δ=15 mm的竹膠板,橫向背帶采用間距0.2米的5*8cm方木,堅帶采用間距0.6米的10*15cm方木?;炷羵葔毫Γ篜M=0.22γt0β1β2v1/2式中:γ—混凝土的自重密度,取25KN/m3;t0—新澆混凝土的初凝時間,可采用t0=200/(T+15),T為砼是溫度℃,取5.7;β1—外加劑影響修正系數(shù)取1.2;β2—砼坍落度影響修正系數(shù)取1.15;v—混凝土澆注速度(m/h),取0.4PM =0.22*25*5.7*1.2*1.15*0.41/2=27.36KN/m2有效壓頭高度:h= PM /γ=27.36/25=1.09振搗砼對側面模板的壓力:4.0 KPa水平荷載:q=1.2*27.36*1.09/2+1.4*4.0=23.49kN/m此水平力較底板豎向力少得多,側模和縱橫向背帶以及斜撐鋼管均可以滿足要求不需再進行檢算。另外為防止立柱鋼管(彎壓構件)失穩(wěn),需用通向箱梁中心方向的斜鋼管(與多數(shù)立柱鋼管連接以減少立柱鋼管承受的水平荷載)與立柱鋼管連接平衡其反力,從而保證支架水平方向穩(wěn)定。3.3大明路跨線橋支架計算3.3.1荷載分析①碗口式支架鋼管自重,可按表1查取。②鋼筋砼容重按25kN/m3計算則:腹板和端、中橫隔梁:25×2.7=67.5 KPa箱梁底板厚度為50cm:25×(0.25+0.5)=18.75KPa③模板自重(含內模、側模及支架)以砼自重的5%計,則:腹板和端、中橫隔梁:67.5×0.05=3.375 KPa箱梁底板厚度為50cm:18.75×0.05=0.938KPa④施工人員、施工料具堆放、運輸荷載: 2.0kPa⑤傾倒混凝土時產(chǎn)生的沖擊荷載: 2.0kPa⑥振搗混凝土產(chǎn)生的荷載: 2.5kPa荷載組合計算強度:q=1.2×(②+③)+1.4×(④+⑤+⑥)計算剛度:q=1.2×(②+③)3.3.2腹板和端、中橫隔梁下方支架檢算(1)、底模檢算底模采用δ=15 mm的竹膠板,直接擱置于間距L=20cm 的10×10cm橫向方木上,按連續(xù)梁考慮,取單位長度(1.0米)板寬進行計算。荷載組合:q=1.2×(67.5+3.375)+1.4×(2.0+2.0+2.5)=94.15kN/m竹膠板(δ=15 mm)截面參數(shù)及材料力學性能指標:承載力檢算:強度:Mmax =ql2/10 = 94.15×0.2×0.2/10=0.376KN.M σmax = Mmax/W = 0.376×106/3.75×104=10.02MPa[σ0]=80 MPa合格剛度:荷載: q=1.2×(67.5+3.375)= 85.05kN/mf =ql4/150 EI= 85.05×2004/150×6×103×2.81×105=0.43mm[f0]=200/400=0.50mmf [f0] 合格(2)、橫向方木檢算橫向方木擱置于間距60cm的縱向方木上,橫向方木規(guī)格為100 mm ×100mm,橫向方木亦按連續(xù)梁考慮。荷載組合:q1 = [1.2×(67.5+3.375)+1.4×(2.0+2.0+2.5)] ×0.2+6×0.1×0.1= 18.89KN/M承載力計算:強度:Mmax =q1l2/10 = 18.89×0.63/10=0.408KN.m σmax = Mmax/W = 0.408×106/8.33×106=4.9MPa[σ0]=10.8MPa合格剛度:荷載: q=1.2×(67.5+3.375)×0.2= 17.01kN/mf =ql4/150 EI= 17.01×6004/150×9.9×103×8.33×106=0.27mm[f0]=600/400=1.5mmf [f0] 合格(3)縱向方木檢算縱向方木規(guī)格為10×15cm,腹板和端、中橫隔梁下立桿縱向間距為60cm??v向方木按簡支梁考慮,計算跨徑為60cm。

橋梁橫向加固工程施工方案?

