拱桥加固实例
省道旧石拱桥维修加固实例分析
图 1 溪柄 二桥 桥 型 布 置 图
福 建 交 通 科 技2 0 1 7 年 第 1 期 圈
填 土 自重和 土压 力 ,汽 车活 载效 应较 小 ,若填 土压 实 不 足, 土体 本 身 形不 成 自拱 , 台身 势 必形 成较 大 的土 压 力 ,
使桥 台 台身及 基 础产生 推移 , 引起 开裂 。 ( 2 ) 旧拱 桥 基础
行 车道 为 2 4 e m厚 C 3 5水 泥 混凝 土 。溪 柄 二桥 桥 型布 置
如图 1 所示。 旧拱 桥经 运 营 1 0多年 后 , 在 桥梁 检 测 中发现 下 述病 害: 拱 圈 中部 出现 纵 、 横 向各 2条 裂 缝 , 缝宽 5  ̄ 6 mm; 侧 墙 有较 多裂 缝 , 缝宽 7 ~ 8 mm; 三明台、 大 田台 各有 裂 缝 1 条; 桥 面板 有 4块 板 有裂缝 。
匀, 也 是造成 病害 的重 要原 因 。 根据 3 0 6省 道交 通流量 大 、 又 不能 中断 交 通 的特点 。 分别 拟订 了 3个 方案 进行 经济技 术 比较 。 方案 一 : 在现 桥 的右 侧 建造 一 座新 桥 , 但 因造价 高 , 且路 线 不 顺畅 , 对 行 车不 利而 否定 。 方案 二 : 拆除现 有 旧拱桥 , 利用 原桥 台 , 改
遍 出现 了承 载力 不足 等 问题 。 因此 采 用技术 上可 行 、 经 济
3 病 害成 因及 加 固方案 的选 定
经对 溪柄 二 桥病 害 的分析 ,认 为裂 缝产 生 的原 因 是
多方面 的 , 但其 主 要成 因 有 4个 : ( 1 ) 旧拱 桥建 于 9 0年代
上合 理 的改 造技 术对 一 些四 类桥梁 和 危险桥 梁 进 行维修 加固 , 以达 到提 高其 承 载能 力的 目的 , 是 十分 必要 的 。
钢筋砼刚架拱桥加固和改造实例
改造实倒
刘 希 峰 ,马 仁 波 , 丰 效 丽
( 安 市 公路 局 ,山 东 泰 安 2 1 0 ) 泰 7 0 0
摘 要 :根 据 泰 安 市公路 局 对 泰 莱高速 公 路 侯 家店铜 筋砼 刚 架拱 桥 的加 固改 造 实践 ,介 绍 公 路 1 桥 的加 固方 法 以及 取 得 的 日 效 果 , 以供 具有 类似 鲒 构 的桥 梁加 固改造 时借 鉴 参 考 。
用 钢量省 、施工 方便 ,但最 显著 的不 足是 桥面横 向联 系较弱 ,不 适应 当前重 载交通 。 横系梁 采用增 大截 面和 配筋 加 固 的方 法 以加 强 拱 肋 横 向 联 系 。在 现有 车行道 范 围内进行水
承载能 力 ,经 多方论 证 ,决定对
筋 、提 高梁 的有 效高 度和抗 弯 强
造成 了严 重 的损 害 ,影 响 了该桥 的正 常使用 。经 现场勘 察 ,桥 面 铺装 I 现裂缝 ,拱 片大 小接 点处 叶 { 出现 竖 向裂 缝 。2 0 年7 ,泰 08 月 安 市 公 路 局 根 据 前 期 的调 查 研 究 ,为改善行 车条件 ,提高桥 梁
11 提 高桥 梁承 载能 力 . 该桥拱 片大小 接点 处 出现竖 向裂缝 ,由此 可知 ,拱肋 不会 存 在 较大 的潜在 承载力 ,因此在 确 定 加 固方 案时首 要任 务是 提高 拱 肋 承载力 。
K e wo ds r i fr e c nc ee rg d fa e a c b i g y r : e n c d o r t i i — r m d r h rd e; r i fr e n ; r c n tu to o e n o c me t e o sr c in
拱桥上部结构加固技术—拱桥加固方法与技术
2 .增大主拱截面加固方法与技术
主拱圈下缘增大截面加固法
实腹式拱桥:拆除实腹段难度大,可在拱圈下面喷射钢筋 网混凝土或浇筑钢筋砼新拱圈。
钢筋网混凝土拱圈内壁喷射加固法
在主拱圈内壁钻孔设置锚杆锚杆上焊接或绑扎钢筋网喷 射混凝土。
2 .增大主拱截面加固方法与技术
2 .增大主拱截面加固方法与技术
锚杆:高强膨胀锚栓
• 用钢纤维砼,钢筋砼,钢筋钢纤维砼,钢筋钢丝网钢纤维砼(三 钢砼)加大主拱圈厚度。
• 用钢筋砼外包石拱桥、双曲拱桥的拱肋截面。 • 在双曲拱拱波背部加盖钢筋砼倒槽形板。 • 用预制拱肋加固桁架拱。
2 .增大主拱截面加固方法与技术
加固方法:
