桁架拱桥的常见病害与维修加固
浅析刚架拱桥常见病害及加固办法
( 1 )增 大 截 面 加 固 法
拱腿及 斜撑常见病害为拱脚 处截 面背部产生 U 形裂缝 ,一般斜撑处开裂较为严 重。从受力角度 ,
拱脚及斜撑属小偏心受压构件 , 不应产生受力裂缝 。
横 向接 缝较 多 。 从 使 用 效 果来 看 ,均 不 理 想 。常 见
已完成的工程项 目,提 f { j 了几种常见病害的加 固方法
出现 了裂缝超限病害 。构 件的开裂降低 了其 自身刚 度 ,加 速 了病 害 发 展 , 影 响 了结 构 耐 久 性 。 2 .拱腿、斜撑与弦杆连接 处 拱腿与弦杆连接处 、斜撑 与弦杆连接处常 见病
寸 偏 薄 ,配 筋 较 弱 ,大 多 以直 径 为 1 0 m m 的钢 筋 作 为 受 力主 筋 。且 为 预 制 拼 装 ,整 体 性 差刚架拱 桥 常见病害 成因分析 加同方法
段 时 间 后 出现 了较 多病 害 。 l _ 拱 片加 固 ( 包 括 弦杆 、实 腹 段 、拱腿 、斜 撑 ) 根 据 刚 架拱 结 构 的 自身 特 点 ,原 设 计 的 拱 片 间
为增加拱 片间的横向联系 ,使 各拱 片连接 成为
一
、
主 要病 害及 原 因 分 析 1 . 上 弦 杆及 实 腹段 拱 肋 该 类 桥 外 上 弦杆 、 实腹 段 拱肋 常 见病 害 为 u形
个 整 体 框 架 ,共 同 分 担 桥 梁 荷 载 , 该类 桥 一 般 在
上 弦 杆 、实 腹 段 设 置横 系 梁 ,拱 腿 及 斜 撑 上 也 会 设 置 。 从 笔 者 经 历 的 几 个 项 目来 看 ,横 系 粱 普 遍 存 在 由底 板 延 伸 至 侧 面 的 U 形 裂缝 。 分 析 主 要 原 因 , 是 由于 早 期 设 计 的横 系梁 尺 寸较 小 ,且 间 距 过 大 , 不 能 适 应 交 通 量 的增 长 及 重 载 交 通 的增 加 。横 系梁 的 开 裂 , 降 低 了桥 梁 结 构 的 横 向 整 体 性 ,无 法 有 效 地 横 向 传 递 荷 载 , 引起 了 拱 片 的 受 力 与 变 形 不 均 匀 ,
钢桁架桥维修加固项目清单
钢桁架桥维修加固项目清单一、前言钢桁架桥是一种常见的大型桥梁结构,其具有承载能力强、耐久性好等特点。
然而,随着使用年限的增长,钢桁架桥也会出现各种损伤和缺陷,需要进行维修加固。
本文将介绍钢桁架桥维修加固项目清单。
二、常见问题1. 钢材腐蚀由于氧化作用和化学反应等原因,钢材会出现腐蚀现象。
这会导致钢材的强度和刚度下降,影响整个结构的承载能力。
2. 桥墩损坏桥墩是支撑整个钢桁架桥的重要部分,如果出现损坏或者变形,就会导致整个结构失去平衡状态。
3. 螺栓松动螺栓是连接各个部件的重要组成部分,如果出现松动或者断裂,就会影响整个结构的稳定性。
4. 疲劳裂纹由于长期使用和受力作用等原因,钢材可能会出现疲劳裂纹。
这种情况下需要及时进行维修,避免出现更加严重的问题。
三、维修加固项目清单1. 钢材防腐处理为了避免钢材的腐蚀问题,需要对其进行防腐处理。
常见的方法包括喷涂防锈漆、热浸镀锌等。
2. 桥墩加固如果桥墩出现损坏或者变形,需要进行加固。
常见的方法包括在桥墩上方设置加固梁、增加桥墩支撑等。
3. 螺栓更换如果发现螺栓出现松动或者断裂,需要及时更换。
在更换过程中需要注意选择合适的规格和强度等级的螺栓,并且进行正确的安装。
4. 疲劳裂纹修复对于出现疲劳裂纹的钢材部件,需要进行修复。
常见的方法包括焊接补强、添加支撑等。
5. 桥面铺装维修钢桁架桥上面还有一层桥面铺装,如果发现其出现损坏或者破损等情况,也需要进行维修。
常见的方法包括更换铺装板、填补裂缝等。
四、维修加固注意事项1. 安全第一在进行钢桁架桥的维修加固工作时,需要时刻注意安全。
必须配备合适的安全防护设备,并且遵守相关的安全操作规程。
2. 选择合适的材料和工艺在进行维修加固工作时,需要选择合适的材料和工艺。
必须根据实际情况选择强度和稳定性等方面符合要求的材料,并且采用正确的工艺进行处理。
3. 注意细节问题在进行维修加固工作时,需要注意各种细节问题。
比如,在焊接补强过程中需要注意控制温度和焊接质量等,避免出现新的问题。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨跨度小、跨径较小的桥梁,病害数量相对较少,主要病害有桥墩、桥台等结构损坏,桥面铺装破损等。
单跨跨度较小的桥梁也就是单跨桥梁,其跨度一般小于30米。
由于其结构简单,跨度较小,所以病害数量相对较少,但是对于这类桥梁来说,病害的维修更为关键,一个小的病害有可能会引起较大的影响。
对于单跨桥梁的病害分析与维修加固,我们首先要明确不同部位的主要病害。
例如桥梁主要结构包括桥梁桩基础、墩台结构、上部结构、桥面铺装等,这些部位都可能发生各种病害,下面我们将分别进行分析。
一、桥梁桩基础病害分析及维修加固1、混凝土桩基裂缝:混凝土桩基部分受到外力作用造成裂缝,首先需要对裂缝的情况进行评估,确定裂缝的评级,接着进行裂缝修补,然后进行维修加固。
2、钢筋锈蚀:混凝土桩基内的加固钢筋受到腐蚀,需要进行防腐处理。
对于已腐蚀严重的钢筋,需要进行更换,并进行加固。
3、桩基承台沉陷:桥梁桩基承台承受荷载过大,导致其沉陷变形,需要对承台进行重新整平加固。
1、墩台裂缝:墩台结构由于受到振动、荷载等作用,可能导致墩台出现裂缝,需要对裂缝进行评估和修补,及时加固。
2、墩台蜂窝、起砂:墩台混凝土表面出现蜂窝、起砂现象,需要进行表面修补,并进行防水处理,防止水分渗透,加速混凝土老化。
3、墩台基础松动:墩台基础受到外力作用或者地基沉降等因素,易出现松动,需要对墩台基础进行重新加固,保证其稳定性。
