公路桥梁病害加固技术措施
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浅谈公路桥梁病害及加固技术措施摘要:本文针对公路桥梁病害的常见问题,加固技术方法及措施方案进行了探讨。
关键词:公路桥梁;加固技术;措施方案
abstract: this paper according to the common problems of the roads and bridges disease, discussed the reinforcement of technical methods and measures programs.key words: roads and bridges; reinforcement technology; program of measures 中图分类号:u445.4文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
1 公路桥梁病害常见问题
1.1 病害衡量标准。定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度,目前常用“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标以及计算方法,两者反映的是全桥状况,前者指全桥刚度提高了的倍数,后者指全桥承载能力提高的倍数。
1.2 常见病害。
1.2.1 主拱圈裂缝。主拱圈中波纵向裂缝,检查时常发现各孔中波波机均存在纵向裂缝。
1.2.2 主梁裂缝及主梁变形。主梁裂缝多发生在锚跨中部梁的下缘及悬臂梁根部上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。
1.2.3 墩台身裂缝。桥墩上存在竖向裂缝,反映了施工时混凝土浇筑及水泥,骨料质量的一定问题,但裂缝多为早期出现的许多裂缝,因的代较久,沿缝出现白色晶体析出物。
1.2.4腹拱,立墙病害,腹拱及立墙多为浆砌片石材料,由于防水层质量差,许多腹孔及立墙上易有渗水痕迹,以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”腹拱圈及立墙上也多发生裂缝。
1.2.5 主拱圈轴线下降。主拱轴线普遍下降,而且上下水降值很不一致。
1.2.6 桥台后座变形严重。桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝增大,且从外部可见内部填料中的空洞,在横向,后座两挡墙均偏出桥台外缘。
1.2.7桥面变形及破碎。桥面纵向变形多呈波浪形,但高差尚不很大而桥面破碎现象甚为严重。在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤为发达。以致破碎露筋。
1.2.8 牛腿裂缝,牛腿裂缝大都发生在悬臂孔的主梁牛腿上,为支座附近竖直裂缝。
1.2.9 桥面及伸缩裂。桥面呈波浪状,格碳铺装层裂缝及破碎现象甚为严重,在墩顶处及挂孔牛腿上伸缩缝处裂缝尤为重要,以致破碎脱落。
2 桥梁加固改造的基本方法
2.1 增大构建截面加固法。主要针对因受力钢筋和截面尺寸偏小,荷载等级偏低而导致承载力不足的缺陷,主要法增加受力主筋,加大主梁截面,加厚桥面特设层(板)等,该加固方法应用范围广,施工工艺简单,并具有成熟的设计和施工经验,能有效增加截面尺寸
及截面刚度,但现场作业量大,养护期长,而且界面增大还需注意对结构外观和净空的影响。
2.2 粘贴钢板加固法。
2.2.1 坚固耐用。经过多年来的工程实践,已经证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求,胶粘剂老化试验耐久性能满足要求,粘钢加固后的结
构试验,也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。
2.2.2 施工快捷。在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求在不停产不影响使用的情况下完成施工。
2.2.3 简洁轻巧,与其他加僵方法比较,粘钢加固的施工丁,干净利索,比较简便,现场无湿作业。
2.2.4 灵活多样。粘钢加固法的适应性很强,能够解决生产上和生活上各种有关问题,粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙。还可粘贴型钢,加固钢结构及砖砌体结构等。
2.2.6 经济合理。由于施工快,避免或减少工厂停产时间,节约加固材料,与其
他加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益提高。
2.3 粘贴碳纤维增强塑料加固法。碳纤维复合材料通常由纤维和基体组成。加固混凝土结构用的纤维材料目前主要有3 种:玻璃纤维,碳纤维和芳纶纤维。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。由于碳纤维材料具有高强,
轻质,耐腐蚀,耐疲劳等优异物理力学性能,以及现场施工便捷,碳纤维布的抗拉强度一般为3550mp,弹性模具量为2.35*105mpa。
2.4 施加体外预应力即利用预应力的原理,在原构件中通过另加的高强构件施加一定的初始应力,以抵消部分自重应力,对构件起到卸载的作用,从而达到提高构件承载能力的目的。预应力加固具有较多的优点,工作可靠,可以减小和限制结构的裂缝和其它变化。
3 加固措施方案
3.1 原桥主梁加固增强方案。
3.1.1 利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁,其上安装预制的微弯板。
3.1.2 在挑梁悬臂部分架设预制的形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长。一端支承
在边墩挑梁上,一端支承在路堤上特设的地墩上,此举系为了避免加宽桥台。
3.1.3 在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间,用混凝土浇筑桥面加宽部分,桥面铺装层混凝土同时浇筑形成行车道,在桥面铺装层及桥面加宽部分,均设置了钢筋网,使整体性能加强。
3.1.4桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心,将行车道铺装延伸到搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺面铺装层下垫设二层油毡,使其能随温度收缩,伸缩缝中充填聚氨脂材料。
3.2 拓宽加固。
3.2.1 就地改建方案。为了不中断交通,就地改建就必须搭建桥,但搭便桥费用较高,且改建需拆除原有上,下部结构物,又需一笔可观的费用。但改建后,各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的,在心理上感觉更美观,耐用,可靠。3.2.2 拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥,只需适当控制交通,边通车边拓宽加固。
3.3 桥台后座加固。将桥台后座上路面除去,改成30 号钢筋砼单向简支预制板,承载于两侧墙上。用25mm的锚固钢筋使之与侧墙相接,其上铺装砼桥面钢筋砼板与后座填料间留有空隙,以使活载压力直接作用在侧墙上,从而减去了活载引起的对侧墙的土压力,并增加侧墙抗剪能力的基底摩阻力。
3.4 主拱圈加固。原横系数尺寸偏小,横向联系差,属薄弱构件,针对这一病害,将原横系梁截面尺寸加大,把拱顶部分横系梁改为横隔板,以加强横向整体性,使全拱宽共同受力,由于主拱圈受力大,裂缝多,采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射砼加固拱圈截面,以提高各孔的整体刚度和承载力。
3.5 主梁及挂梁正弯矩区加固。在按城载能力极限状态计算时,在汽—2=,挂100 荷载作用下主梁横向强度不满足,故需补强,补强的措施是在去除原桥面铺装层及油毛毡后,将原桥面打毛。
3.6 使梁体满足通车要求,工艺流程如下
3.6.1 裂缝表面处理。沿缝打磨,清除灰尘。
3.6.2 粘接灌胶底座。注意选择合适位置,并粘接牢固。
3.6.3 封闭裂缝,灌胶底座之间的裂缝要用封缝胶完全封闭,