• 增大主拱圈下缘截面加固法 • 增大主拱圈上缘截面加固法 • 增大拱肋截面加固法
施工工艺
加固实例:某石拱桥
• 病害:列车荷载增大,地震频繁,裂缝、漏水现象严重。 • 加固措施:拱圈腹面网喷,侧墙锚杆网喷,拱背加铺防水层,
全桥压注水泥砂浆。
施工工艺
加固实例2:某石拱桥 江西香屯大桥:双曲拱桥 铜矿到火车站的交通要道
• 病害:交通量增加,拱顶、拱脚出现裂缝,0.4mm,拱轴线下沉 • 加固措施:拱肋、拱波外包钢筋网并喷射混凝土加固主拱圈拱背浇
拱的恒载压力线有五点重合。
4 .调整主拱圈内力加固方法与技术
调整拱轴线与压力线加固法
• 基本原理 • 空腹段:压力线在拱轴线之下。 • 实腹段:压力线在拱轴线之上。 • 压力线与拱轴线的偏离产生附加内力,
导致拱顶产生负弯矩,拱脚产生正弯矩, 与其控制弯矩相反,可改善主拱的受力 状况。
4 .调整主拱圈内力加固方法与技术
1 . 拱桥加固方法与技术
增大主拱截面加固 方法与技术
第六节套拱加固技术加固片石拱桥实例
第六节套拱加固技术加固片石拱桥实例一、东门桥片石拱桥概况(一)工程概况东门桥引桥座落在江西省永新至里陂公路处,该桥原结构为片石弯拱桥,单孔、矢跨比为,、桥长、桥宽、桥高.、拱圈厚0。
该桥梁是县城连接县郊,跨越禾水河之东门大桥的东边引桥,亦称东里引桥,其主要功能是泄洪和平时上下游农民耕作时通行。
该桥建于11年,11年就发现该桥梁已经产生了裂缝,而且裂缝逐年在发展,到11.年裂缝最宽处达到.,并出现了三条明显的从拱顶到两桥台贯通的纵向裂缝。
111年经鉴定为危桥,要求尽快给予加固处理。
(二)裂缝产生的原因分析该桥是东门大桥的一座引桥,建筑在河岸沙滩上,据当地群众反映,当时负责该桥梁施工的是一个乡级基建队,施工技术差,基坑未挖到坚实的地基上,就急于砌筑片石基础。
由于地基承载力不够,是导致该桥梁产生裂缝的关键原因砌筑基础、台身、拱圈时存在片石强度不够,片石过小,砂浆不饱满,砂浆标号达不到要求等诸方面的情况,是导致该桥梁产生裂缝的重要原因该桥侧墙过高,拱腔内的填料含泥量过大,填料压实不够。
由于填料土压力的作用,是导致该桥梁上下游侧墙位置拱圈裂缝的主要原因。
二、加固方案选择(一)加固方案的制定采取保留原桥不拆,在原拱圈下套建一座拱圈的加固方案。
该方案有利于交通的维护和安全畅通,但是采用此方案施工主要存在的不利因素有:一是压缩了桥梁的泄洪和人行通道的面积,二是拱圈施工时,新老拱圈的结合施工难度大。
(二)加固方案的比选以上三个加固方案经过反复比较和认证,采取保留原桥不拆,在原拱圈下套建一座拱圈的加固方案对该桥梁的加固是比较适合的。
其一、采用此加固方案解决了加固施工时交通维护难的关键问题其二、采用此加固方案解决了桥面标高受限制的问题其三、经调 2002 第六部分桥梁加固拓宽技术与实例分析·· 查计算,采用此加固方案桥下的有效面积能满足泄洪和平时人行通道的要求其四、采用此加固方案为施工过程的安全生产提供了有利的条件。
双曲拱桥加固原理及加固方法_secret
一、拱桥病害情况及原因针对北京郊区几座双曲拱桥调查,发现除了混凝土结构物共存的一些病害外,双曲拱桥普遍现状如下:1.等级偏低,桥的强度、刚度、宽度不够,不能满足现在的交通要求。
2.拱肋出现裂缝。
主拱圈的裂缝可以分为纵向缝、径向缝两大类:纵向缝是产生与拱肋和拱波的结合面上,平行于拱轴线方向的裂缝,其产生的原因主要是主拱圈整体性差和桥台水平位移较大所致。
纵向缝分为法向拉力纵向缝和剪力纵向缝两种。
法向拉力纵向缝多出现在拱顶附近正弯矩较大的区段,剪力纵向缝出现在拱角附近剪力较大的区段。
径向缝是垂直于拱轴线方向的裂缝,主要有拱肋径向缝和拱背径向缝两种,拱肋径向缝产生在拱顶附近正弯矩较大的区段,往往是由于桥台发生过大的水平位移,拱顶部位正弯矩大大增加,拱肋的拉应力超过极限拉应力所致,拱背径向缝多产生在拱角附近负弯矩大的区域,桥台发生过大的水平位移也常出现拱背径向缝。
3. 腹拱破坏。
在对郊区危改拱桥的调查中,发现几乎所有的拱桥腹拱都不同程度的被破坏,尤其在腹拱与横强交接的部位,常常破碎,这是因为腹拱圈预制分块太多以及勾缝水泥砂浆标号过低,致使其整体性差,在载荷反复作用下必然导致各腹孔产生不同程度的纵、横向裂缝。
4. 拱波破坏旧桥的拱波大部分是预制弯板,板板之间只通过沙浆进行联系,由于联系薄弱容易形成单板受力,拱波容易被压坏而出现裂缝,随着裂缝的扩展拱波容易出现渗漏现象。