1、上部结构板腐蚀:桥梁上部结构一般由混凝土板构成,长期受到外部环境的作用,易出现腐蚀现象,需要进行防腐处理和修补。
2、上部结构钢筋锈蚀:如果上部结构包含钢筋,长期雨水浸泡容易发生锈蚀,需要进行防腐处理和加固。
3、上部结构拱顶裂缝:桥梁上部结构如果是拱形,可能出现拱顶裂缝,需要对其进行评估,修补及加固。
1、沥青面层开裂:桥面沥青面层由于受到车辆荷载和温度变化等因素,容易出现开裂现象,需要进行修补。
2、砼面层磨损:桥面砼面层长期受到车辆摩擦和振动,容易发生表面粗糙和磨损现象,需要进行砼面层修补和加固。
桁架拱桥的常见病害与维修加固(二)
桁架拱桥的常见病害与维修加固(二)3 加固实例3.1 桥梁及病害基本情况颍河大桥位于界首市,为6times;30 m桁架拱桥,全长206 m,宽10.9 m,设计荷载汽车-13级,建成于1979年。
该桥下部结构为柱式墩,组合式桥台,桥墩及北桥台为钻孔灌注桩基础,南台为扩大基础,上部构造每跨由6片桁架组成,每片桁架分两块预制,预埋钢板焊接,无支架缆索吊装,桁架闸由横系梁、横拉杆、横隔板相联接。
主要病害有:(l)1号~5号孔桁架拱顶下挠变形。
其中2号孔最为严重,拱顶相对沉降达9 cm,而且该孔动载效应明显;(2)所有桥墩上部门形立柱及横梁断裂(横梁作为桁架的上支撑点)。
立柱裂缝位于根部,与立面呈30C;度;~45C;度;,缝宽1~5 mm,横梁裂缝一般位于1/3~l/2处,2~3条,缝宽0,2~lmm不等;(3)1号孔6片桁架的北端上弦杆节点混凝土开裂;(4)桥面铺装层和微弯板严重裂缝破损;(5)桥面伸缩缝全部毁坏(原设计为自然缝);(6)部分人行道挑梁混凝土开裂下垂,人行道栏杆毁坏;(7)北桥台帽梁及侧墙开裂,缝宽5mm.3.2 病害成因分析(1)超载破坏。
该桥设计荷载标准较低。
随着交通流量的增长,特别是超载运输车辆的增多,桥梁不堪重负。
另外,桁架的横向联系系统,在当今的车辆荷载作用下显得薄弱,已不能满足桁架的协同受力工作,即刚度不足。
(2)基础不均匀沉降。
该桥南台为扩大基础,其他墩台均为钻孔灌注桩基础,所以墩台沉降是不均匀的。
如南台与相邻桥墩的相对高差达4cm,由于桁架是超静定结构,不均匀沉降产生的过大内力导致l号孔桁架端部节点全部开裂损坏,以及墩上门形立柱根部产生裂缝。
(3)部分结构施工处理不当。
该桥每跨桁架的上弦杆端部搭接在墩台上,施工时未断开而形成联接扣死,伸缩缝成假缝,改变了桥体的受力体系,使部分桁架上弦杆端部节点产生裂缝。
3.3 加固方法(1)在桥梁每孔端部、L/4处各增设一道剪刀撑和一道上横系梁;拱顶处增设一道横隔板。
钢筋混凝土桁架拱桥的病害及维修
第24卷第2期市政技术Vol.24No.22006年3月MunicipalEngineeringTechnologyMarch,2006文章编号:1009-7767(2006)02-0095-04钢筋混凝土桁架拱桥的病害及维修刘海祥1,刘勇2,柯敏勇1(1.南京水利科学研究院,江苏南京210029;2.宿迁市建设局,江苏宿迁223800)摘要:同其他建筑物一样,桁架拱桥在其修建、使用过程中也必然会出现一些病害,总结分析这些病害,有利于指导今后的设计、施工及维护。
描述了桁架拱桥的各种病害;分析了设计、施工及运行中,桁架拱桥各种病害的成因;总结了桁架拱桥检测与评估方法;列举了常用的维修加固方法。
关键词:桁架拱桥;病害;裂缝;检测;维修加固中图分类号:U445.71文献标识码:BDiseasesandMaintenancesofReinforcedConcreteTrussArchedBridgesLIUHai-xiang,LIUYong,KEMin-yong钢筋混凝土桁架拱桥(以下简称桁架拱桥)是一种具有水平推力的拱型桁架桥。
该种桥不仅具有桁架桥自重轻的特点,而且具有拱桥结构受力合理的特点,适用于软地基,特别适用于农村及其他经济不发达地区。
自20世纪60年代后期至今,国内已建成大量桁架拱桥,成为公路及农桥的桥型之一,为经济的发展发挥了巨大作用。
进入新世纪后,各地经济将继续得到快速发展,交通量将进一步增长,桁架拱桥将继续发挥更大的作用。
但是,同其他建筑物一样,桁架拱桥在其修建、使用过程中也必然会出现一些病害。
总结分析这些病害,有利于指导今后的设计、施工及维护。
1桁架拱桥病害如图1所示,桁架拱桥由桥台、桁架拱片、微弯板及横向联系等部分组成[1],多跨桁架拱桥还有桥墩。
桁架拱片包括上弦杆,下弦杆,腹杆及实腹段。
横向联系有横隔板、横拉杆及剪刀撑。
桁架拱桥的常见病害主要有混凝土开裂;钢筋锈蚀;整体刚度不足,导致变形过大行车不稳。
桁架拱桥的维修加固方案
桁架拱桥的维修加固方案 阜阳市于20世纪70年代初开始引进钢筋混凝土桁架拱桥,至今已建成使用的桁架拱桥达30多座。
随着时间的推移,经济的发展带来交通流量的大幅增长,特别是超载运输车辆的通行,早期修建的荷载标准低的桁架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。
为适应公路交通运输的需要,阜阳市公路局近几年来先后对出现病害的几座大型桁架拱桥,如临泉泉河大桥(7×30 m)、界首颍河大桥(6×30 m)、阜阳茨淮新河大桥(6×54 m)、太和颖河二桥(6×50 m)、临泉人民大桥(3×30 m)等进行了维修加固工作,积累了一定的经验,现介绍如下。
1、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年来交通量大而且超载车辆比例大,造成桁架竖向变形量大,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,随着交通量的大幅增加,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大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。
