粘贴钢板法加固刚架拱桥的应用研究
粘贴钢板法在加固双曲拱桥中的应用研究
个拱 波组 成 。 除拱肋 、 拱板、 横 墙为 现浇 混凝 土外 , 其 余拱 波 、 横系梁 、 腹孔拱圈均 为预制 , 重力式桥 台。 对其进行静载试验发现 ,该桥 的部分实测 挠 度值 超过理论挠度值 。随即对其进行 了粘贴钢板 加 固, 具体加固方法为 : 在 以拱顶为中心的 2 1 m范 围 内粘 贴 厚度 为 6 mm 的钢 板 条 , 钢 板 在 纵桥 向分
6 2 桥梁结构
表1 车 辆加载工况 表
城 市道 桥 与 防 洪
6
5
2 0 1 4年 1 月第 1 期
量4
3
5
4
3
为3 段, 钢板搭接处设置钢板压条。 在混凝土和钢板 之 间均匀涂抹结构胶 , 并采用 M1 2 螺栓进行锚 固 , 螺 栓 植 入深 度 为 8 e m, 螺栓 纵桥 向 间距 为 4 0 e m。
2 建 模 分 析
采用 桥 梁博 士 3 . 0 3 有 限元 软 件进 行 建模 分 析 ,此次建模考虑拱上填料对 桥的影 响。全桥共 2 2 9 个单元 , 其 中拱肋单元 4 2 个, 桥面单元 6 6 个, 腹拱单元 5 2 个, 横墙单元 4个 , 拱腹填 料虚拟 单 元6 5个 。计 算模 型如 图 1 所示 。
截 面双 曲拱 桥 , 全长 3 2 0 m。矢 跨 比 1 / 6 , 拱 轴 线 为 悬链 线 , 桥面净宽 8 . 5 m+ l X 1 . 5 m人 行 道 , 原 设 计
为 了保证两次试验有 可比性 ,两次试 验均模 拟汽一 l 5的最大弯矩效应 , 取第一跨为试验跨 , 进 行4 种工况的试验 , 具体试验工况见表 1 。 3 . 2 测 点 布 置 工况一和工况 二时 ,分别 在 1 — 3 肋、 1 — 4 肋、 1 — 5 肋、 1 - 6肋的跨 中安装钢 弦应变计 ,具体位置 如图 2 所示 ; 在每片肋 的跨 中各安装一个挠度计 , 挠度测点安装位置如 图 3 所示 。工况三和工况 四
粘贴钢板技术在危桥加固中的运用
粘贴钢板技术在危桥加固中的运用摘要:粘贴钢板危旧桥加固改造技术,因其工工艺简单,施工质量较容易控制、施工工期短而受到广泛运用。
关键词:粘贴钢板技术运用一、工程实例我单位管养的山丹河桥位于Z073 线Kl+026 处,该桥始建于1974 年,设计荷载为汽车-13 级,挂车-60,上部结构为2-17.5m 坦肋微弯板,下部结构为重力式桥台、桥墩,桥长43.3m ,桥面净宽7.3m , 拱轴线为抛物线,矢跨比1 /17.3。
近年来,随着交通量的日益增大和超载车辆的行驶,该桥拱肋及拱圈不同程度出现了一些裂缝,拱脚渗水严重,原桥桥面、侧墙也有不同程度渗水。
1.1 加固方案利用下部结构,挖除原桥拱腔填料,C15 混凝土,现浇C15混凝土调平层及C30 钢筋混凝土板,中肋底面粘贴6mm 厚钢板加固,边肋底面及侧面粘贴6mm钢板,每跨增加三道横系梁,维修安全带和栏杆系。
本文主要针对粘贴钢板技术进行重点分析,该桥其它施工技术及工艺略。
二.粘贴钢板加固技术的特点1、桥梁加固粘贴法一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板等抗拉强度高的材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,使之与结构物形成整体,从而取得提高构件的抗弯、抗剪能力,以及减少裂缝扩展的效果。
加固方法的特点是:(1)几乎不改变构件外形(2)粘贴钢板是危旧因其工工艺简单,施工质量较容易控制、施工工期短,却能大幅度提高构件承载能力和正常使用阶段性能。
2.粘贴钢板加固技术粘贴面砼表面缺陷处理--打磨平整--- 钻孔植埋螺栓---粘贴钢板--养护2.1 施工前的准备工作加固工程所用各种结构胶(灌缝胶、封缝胶、植筋胶等),必须具有产品合格证和质检部门的产品性能检验报告,各类粘结材料应具有符合设计要求的物理性能指标,树脂类粘结材料还应提供耐久性指标,满足施工和使用环境的要求。
加固用的钢板以Q235钢板为宜,钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值,按现行钢结构设计规范规定采用。
3.施工方案、施工方法3.1 砼表面缺陷处理施工前必须先对混凝土表面出现的蜂窝麻面、松散、空洞、剥落、裂缝等损伤部位及钢筋外露区域,采用人工凿除法或高速射水法将该处松散、污秽的部分清除,然后将混凝土表面用砂轮打磨平整,凹陷、缺损处用修补胶补平,外露钢筋须经过打磨防锈处理。
粘贴钢板法在桥梁加固工程中的应用探究
粘贴钢板法在桥梁加固工程中的应用探究发表时间:2018-01-22T13:35:29.193Z 来源:《防护工程》2017年第26期作者:李云霞李晓良[导读] 粘贴钢板法是一种在混凝土构件表面,应用建筑结构胶粘贴钢板,使钢板与混凝土牢固的形成一体。
山东职业学院山东济南摘要:粘贴钢板法是一种在混凝土构件表面,应用建筑结构胶粘贴钢板,使钢板与混凝土牢固的形成一体,达到加固混凝土结构目的的加固方法,在桥梁加固工程中应用广泛。
本文结合具体案例,分析粘贴钢板法加固原理及具体应用,以供参考。
关键词:粘贴钢板法桥梁加固工程应用探究桥梁工程长时间的投入使用,难免出现一些质量问题,采用粘贴钢板法对桥梁工程进行加固,能防止桥梁病害的进一步加剧,延长桥梁工程的使用寿命,因此,受到越来越多业内人士的广泛关注。
一、工程概况某桥梁工程64.04m长,18m宽,其中行车道宽15m,两侧人行道分别宽1.5m。
上部梁为钢筋混凝土简支T型梁,路面为水泥混凝土。
桥台为桩基混凝土,桥墩为柱式混凝土桥墩。
现场对桥梁结构进行勘查,发现以下问题及病害:施工材料老化,承载力不足。
过往车辆长时间碾压,上部结构出现开裂。
在对桥梁工程健康情况综合评估的基础上,从经济、技术角度进行充分论证,确定使用粘贴钢板法对该桥梁工程进行加固。
二、粘贴钢板法加固原理及应用原则1.粘贴钢板法加固原理使用建筑结构胶或环氧树脂,将钢板牢牢的粘贴在抗剪薄弱或受拉区的混凝土上,使钢板和混凝土形成统一整体,共同承受力量,增强原混凝土结构刚度,有效阻止混凝土裂缝的进一步蔓延。
粘贴钢板法属于被动加固方法,钢板的应力是否得以充分发挥受原梁配筋率影响较大,当梁配筋率大,高度较小时钢板的作用发挥受到限制。
结合该桥梁工程实际,在梁底位置采用粘贴钢板法进行加固,可很好的增强其抗弯刚度,防止桥梁结构变形。
2.粘贴钢板法应用原则粘贴钢板法加固桥梁工程涉及的细节较多,为保证加固效果,应用中应注重遵守以下原则:一方面,可行性性原则。
粘贴钢板加固法的研究现状与应用
钢板锚固黏结长度 L1,是指在原梁不需要加固截面以外的粘贴 钢板的延伸长度,其锚固长度按下式计算:L1 ³ 2Rgbta / Rv 。式中: ta—受拉加固钢板厚度;Rv—被黏混凝土抗剪强度设计值;Rgb—加固 钢板抗拉强度设计值;2—锚固区剪应力分布不均匀系数,近似按三
角形考虑。若钢板粘贴长度不能满足计算长度 L1,可在钢板的端部锚 固黏结 U 形箍板。
2009 年总第 38 期
rs—钢筋安全系数,取 rs=1.25.