5. 横系梁破坏由于横向联系薄弱,主拱圈容易出现偏载横系梁由于和主拱圈是刚结受力巨大,容易出现应力超限而被拉坏。
6. 桥面系病害:造成桥面破碎的原因主要有两个方面,一是缺乏基层,拱桥上填料厚薄不一,对面层的刚性不一,沉陷不一,沙砾填料只能算桥面的垫层,具有足够的强度但是整体性能差,二是重车交通量增长,加剧了桥面的病害。
另外,材料性能不好,施工工序或施工加载不正确、气温条件的影响也是产生和加剧病害的主要原因。
二、加固原理(一)首先分析危旧双曲拱桥内力分析的特点:危旧双曲拱桥内力分析和设计状态下的内力分析是有明显区别的。
双曲拱桥加固维修实例
中图分类号 : 45 7 U 4 . 2
文 献标识码 : B
文章编号 :6 3— 02 2 1 )5— 16—0 17 6 5 (0 0 0 0 0 4
1 前言
各孔拱波与拱肋连接处 , 大部分都有裂缝 , 有的还十 分明显 , 有不少水泥砂浆脱落现象 , 用手就能抠下用 于浆砌的砂浆。拱肋上有 的地方有水迹 , 明拱板 说
力基 本上 能满足荷 载 的要 求 。
2 3 病 害情 况分析 .
行加固、 维修或重 建 应 进 行认 真 分 析 , 学 决 策 , 科 使 之更好地 为 国民经济 服务 。
2 敖汉桥 的病 害及原 因分 析 2 1 敖 汉桥基 本情 况 简介 . 敖汉 桥 位 于 G0 1 1线 K 1 +4 7 处 , 长 76 8 全
拱上填料 的透水性不好而造成拱上填料的含水 量升高 , 降低了填料的抗压强度 。桥面铺装的破坏 , 使降水更容易渗入拱上填料。重车作用下, 拱上填 料 向两侧挤压而将安全带推移。并且桥面结构缺乏 基 层 , 面形 成波 浪 。拱 桥 墩 台处 的变 形 缝 在 桥 面 桥
处 理不 当 。
设计 不完 善 。
() 1 主拱圈的加固 拱桥的横跨 比小 于 12 /0时不需要验算桥梁 的 横向刚度 , 但事实上原横系梁尺寸偏小 , 而显示出提 载后横向刚度相对小 , 属薄弱构件 , 针对这病害 , 将 横 向拉 杆 改 成 横 系 梁 , 即将 全 桥八 根横 系杆 由 14 m× e 9r 改成 14m×1c 1c 0 c 9 m× e n 0c 3m× 7m横系 梁, 以加强桥梁的横 向整体性。 对 于拱 波较 大 的裂 缝 的处理 , 可将其 凿成 深
桥梁加固案例2
桥梁加固案例2惠州西枝江大桥位于惠州市市区,主跨一孔80m钢筋混凝土箱型肋拱桥,矢跨比1/7,拱轴系数m=1.756,采用等截面悬链线无铰拱,主拱肋箱高1.5m,箱宽1.6m,顶板0.24m (预制6cm ,现浇18cm),底板及腹板厚0.2m。
桥面铺装层为6cm厚水泥混凝土,面层为4cm沥青砼。
下部构造为石砌圬工基础,重力式桥台。
1992年7月1日建成通车。
桥梁病害状况2004年3月中甸.右幅桥面产生严重裂缝,积水渗漏严重。
2004年4月由市公路质量检测中心对该桥进行检测,检测结果为拱肋底板腹板及顶板均产生有纵向裂缝,缝宽0.1—0.5mm,长度为1.0m 一4.5m。
横置板跨中裂缝0.1—0.3mm。
横置板与纵梁或垫墙支承处脱空现象均较严重,最大达5mm以上部分板于脱空间隙内填塞有钢板,且混凝土与钢板接触面局部压碎现象严重,除钢板接触处外仍为脱空。
维修方案本桥维修加固由惠州市公路规划勘察设计院进行设计。
具体维修加固方案如下:1、裂缝治理在对全桥进行补强之前,对于大于0.15mm的裂缝采用恒定低压压注改性环氧灌缝胶的方法,恢复结构整体性。
对于0.15mm以下的裂缝采用封闭处理。
2、对拱肋的处理根据拱肋各部分受力不同,拱脚至拱上第一根立柱间采用上缘加厚30-20cm厚补强混凝土;配16φ32钢筋(单肋)。
第一根立柱至拱上垫墙上缘加20cm厚补强混凝土配16φ25钢筋(单肋)。
并延长经垫墙段与拱顶段内主钢筋焊接。
拆除拱顶段15.2cm范围内桥面板及拱上垫墙,整体浇注其桥面板及垫墙,并与拱圈形成整体。
为使拱肋顶板与现浇混凝土形成整体,采取凿毛新旧混凝土结合面,在原拱肋顶板上植入1 2连接钢筋与拱肋配筋焊接。
在拱肋立柱根部采用A235钢板环抱立柱根部作为连接件,纵向钢筋焊接于连接钢板上,确保拱圈纵向主筋受力的连续性。
详细见主拱圈加固构造图。