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。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨数字架拱桥是一种比较常见的桥梁形式,其结构相对简单,但在长期使用过程中,也存在一定的病害问题。
如何对单跨数字架拱桥的病害进行分析和维修加固是一个比较重要的问题。
一、常见病害问题1. 桥面裂缝问题桥面裂缝问题是单跨数字架拱桥常见的病害之一。
主要是由于路面使用寿命过长或者车辆超限等因素导致的路面产生裂缝。
一些裂缝小的情况可以通过路面养护或者填缝处理进行解决。
对于较大的裂缝则需要进行局部的更换或者整体的重新铺设。
2. 拱脚腐蚀问题单跨数字架拱桥在使用过程中,拱脚很容易受到水、盐分等各种因素的侵蚀,从而导致拱脚发生腐蚀。
腐蚀程度不同,处理方式也不同。
对于一般的腐蚀情况还可以通过喷涂防腐漆等方式进行处理。
但对于严重的腐蚀则需要进行拆除并重新建造。
3. 拱肋扭曲问题拱肋扭曲是单跨数字架拱桥中比较常见的技术难题。
其影响因素包括温度变化、道路沉降等。
对于轻微的拱肋扭曲问题,可以通过局部的矫正和修复进行解决。
但对于较严重的扭曲问题,可能需要对拱肋进行重新建造。
单跨数字架拱桥中也存在着一些金属结构及其连接部分发生锈蚀的问题。
这也是影响单跨数字架拱桥使用寿命的主要因素之一。
对于轻微的锈蚀问题可以通过局部修补和翻新进行解决。
但对于严重的锈蚀则需要进行局部的更换或者整体的重新建造。
二、维修加固方案1. 疏通排水系统针对桥梁上产生的水、泥沙及其他杂质,可以对排水系统进行清理,畅通水流,减少水对拱脚及桥基的腐蚀和对桥面的损坏。
2. 路面修补针对桥梁路面的裂缝和凸起,可以采用路面修补的方式进行处理。
修补时要注意选用合适的材料和工艺,避免修补过程中对桥梁产生额外的损害。
3. 拱脚喷涂防腐漆为了防止拱脚发生腐蚀,可以对桥梁的金属结构进行喷涂防腐漆。
最好是在拱脚腐蚀情况不严重的情况下进行防腐漆的喷涂工作。
4. 拱脚加固对于拱脚受到严重腐蚀的情况,可以采用加固的方式进行处理。
如增加外部钢筋加固和内部钢筋加固等方式来加强拱脚的承载能力。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固1. 引言1.1 研究背景单跨桁架拱桥作为桥梁结构中常见的一种形式,其在工程实践中广泛应用。
随着桥梁使用年限增长和外部环境影响,桥梁结构的病害问题逐渐暴露。
对单跨桁架拱桥的病害分析与维修加固研究显得尤为重要。
研究背景中,我们首先需要了解单跨桁架拱桥的结构特点和受力机制。
单跨桁架拱桥一般采用桁架结构作为主要承载单元,而拱形结构则起到稳定和传力作用。
在实际使用中,桥梁结构可能会遭受到多种外部因素的影响,包括车流荷载、风荷载、地震等,这些因素可能导致桥梁出现各种病害问题。
通过对单跨桁架拱桥病害的深入分析,可以更好地了解桥梁结构的受力特点和病害形成机制,为后续的维修加固工作提供科学依据。
研究单跨桁架拱桥病害还可以为类似结构桥梁的设计和施工提供经验参考,提高桥梁结构的安全性和可靠性。
【200】1.2 问题提出在单跨桁架拱桥的病害分析和维修加固中,问题的提出至关重要。
随着桥梁使用年限的增加,桥梁结构可能会出现各种各样的疲劳、裂缝、变形等问题,严重影响桥梁的安全性和使用性能。
如何有效地对单跨桁架拱桥进行病害分析,并采取合适的维修加固措施,是当前研究和实践中亟待解决的问题。
本文将对单跨桁架拱桥的病害分析方法、维修加固措施、加固效果评估和加固工艺选择等内容进行深入探讨,旨在为相关领域的研究和实践工作提供参考依据和指导意见。
通过对这些问题的研究,可以为提高单跨桁架拱桥的安全性和使用性能提供重要支持。
【字数:273】2. 正文2.1 单跨桁架拱桥病害分析单跨桁架拱桥病害分析是对该类型桥梁结构的病害情况进行细致的调查和分析,能够帮助工程师们更好地了解桥梁的健康状况,及时采取维修措施,确保桥梁的安全运行。
在进行单跨桁架拱桥病害分析时,首先需要对桥梁的设计和使用情况进行全面的了解,包括桥梁的年代、材料、荷载情况等因素。
常见的单跨桁架拱桥病害包括裂缝、变形、锈蚀、疲劳等。
裂缝是桥梁中比较常见的病害,可能是由于荷载超载、地基下沉等原因引起的。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固本文通过对某桁架拱桥现存病害成因及拱桥受力分析,提出维修加固设计方案,可为类似工程病害加固处理提供参考。
标签:单跨桁架拱桥;上弦杆;下弦杆;微弯板;裂缝;拱轴线桁架拱桥是上世纪六十年代在双曲拱桥基础上发展起来的一种桥梁型式,因其具有工期短、施工工序少、人工省、自重轻、水平推力小、抗震性好、对软土地基适用性好等优点在国内得到了广泛的应用[ 1]。
目前上海市农村桥梁中存在很多单跨桁架拱桥,这类桥梁由于设计和施工中存在的不足,又加之经历多年使用后,桥梁呈现出不同程度的病害。
1 工程概况上海市某农村桥为竖杆式桁架拱桥,上部结构共有3榀桁架拱片,桁架拱片中心距为 2.0m,上弦杆截面尺寸为0.25m×0.12m,下弦杆截面尺寸为0.6m×0.25m,竖杆截面尺寸为0.3m×0.25m。
每榀下弦杆空腹段上方均设有12根竖杆,两榀下弦杆间对应竖杆位置上下各设有1榀横系梁,下弦杆实腹段共设有9榀横系梁。
下部结构采用组合式桥台。
桥面总宽为4.4m,桥宽布置为:0.2m 栏杆基座+4m通行宽度+0.2m栏杆基座。
两端桥台处均设简易断缝,桥面采用6cm厚的钢筋混凝土铺装。