一.工程概況:

某鐵路下行線24m、32m橋梁橫向加固工程由XXX承擔施工,施工合同段為某標段,施工里程為k83+500---k126+000,主要工程量共計17座橋131孔,,其中24m梁---19孔,32m梁---112孔。二、施工安排1工期安排:我單位計劃: 年7月1日正式開工至 年10月26日竣工。2.施工準備情況:(1)為保質保量完成施工任務,我單位安排四個項目經(jīng)理部來承擔此次施工任務。其中:一公司經(jīng)理部:k84+048----k88+806間 24m梁---10孔,32m梁---21孔,共31孔。二公司經(jīng)理部k89+169----k91+059間32m梁29---孔,共29孔。三公司經(jīng)理部::k91+614----k93+172間24m梁---6孔,32m梁---21孔,共27孔。四公司經(jīng)理部:k94+173----k125+807間24m梁---3孔,32m梁---41孔共44孔。,(2)人員準備情況:各項目經(jīng)理部經(jīng)理,總工,技術員均已經(jīng)到位,領工員、防護員、駐站聯(lián)絡員、勞務合作隊伍、各工種鋼筋工,摸板工等均為某鐵路上行線橋梁加固人員。(3)機具設備情況:施工所需的機具鋼筋探測儀,預應力張拉設備,攪拌機等已經(jīng)進場。三、具體施工工藝1、橋梁加固方案遵循以下原則:(1)加固施工在不影響正常行車的條件下進行;(2)盡量控制新增聯(lián)結重量,減小加固后梁跨中的恒載彎矩;(3)優(yōu)先考慮在梁端附近設置新增聯(lián)結;(4)新增聯(lián)結的位置盡量避開原梁預應力束密集的區(qū)域;(5)為保證加固效果,新增聯(lián)結按預應力結構考慮;(6)加固用施工機具盡量小型化。(7)混凝土灌注盡量利用“天窗”點施工。本工程點多線長,比較分散,且工期較短,多座橋梁同時施工不會產(chǎn)生影響,所以本工程擬劃分四個施工項目部平行進行,每個項目部按工程量配備勞力和機械,采用多開工作面,平行流水的施工方法組織施工。施工平臺采用簡易輕型移動吊籃平臺(附簡圖),鋼筋位置采用鋼筋探測儀探測位置,橫向預應力筋孔位采用水鉆成孔,鋼筋人工綁扎,模板支立在利用兩梁底凸緣橫放的方木支架上,模板采用木模,橫向預應力筋初張拉完成后即可灌注混凝土,混凝土由橋面梁縫間的灌注槽灌注,施工時不能破壞既有梁間縱向擋碴塊。滾筒式攪拌機拌制混凝土,插入式振搗器振搗,涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)生,待混凝土強度、彈性模量達到設計值的80%后,進行終張拉并封錨。2加固施工工序:探測加固位置梁體腹板內普通鋼筋和預應力筋實際分布狀況→ 確定橫向預應力筋的位置→ 腹板鉆孔→ 混凝土表面鑿毛及鉆錨固筋孔→ 埋設錨固筋→ 綁扎普通鋼筋→ 布設無粘結鋼絞線→ 橋面設置混凝土灌注口→ 立?!?兩片梁用硬木頂緊→ 初張拉→ 灌注混凝土→ 養(yǎng)護→ 拆模→ 混凝土表面涂刷養(yǎng)護劑(或灑水養(yǎng)護)→ 撤去兩片梁間頂緊硬木→ 終張拉→ 切割外露鋼絞線及封錨。2.1主梁腹板內鋼筋位置的探測⑴ 在圖紙標明的設計鉆孔位置附近,用鋼筋位置探測儀探明梁體腹板內鋼筋的實際分布狀況,再確定橫向預應力筋的穿越腹板的位置,以免鉆傷梁內既有鋼筋。⑵ 探測時,先探測水平鋼筋,再探測豎向箍筋。⑶ 梁體表面不平整,將會影響鋼筋位置探測儀的探測結果,遇此情況需事先把梁體表面打磨平整,或用水泥砂漿加107膠將梁體表面涂抹平整。⑷ 探測出的梁內實際鋼筋位置應在梁體表面上做出醒目的標記。2.2橫向預應力筋的鉆孔位置⑴ 鉆機安裝時,先安裝脹管螺栓,并把鉆機底盤固定在梁體腹板上。⑵ 調節(jié)鉆機底盤上的四個螺栓,是鉆桿保持水平,并垂直于腹板,然后接通水源,即可開鉆。鉆孔時,應使鉆桿保持平穩(wěn),以免鉆出斜孔或損壞鉆機、鉆桿。⑶ 當一片梁鉆孔完成后,穿入一根直鋼筋,再次核對對面另一片梁上的鉆孔位置,以保證預應力鋼絞線順利穿過,避免彎折。⑷ 無粘結預應力鋼絞線最大外徑為15.24mm。⑸ 鉆孔時不得損傷梁內既有鋼筋。2.3普通鋼筋錨固及橫向預應力筋安裝2.3.1普通鋼筋錨固⑴ 按圖紙要求確定水平錨固鋼筋、橫隔板側面及橋面板底面錨固筋的數(shù)量及位置,錨固φ16鋼筋的鉆孔直徑為24mm,鉆孔深度不少于12cm。如果孔位遇到梁內鋼筋,可適當移動位置。⑵ 成孔后,孔眼必須用水清洗干凈,否則將影響鋼筋的錨固效果。