拱圈拱脚处植入16φ32主筋的长度为100cm,为加强拱座处的受力连续性,由于原拱座配筋较弱,对全桥拱座凿毛,加铺一层φ12间距15cm的钢筋网,并植入一定数量的φ12cm 架立钢筋,在原拱座上浇铺一层50cm厚的补强混凝土,防止拱座开裂。
杨家沟拱桥加固施工方案1
杨家沟拱桥加固方案一、工程概述杨家沟拱桥位于山西省柳林县留誉镇杨家沟村,为老式拱桥.上部结构为:一跨空腹式浆砌块石曲拱桥,净跨径18.83m,矢跨比为1/3。
桥面宽度为:净—4m+2×1。
0m(人行道),桥面纵坡为0,横坡为1%(双向),拱圈厚度为1.14m。
拱上建筑采用20cm厚的C25混凝土作为路面。
下部结构为:浆砌150×450#片石实体桥台,桥台基础落在强风化基岩上,为明挖扩大基础。
由于历史原因,该座旧石拱桥设计标准低,施工质量差,随着(新建铁路)山西中南部铁路通道瓦洪段ZNTJ—4标杨家沟隧道进口架子队交通量不断增长,重型车大量增加,超载、超限运输严重,该桥梁渐渐出现了拱圈、桥台开裂等各种严重病害,严重危及到桥梁的安全运营,因此,加固改造,提高其承载力,确保交通运输安全成为我分部当前的首要任务。
为了确保(新建铁路)山西中南部铁路通道瓦洪段ZNTJ—4标杨家沟隧道的物资、设备运输安能够全到达施工现场及当地村民及政府的要求,所以在2010年10月就对该桥制定了以下加固改造方案。
二、主要病害及其原因分析1、主要病害:桥面开裂、沉陷,主拱圈4处纵向(沿路线方向)贯通缝,并延伸至两桥台,最小缝宽1 mm,最大缝宽40 mm,有的砌石出现剪切破损,桥梁的整体性遭到破坏,承载力明显下降,严重危及到桥梁的安全运营。
拱圈右内侧竖向开裂(图一)拱桥内侧表面横向裂缝石楼方向(图二)拱圈内侧块石出现松动、掉快(图三)拱桥表面开裂柳林向(图四)2、原因分析如下:1)石拱桥属超静定受力结构,斜拱桥锐角处应力集中,水平推力不均衡,导致锐角处拱圈开裂;2)桥台台背及拱腔填料不密实,在车辆荷载的作用下,逐渐下沉,导致桥台、拱圈产生附加应力而出现开裂;3)交通量大,重车多,原设计荷载标准相对偏低.三、加固处理方案(一)3.1现浇盖梁加固处理技术石拱桥属超静定结构,受力复杂,一旦出现裂缝,其受力截面会发生应力重分布,也就意味着受力有效截面变小,结构应力增大,承载力降低.因此,对该桥桥面采用现浇(盖梁)钢筋混凝土进行加固处理,在距老拱桥两侧桥台各1。
拱桥加固实例
拱桥加固实例1概述仁义桥位于山西省太原市清徐县榆次一古交公路清徐段上,于1971年修建。
桥梁原设计荷载为:汽车-13级、拖车-60。
上部结构为:空腹式悬链线无铰钢筋混凝土双曲拱桥,净跨径25m,矢跨比为1/6,设计拱轴系数m=2.20,共三跨。
桥面宽度为:净-7m+2×1.0m(人行道),桥面纵坡为0,横坡为3%(双向),主拱圈宽度为7.5m。
主拱圈厚度为0.80m。
拱上建筑采用排架式副拱墩。
下部结构为:150#片石混凝土实体墩和桥台,桥墩顶宽2.0m基础为明挖扩大基础。
随着清徐县经济的不断发展,仁义桥现状已不能满足清徐一古交公路交通量日益增长、车辆荷载等级增大的要求。
为满足榆次一古交二级公路清徐路段公路建设的要求,在2004年对该桥进行了加固改造。
2加固采用桥梁技术标准(1)设计汽车荷载等级:公路—Ⅱ级,人群 3.0kN/m2,桥面组成:净—9m+2×1.0m(人行道)。
3加固依据及资料交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJB01—2003)。
交通部部标准《公路桥涵设计规范》(1989年合订本),交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》(JTJ041—2000),交通部部标准《公路质量检验评定标准》(JTJ071—98),交通部部标准《公路养护技术规范)JTJ0173—96),公路桥涵设计手册:《拱桥》(上、下册)(1991年版)。
仁义桥原设计文件(太原公路分局1971年)。
4加固设计要点(1)上部结构计算采用《桥梁博士》(平面杆系有限元程序)进行加固后成桥状态下活载、恒载、温度变化等作用力计算,以最不利荷载组合进行控制设计。
(2)下部结构按重力式墩台计算,计算荷载按《公路桥涵设计通用规范》的规定,对所有可能承受的荷载进行最不利组合。
以最不利荷载组合控制设计。