2 主要病害及拱轴线测量2.1 上部结构(1)该桥桁架拱竖杆与上、下弦杆的连接节点处及上弦杆与实腹段交界处多处出现半环向裂缝(见图1),裂缝宽度在0.1mm~0.4mm之间,部分裂缝宽度已超过《公路桥梁承载能力检测评定规程》[2]规定的混凝土拱桥裂缝宽度限值0.3mm,这主要是由于桁架拱片无斜撑,每2根竖杆间即形成一个四边形节间,而这样的节间结构其节点刚性较弱,因此使竖杆产生较大的附加弯矩,并且由于混凝土收缩、徐变及拱脚位移等更加大了竖杆与上、下弦杆连接处截面的附加弯矩,因而致使竖杆上、下部截面混凝土开裂。
(2)该桥桁架拱上弦杆上缘近竖杆多处出现竖向及横向裂缝,其中1#上弦杆位于1-12#竖杆南侧裂缝宽度达4mm,上弦杆已接近断裂(见图2)。
桁架拱桥病害分析及维修加固措施
原 桥 为 4 孔 斜 杆 式 桁 架 拱 桥 , 每 孔 跨 径 为 30.6m, 全长 122.4m。设计荷载为 1967 年《公路桥涵车辆荷载及 净空标准暂行规定》中的汽车- 15 级、拖车- 60。主孔由 矢跨比为 1/8 的 5 片桁架拱片组成, 拱片间距 1.8m。下 部结构为单排 3 根钢筋混凝土灌注桩及钢筋混凝土矩形 墩帽。
该桥建于 1975 年 8 月, 建成后仅为农用交通服务, 交通量很少。1987 年公路贯通后, 桥上交通量大增, 且 超载严重, 致使该桥出现了较为严重的变形、开裂和局
部损坏, 承载能力受到影响。1989 年有关单位对该桥进 行了鉴定, 鉴定结果表示该桥除了桥面系的损坏外, 拱 桁架已经出现了开裂( 最大裂缝 2.2mm) 、拱顶下沉( 挠度 值 2.68cm) , 但卸载后可复原。1992 年将原桥 面微弯板 更换为现浇钢筋混凝土连续板, 但对桁架拱的主体结构 未进行加固处理。自 1992 年 大 修 后 , 超 载 车 辆 有 增 无 减, 使该桥又出现了不同程度的损坏, 并于 1999 年定为 危桥。
了分析。在对结构进行模拟计算的基础上, 提出了相应的维修加固方案, 即对上部结构采用截面增加法解决杆件
承载力不够的问题, 下部结构采用旋喷桩加固法解决基础较柔的问题, 并在各拱片之间增加了横向联系。文章对
维修的具体方法进行了叙述, 并介绍了加固的顺序。
关键词: 桁架拱; 主拱圈; 杆件; 截面增强法
图 1 计算图示
3 加固方案
3.1 上部结构 采用了截面增强法( 见图 2) 。具体做法为: 将断面四
周边缘凿掉保护层, 将架立钢筋与原钢筋点焊牢固, 并用 其固定外缘重新布置受力钢筋和箍筋, 用无收缩免振捣混 凝土浇注, 使加固后的断面比原断面四周均增加 5cm。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨桁架拱桥是一种常见的桥梁结构,其具有结构简洁、施工便利、造价低廉等优点,因此在公路交通中得到广泛应用。
然而,由于桥梁长期受到车辆和自然环境的作用,不可避免地会出现各种病害,影响桥梁的安全使用和寿命。
本文将针对单跨桁架拱桥的常见病害进行分析,并提出相应的维修加固方法。
一、桥梁变形桥梁变形是单跨桁架拱桥常见的病害之一,主要表现为桥面和桥墩的沉降、倾斜等。
这种变形一般是由于桥梁的承载能力不足,超载车辆通行导致的。
如果桥梁变形过大,会影响车辆的通行安全,需要立即进行维修加固。
维修加固方法:1. 在桥墩处进行加固。
加固方式可以采用外加预应力钢束、加固钢板等,增加桥墩的承载能力,从而减小变形。
3. 加强管理。
通过定期检测桥梁的承载情况,并加强管理,及时清理桥梁上垃圾等杂物,防止超载车辆通行,从而减小变形。
二、钢结构腐蚀单跨桁架拱桥中,钢结构是承载桥面和行车荷载的关键部分,其腐蚀病害对桥梁的安全性能有很大影响。
桥梁的钢结构腐蚀主要是由于抗腐蚀涂层磨损、氧化性环境等原因造成,如果不加以处理,会导致钢材损失严重,进而影响承载能力。
1. 治理桥梁环境。
加强桥梁环境管理,降低大气污染程度,减少腐蚀的发生。
2. 进行局部修补。
对较小面积的腐蚀可采用防腐涂料进行修补。
3. 进行全面防腐。
对性能较差的桥梁可采用防腐钢板复合材料等进行全面覆盖,提高钢结构的防腐能力。
三、混凝土龟裂混凝土龟裂是单跨桁架拱桥上常见的水泥混凝土结构病害之一,主要原因是由于混凝土本身材质老化、荷载产生的应力过大、温度变化等原因引起。
混凝土龟裂如果不及时加以处理,会扩大破坏区域,严重影响桥梁的安全使用。
2. 进行加固处理。
对较大的龟裂面积可采用钢筋混凝土复合材料加固或增加预留混凝土量等方式进行维修加固。
3. 增强管理。
加强桥梁定期检测,及时发现龟裂病害,进行修补和加固处理,减少病害发生,延长桥梁的使用寿命。
结论:。
钢筋混凝土桁架拱桥的病害及维修
上 建筑 参 与主拱 圈 的共 同工作 , 同时 也不 考虑 荷 载在
方 面使 吊梁 的搁置 面 积减 少 , 另一 方 面 吊梁对 牛 腿
文章 编 号 :0 9—7 6 ( 0 6 0 10 7 7 2 0 ) 2—0 9 0 5—0 4
钢筋混凝土桁 架拱桥 的病 害及维修
刘 海 祥 , 勇 , 敏 勇 刘 柯
(. 1 南京 水 利 科 学 研 究 院 , 苏 南 京 江 2 0 2 ; . 迁 市 建设 局 , 苏 宿 迁 109 2 宿 江 230 ) 2 80
矩 增大 , 导致 跨 中区域 开 裂 ; 由于超 载 , 梁可 产 生不 桥
可恢 复的 变形 , 增加 或 增 大 裂 缝 , 速 混 凝 土 的破 坏 加
及 钢筋 的腐蚀 。以上各 种成 因可 以 同时存 在 . 互作 相
用, 进而 加速病 害 的发展 。 病害 主要产 生在 以下几 个部 位 :1拱 片与墩 台 的 ()
维普资讯
第2 4卷 第 2期
20 0 6年 3月
市
政
技
术
Vo .4 12
No 2 .