⑶ 新增橫隔板、水平聯(lián)結板與梁體結合面鑿毛、清除浮漿,并清洗干凈,以增加新老混凝土之間的粘結。⑷ 在橋面梁縫間設置灌注口,每塊跨中腹板上部水平連接板上宜設2個灌注口,并安裝灌注槽,要求混凝土能順利下落。⑸ 有橫向預應力筋的水平聯(lián)結板,錨固鋼筋采用錨固劑,錨固劑應符合TB/T2093-2002標準的要求。錨固包的紙袋不得破損、開線,封口應結實,外觀平直。選用30號錨固包,一次可錨固3-4根鋼筋。⑹ 錨固劑可在小瓷盆中攪拌,干濕程度以手握成團為宜。因錨固劑初凝時間較短,一次攪拌不宜過多,一般以3-5個錨固包為宜。⑺ 把攪拌好的錨固劑填滿孔眼后,迅速插入待錨固的鋼筋,并打緊,抹平孔眼。⑻ 梁斷橫隔板無橫向預應力筋,錨固鋼筋采用FH-E131型植筋膠,錨固工藝按產(chǎn)品使用要求進行。2.3.2橫向預應力筋安裝⑴ 橫向預應力鋼絞線按設計留夠工作長度后,使用前再剝除兩端的套管,并擦干凈外露預應力筋表面的油脂。⑵ 橫向預應力鋼絞線穿入安裝就位,并使預應力筋保持水平、順直。⑶ 待普通鋼筋綁扎及橫向預應力筋安裝完畢,即可立模板。3.模板及其安裝⑴ 豎向橫隔板、水平聯(lián)結板的模板可用鋼材或木料制作。⑵ 模板具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性,能安全可靠的承受新灌注混凝土的重力、側壓力、列車和附著式振動器的振動荷載。⑶ 模板表面平整、接合嚴密、便于拆卸。⑷ 模板表面應涂脫模劑。⑸ 模板依托在混凝土梁上,以確保列車過橋時模板與梁體無相對位移。4.千斤頂標定⑴ 千斤頂、油表、油泵在使用前須進行配套標定。油壓表應選用防振型,油表精度不低于1.0級。標定實驗應在國家二級以上的計量檢測單位進行。⑵ 配套標定后的有效期為一個月,或不超過200次張拉作業(yè)。⑶ 經(jīng)過標定的千斤頂、油表、油泵必須配套使用。⑷ 經(jīng)過更換配件的張拉千斤頂、壓力油表必須重新標定。⑸ 橫向預應力筋下料前,準確量測預應力筋位置處兩片梁外側間的實際長度,并以此計算下料長度,各根預應力筋使用時,對號入座。⑹ 預應力筋安裝就位后,兩端放置16mm厚的錨下鋼墊板。鋼墊板需用環(huán)氧水泥粘貼在梁上。錨具須使用張拉短預應力筋專用的DSM15-1型低回縮夾片錨。被動端的預應力筋露出錨具30mm即可,主動端的預應力筋須露出錨具300mm,供千斤頂張拉時使用。⑺ 豎向橫隔板、水平聯(lián)結板所需的橫向預應力筋全部安裝完畢后,必須在梁內橫隔板、水平聯(lián)結板位置的上、下方楔入硬質木塊。在以上準備工作完成后、混凝土灌注前,應進行橫向預應力筋初張拉。油泵進油要緩慢平穩(wěn),到預定張拉噸位后即可回油卸荷,初張拉時每根預應力筋張拉力為39KN。全部預應力筋初張拉完成后,應立即灌注混凝土。5.混凝土原材料及成型5.1原材料選擇及儲存⑴ 水泥應選用符合GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》標準中的525#普通硅酸鹽水泥,每批水泥必須有廠方提供的質保單。⑵ 若對水泥質量有異議時或水泥的儲存期過長,抽取水泥樣品到水泥質量監(jiān)督檢測中心(站)進行復檢。⑶ 水泥應儲存在干燥通風的環(huán)境中。⑷ 選用符合JGJ52-1992《普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法》的中粗河砂。⑸ 選用符合JGJ53-1992《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》的5-20mm或5-25mm碎石。⑹ 拌合用水符合JGJ63-1989《混凝土拌合用水標準》的要求。5.2混凝土的配合比⑴ 混凝土的配合比必須根據(jù)砂、石料的實際情況通過實驗確定,當料源發(fā)生變化時,配合比必須通過實驗作相應調整。⑵ 混凝土的拌合物的和易性以坍落度8-10cm為宜。⑶ 混凝土28天強度應達設計要求。⑷ 為保證新灌混凝土不出現(xiàn)收縮裂縫,伴制混凝土時,宜摻入膨脹劑,摻量由實驗確定。5.3混凝土攪拌⑴ 混凝土拌合物采用滾筒式攪拌機拌制,攪拌時間不低于3分鐘。⑵ 混凝土的每一組份采用計量合格的稱量工具準確稱量,其稱量的允許誤差:水泥為±2%,砂子及石子為±3%,水及減水劑為±1%。⑶ 混凝土的攪拌程序為:水泥+砂子+石子+減水劑 干拌均勻 +2/3的用水量拌合 拌合 +剩余的水攪拌(直至拌合物的和易性滿足施工要求) 出料。