基础计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》,结合本桥实际情况按旧桥基础承载力提高系数予以考虑进行验算。
(3)桥面板计算按单向板和悬臂板计算,悬臂跳梁进行截面强度验算、抗剪计算和抗倾覆计算。
桥梁加固实例及工艺介绍
工艺特点
在原拱圈下顶面植筋与新设拱圈钢筋相 连,在新旧砼界面埋设压浆管对新旧界 面由于收缩出现的间隙压水泥浆,确保 新旧结构紧密结合,整体受力。
施工麻烦,砼浇注难度大。
原桥基本概况
该桥主桥为2x120米中承式钢管砼拱桥,桥 面宽为13米,设计荷载为:汽—20,挂— 120。吊杆采用Φ5平行高强钢丝,每根吊杆 110根,外裹三层玻璃丝布包裹沥青,然后 灌注包含三层钢丝网的40#水泥浆,最后外 涂一层桔黄色的反光漆。锚固采用普通镦头 锚,现场实施,全桥共44根吊杆。该桥96 年建成通车。(见该桥照片)
主要病害及维修方案
吊杆多处有裂缝和破损,水密性和气密 性难以保证,拱肋和吊杆结合部位有进 水现象,经检查钢丝有锈蚀, 根据近年 国内外有关资料钢材在高应力状态下腐 蚀速度是自然状态下106 倍,特别是国 内同类桥梁事故发生,决定将该桥吊杆 全部更换,新吊杆采用柳州ovm生产的 新型成品吊杆。
对拱肋拱波破损、裂缝处进行补强和封闭
桥梁基本概况
该桥为9孔净跨径为20米的实腹式钢筋砼双曲 拱桥,主拱矢跨比为六分之一,7肋6波,设 10道横系梁。下部结构为重力式墩台。设计 荷载等级为:汽一13,拖一60。桥全长212米, 1968年9月建成通车。
拱肋为等宽度,拱肋间距1.24m,边肋外侧 0.24m,内侧高0.20m,宽0.20m。桥面宽度 9.0m(0.5m护轮带和护栏、7.0m行车道),桥 面没3%横坡,无纵坡。见桥照片
– 拱波:有纵向开裂和渗水侵蚀现象,局部砼剥落。 – 墩台:有渗水侵蚀,砂浆剥落,骨料外露等。
加固方案
综合该桥病害,上部结构承载力降低不 能满足现营运要求,拱上建筑出现严重 病害,侧墙外鼓、渗水、桥面系严重损 伤等。 本次加固上部建筑必须拆除重新 做。根据这一实际情况,该桥采用如下 改造加固方案:
7 拱桥加固与改造方法(含实例分析)
l
主拱圈承重构件的断面不足,施工质量不佳,墩台基础沉降,桥梁长期 超载运营引起开裂等
加固方法:
n
l
用钢纤维砼,钢筋砼,钢筋钢纤维砼,钢筋钢丝网钢纤维砼(三钢砼) 加大主拱圈厚度 用钢筋砼外包石拱桥、双曲拱桥的拱肋截面 在双曲拱拱波背部加盖钢筋砼倒槽形板 用预制拱肋加固桁架拱
l l l
主讲:吴海军 13883683962
l
A. 钢筋网混凝土拱圈内壁喷射加固法 在主拱圈内壁钻孔设置锚杆 锚杆上焊接或绑扎钢筋网 喷射混凝土
主讲:吴海军 13883683962
11
2 增大主拱截面加固方法与技术
l
锚杆:高 :高强膨胀锚栓 钢筋砂浆锚杆 锲缝式金属锚杆 聚脂树脂锚杆
主讲:吴海军 13883683962
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2 增大主拱截面加固方法与技术
p
GFRP,CFRP,AFRP
• •
FRP多用于梁式桥的加固,近年来用于双曲拱桥、刚架拱桥等的加固 对主拱圈下缘、弦杆、拱脚等拉应力较大的部位粘贴FRP
主讲:吴海军 13883683962
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3.3 粘贴FRP加固法
p
加固实例1:
• •
海南省九曲江大桥,双曲拱桥,1969年建成 病害:由于桥台和桩基抗力不足,桥台向岸转动,导致拱轴变形,拱顶 正弯矩、拱脚负弯矩过大,通车不久拱肋出现多条裂缝,0.3~0.6mm, 拱顶下沉35cm。 加固措施:用环氧树脂浆灌注裂缝,粘贴玻璃钢、钢筋加固
d = m ⋅ k ⋅ 3 L0
k - 荷载系数 m- 矢跨比系数
L0 - 跨径
d = m1 ⋅ k ⋅ (20 + L0 ) d = m2 ⋅ k ⋅ (1 + L0 )
石拱桥的维修加固方案
石拱桥的维修加固方案1 溪口桥概况溪口桥位于延平区境内的316国道K211+922处,该桥由旧石拱桥和两侧新加宽桥组成。
旧石拱桥净跨20m,全长32.80m,桥宽7m,桥高8.9m,矢跨比1/4,拱圈采用7.5号砂浆砌筑粗料石,厚度85cm.桥台采用5号砂浆浆砌块石。
桥台两侧为5号浆砌块石挡土墙,台后填筑当地的土石混合料,旧石拱桥于1967年建成通车。