粘结钢板法在桥梁加固中的应用
粘结钢板法在桥梁加固中的应用摘要:随着经济交通的发展,已建桥梁中一些已经严重受损或轻微受损,对于轻微受损的桥梁我们采取加固措施,使桥梁发挥正常功能。
本文简单介绍了粘结钢板法加固桥梁的原理,粘结钢板法的计算原理,以及在工程中的应用。
关键词:粘结钢板;桥梁;加固1 问题的提出随着我国经济发展和交通需求增长,一些旧桥随着运营时间的推移,开始陈旧老化,承载能力降低,因此对桥梁的检测与加固已尤为重要。
采用粘结钢板法对旧的承载力不足的桥梁进行加固,可以在不破坏被加固的原构件的尺寸的前提下,很好的提高主梁的承载力。
而且采用这样的加固方法,施工工艺简单,施工质量较容易控制,施工期短。
最重要的是在施工过程中不必要对加固的桥梁进行封车处理,基本上不会影响的交通。
2 粘结钢板法机理粘结钢法加固桥梁一般采用环氧树脂或建筑结构胶将钢板、钢筋或玻璃钢等抗拉强度高的材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,使之与结构物形成整体,从而取得提高构件的抗弯、抗剪能力,以及减少裂缝扩展的效果。
该加固方法具有施工简便,粘钢所占空间小,不减小桥梁净空,加固施工周期短,消耗材料少,粘钢加固部位、范围与强度可视设计构造需要灵活设置,并可在不影响或少影响交通的情况下施工。
所以,贴钢法是常用的旧桥加固技术。
3 粘结钢板的计算方法3.1受弯构件计算受弯构件截面强度不足时在受拉区加固,可采取在受拉区表面粘结钢板方法,如下图1所示,此时,按截面受弯承载力计算,可按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》规定进行,其受压区高度和截面受弯承载力可按下式确定:图1受拉区粘贴钢板示意图粘结钢板法计算公式:截面承载力计算公式:式中:—原构件纵向钢筋抗拉强度设计值;—原构件纵向受拉钢筋截面面积;—加固钢板抗拉强度设计值:—加固钢板截面面积;—原构件纵向受压钢筋抗压强度设计值:—原构件纵向受压钢筋截面面积:—混凝土受压区高度:—原构件的宽度:—原构件的有效高度:—原构件的受压区保护层厚度;0.9—考虑加固钢板的应力滞后、以及撕脱力影响等强度的折减系数。
桥梁加固中粘贴钢板技术的应用分析
桥梁加固中粘贴钢板技术的应用分析本文分析了桥梁病害特征,介绍了粘贴钢板补强设计的原则以及施工流程,并总结了该技术的应用优点,供大家参考。
标签:桥梁加固粘贴钢板补强锚固螺栓0 引言运营中的桥梁随着时间的推移,桥梁会逐渐陈旧老化,承载能力降低,特别由于设计施工等方面的缺陷,可能造成新建桥梁承载力和变形不符合设计及规范要求。
因此,桥梁加固工程在工程界受到广泛重视。
工程界对桥梁加固也做了大量研究,现在常用的加固补强方法有:焊补钢筋法、体外预应力法、粘贴钢板法、锚栓一钢板法、纤维加劲塑料(FRP)法等。
采用粘贴钢板加固混凝土桥梁结构是近几年来补强混凝土结构的新技术,该技术具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点。
1 桥梁病害特征根据检测结果,出现病害的桥梁多为已运营10年以上的桥梁,桥梁存在的共同病害均为梁体开裂超过规范标准,开裂处有钢筋锈蚀严重,桥面通过重车时振动较大,明显感觉到梁体挠度大,经静载试验和仪器检测,梁体实际承载力达不到原设计荷载。
2 粘贴钢板补强设计2.1 构件纵、斜裂缝补强设计的原则①防止裂缝病害再发展,防锈,防腐蚀。
②对已开裂的部分,在缝中灌注粘合剂,加强断面的整体性,提高断面刚度。
③用加贴的竖向钢板来承受活载、温度等荷载产生的拉应力,并提高支点附近断面的抗剪极限承载能力。
2.2 粘贴钢板补强的施工工艺流程①对加固部位进行表面处理(基本达到能见混凝土粗骨料)一用钢筋探测仪探测钢筋混凝土保护层厚度和钢筋位置一用电锤钻TE在钢板与混凝土底面钻孔并清孔一注入植筋胶植入HILTI-HY150或符合要求的产品一种植钢筋或螺栓一清除钢板表面油脂和在钢板与混凝土粘结面均匀涂刷粘结剂HILTI-RE500-+安装并固定加强钢板一粘结剂养生一用胶泥封边一压入Grout粘胶一凝固一钢板防锈处理一外表面钢板缝隙用修补胶填平一钢板和被加固构件采用浇筑或喷射环氧胶砂作外观处理。
粘贴钢板技术在桥梁加固工程中的应用
粘贴钢板技术在桥梁加固工程中的应用摘要:粘贴钢板技术在构造物的加固改造工程中已广泛应用,结合包头市机场高速立交桥改造工程。
对桥墩(台)盖梁因受力性质改变而应力不足问题进行计算分析,为确定实施方案提供理论依据。
关键词:粘贴钢板;桥梁加固改造;应力验算Abstract: the paste steel plate technology in the reinforcement of the slope renovation engineering of the already widely used, combined with the airport expressway baotou overpass reconstruction project. To bridge pier (Taiwan) cover for mechanical properties change and beam shortage problem of stress analysis, for sure implementation plan to provide the theory basis.Keywords: paste steel plate; The bridge reinforcement modification; Stress checking中图分类号:U445.7+2文献标识码:A 文章编号:一、概述机场高速公路立交桥上部结构为预应力混凝土空心板,下部结构为肋板式桥台、三柱式桥墩,桩基础。