Mu i i a n i e r g T c n l g n c p lE g n e i e h oo y n
Ma c 2 06 r h,0
量桁架 拱 桥 , 为公 路 及农 桥 的桥 型 之一 , 经济 的 成 为
发 展发 挥 了巨大作 用 。进 入 新世 纪后 , 各地 经 济将 继
续 得 到快速 发 展 , 通 量将 进 一 步 增 长 , 架拱 桥 将 交 桁 继续 发挥 更大 的作用 。 但是 , 同其他 建筑 物一 样 。 架 桁 拱桥 在其修 建 、使用 过程 中也 必然 会 出现一 些 病 害 。
钢筋混凝土桁架拱桥病害分析及加固技术研究
, ●●, d 』
1 工 程 概 况
某 桥 于 19 9 6年 建 成 通 车 , 今 运 营 已 l 至 0余
年 。该桥上部结构为主跨 7 m 的钢筋混凝土桁架 0
关键 词 : 桁架拱桥 ; 害 ; 病 增大截面 ; 节点加 固 中图分类号 :U 7 . T 35 5
钢筋 混 凝 土 桁 架 多采 用 预 制 拼 装 方 法 进 行 施 工 , 有工 程造 价低 、 具 结构 刚度 大 、 结构 美观 的特 点 。 随着 经济 的发 展 , 通运 输业 迅速 发展 , 辆 的增 多 交 车 及车 辆载 重 的增 大 , 桥梁 的陈旧 、 病害 以及 原桥设 计 荷载 已经不 能满 足现今 使用 要求 。 国 内外 在桥 梁 的 加 固再 造方 面做 了 大量 的实 践 及研 究 工 作 , 同类 为 桥梁 的发展提 供 了很 多 宝 贵 经 验 , 梁 的 加 固方 法 桥 主要 有 以下几 种 : 体外 预应力 加 固法 、 黏贴 钢板 加 固 法、 及黏 贴碳纤 维 布 等。 主要 介 绍 增 大 截 面 法及 黏 贴钢 板 法对桁 架 拱桥进 行加 固。
土 , 向 15 横坡 , 双 .% 并铺 设 一 层 1e ×1e 的 钢 5m 5r a 筋 网 , 向采 用 8的钢 筋 , 向采 用 1 纵 横 2的钢 筋 。 考虑 到该 桥横 向联 系破 坏严 重 、 主拱肋 受 损 、 面 系 桥
图 3 横 系梁 破 坏 情 况
及栏 杆破 坏严 重 , 加 固方 案 主 要 是 提 高 桥 梁 承 载 本
[ ] 贺栓海 , 俊均. 中断交 通情 况下 加 固钢 筋混 凝 土 4 刘 不
桁式石拱桥病害分析及其加固改造
桁式石拱桥病害分析及其加固改造第25卷第1期重庆交通学院学报2006年2月Vo1125No 11JOURNA L OF CH ONG QI NGJ I AOT ONG UNI VERSITY Feb.,2006桁式石拱桥病害分析及其加固改造张敏1,Ξ陈世民1,2, 胡免缢3(11重庆交通学院,重庆400074;21重庆大学,重庆400045;31重庆市交通委员会,重庆401147)摘要:钢筋砼及预应力砼桁式拱桥在国内建造较多,而桁式石拱桥很少见.文中分析桁式石拱桥-天池大桥振感明显的内在原因,根据拱桥一阶自振频率近似计算公式,采取加设三条钢筋砼拱肋加固改造方案,通过调整桥面系加载顺序确保新旧拱圈之间有良好结合,并将原设计标准由汽-10提高到汽-20,应用Nastran 程序对加固前后进行静、动力分析.结果表明,加固后该桥的自振频率显著提高,满足承载力要求,达到了加固改造的目的,文中最后给出了施工要点.关键词:桁式石拱桥;天池大桥;病害分析;加固设计;静动力计算中图分类号:U44517+1 文献标识码:A 文章编号:10012716X (2006)01200142051 大桥概况天池大桥是一座圆孔桁式石拱桥[1](如图1),建成于1972年,净跨径60m ,净矢高12m ,矢跨比为1/5,主拱圈采用变截面形式,由拱顶的018m 渐变到拱脚截面的1115m ,拱圈宽614m ,粗料石栏杆.原设计标准为汽车210级,挂260;桥面为净-614+ 2×0120m 栏杆,全桥宽度618m.整座大桥均为石灰砂浆砌筑粗料石,从外观看,砌缝砂浆饱满,拱石在天池镇岸有较明显的表面风化外,其余均较良好.两岸拱脚附近的拱石均有不同程度的纵向裂缝,其中天池镇岸裂缝较明显,相对而言另一岸较好些.据当地反映,大桥建成不到一年,就明显感觉到汽车在桥上行使时的振动,且衰减缓慢,持续时间长,一直延续到加固改造前.此外,主拱圈线形不光顺,在大椭圆与其临近的大圆位置中间存在明显的折点,而且呈左右对称、上下游对称的特点.据参加过建造大桥的人介绍,该桥施工时采用木拱架,后在施工过程中拱架发生了较大变形,拱顶处大约有10cm 下沉,L /4截面附近有7cm 左右的向下变形.桥面铺装采用碎石填料,由于该桥是运输煤炭的主要通道,桥面磨耗大,每年都要在桥面上铺一层碎石,尽管如此,桥面上依然存在诸多不平整的坑道.图1 天池大桥外貌因该桥总体质量较好,可以通过加固改造后进一步使用,要求加固后设计荷载等级提高到汽-20,挂-100,桥面宽度增加到净-7+2×0175m 人行道.2 病害原因分析211截面尺寸偏小,承载力不足[2,3]Ξ收稿日期:2005-01-10;修订日期:2005203201作者简介:张敏(1971-),女,重庆市人,讲师,从事桥梁工程研究与教学.对变截面拱圈拱顶厚度d d ,可以采用经验公式(1)计算d d =k 1+L 0(1)式中,L 0———拱圈净跨径,(m ),L 0=60m ;k ———系数,k =0113~0117,代入(1)式得d d =k 1+L 0=(0113~0117)(1+60)=11137~11487m实际拱顶厚度只有0180m ,显然,大桥的截面尺寸偏小,承载力不足,刚度偏弱.212构造不合理,自振频率偏低桥梁振感明显的内在原因是由于桥梁本身结构的不合理,存在先天的结构缺陷.从图1可以看出,天池大桥的挖空率很大,空洞之间的孔壁薄弱,处只有60cm ,削弱了孔壁对主拱圈的约束,相对于同等跨径的拱式腹孔拱桥横墙厚度在80~100cm 要小很多.虽然挖孔减轻了桥梁自重,但同时也降低了主拱刚度,特别是实腹段部分十分单薄,抗弯刚度低,致使桥梁自振频率偏小.因此,一旦有激励,必然会产生较大的振动.计算桥梁的固有频率和振型,其振动方程式为[4][M ]{δ¨}+[K]{δ}=0(2)式(2)是常系数线性齐次常微分方程组,进一步可化简为det [K]-ω2[K]=0(3)式中,[K]———刚度矩阵;[M ]———%质量矩阵;ω———圆频率.求解方程(3)的方法很多,我们采用子空间迭代法计算.整个计算由美国宇航局研制的MSC/NASTRAN 程序来完成,由于该桥拱轴线变化较大,采用现场实测的数据作为计算模型,共划分为10736个实体单元,采用一致质量矩阵,经计算大桥前4阶自振频率分别为21184984Hz 、21208707Hz 、31934642Hz 和41250371Hz ,其振型如图2.结果表明,大桥一阶、二阶自振频率几乎相同,这对桥梁结构是极为不利的.图2 天池大桥加固前振型从图2一阶振型图看出,桥梁振型变化主要从左右两侧的椭圆与其临近的圆孔位置中间起这段范围内(即实腹段部分).由于大桥自振频率低,车辆通过时容易引起较大的振动,再加上桥面不平整,更易激励起桥梁的振动.3 加固设计311加固方案桥面尺寸偏小、承载能力和自振频率低是制约大桥安全使用的内在因素.要改变现有桥梁的结构性状,必须适当增大截面尺寸,提高桥梁的刚度和自振频率,以达到加固改造的目的.桥梁的一阶自振频率是最重要的,通常采用有限元程序计算,如本文中采用的Nastran ,但拱桥的一阶频率也可以用近似公式(4)计算[5]:f =KEI m(4)式中,K ———与拱桥结构型式、拱圈计算跨径、矢跨比和拱圈截面变化有关的系数,对特定桥梁,K 为常数;E ———拱圈弹性模量,N/m 2;I ———拱圈惯性矩,m 4;m ———拱圈单位长度的质量,kg/m .