两侧新加宽桥板拱为砼,于1999年12月建成通车。
旧拱桥经运营30多年后,在桥梁检测中发现下述病害:靠南平台起拱线处拱圈有多处微裂缝并伴有严重渗水现象;靠顺昌台处拱圈沿纵向有3条裂缝,缝宽在8~15mm;顺昌台台身也出现多条裂缝,其中一条裂缝贯穿整个台身并延伸至拱圈。
经过观测,发现裂缝每年有所发展,2001年的检测记录比照1999年的检测记录,其裂缝延长发展了2.3m,缝宽也增大了2~3mm.拱顶渗水严重,行车道下沉2~5cm.两侧新加宽桥没有发现病害,旧拱桥综合评定为危桥,急需采取技术措施进行加固或重建。
2 病害成因及加固方案的选定经对溪口中桥病害的分析,认为裂缝产生的原因是多方面的,但其主要成因有4个:其一,旧拱桥建于60年代末,由于台后填土范围小,填土又很高,压实机械无法到位,小型机具又达不到压实效果,填土压实度不够,土压力较大。
由于在高填土下,拱桥台身主要承受的荷载是填土自重和土压力,汽车活载效应较小,若填土压实不足,土体本身形不成自拱,台身势必形成较大的土压力,使桥台台身及基础产生推移,引起开裂。
其二,旧拱桥基础采用打梅花型松木桩处理,由于地基承载力不足,产生了不均匀沉降。
其三,拱圈、桥台砌筑工艺差,砌体砂浆不饱满,石料强度规格不符合设计要求,台身部分片石被压碎破裂。
其四,国道上交通量日益增大,车辆超载也随着增加,重车荷载有增无减地继续作用,势必使拱圈在许多局部呈现单个或少数构件受力集中现象,全断面受力甚不均匀,也是造成病害的重要原因。
根据316国道交通流量大、又不能中断交通的特点,分别拟订了3个方案进行经济技术比较。
阐述套拱法加固公路石拱桥
阐述套拱法加固公路石拱桥随着经济技术的发展,公路桥梁的维修加固方法在不断的改进和发展,出现了许多新工艺新方法,需要根据不同的桥形,病害来选择合适的维修加固方法,比如钢筋砼梁桥的粘贴碳纤维布,粘贴钢板,体外预应力等方法,目的是提高桥梁的承载能力,而本文介绍的是套拱法在加固公路石拱桥中的应用技术。
一、工程概况及主要病害某石拱桥桥宽10m,桥高5.2m,设计荷载为汽-20、挂100。
在施工时,为防止产生不均匀下沉,将桥台横向分成两段砌筑,每段5.0m,中间留2cm变形缝。
在对该桥的一次日常检查中,发现其桥台下沉开裂,并引起拱圈变形,1/4拱圈处出现多道横向裂缝,缝宽5mm~10mm。
此后每周观测一次,半年后,0#右侧桥台横向裂缝宽度达15mm,0#左右两侧桥台高差20mm,拱圈顶部石块有1处松动,向下突出20mm。
通过观测的数据分析,该桥的主要问题是地基承载力不足,在动、横载作用下,基础下沉,引起桥台及拱圈变形,并随着时间的增长,变形加剧,如果不及时处理,后果将十分严重。
二、加固治理设计(一)处置方案的选择根据现场的实际情况和以往的经验做法,起初考虑了两种处置方案:一是拆除上部结构,加高桥台,改造为一座一孔跨径为8m的现浇混凝土板桥;二是全部拆除,重新修建一孔跨径8m的钢筋混凝土梁桥。
对以上两种方案进行论证分析,第一种方案可以分段施工,维持通车,问题是基础继续下沉,桥台横向开裂,桥台无抗彎拉能力,桥台的稳定不能保证,利用下部结构改造为板桥解决不了根本问题。
第二种方案要中断交通施工,对于所在公路交通量已达3000辆/昼夜的重交通量路段来说,将造成很大的社会影响,并且车辆绕行以后,行车里程要增加几十公里,而拆除重建的工期需数月的时间,造成的经济损失也很大。
通过反复论证分析,决定采用隧道衬砌的方法对原桥进行套拱加固。
采用该方案可以不中断交通,而且工程造价低,社会影响小,对过路的车辆没有经济损失,问题是施工难度较大。
拱桥加固实例
拱桥加固实例一、背景介绍拱桥是一种常见的桥梁类型,具有美观、经济、耐久等特点。
但是,由于拱桥受到各种因素的影响,如自然灾害、车辆荷载等,其结构会发生变形和损坏,需要进行加固和修复。
二、加固方法1. 钢筋混凝土加固:在拱桥的外部或内部设置钢筋混凝土构件,增强拱桥的承载能力和稳定性。
2. 碳纤维加固:利用碳纤维增强材料对拱桥进行加固,提高其承载能力和抗震性能。
3. 钢板加固:在拱桥上设置钢板,通过钢板与原有结构形成刚性连接,提高拱桥的承载能力。
4. 预应力加固:利用预应力技术对拱桥进行加固,在原有结构上施加预应力,使得结构更为牢固。
三、实例介绍以南京长江大桥为例,该大桥是一座双塔双索面式斜拉桥。