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淺談橋梁工程加固施工方案?

淺談橋梁工程加固施工方案是非常重要的,施工方案的制定是為了更好的解決實際問題,三軍未動糧草先行,充分的準備很有幫助。中達咨詢就淺談橋梁工程加固施工方案和大家說明一下。

一、前言

隨著城市建設發(fā)展如火如荼,橋梁建設更是飛速的發(fā)展,隨著橋梁使用年限增長,危橋、險橋的數(shù)量也在急劇的增多,通過東莞市大王洲橋加固工程施工為例,總結橋梁工程的加固技術,確保加固質量與施工過程的安全,對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導意義。

二、現(xiàn)狀分析

1、大王洲橋梁加固工程由于受原有結構的影響,施工設施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制,如梁體內所有的施工物資設備均需人工搬進搬出,機械設備基本無法使用,安全狀態(tài)更加不宜控制。

2、加固部分與原有結構共同作用,因此不僅要保證加固部分的施工質量,還要同時保證原有結構不被破壞。

3、腹板加固為加固工程的關鍵施工工序,腹板加固采用在原來箱梁內側加澆20cm厚的混凝土,并在加固腹板內施加豎向預應力。豎向預應力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋,標準強度Rby=750Mpa,張拉控制力331KN,采用無粘結方式、軋絲錨體系。

三、施工前的準備

1、電力線路:在箱內鋪設380V動力線路一條,220V照明線路一條,且每4m設照明燈一盞,每16m設簡易活動配電盤一個(插座若干)。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣(橋中心處),防止地面潮濕漏電。

2、疏通,清理:疏通原箱內通風孔及泄水孔,不通處采用鉆機成孔或人工鑿通保持箱內與箱外正常通風,箱內不產(chǎn)生積水。清除箱內混凝土殘渣及其它雜物。

3、通風,在箱內安裝4臺排風設施,保持箱內空氣流通,正常換氣,使箱內作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。

4、設施:梁體外側需安裝施工吊蘭五只。

四、施工方案

1、裂紋修補

首先對大于0.02mm的裂紋進行標識,沿裂紋方向切“V”型槽,寬2cm,深1cm.埋設壓漿咀,強度達到要求后,壓注環(huán)氧樹脂。待環(huán)氧樹脂凝固后,去除環(huán)氧膠泥,抽檢壓漿飽滿情況。

2、施工放樣

①因本加固工程為在既有結構物上進行加固,考慮施工中的誤差,為保證不損傷原主梁預應力筋,且達到加固效果,施工放樣宜采取相對平面控制為主。

②根據(jù)原主梁懸澆施工的特點:梁體的外輪廓尺寸、預應力束定位、鋼筋及預埋件位置均以與底板底面相對位置控制,故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。

③本橋里程控制點以5號墩中心為基準點,傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點(在允許閉合差內方可作為放樣依據(jù))。

④腹板扦釘孔高程控制按設計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。

⑤橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準放樣,高程以梁體頂橋底面為基準面控制相對位置,輔以至梁底板底面距離校核(確認避開橫梁內預應力束)。

3、鉆孔

①腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔,鉆頭直徑為φ27mm.全橋共計鉆φ27孔43262個。設計鉆孔深度15cm,考慮到鉆頭錐度,成孔時鉆尖深度應不小于15.5cm.鉆孔時采取措施控制深度,不得損傷預應力筋。待孔內干燥后,植入φ16mm“L”型扦釘,用環(huán)氧膠泥填充密實。