对后期加固浇筑砼而形成的石拱圈-砼组合截面,砼仍由原拱圈承担,相当于石拱圈和砼拱圈刚度并联,在石拱圈上附加一个砼质量,因此,式(4)可改写为f =KE st I st +E c I c m st +m c(5)式中,E st 、E c ———分别为砌体拱圈和砼的弹性模量,N/m 2;I st 、I c ———分别为砌体拱圈和砼对其自身截面形心的抗弯刚度,m 4;m st 、m c ———分别为砌体拱圈(含拱顶填料)和砼单位长度的质量,kg/m .各符号含义如图3.需要说明的是,在公式(5)中之所以采用石拱51第1期张敏,等:桁式石拱桥病害分析及其加固改造图3 加固后的材料与截面特性圈刚度与砼刚度直接相加,而不是按组合截面换算成一个刚度的原因在于:计算一阶近似自振频率时,砼是“依附”在石拱圈上,自重状态下砼重量是由石拱圈承担的,相当于砼并联在石拱圈上,认为石拱圈与砼拱圈刚度并联.但在活载作用下,组合截面共同参与受力,此时截面刚度才采用组合换算刚度.对这一点,在验算拱圈截面应力时也是相同的.从式(5)可以看出,增大截面高度、提高截面刚度是加固与改造的关键,结合原桥载面尺寸偏外的问题,提出以下方案:方案1:在拱腹下现浇50cm厚钢筋砼板拱.该方案能够提高大桥的承载力,但自振频率提高不明显,原因在于刚度增加不明显,而且全截面浇筑砼施工难度大,质量不易控制,尤其是新旧拱圈之间的结合面.方案2:在主拱圈下面浇筑3条钢筋砼拱肋.拱肋截面尺寸为90cm×120cm,在距拱脚起拱线115m的位置至L/8截面(即第一道横系梁位置)将拱肋截面高度由120cm按三次抛物线增大到200cm,宽度保持不变.拱肋之间通过横系梁连接,横系梁80cm×110cm,沿桥跨方向八分点设置7 道,因原拱圈拱顶截面薄弱,为加强拱顶新旧截面的结合,在拱顶另加设2道,全桥共计9道(如图4).该方案同样存在新旧截面的结合问题,但拱肋与原拱圈是部分连接,为拱肋砼浇筑提供了操作空间,施工质量容易得到保证,同时采取先挖除部分桥面铺装以恢复部分石拱圈弹性变形,再浇筑钢筋砼拱肋,最后施工桥面系使原拱桥发生向下弹性变形,加强新旧拱圈之间的结合.图4(a) 立面图图4(b) 拱肋横向布置(单位:cm)针对上述两个加固方案,利用公式(5),可分别计算出加固后的一阶近似自振频率值,如表1.为进一步比较,方案1中增加60cm厚的一阶近似自振频率值.表1 加固前后拱桥一阶近似自振频率加固方案加固前方案150cm60cm方案2:钢筋砼拱肋一阶近似频率31618472K39411693K45312836K75519815K加固后/加固前1112440114306213860方案1(50cm)与方案2砼数量相等,但方案2自振频率可提高1倍以上,且技术可行,便于实施,能够达到加固改造的目的,最终选用方案2.人行道采用钢筋砼横挑梁,纵铺钢筋砼人行道板.拱肋和横系梁均采用C40砼,将原有的碎石路面改造为C30钢筋砼桥面.312加固计算与分析31211计算模型按空间有限元模型和平面有限元模型分别计算(图5).空间有限元模型中,用实体单元和空间梁单元模拟,计算结构的应力分布和动特性,划分为14301节点、11226单元.平面有限元模型中,用平面单元和空间梁单元模拟,划分为1461节点、1465单61 重庆交通学院学报第25卷元,计算结构的内力、影响线、最不利荷载位置等.图5 加固后计算模型31212计算工况与计算结果根据实际加固要求和桥梁结构的使用要求,分析该桥在新增自重荷载、温度变化、拱脚、L/4截面、拱顶在汽车220、挂2100下的最大、最小弯矩值.经计算加固后各截面满足承载力要求,加固前后各阶自振频率如表2.加固后桥梁的振型没有发生多大改变,但加固后桥梁的自振频率得到显著提高,比加固前增大了一倍多.表2 加固前后桥梁自振频率值比较(Hz )振型一阶二阶三阶四阶加固后41848654511420097163518471673616加固前21184984 212087073193464241250371加固后/加固前212191213281119405118054从表1和表2看出,利用式(5)计算的加固前后一阶近似自振频率比值(213860)与用有限元计算的加固前后一阶频率比值(212191)几乎相等,说明用式(5)近似计算新增拱圈截面后的拱桥一阶近似自振频率是正确的.两者差异在于有限元计算是按桥梁整体结构求解的,而一阶近似计算公式是以拱顶截面处的刚度和质量近似代替计算的,两者在刚度和质量分布上存在差异.4 施工要点如前所述,本桥加固的难点和关键在于如何使新、旧拱圈(肋)之间有牢固的连接,对此,采取了先挖掉部分碎石桥面,使原拱桥产生向上的弹性变形,拱肋砼浇筑完成并达到设计强度后,再安装钢筋砼横挑梁和人行道板、浇筑桥面铺装层,使桥面系起加载作用,石拱圈由此产生向下的弹性变形,确保新旧拱圈之间有密实的连接,达到共同承担车辆荷载的目的.具体施工如下:对称分层开挖桥面,每次开挖厚度10cm ,架设水准仪随时观察拱圈变化;搭设拱架,在石拱圈拱腹上打锚杆,要求打入石拱圈的锚杆必需牢靠,锚杆采用Ⅱ级Φ16钢筋,呈梅花形布置,相邻两个插筋的间距为60cm ;绑扎钢筋砼拱肋钢筋,浇筑砼.砼浇筑按先中间拱肋后两侧拱肋的顺序.因拱顶部分拱肋变化平缓,倾倒砼困难,改在桥面拱顶开挖一个小孔,从石拱圈拱顶灌注砼.主拱圈完工后,开始桥面系施工.通过采取上述措施,使新旧拱圈结合良好,未发现任何脱离.目前该桥已使用三年时间,效果良好,桥梁振感明显减小.5 结语随着国民经济的快速发展,旧桥加固和维修是今后工作的重点.本文针对桁式石拱桥自振频率低、振感明显、承载力不足的情况,通过在原拱圈下加设钢筋砼拱肋的方法,不但增大了大桥的自振频率,而且提高了荷载等级,达到了加固改造的目的.本桥所采取的加固方案、加固措施可供其他桥梁加固时参考.参考文献:[1] 周水兴,陈世民,张敏,等.叙永县天池大桥病害分析与整治报告[R].重庆:重庆交通学院,20011[2] 中华人民共和国交通部标准.公路砖石及混凝土桥涵设计规范(J T J022285)[S].北京:人民交通出版社,19851[3] 范立础1桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,19881[4] 张世基1振动学基础[M].北京:北京航天航空大学出版社,1990.[5] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用规范(J TG D6022004)[S].北京:人民交通出版社,2004.71第1期张敏,等:桁式石拱桥病害分析及其加固改造The disease analyze and reinforcement enhance of a truss stone arch bridgeZH ANG Min1, CHE N Shi2min1,2, H U Mian2yi3(11Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;21Chongqing University,Chongqing400045,China;31ChongqingJiaotong C ommittee,Chongqing401147,China)Abstract:The rein forced concrete and pre2stressed concrete truss arch bridges were largely built in China,otherwise truss stone arch bridge was rarely constructed1The inherent causes have been discussed for T ianchi Bridge which is a truss stone bridge1The method of adding to rein2 forced concrete arch with32ribs to rein force and strength the original arch bridge was put forward according to approximate