由于对该桥进行加宽,原来一侧为单车道,现在变为一侧双车道,因为受力的变化,因此需对其盖梁悬臂部分进行加固。
二、加固计算本次计算过程原则上采用最新规范,即《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。
1.截面性质2.材料性质混凝土为25号混凝土,fcd=11.5Mpa,ftd=1.23 Mpa,Ec=2.8×104Mpa受拉钢筋直径28mm,配置9根:fsk=335Mpa,fsd=280Mpa,Es=2.0×105Mpa,ns==7.14,As=615.752×9= 5541.77 mm2受压钢筋,共4根,其中直径25mm,As=490.874×4=1963.496mm2。
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用粘贴钢板在桥梁加固中的应用,论述粘贴钢板加固的优点,介绍粘贴钢板施工工艺流程,分析灌注法粘贴钢板的重点和难点指出灌注法粘贴钢板在桥梁加固工程中将得到的应用。
标签:灌注法粘贴钢板;桥梁;施工工艺;破坏机理1 引言随着交通建设的发展,现役运营中的桥梁受交通运输量大幅增加,荷载等级不断提高,以及施工质量较差等诸多因素影响,有相当一部分出现构造裂缝等病害,已不满足使用上的要求。
对于板型梁板组成的桥梁,目前主要采取以梁底粘贴钢板加固方式为主来提高其承载能力。
2 粘贴钢板加固法的优点目前我们常用的结构补强有粘贴钢板、增加体外预应力、加大结构尺寸以及焊补受力钢筋等多种技术处理手段,相对于其它结构补强方法,粘贴钢板加固具有以下优点:(1)不需要破坏梁体既有结构;(2)粘贴钢板施工相对较为简单方便,且施工时间较短;(3)加固期间对既有道路的交通影响较小;(4)不增加原有构造物的结构尺寸。
3 粘贴钢板加固法的原理粘贴钢板加固法:采用环氧树脂系列粘贴剂,将钢板粘结在钢筋混凝土结构的受拉区或薄弱部位,通过钢板与补强结构物的共同作用,从而限制裂缝的进一步发展,提高结构物的承载力和刚度。
4 粘贴钢板加固法的优点采用粘贴钢板补强结构物时有以下优点:(1)不破坏原结构物;(2)不增大原结构物的尺寸;(3)工程周期短且工艺操作简单;(4)几乎不增大原结构的尺寸。
5 施工工艺5.1 工艺流程用封边胶填补混凝土表面孔洞及不平整处→清洗并平整混凝土表面,植入固定钢板的螺栓→打磨粘合面的钢板表层→安装并固定加强钢板(调好灌浆间隙)→用胶泥封边→压入粘胶→凝固→ 钢板油化防锈处理。
5.2 工艺要点及注意事项5.2.1 构造物及钢板粘结面处理为了确保粘贴效果良好,首先必须对被粘贴区域混凝土表面进行处理,铲除混凝土表面破碎部分,100%平面凿毛,使骨料露出,局部凸凹处用钢钎凿平或用胶砂找平,再用钢刷或压缩空气清除浮尘,或用喷砂技术处理表面。
探讨钢板粘贴技术在桥梁加固中的应用
探讨钢板粘贴技术在桥梁加固中的应用摘要:旧桥加固是目前较快捷、经济的解决公路交通运输的一项重要措施。
通过桥梁的加固处理可满足目前桥梁的使用功能,并可节省资金和时间。
基于此,文章探讨了桥梁加固施工建设中钢板粘贴技术以及施工工艺流程,以期对类似工程起到借鉴作用。
关键词:钢板粘贴技术;桥梁加固;工艺流程引言随着国民经济的快速发展?交通事业日新月异?一大批20世纪80年代以前修建的公路桥梁已不适应当前的交通需求。
因其建桥年代的局限?设计荷载偏低?承载能力不足?出现了各种各样的病害?从而成为交通运输的潜在隐患。
通过对旧桥的加固改造?可以充分利用原有结构?节省投资?使其能够满足目前交通的需求。
钢板粘贴技术就是其中一种常用的加固补强工艺。
一钢板粘贴技术针对桥梁承载力不足、纵向主筋出现严重锈蚀、主梁出现严重横向裂缝等情况,均可以采用粘贴钢板法进行加固。
该方法采用粘结剂及锚栓将钢板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,钢板具有较高的抗拉性及抗剪性,因此限制裂缝的发展,提高桥梁的承载能力。
粘贴加固适用于受弯、受剪及受拉构件。
1.1 施工范围粘贴钢板法适用于钢筋混凝土受弯、受拉以及大偏?白受压等结构的加固,不适用于素混凝土机构低于现行国家标准中最小配筋率的结构加固,此种方法适用于温度在-20℃~60℃,相对湿度〉70%的无化学腐蚀的地区。
具体的应用环境有:混凝土的标号已不满足要求,需加大结构强度;露面荷载集中部位加固;火灾后梁柱硷烧坏加固;减震加固;柱子轴压超标等情况。
1.2 粘贴钢板法的特点(1)设计方法简单,易施工操作,加固效果较好。
适用环境较广,能够在5℃~35℃的环境下施工。
(2)不需改变结构,几乎不增加原结构的荷载情况,利用原有的结构及承载形式。
对于原构件的抗弯、抗剪等能力进行增补,对原结构的强度、韧性、承载能力、使用寿命都有显著提高。
而原有的结构依旧使用,使工程成本明显降低。
(3)由于钢板的大量使用,增加了原构件的钢筋含量,使原结构的抗拉等能力显著增强,共同承担荷载。
粘贴钢板法加固刚架拱桥的应用研究
作者: 唐涛;吕元佳
作者机构: 重庆交通大学土木工程学院,重庆400074
出版物刊名: 科技创新与应用
页码: 232-232页
年卷期: 2017年 第4期
主题词: 粘贴钢板法 强度验算 刚架拱桥 加固
摘要:文章以某刚架拱桥加固整治工程为依托,根据该桥技术状况及国内外现有刚架拱桥加固技术,制定了一套加固整治方案,并应用有限元软件作为工具,分析了刚架拱桥采用粘贴钢板法加固前、后的力学性能。
结果表明,粘贴钢板法加固后主拱圈正截面承载力在各工况下均满足使用要求,且承载力富余量较大。
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用董正武