由于长江大桥所处地区经常遭遇自然灾害、车辆荷载等因素的影响,其结构存在着一定的安全隐患。
因此,在1999年至2006年期间,长江大桥进行了大规模的加固和修复工作。
1. 钢筋混凝土加固在长江大桥进行加固时,使用了钢筋混凝土加固技术。
具体操作方法是在原有拱桥上设置钢筋混凝土构件,通过与原有结构形成刚性连接,增强桥梁的承载能力和稳定性。
此外,在拱桥两侧还设置了钢筋混凝土支撑墩,进一步提高了拱桥的承载能力。
2. 碳纤维加固长江大桥还采用了碳纤维加固技术。
具体操作是将碳纤维增强材料粘贴在拱桥表面或内部,使得拱桥更为坚固和耐久。
碳纤维增强材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点,可以有效地提高拱桥的抗震性能和承载能力。
3. 钢板加固在长江大桥进行加固时,还采用了钢板加固技术。
具体操作是在拱桥上设置钢板,通过钢板与原有结构形成刚性连接,提高拱桥的承载能力。
此外,为了避免钢板与原有结构之间的滑动,还在钢板和原有结构之间设置了防滑垫。
4. 预应力加固长江大桥还采用了预应力加固技术。
具体操作是在拱桥上施加预应力,使得结构更为牢固。
预应力技术可以有效地消除拱桥的内部应力和变形,使得拱桥更为稳定和安全。
四、总结通过以上实例介绍可以看出,在进行拱桥加固时,可以采用多种不同的技术手段。
桁架拱桥加固维修要点及维修实例
桁架拱桥加固维修要点及维修实例一、桁架拱桥的常见病害及产生原因1、下弦杆拱脚处横向裂缝。
主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降,使拱脚处出现竖向剪切应力,导致拱脚下弦杆件出现裂缝。
2、弦杆端部节点裂缝。
主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降,造成上弦杆端部凸杆与桥台、墩柱搭接扣死,使该节点出现竖向剪切应力,导致节点出现裂缝。
3、横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。
主要原因是由于原行架拱桥设计标准较低,横向联系较薄弱,而近10年来交通量而且超载车辆比例,造成桁架竖向变形量,使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝,甚至断裂。
4、桥面板裂缝、破碎。
主要原因是桥面板设计标准低,微弯板或拱波厚度不足,混凝土强度低,桥面铺装层薄弱,造成桥面刚度不足,随着交通量的幅增加,特别是超载车辆的破坏作用,致使桥面铺装层和微弯板开裂,如不及时维修,部分微弯板发生破碎,形成桥面坑洞而影响行车安全。
5、伸缩缝损坏。
主要原因是桁架拱桥设计时不设伸缩装置或仅设置简易伸缩缝,混凝土强度设计较低,桥面接缝处混凝土损坏严重,逐渐开裂、破碎,使接缝处面积逐渐扩而影响桥梁的安全使用。
6、人行道变形、下垂。
主要原因是桁架拱桥的人行道设计一般采用在边桁片上弦杆上置挑梁承托人行道板的方法。
随着人群荷载的增加,挑梁受超载而弯矩过,致使下垂变形,如不及时进行加固,可能发生人行道垮塌事故。
7、位于两跨接缝处人行道和拉杆横向裂缝。
主要原因是设计时在该处未考虑断开,并设置伸缩缝装置,桥两跨的振动破坏形成裂缝。
2维修加固方法二、上弦杆端部节点和下弦杆拱脚处裂缝的维修加固方法因桥梁台、墩不均匀沉降产生的桁架上、下弦桥节点处的裂缝已基本稳定,不再发展。
可采用环氧树脂灰浆在其两面或三面粘贴钢板的方法进行维修加固,如图1所示加固时,首先将构件混凝土的表面凿毛,如节点处混凝土剥落严重,应将混凝土保护层凿除再粘贴钢板,粘贴钢板要进行除锈处理。
其次要先处理裂缝,即对裂缝先进行灌浆(环氧灰浆)处理,然后再粘贴钢板。
农村公路桥梁加固方法及实例
三、拱桥上部结构的加固方法
1、板拱增加套拱的加固方法
早期修建的石拱桥,由于承载能力与现行 车辆荷载差距大,除拱脚外还有其他截面不能 满足受力要求,特别是受压面积不足,轴向力已 接近或超过规范限值,为了提高承载能力,在对 拱圈缺陷和病害进行处治,恢复其固有承载能 力同时,以加大截面的方法进行加固补强。
(2)、增大拱肋及横系梁截面