formula about one2 order self2vibration frequency1T o ensure the excellent link with the tw o arch interfaces,the method with firstly rem ove pavement then recon2 struct it was adopted1The capacity standard was improved from truck210to truck2201The static and dynamic calculation for before and after re2 in force have been performed by Nastran1The results show the self2vibration frequency was effectively improved and the capacity was achieved1 At last,the construction key was given1K ey w ords:T russ stone arch bridge;T ianchi Bridge;Disease analyze;rein force design;S tatic and dynamic calculation (上接10页)还可能减小保护层厚度,这是工程中经常出现的问题,通过加强质量控制可以解决.3 结论砼桥梁耐久性差、寿命短的原因很多,除了材料的耐久性能外,影响结构耐久性的关键性因素是来自构造和体系上的缺陷.本文基于桥梁耐久性退化的机理及大量桥梁维护和加固的教训,探讨了从桥梁的整体性、防水性、可修性及可检性等角度,在结构设计、构造及细节处理等方面采取合理的方法和措施,都可以很好的增强桥梁的耐久性.参考文献:[1] 周履.桥梁耐久性发展的历史与现状[J].桥梁建设,2000,(4):58261.[2] 陈艾荣,吴海军.关注桥梁设计中的安全性和耐久性[J].中国公路,2002,(23):67269.[3] 张师定.桥梁建筑的结构构思与设计技巧[M].北京:人民交通出版社,2002.[4]RY A LL M J.Bridge Management[M].Butterw orth Heine2mann,2002.[5] 陈艾荣,吴海军.基于耐久性的桥梁设计的几个原则[J].上海公路,2003,(增):1162121.Discussion for design and principles conformation measures of durability of concrete bridgesW U Hai2jun1,2, PE NG Zuo2jun3, LU Ping1(11School of Civil Engineering&Architecture,Chongqing Jiaotong University,Chongqing400074,China;21Department of Bridge Engineering,T ongji University,Shanghai200092,China;31Chongqing S ig ongli Architecture Engineering Ltd.Chongqing400067,China)Abstract:It has been verified that key factor in fluencing structural durability is the defect in structural con formation and system except for the material durability.But the problem is seldom mentioned in the durability study for concrete structures.In this paper,suitable approaches and measures for therobustness,repairability,examinability and waterproofing performance of bridges are discussed to ensure the durability of con2 crete bridges.K ey w ords:bridges;durability;robustness;examinability;waterproof;cons tructability81 重庆交通学院学报第25卷。
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摘要:分析桁架拱桥病害及产生原因,针对病害提出维修加固方法,并通过桁架拱桥的具体维修加固示例,对桁架拱桥这一有着广泛应用的桥型结构的桥梁病害提出实用新型的维修方法。
关键词:桁架拱桥;病害分析;维修加固方法;实例Abstract:This paper analyzes the causes of truss arch bridge diseases,according to thereinforcement method ofdiseasepresent repair,and through concreterepairtrussarch bridge reinforcementexampleoftruss arch bridge,abridgeof bridgestructurewidely used intherepairmethod of the utility model.Key words:truss arch bridge;disease analysis; reinforcement method ofrepair;examples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。
某桁架组合拱桥病害原因分析及加固
0t 碳布( i 幅宽5 n , 0t )绕杆件粘贴, i 延伸到系梁顺 营后, 出现了桁架杆件局部病害损伤, 下面就本桥病害原因及加 个侧面粘贴 5 n 固方法作一简要介绍 , 同类型 桥梁 的设计 、 工 及养护方 面 以 桥向另一个侧面 5 系梁与杆件接头处 , 对 施 0c m, 用幅宽 5 0c m的碳布
同时保证孔内干燥 ; 注胶 , 采用环氧树脂或专用植筋胶从孔的 节点裂缝 ;) 3 实腹 段 拱肋 裂 缝 , 中短 直腹 杆 的 开裂 较 为严 重。 屑, 其 底部开始注射 直至填满孔 的 23插筋 , 钢筋 缓缓旋入 孔 中, /; 将 当 接头处 已经损伤并产 生错位 , 形成贯穿截面的断裂面 , 边缘混凝 土
缝, 最大裂缝为 111。 II TT 注意避开梁板 中的钢筋 、 具和 预应 力筋 , 锚 当锚 固筋 的位置 与梁
2 病 害主 要原 因
1 该大桥频繁运行重型 汽车荷载 ; ) 2 该大桥 的结 构特点 , ) 决定 了桁架短直 腹杆会产生较 大的轴
板 中的钢 筋发 生冲突时 , 可以根 据实际情况 适当调整锚 固筋的位
方法 , 就形成 了一种悬臂 组合桁架拱桥 , 可适用于大跨径桥梁 。 对杆身螺旋缠绕 , 粘贴第二层碳布 。在杆件加 固范围 内有横 系梁 不能进行连 续缠 绕 的 拟采 用如 下施 工 方案 来保 证 施工 质 某大桥 主跨 18m, 下弦 杆为二次 抛物线 , 跨 比为 16 存在 , 3 桥 矢 /。 上弦杆在两侧第二 、 三节间处断开 , 使其两边形成 长为 3 m 的悬 量: 1 每一个接头处, 杆件横桥 向内侧面, 系梁上下面各粘贴 在 臂桁架 , 中间为固结 于悬 臂桁 架 上的 7 6m桁 架 。本 桥 于投 入 运 5 n碳布( 0t i 幅宽 5 n , 0t ) 并延伸到 系梁上 5 系梁顺 桥 向一 i 0c m|