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用董正武摘要:粘贴钢板法在桥梁加固中的应用十分广泛。
本文从粘贴钢板法在桥梁加固中的优点、粘贴钢板法的施工方法以及粘贴钢板法中的不同方式在桥梁加固工程中的应用。
关键字:粘贴钢板法桥梁加固施工随着现代社会交通的发达,桥梁加固也是交通工程的一个重要组成部分。
现代工艺的发展使得桥梁加固工艺日益完善。
目前,在桥梁出现问题的时候,修复的方法一般采用粘贴钢板法,以此方法来提高桥梁的承载能力。
一、粘贴钢板法的优点在现在的工艺条件下,当桥梁出现问题或者需要加固的时候,除了粘贴钢板法还有其他的方法,例如:焊补受力钢筋,增加体外预应力和加大结构尺寸等等。
而在众多的桥梁修补加固的施工方法中,粘贴钢板法的优点是显而易见的。
第一:粘贴钢板法很好的保留了桥梁的原有结构,不易出现其他风险因素;第二:粘贴钢板法和其他桥梁加固工程施工方法相比操作简单,工时短;第三:粘贴钢板法在实施的过程中对于该桥梁的交通影响小,不会给市民的出行带来很大的困扰和不便;第四:很好地保持了原有桥梁的结构尺寸。
这些优点决定了粘贴钢板法被大多数工程师应用在桥梁加固领域。
二、粘贴钢板法的前提和作用条件2.1粘贴钢板法应用的前提想要在桥梁加固工程中应用粘贴钢板法来对目标桥梁进行加固也需要满足一些条件。
首先要考虑的就是该桥梁的受弯构件以及受拉构件,该类构件需要是承受静力作用或者动力作用相对来说较小的,举个例子就是我们日常可以见到的公路桥梁,立交桥等。
其次就是你加固构件所应用材料的强度标准要达到。
最后就是环境的湿度要求以及无腐蚀性介质。
2.2作用条件粘贴钢板加固法的粘贴材料是特定的,一般是采用环氧树脂或者建筑结构胶。
用这类胶将需要粘贴的材料粘贴在加固桥梁的构件表面,并且加以固定,使抗拉强度高的加固材料与原桥梁构件形成一个完整的整体,从而使加固材料对桥梁产生作用,与混凝土整体协同工作,共同受力,达到修补加固效果,并且到达提升桥梁构件抗压和抗弯的性能,并抑制和修复受损桥梁损坏部位的扩展。
粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的应用
粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的应⽤粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的应⽤樊祖振(⼴西壮族⾃治区林业勘测设计院道桥分院,⼴西南宁530011)摘要:⽂章简述了粘贴钢板法的加固原理和施⼯⼯艺,并以两座桥梁实例描述了粘贴钢板法针对双曲拱桥加固的应⽤。
关键词:粘贴钢板法;双曲拱桥;加固应⽤1 双曲拱桥的概况1964年在江苏⽆锡县建桥⼈员新创了⼀种拱桥形式,该拱桥形式的主拱圈由拱肋,拱波及横向梁等⼏个主要部分组成,外形上纵向和横向均成弧形曲线,被称为双曲拱桥。
在当时国情形势下,双曲拱桥以承载能⼒强、含钢筋量少、施⼯周期短、施⼯⽅便、造价低等多⽅⾯优势,适应了当时缺乏⽔泥,缺乏钢筋的基本国情,符合了当时社会发展的需求,故得以在全国范围内⼴泛的推⼴和应⽤。
在我国交通⾏业飞速发展的今天,双曲拱桥早已不是桥梁⾏业发展的主流,随着全国经济的迅猛发展,各地的交通流量和重型车辆都在急剧增加,双曲拱桥的承载能⼒已明显不⾜,并经过多年的使⽤,很多双曲拱桥都已出现了⽼化、开裂、破损等严重病害,⼀定程度上限制了交通⾏业的发展,同时也对今天的交通安全构成了威胁。
针对有病害的双曲拱桥要全部进⾏拆除再新建,这对于现阶段的我国国⼒⽽⾔是⼀种浪费,是不合理不合算的。
因此,对双曲拱桥旧桥的加固改造与合理利⽤,是现阶段国情形势下我们这些交通⼯作者应该着重抓紧的⼯作。
2 双曲拱桥的常⽤加固⽅法双曲拱桥的主要结构特点是将主拱圈先以“化整为零”的⽅式按顺序分别进⾏施⼯,后以“集零为整”的⽅式再进⾏整装组合,形成⼀个共同承重的整体结构。
由于主拱圈是分期形成的组合结构,所以其受⼒弱点是整体性较弱,易产⽣变形,并伴随出现主拱圈开裂(包括径向缝、环向缝和波顶纵缝三⼤类)、腹拱圈开裂、拱上侧墙外倾、桥⾯系渗⽔凹凸、防护栏杆破损⽼化等主要病害。
针对双曲拱桥的结构特点和主要病害,常⽤的加固⽅法有增⼤截⾯法、截⾯加筋法、改变结构体系法、粘贴钢板法、粘贴纤维复合材料法、增强横向联系法等。
粘贴钢板法在桥梁加固工程中的运用分析
交通科技与管理185工程技术1 工程加固的目的 粘贴钢板为当前的混凝土结构桥梁加固施工最为常见的方式,根据工程的具体情况作为研究,实现粘贴钢板加固方式的深入研究,以提升桥梁的运行性能。
我国的社会高速发展,交通运行量逐步的增大,且有很多重载车辆在路面上运行,很多车辆的行驶都超出了桥梁的承载力,且有些桥梁存在病害问题,承载力不足,需要及时进行必要的维修加固处理,保证整体性合格,延长使用寿命,也会保证我国交通事业的稳步健康发展。
2 概况 某桥梁项目是当前公路项目内重要的组成部分,根据设计要求,确定为挂-80、汽-15或挂-100、汽-20,设计使用年限70年。
经过全面的勘察发现,该桥梁有较多的病害问题,难以满足交通运行质量标准,管理单位确定进行加固处理。
分析现场具体情况,技术人员最终选择应用环氧砂浆粘贴钢板的方式以加固桥梁,在背面部位上应用钢纤维实现混凝土加固处理,促进整体结构性能的提升,达到交通运行质量标准[1]。
3 施工准备 (1)加固施工环节,采用有弹性、耐久性、强度高的粘结剂作为加固材料。
(2)加固施工应用的钢板最好是3号或者6号锰钢,钢板连接采取焊接的方式,焊缝的质量合格,整体结构强度达到加固施工的标准。