②豎向預應力孔施鉆避碰原有預應力措施:豎向預應力筋孔(φ40mm)、混凝土灌注孔(φ82mm)、振搗孔(φ56mm)均采用130型金剛取芯機成孔,鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm.全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個,φ56mm孔432個,φ82mm孔392個,原結構主梁為三向預應力體系,預應力束(筋)布置較密,鉆孔均在預應力束間隙內進行,即使放樣施工位置準確,原橋本身預應力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內縱向預應力束中心距為200mm,原預應力束采用φ外85mm波紋管,φ82mm混凝土灌注孔與原預應力束理論間隙僅16mm,對放樣及施工要求尤為嚴格。因此在鉆孔過程中根據(jù)實際情況進行調整顯得極為重要。

③因主梁原預應力束過于密集,要求鉆孔精度很高,為保證鉆孔時不鉆斷預應力束,鉆孔均采用熟練工人操作,正式開鉆前先組織工人試鉆,并給工人講解原預應力束的位置,做到心中有數(shù)。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓,加強工人對鉆機定位方法的培訓,加強工人對鉆機給尺進尺的培訓。

4、新老混凝土結合措施

①在原有結構上加澆新混凝土,如何保證結合面的傳力是關鍵,為此采用新老混凝土結合面鑿毛,且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?/p>

②為保證后澆混與原腹板很好地結合,以達到共同受力,原腹板內側及加厚腹板范圍內的上下倒角混面要鑿毛,鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結合的雜物,鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥,拆除壓漿咀,剝除封閉膠帶,最后對原混凝土面進行鑿毛,鑿毛率要求達到95%.灌注前應將結合面上灰塵及雜質清理干凈,并用水沖洗風干。

③加強新老混凝土結合的另一措施是植扦釘

腹板上布置有梅花型扦釘,間距約為30cm,扦釘為L型;與外側箍筋焊連,上下倒角布置扦釘,間距約為20cm,扦釘為直筋,要求與外側箍筋焊連;加固腹板端部布置扦釘間距為20cm,扦釘為L型,要求與加固腹板外側水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制,植入所鉆φ27mm的扦釘中,植入深度為15cm,用環(huán)氧膠泥錨固。

5、混凝土的澆注及養(yǎng)生

模板采用新制鋼模板,寬60cm,最大高度不超過200cm,以便于人工搬動,安裝檢查合格后方可進行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土,混凝土配合比由試驗室根據(jù)設計要求和施工需要進行配制,混凝土入模陷度控制在12cm~14cm,初凝時間為10h,摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮,防止產(chǎn)生收縮裂紋。

由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉,混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入?;炷吝B續(xù)養(yǎng)護14天,混凝土開始灌注時應采取封橋措施禁止一切車輛通行

6、張拉

梁體內外側的裂紋全部修補壓漿完畢后,方可進行張拉作業(yè),腹板加固豎向預應力為φ25mm冷拉IV級無粘結鋼筋,端錨固在梁底板底面,上端錨固在梁頂板頂面。

五、安全與質量

1、箱內工作照明充足,通風設施良好。

2、箱內電線路多,箱內潮濕,必須加強用電安全管理,確保用電安全,高壓電器均設警示牌。

3、不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等,箱內雜物及時清理干凈。

4、鉆孔作業(yè)時主梁底板頂面易產(chǎn)生積水,應有預先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預防積水。

5、腹板加固期間,主橋兩端應設專人指揮交通,嚴格控制車載不大于20t,車速不大于10km/h,車距不小于20m,超載車輛嚴禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進行交通管制:只允許單輛車在主橋橋面通行,車載不大于20t,車速小于10km/h.

6、每套施工吊籃橋面支架上應設信號旗、紅燈等警示標志,禁止一切車輛碰撞,確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經(jīng)檢查驗收后方可使用,使用期間各受力部位應定期檢查。

7、由于下方為海河航道,每天有大量漁船從下面經(jīng)過,因此嚴禁雜物等往河下拋擲。

六、結束語

橋梁加固作業(yè)中,克服了放線難度大、精度差的問題,鉆孔過程中保證了原有預應力體系的完好,混凝土振搗密實,頂部澆注飽滿,按計劃完成了加固任務。

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橋梁加固施工方案

什么樣子的橋梁??檢測的情況?不要、不然怎么能夠拿出具體的方案?

一般而言,現(xiàn)在加固通用的規(guī)范是2006版的混凝土加固規(guī)范。加固常用的材料是碳纖維或者粘鋼加固 橋梁如果是承載不足的話通常使用碳纖維加固,但是也要根據(jù)情況而定的。

專業(yè)資料也是參考2006版的規(guī)范。

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