(a)凿毛 支架搭设好之后,用电锤、电镐将拱肋全面积凿毛,凿毛深度 为5毫米左右,然后用钢刷将表面松散混凝土削清理,再用高 压气将混凝土表面浮灰清理。 (b)裂缝处理 拱肋如果有裂缝,可以按照上面裂缝处理办法进行裂缝封闭. (c)拱肋剥落的处理 剥落处理和前面所叙述处理办法相同。对于缺陷混凝土进 行凿除、凿毛,清楚不稳定混凝土部分,为使混凝土表面干净, 可用水冲洗。锈蚀钢筋应先凿除周围损坏的混凝土,露出钢筋, 锈蚀严重的应补强焊接直径不小于原钢筋直径的钢筋,然后再 仔细浇注环氧混凝土或环氧砂浆。
系梁
围护结构
河底线
图1-2-1
②、下游水流急,对桥墩部位掏空比较严重,我们可以
采取在桥墩下游修筑潜墙的方法,对桥墩下进行强制式淤 积,来保持水土,达到保护桩基的效果,如图1-2-2所示。
系梁 水流 潜墙 河底线
图1-2-2
(2)、加大桩基法
①、由于车流量和车载重的不断增加,原桩基的强度 现不能满足要求,我们可以采用此办法进行加固处理, 从而满足要求如图1-2-3(柱式桥墩也可采用此加固方 法)。
(3)、修筑承台法
由于地质不良等原因,桩基承载力不足,造 成桩基的不均匀沉降。 ①、我们对此可以在河水冲刷线以下(不被 水冲刷的部位)对桩基进行增加承台,达到 增加承载力的效果如图1-2-4所示。
拱桥上部结构加固技术—桥梁加固技术
下挠值(mm) 2.3
5 14 16 18 20 25 28 30 35 40 45 47 49 51 56 58 60 65 70 75 80
应变(με)
应变(με)
350 300 250 200 150 100 50
0 2.3 5
14 16 18
20 25 28 30 35 40 45 47 荷载(T)
结论
同级荷载作用下,加固后主拱圈的钢筋和砼应力值较加固前减少 20~60%;挠度值减少30~50%,开裂荷载等级提高近一倍, 裂缝宽度和裂缝根数均有较大幅度的减小;主拱圈采用钢筋砼套 箍加固后,其极限强度可较加固前提高35%以上。
第二部分 桥梁加固技术
2、系列全过程加固破环模型试验
(3)试验数据及结果分析
第二部分 桥梁加固技术
三、加固实例 (1)胡子溪桥加固整治工程
加固后效果评价:
① 加固后承载力提高40%; ② 比新建桥节约造价118万。
第二部分 桥梁加固技术
三、加固实例
(2)冷背溪大桥加固整治工程
冷背溪大桥位于丰都北岸,是一座单跨等截面空腹式 石拱桥,全桥长120m,桥面宽为净-7.5+2×0.75米 (人行道),净跨径为50m,净矢高10m,主拱圈厚 度0.35m;王家渡岸和龙驹岸分别有两个引孔,净跨 径为4米,净矢高为1米,拱圈厚度为0.35米。针对该 桥出现的病害采用钢筋砼套箍封闭主拱圈技术进行加 固。加固施工工期为45天。
(3)锚杆锚固系统各影响因素水平的最佳匹配研究
• 进行了钢筋长度-钻孔直径-锚固剂-锚固长度- 钢筋强度构成的锚杆 锚固系统正交试验,获取了锚杆最大抗拔力各影响参数的最佳组合。
锚固力(kN)
一般试验四个方案锚固力对比图
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拱桥加固实例
概述
仁义桥位于山西省太原市清徐县榆次一古交公路清徐段上,于1971年修建。
桥梁原设计荷载为:汽车-13级、拖车-60。
上部结构为:空腹式悬链线无铰钢筋混凝土双曲拱桥,净跨径25m,矢跨比为1/6,设计拱轴系数m=2.20,共三跨。
桥面宽度为:净-7m+21.0m(人行道),桥面纵坡为0,横坡为3%(双向),主拱圈宽度为7.5m。
主拱圈厚度为0.80m。
拱上建筑采用排架式副拱墩。
下部结构为:150#片石混凝土实体墩和桥台,桥墩顶宽2.0m基础为明挖扩大基础。
随着清徐县经济的不断发展,仁义桥现状已不能满足清徐一古交公路交通量日益增长、车辆荷载等级增大的要求。
为满足榆次一古交二级公路清徐路段公路建设的要求,在2004年对该桥进行了加固改造。
2加固采用桥梁技术标准
(1)设计汽车荷载等级:公路Ⅱ级,人群3.0kN/m2,桥面组成:净9m+21.0m(人行道)。
3加固依据及资料
交通部部标准《公路工程技术标准》(JTJB012003)。
交通部部标准《公路桥涵设计规范》(1989年合订本),交通部部标准《公路桥涵施工设计规范》(JTJ0412000),交通部部标准《公路质量检验评定标准》(JTJ07198),交通部部标准《公路养护技术规范)JTJ017396),公路桥涵设计手册:《拱桥》(上、下册)(1991年版)。
仁义桥原设计文件(太原公路分局1971年)。