(3)除了粘贴剂的强度会给粘钢产生影响外,加固施工材料的强度也会影响总体的施工效果,因此,选择强度较高的施工材料是非常重要的,也是技术人员首先考虑的因素[1]。
(4)加固施工作业阶段,通常会选择应用梁侧粘贴钢加固受压结构的方式,且钢板宽度应该不能超过梁总高度的1/3。
(5)锚固长度应该达到下述技术标准要求:受压区域范围内,粘钢锚固>160 t 且长度>480 mm;受拉的条件下锚固>200 t 且长度>600 mm。
(6)要想有效避免粘贴剂老化、防止钢板锈蚀,需要做好表面的密封性处理,做好防腐处理极为重要,可以抵抗空气环境侵蚀作用,保证结构的耐久性符合标准要求[2]。
4 工艺及措施4.1 一般程序 首先需要进行现场支架搭设施工,保证钢板表面清理完成且没有任何锈蚀,清洗、钻孔以及涂胶施工,粘贴第一层并且固定螺栓,清理杂质后粘贴第二层且固定,清理锈迹后涂刷防锈漆、面漆2道,把支架全部拆除[2]。
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用
粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用摘要】从基本原理、技术优势、加固设计、施工工艺方面对粘贴钢板法进行了详细阐述,并对粘贴钢板施工中常见的质量问题进行了分析,为粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用提供了参考。
【关键词】粘贴钢板法、维修加固、在役桥梁0 引言随着社会经济的飞速发展,道路的交通量不断增大,车辆轴载日益重型化,使得在役桥梁的运营安全面临严重挑战。
部分在役桥梁随着服役年限的增长,在运营期间出现了不同程度的病害,极大地影响了桥梁结构的正常使用。
采用科学合理的方法对桥梁进行维修加固,不仅可以提高桥梁的使用性能,还可以延长桥梁的使用寿命,为国家带来巨大的经济和社会效益。
粘贴钢板法作为最常见的构件补强加固措施,已在桥梁维修加固中得到广泛应用。
1 粘贴钢板法的基本原理与技术优势1.1基本原理粘贴钢板法是指用结构胶将钢板粘贴在结构物的表面并用螺栓固定,使之与原结构物形成整体共同受力,从而提高原结构物承载能力的一种加固方法。
粘贴钢板法将钢板固定在混凝土结构的薄弱部位,使钢板与混凝土协同工作,不仅能提高混凝土结构的抗弯、抗剪和抗拉性能,而且能显著抑制混凝土裂缝的发展。
粘贴钢板法应用于桥梁维修加固中,不仅能提高桥梁的承载能力,而且能增强桥梁的耐久性。
1.2技术优势粘贴钢板作为加固混凝土结构常用的一种加固方法,其主要的技术优势如下:(1)适用范围广,可用于受弯、受剪、受拉等构件的加固;(2)基本不增加原构件的荷载,不改变原结构的受力形式;(3)基本不增加原构件的断面尺寸,能保证原结构的空间要求;(4)施工工艺简单,施工周期较短,容易保证施工质量;(5)加固效果好,受力较均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象。
2 粘贴钢板法的加固设计进行加固设计前应对在役桥梁进行全面的检测评定,对其使用状况及承载能力进行综合评价。
对桥梁存在的病害与缺陷进行分析,并确定采用粘贴钢板法进行加固后,根据桥梁病害类型及其所在部位进行加固设计,确定钢板的规格、粘贴部位和粘贴形式等,从而提高桥梁的承载能力。
粘贴钢板法进行双曲拱桥加固的研究
粘贴在墩台上 , 并用锚栓锚固。如 图 2所示。
破坏原有结构: ) ( 尽量减少中断交通时间;4便于施工和养护。 3 ()
23 加 固 方 法 _
根据 以上要求决 ・2 1 0 0年第 3 下 )—— 期(
用2 5道钢筋混凝土横系梁联系。本桥 下部构造为重力式墩、
空 心 台 、 井 基础 。 沉 由于长期的超载作用, 桥梁众多部分都出现 了不同程度的破 图 1针 对 拱 肋 强 度 不 足进 行 加 固 损, 承载力大大降低。 拱肋出现多道纵向裂缝, 拱脚处混凝土开裂。 () 仅 拱 肋 出 现径 向裂 缝 , 且在 拱 脚 出现 环 向裂 缝 。 2不 而 为保证结构及行 车安全 , 必须进行加 固处理 。 此时在拱肋底面和侧面都粘贴钢板 的基础上 ,选择尺寸 2 加 固要 求 . 2 适宜的角钢, 将角钢一侧与拱肋上 己粘贴的钢板焊接 , 另一侧 () 1加固后桥梁荷载等级提高到公路. 级标 准:2尽量不 I I ()
一\> , 。
粘贴钢板加固法的优 点是: 粘贴钢板所 占空间小, 基本上 () 2 表面处理 。 将混凝土破碎部分清除, 凿平凿毛, 清除浮 不减少桥梁的净空 , 能在桥下施工, 中断交通, 不 施工方便 , 工 尘, 钢板表面去油污 , 除锈, 用丙酮擦洗干净, 涂环氧树脂薄浆 。 期 短 , 固工 作量 小 , 固效 果 却 很 明显 。。 加 加 () 贴 钢 板 。先 在混 凝 土 、 板 表 面 刷 环 氧树 脂胶 , 3粘 钢 再 外 贴 钢 板 相 当 于提 高 了混 凝 土 结 构 的含 钢 量 ,因 而 能起 在 钢 板 上铺 环 氧 树 脂 砂浆 。将 钢 板 贴 到 混 凝 土 表 面 上 ,旋 紧 到 减 少 裂 缝 扩 展 , 善 原 结构 受 力 , 高 结 构 的抗 弯 、 剪 的 螺 丝 进 行 加压 。 固化 后 卸 除螺 帽 , 去 外露 的螺 丝 杆 。 改 提 抗 截 能力 。在构造设计时,用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽 可 () 4 加压方式 。混凝土粘贴面埋设螺栓, 板设孔, 钢 把钢 能薄而宽, 厚度一般为 4 6 ~ mm, 较薄的钢板可有足够 的弹性 板粘贴到混凝土表面后立 即旋紧螺帽进行加压。 来适应构件表面形状。 用于提高抗剪 能力 的钢板厚度宜厚点 , () 5 检查粘贴质量 。用 肉眼观 察, 如发现钢板与混凝土表 般采用 1 O~ 1mm。 5 面之间有空 隙, 入胶结剂补贴。 填 1 . 2加 固类 型 () 6 防护处理。钢板表面先涂环氧树脂 薄浆 , 再涂防锈 漆 针对不同病害类型 ,粘贴钢板法对主拱圈进行加固常见 进行保护。 2 工 程 实例 的有两种情况:
刚架拱桥上部结构加固维修技术研究与应用
刚架拱桥上部结构加固维修技术研究与应用解碹本1,逄钶1,生墨海2,鲍辉3(1.青岛市公路管理局,山东青岛266061;2.山东省桥梁检测中心,山东东营257091;3.山东特希达科技有限公司,山东青岛266071)摘要:以204国遒墨水河大桥加固维修为实例,介绍了刚架拱桥上部构造病害特点及其成因,提出了综合加固维修方案,详细介绍了施工工艺-9技术要求。
关键词:刚架拱桥;封缝灌缝;粘贴钢板;挂网喷浆中图分类号:U445.7文献标识码:A 引言刚架拱桥兴起于我国20世纪80年代,它具有多次超静定,承载力较大;用料节省,经济效益明显;跨径大,造型美观等优点;但由于上部构造为装配式轻巧型,整体刚度明显偏低,尤其是抗震动抗冲击能力较差。
近几年超重车辆发展迅猛的形势缺陷,构成了桥梁安全隐患。
如果采用拆除重建的方案,则投资巨大,且中断交通工期长,对业主和社会带来沉重的负担和压力。
因此,在保障安全可靠的前提下,采用加固维修措施解决病害隐患,来改善提高桥梁的整体性、耐久性,具有积极的现实意义和应用价值。
青岛境内204国道墨水河刚架拱桥上部构造加固维修工程,为同类型桥梁加固维修提供了可借鉴的成功经验。
1墨水河桥加固概况1.1原桥结构概况墨水河大桥位于204国道(一级公路)青岛市即墨境内,该桥于1987年动工,1988年建成通车。
桥梁全长123.238m,上部构造为3孔35m钢筋混凝土刚架拱桥,矢跨比f/1=1/8,桥面总宽度为24.5m行车道+2×1.25m栏杆+1m中央分隔带;桥跨横向设10片拱片,每孔以2道横隔板、13道横系梁和16er a钢筋混凝土桥面铺装连接。
下部构造为双排5根直径为1.2m钻孔灌注桩基础,石砌重力式桥台。
桥梁设计荷载为汽一超20、挂一120。
收稿151期:2008—09一13作者简介:解碹本(1966一),男,山东即墨人,高级工程师。
1.2病害现状经过对桥梁的全面检测发现,墨水河大桥墩台及其基础稳定,安全系数较高,存在的主要病害集中在上部构造:(1)主拱片实腹段、内弦杆存在较多的径向贯通裂缝,裂缝间距约为15_35cm,最大的裂缝宽度为0.32m m。
粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的应用
粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的应用【摘要】阐述了粘贴钢板法在双曲拱桥加固中的受力特点、设计要点和施工工序等。
以实桥为例,介绍了粘贴钢板加固法在双曲拱桥的应用,加固后的结构刚度和强度明显提高,恢复了桥梁荷载等级和正常使用功能。
【关键词】双曲拱桥;粘钢设计;内力分析;施工工序引言粘贴钢板加固法是采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在拱肋受拉缘或薄弱部位,使之与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,增加截面的抗弯、抗剪能力的一种加固方法。
常用的方法主要有通过环氧胶浆粘贴钢板来加固主拱圈,增大主拱圈强度。
1、粘贴钢板的特点和适用范围1.1 粘贴钢板特点(1)技术先进,性能良好。
将强度高的钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土梁受力部位,不仅能保证混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,而且能最充分地发挥粘贴钢板的强度,封闭粘贴部位加固构件的裂缝,约束混凝土变形,从而有效的提高加固构件的刚度与抗裂性能。
(2)所占空间小,不影响被加固构件外观和使用空间。
由于加固体大都是一层3~4mm厚钢板粘贴于相对体型或厚度大得多的结构上,加固体所占空间小,基本不影响外观。
(3)加固施工周期短。
由清理、修补加固构件表面,将钢板粘贴于构件上,到加压固化,一般1~2d时间,比其他的加固法大大节省施工时间。
(4)材料消耗小。
钢板可按计算的需要量粘贴于构件的加固部位,并和原构件共同协调受力。
(5)工艺简便。
粘贴钢板加固工序为,对加固构件表面清理和修补、钢板除锈、拌胶粘贴、加压固化、钢板外露面涂刷防锈漆等;施工工艺简便,每道工序较容易达到操作规程要求。
1.2 粘贴钢板适用范围(1)承受静力作用或是动力作用较小的受弯构件及受拉构件。
(2)加固构件的材料(如混凝土)强度一般不应低于15MPa。
(3)粘贴钢板加固要求环境的温度与湿度控制在一定的范围内,且无腐蚀性介质。
2、粘贴钢板加固梁的破坏特征和受力分析2.1 粘贴加固梁的破坏特征许多试验表明,粘贴钢板加固梁的破坏时,粘贴在梁底的钢板可以达到屈服强度。
浅谈粘贴钢板法在桥梁加固设计中的应用
浅谈粘贴钢板法在桥梁加固设计中的应用摘要:交通运输对国民经济的重要性毋庸置疑,而桥梁在交通工程中的重要性也与日俱增。
随之而来的桥梁病害问题也日益严重,如何加强对桥梁的维修与加固,延长其使用寿命,保证其承载及通行能力,具有十分重要的意义。
本文就桥梁加固设计中常见的粘贴钢板法应用情况进行了介绍。
关键词:粘贴钢板法加固设计施工工艺前言据交通部数据统计,截至2010年底,我国公路通车总里程达到398.4万公里,公路、水路、民航等交通基础设施的跨越式发展为国民经济发展做出了重要贡献。