公路钢桁架桥典型病害及对策
公路钢桁架桥典型病害及对策摘要:桁架体系的发明和相关技术的成熟,在其建设和应用中由于材料因素、结构形式等方面原因,会产生一些病害问题,威胁到其使用质量。
文章主要针对公路钢桁架桥典型病害问题进行探讨,对会出现的病害类型及其产生原因做进一步的了解,并提出一些可行的解决对策。
关键词:公路;钢桁架桥;典型病害;原因;对策1钢桁架桥概述钢桁架桥是一种处于梁、拱之间的结构体系,其上部受弯梁结构是与下部承压的柱结构结合在一起的,且是刚性连接,由于柱的抗弯刚度,梁可得到卸荷作用,因此其结构整体是属于压弯结构,其结构也是有一定推力的。
同时,在其受力方面呈现的特点有以下三方面:首先是钢桁架桥建设中,由于其桥下的净空大于拱桥,因此净空要求相同的情况下,可以修建比较小的跨径;其次是钢桁架桥施工复杂程度较大,主要应用于城市、公路跨线桥和立交桥中;最后预应力混凝土和悬臂当前已成为大跨度桥梁发展趋势。
根据钢桁架桥桥面位置,可以将其分为上承式钢桁架桥,以及下承式钢桁架桥,前者的桥面位置是在主桁架上部,而后者桥面则在主桁架下部。
以下承式钢桁架桥为例,其具体构造组成包括主桁架、联结系、桥面系和制动联结系等。
主桁架是主要的承重结构,主要承受桥梁竖向荷载。
联结系有纵向和横向联结系两种,主要联系主桁架,并且与其共同稳定桥跨结构且使其成为几何图形稳定空间结构。
桥面系具体组成有纵梁、横梁以及两者间的联结系,承受、传递竖向荷载以及纵向荷载。
制动联结系,也被称之为制动撑架,主要通过制动联结系,将作用在纵梁的纵向水平制动力,传递到主桁架,之后由主桁架传递到达支架,以减少桥面系杆件受到的纵向荷载不良影响。
在下承式简支钢桁架桥建设中,其桥面通常会选择明桥面,采用正交异性板道碴桥面,其噪音较小。
整体刚度优良,且具备较强的荷载分布能力,作为主梁的一部分,桥面板也可以共同受力。
2.公路钢桁架桥典型病害及产生原因2.1钢材腐蚀病害在实际应用中,由于钢桁架桥所处的环境是不同的,因此在环境中存在的一些腐蚀性物质,会在很大程度上对钢桁架桥产生腐蚀,且其腐蚀速率也是存在差异的。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨桁架拱桥是一种常见的跨越小型河流或道路等的桥梁结构,由于其结构简单、施工方便,常常作为公路和铁路两侧的通行设施。
然而,随着使用年限的增加以及各种外界因素的影响,单跨桁架拱桥也会出现各种各样的病害,如开裂、变形、腐蚀等,这些病害不仅影响了桥梁的正常使用,还会导致安全事故的发生,因此需要及时进行维修加固。
本文将对单跨桁架拱桥的主要病害进行分析,并介绍维修加固方法。
一、单跨桁架拱桥的主要病害1. 桥面板裂缝桥面板裂缝是单跨桁架拱桥最常见的病害之一,常常是由于沥青或其他材料的老化或者温度变化等原因引起的。
当裂缝达到一定范围时,会影响行车安全和行车舒适度。
2. 主梁开裂主梁开裂是单跨桁架拱桥的另一种常见病害,主要由于施工不合理以及外部因素(如车辆撞击)引起的。
一旦主梁开裂,会对桥梁的承载能力造成严重影响,并且很容易导致桥梁坍塌。
3. 主梁变形由于受到自重、风荷载、温度变化等各种因素的影响,单跨桁架拱桥的主梁可能会发生变形。
如果变形超过规定的范围,就会影响桥梁的承载能力和使用安全。
4. 整体腐蚀单跨桁架拱桥的钢材部件容易受到大气中的腐蚀物质的影响,长期使用后可能会出现整体腐蚀,从而严重影响桥梁的承载能力和使用寿命。
对于桥面板裂缝,可以采用补缝、补丁、涂层等方式进行维修。
需要注意的是,针对不同位置和大小的裂缝,应采用不同的修补方案。
对于主梁开裂问题,需要根据具体情况采取相应的维修措施,常见的方法包括局部加固、支撑加固、钢板包裹加固等。
对于主梁变形问题,应首先确定变形的类型和范围,然后根据不同情况采取不同的维修方法,如加固、加支撑等。
对于整体腐蚀问题,应对钢材部件进行彻底的清理、喷涂、抛丸等处理,然后采用防腐涂层等方式进行保护。
总之,单跨桁架拱桥作为公路和铁路交通设施,需要经过长期的使用维护,不断进行检查、维修加固,以确保其使用安全和寿命。
在设计和施工过程中,应尽可能减少病害的发生。
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固
单跨桁架拱桥病害分析与维修加固单跨跨桁架拱桥是一种常见的桥梁结构形式,在城市和乡村道路中都有广泛应用。
由于长期的使用和自然环境的影响,这种桥梁也容易出现一些病害问题。
本文将对单跨跨桁架拱桥的常见病害进行分析,并探讨相应的维修加固方法,以保障桥梁的安全运行。
一、常见病害分析1. 混凝土表面龟裂混凝土表面龟裂是由于混凝土受到外部温度、湿度等因素的影响而引起的裂缝现象。
这种病害在单跨跨桁架拱桥的混凝土结构上比较常见,特别是在干燥季节或者气温变化较大的地区更容易出现。
龟裂的存在会导致混凝土结构的强度和稳定性下降,严重影响桥梁的使用寿命和安全性。
2. 钢梁腐蚀由于单跨跨桁架拱桥的主要结构部分一般采用钢梁,而钢材容易受到氧化、潮湿等因素的影响而产生腐蚀。
一旦钢梁受到腐蚀,将导致梁的截面积减小,强度减弱,严重时甚至会引发桥梁结构的倒塌。
3. 桥面铺装损坏由于受到车辆和自然因素的影响,单跨跨桁架拱桥的桥面铺装容易出现损坏和破损。
桥面损坏严重时,将影响车辆通行的安全和顺畅,甚至给行人带来危险。
二、维修加固方法对于混凝土表面龟裂,常见的维修方法包括修补和加固。
修补可采用特种混凝土补片或者聚合物修补材料进行填补,以恢复混凝土的完整性和稳定性。
加固可以采用再生聚丙烯纤维增强混凝土技术,增强混凝土结构的承载力和耐久性。
对于钢梁的腐蚀问题,可以采用表面防护涂层、防腐漆涂覆等方法进行防护处理,以防止潮湿和氧化对钢梁的侵蚀。
在进行防腐处理后,还需定期进行检查和维护,及时发现并修复钢梁的腐蚀点。
桥面铺装损坏时,需要进行及时修复。
一般可采用重新铺设沥青或者水泥砂浆,或者采用橡胶减震垫进行替换和修补。
在进行桥面维修时,需要确保修补的平整度和密实度,以保障道路的通行安全和舒适性。
以某市A桥为例,采用了上述维修加固方法进行了有效的维护和修复。
A桥是一座单跨跨桁架拱桥,因长期使用和自然环境的影响,桥梁表面出现了龟裂、钢梁腐蚀和桥面铺装损坏等病害问题。
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桁架拱桥的常见病害与维修加固
阜阳市于20世纪70年代初开始引进钢筋混凝土桁架拱桥,至今已建成使用的桁架拱桥达30多座。
随着时间的推移,经济的发展带来交通流量的大幅增长,特别是超载运输车辆的通行,早期修建的荷载标准低的桁架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。
为适应公路交通运输的需要,阜阳市公路局近几年来先后对出现病害的几座大型桁架拱桥,如临泉泉河大桥(7X30m)、界首颍河大桥(6X30m)、阜阳茨淮新河大桥(6X54m)、太和颖河二桥(6X50m)、临泉人民大桥(3X30m)等进行了维修加固工作,积累了一定的经验,现介绍如下。
1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年来交通量大而且超载车辆比例大,造成桁架竖向变形量大,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,随着交通量的大幅增加,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大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大,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2.1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,。