桥梁是公路的重要组成部分,且我国桥梁绝对多数以钢筋砼或预应力砼为主修建。
随之而来的桥梁病害问题也日益严重,如何加强对桥梁的维修与加固,延长其使用寿命,保证其承载及通行能力,具有十分重要的意义。
粘贴钢板法就是其中一种行之有效的加固方法。
1、粘贴钢板法适用情况及病害诱因1.1 旧桥受弯构件不满足现行使用荷载由于近些年来许多地区交通流量增大及重车、超载车增多,在现行使用荷载下,原受弯构件受拉钢筋或斜筋配筋不足,构件出现较多横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝等。
1.2 旧桥构件受拉钢筋严重锈蚀或受损造成构件受拉钢筋锈蚀或受损的主要诱因有以下三点:一是以前对钢筋保护层认识不足,在施工方面普遍存在着不重视的现象,导致钢筋保护层厚度不满足要求,造成钢筋提前开始锈蚀;二是限于当时外加剂的研发和生产水平不高,多采用掺盐防冻等施工方法进行混凝土施工,造成钢筋腐蚀;三是施工中存在施工缺陷,造成混凝土中局部出现空洞等问题,使得钢筋过早的锈蚀或受损。
1.3 增加构件的抗裂性和刚度1.4 提高大偏心受压构件的承载力大偏心受压构件由于受拉钢筋配置不足,易出现类似于受弯构件的病害。
采用粘贴钢板法粘贴钢板于受拉区,分担加固后荷载产生的拉应力,能有效提高大偏心受压构件的承载力。
2、粘贴钢板法计算原理介绍2.1 钢筋混凝土构件加固前,原构件承受恒载的作用,采用粘贴钢板法加固后,新截面承受活载及后加恒载的作用。
粘贴钢板加固法在桥梁中的应用
粘贴钢板加固法在桥梁中的应用摘要:粘贴钢板是目前在加固混凝土结构中最常用的加固方法,以工程实际为研究对象,对粘贴钢板的加固桥梁方法的应用进行研究。
关键词:已有结构加固、粘贴钢板加固法1 工程加固的目的粘贴钢板是目前在加固混凝土结构中最常用的加固方法,以工程实际为研究对象,对粘贴钢板的加固方法的应用进行研究。
特别近年来随着交通量的增大和交通车辆载重的增加,大部分运行车辆的载重超过了该桥的设计承载力,加之该桥病害严重,承载力降低,故对该桥进行维修加固,延长其实用寿命、增大其整体性、提高该桥的承载力和满足安全使用的目的。
2 加固方法及加固材料的主要技术指标2.1 加固方法1)拱肋粘贴钢板加固采用粘贴钢板的方法对混凝土拱肋进行加固,在拱肋底面沿拱肋纵向粘贴宽20cm厚6mm的钢板,粘贴钢板时用膨胀螺栓锚固。
2)混凝土横系梁粘贴钢板加固混凝土横系梁底面采用粘贴钢板加固,并与拱底面钢板焊接使其形成整体。
从而使拱肋的横向联系得到了加强。
2.2 加固材料的主要技术指标(1)钢板钢板厚度为6mm,钢板采用Q345-C级可焊性好的钢材。
(2)膨胀螺栓采用膨胀螺栓抗压强度标准值800MPa,屈服强度标准值300MPa,伸长率0.3d%(d标示螺栓的公称直径)。
(3)粘钢胶粘贴钢板的胶结剂采用A级胶,其胶体性能要求为:抗拉强度≥30MPa,抗拉弹性模量≥3500MPa,抗弯弹性模量≥45MPa且不得呈脆性破坏,抗压强度≥65MPa,伸长率≥1.3%,钢板与混凝土的正拉黏结强度≥2.5MPa,且为混凝土内聚破坏,不挥发物含量(固体含量)≥99%。
3 粘钢加固施工工艺及施工要点(1)在钢板上钻灌胶孔和排气孔;(2)表面处理。
①钢板表面除锈至发光,再作粗糙处理,纹路与受力方向垂直,然后用酒精或丙酮棉纱清洗钢表面除油;②打磨混凝土表面除去表面风化层,找平冲洗烘干。
(3)钢板密封①配制密封胶,每次配胶量不宜超过500G,在半小时内用完,以免浪费;②用密封胶密封钢板边缘及锚固螺栓;③在灌胶孔和出气孔上安装灌胶嘴并用密封胶粘结,密封后约2小时,即可进行下一步施工。
钢板粘贴补强法在公路桥梁结构加固中运用分析
钢板粘贴补强法在公路桥梁结构加固中运用分析摘要:桥梁通畅与公路交通畅通密切相关,为保证行车条件,离不开公路桥梁的维护保养。
目前我国公路交通系统已趋于基本完善。
随着经济快速的发展造成公路交通系统的压力也日益繁重,诸多承担交通纽带公路桥梁承载力与实际需求矛盾日益加剧,部分桥梁逐渐无法满足经济发展的到来的压力。
为此需要从快速、安全、适用且经济方面考虑解决各类矛盾,基于以上考虑。
在此分析结构补强方法中的钢板粘贴补强法加固优势。
本文以某工程为研究对象,发现此公路已无法满足正常通行需求,考虑新桥建设会消耗巨大的人力和物力,故决定以钢板粘贴补强法,实现加固处理,结果表明,加固完成后主梁承载力可提高10%,效果显著。
关键词:钢板粘贴补强法;公路桥梁;结构加固;具体应用引言:在超重超负荷车辆持续增多的背景下,公路桥梁加固任务繁重。
20世纪所修建的旧桥,受经济及技术工艺条件限制,荷载等级较低,部分桥梁承载力及通行力,已很难满足交通畅通运输需求。
采用合理加固方法,修护公路桥梁承载力,成为桥梁养护部门当务之急。
而钢板粘贴补强法是通过环氧树脂等粘贴剂,将钢板顺利粘贴在结构物薄弱部位,在不破坏原有结构物同时,增强结构刚度及强度,实现加固补强目标,故研究本课题,具有重要意义。
1钢板粘贴补强法的应用目前,在公路桥梁中,钢板粘贴法的应用愈发普遍,且效果显著。
比如:某公路预应力箱型桥梁在加固过程中,便对该方法进行运用,桥梁步骤示意,如图1所示。
图 1 桥梁布置示意图该桥梁检测报告表明:其实际承载强度与公路等级要求不符,需要对其加固。
加固步骤如下:(1)计算箱梁。
在计算过程中,对 2019程序加以使用,同时,将国家有关部门出台的标准作为依据。
针对混凝土结构类型,参考规范中的A类标准加以分析,计算模型如图2所示。
图 2 计算模型第一,正截面抗承载能力计算:根据公路钢筋混凝土规范的相关内容,需要参考进行验算。
结果表明,该桥梁构件设计承载力值与要求相符。
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粘贴钢板法加固刚架拱桥的应用研究
文章以某刚架拱桥加固整治工程为依托,根据该桥技术状况及国内外现有刚架拱桥加固技术,制定了一套加固整治方案,并应用有限元软件作为工具,分析了刚架拱桥采用粘贴钢板法加固前、后的力学性能。
结果表明,粘贴钢板法加固后主拱圈正截面承载力在各工况下均满足使用要求,且承载力富余量较大。
标签:粘贴钢板法;强度验算;刚架拱桥;加固
1 概述
刚架拱桥具有结构简单、外观轻盈美观、组成构件重量小、吊装施工方便、经济适用等特点,在我国得到了广泛的应用。
随着国民经济的发展,我国的交通荷载等级不断提高,刚架拱桥在其运营过程中,桥梁结构长期承受车辆荷载,不可避免地出现了一系列病害[1]。
目前,我国有近百座钢筋混凝土刚架拱桥安全性与耐久性出现不足,个别刚架拱桥甚至出现了严重的病害,严重威胁结构安全。
如果采取拆除重建的方式,不仅时间成本大,而且还影响交通运输[2],因此,采取局部加固的方式提高桥梁承载能力具有十分重要的现实意义。
粘贴钢板法是一种常用的加固补强方法,其是指在钢筋混凝土等构件的表面上粘贴具有较大抗拉强度的薄钢板,使之与构件形成整体,使得混凝土整体和薄钢板能够协同工作,能够使构件薄弱部分与存在缺陷的部分得到改善、构件的裂缝扩展得到抑制[3]。
本文以某刚架拱桥加固整治工程为依托,在总结和分析该类桥梁病害和现有加固技术的基础上,同时采用Midas/civil 2015软件进行了承载力验算,提出了一套针对刚架拱桥的加固增强方案。
2 工程概况
某桥为一孔净跨50m、全长86m的混凝土刚架拱桥,建成于1997年。
该桥设计荷载标准为汽-超20级、挂车-120,桥面宽度为16.5m快车道+2×0.5m防撞护栏。
本桥上部构造除桥面、翼板、填平层及接头为现浇混凝土外,其余均为预制混凝土构件,全桥由7片拱肋组成。
拱脚、斜撑及弦杆均为一段预制,实腹段为两段预制。
在拱顶接头、实腹段与拱腿、弦杆与拱腿等接头处均采用钢板接头,其余均采用钢筋焊接现浇混凝土接头。
拱顶的预拱度为L/800,实腹段范围内按二次抛物线设置,拱腿范圍内按直线变化。
本桥拱片现浇接头采用35号混凝土,拱片、微弯板、现浇混凝土填平层、现浇翼板拱座、桥头搭板采用30号混凝土。
检测发现该桥拱肋局部出现不同程度竖向裂缝;横梁与拱肋连接处钢板出现腐蚀现象;拱肋、桥面板混凝土出现破损、腐蚀、剥落现象;各拱肋联结横梁连接状况较差。
铺装多处坑洞;部分泄水管周围混凝土剥落、钢筋锈蚀,伸缩缝破损,桥台局部出现不同程度裂缝。
为了增强结构受力整体性及防止裂缝的扩展,采用粘贴钢板对桥梁上部结构
进行全面的维修加固增强的技术方案,主拱圈每片拱肋L/4~3L/4区段底部粘贴纵向钢板,并外箍U型钢板条,钢板条的净距为25cm,厚度为6mm。
采用表面封闭法、压力灌浆法修补拱肋、横梁及桥台裂缝。
为保证加固层施工过程中每个主拱肋受力均衡对称以及桥墩所受水平推力均衡对称,施工时各自同时从两拱脚至拱顶方向对称施工。
3 加固前后有限元分析
3.1 有限元分析模型建立
采用有限元软件“Midas/civil 2015”建立有限元模型;由于该桥车行道及结构均为对称布置,分别选取1#~7#肋拱脚截面、L/8、L/4及L/2截面进行正截面承载力验算;永久作用主要为结构重力,钢筋混凝土容重26.0kN/m3;可变作用为公路-II级(按照公路-II级车道荷载计算,横向布置4车道,根据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004考虑车辆冲击系数及横向折减系数);全桥温升12度和温降18度;承载能力极限状态基本组合,荷载效应分项系数按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004取值。
计算原桥受力时采用301个节点、422个梁单元模拟上部结构,采用156个板单元模拟微弯板横向传力作用。
拱腿及斜撑与桥台连接处边界条件为固定铰支,与弦杆连接处为刚性连接,弦杆与支座处边界条件为可移动铰支,微弯板自重、栏杆自重及二期恒载采用梁单元荷载拟合,微弯板材料采用容重为零、其余参数与C35相同的自定义材料,其余单元材料为C35混凝土。
计算加固后桥梁承载力时,按照加固后的桥梁实际结构形式建立空间模型,加固后的截面按照加固方案采用组合截面。
3.2 拱桥加固前后受力分析
内力分析通过某刚架桥承载力验算与加固施工全过程内力分析。
根据有限元软件空间模型内力计算结果,由于中游幅桥车行道及结构均为对称布置,选取4#肋拱脚截面、L/4及拱顶截面进行正截面承载力验算的结果,如表1。
从表1中数据可以看出,主拱圈加固前4#肋L/4、拱顶截面承载力不足,经过在主拱圈每片拱肋L/4~3L/4区段底部粘贴纵向钢板,并外箍U型钢板条进行加固处治后,主拱圈4#肋L/4、拱顶等危险截面承载能力在各工况下均满足使用要求,并且其他关键截面承载力均得到了一定的提升。
4 结束语
本文主要将粘贴钢板技术,应用于刚架拱桥的加固整治具体工程之中。
通过有限元仿真分析,粘贴钢板法加固刚架拱桥后,主要控制截面承载能力都有所提高,加固后桥梁承载力能够满足公路-Ⅱ级荷载等级使用要求,且富余量较大,取得了较好的加固效果,文中的加固方案和分析方法为同类型桥梁的加固处治提供了有益的借鉴。
参考文献
[1]张源.刚架拱桥的静载试验研究[J].西部交通科技,2012(7):59-62.
[2]李海,朱庆铖.粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用[J].路桥科技,2013(21):76-80.
[3]赫中营,王根会.既有钢筋混凝土刚架拱桥病害分析与加固措施[J].公路与汽运,2008(1):113-116.。