专科生毕业大作业题目:学习中心:层次:专业:年级:学号:学生:指导教师:完成日期:桥梁加固技术I内容摘要桥梁是确保公路畅通的关键环节。对发生重大病害和不能满足运输要求的桥梁设备进行整治加固、改善及更新,可恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能并延长使用年限。本文介绍了公路桥梁加固的基本原则和程序,加固技术方法的特点和适用条件、施工工序、构造措施及加固效果评价等,并提出实例,分析病害原因,提出加固施工方案。关键词:桥梁;加固;技术桥梁加固技术II目录内容摘要...........................................................................................................................I引言..........................................................................................................................1毕业大作业......................................................................................................................2参考文献........................................................................................................................16桥梁加固技术1引言桥梁加固技术将是一个永久性的技术课题,旧桥的加固利用和改造已成为桥梁工程建设中既古老、又年轻的新兴学科,也是始终在完善、补充、发展的学科,随着桥型的改变、新材料、新工艺、新技术的出现,新的、更好的加固方法就会出现和得到应用。所以,桥梁加固是一项非常有意义、有前途、有成效的工作。目前,我国已有不少桥梁发生老化、破损、裂缝等现象,危桥逐年增多,荷重能力明显下降,特别是随着国民经济和公路交通的迅猛发展,汽车保有量特别是大吨位、速度快的汽车剧增,故对公路安全、快速、重载行驶的要求也越来越高。桥梁是确保公路畅通的重要环节,其承载能力和通行能力又是贯通全线的关键。因此,对发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵设备进行彻底整治加改善和更新,以恢复原有桥梁建筑物的整体使用效能和延长使用年限,提高原有桥梁建筑物的荷载等级和通行能力是非常必要的。桥梁加固可以用少量的资金投入,使桥梁能满足交通量的需求,还可以缓和桥梁投资的集中性,为国家带来巨大的经济和社会效益。桥梁加固工程同其它任何事情一样,有其内在的规律,在做某座桥梁的具体加固设计时都有一定的技巧,都要遵循一定的步骤,同时又极具创造性。所以,我们应通过创造性的工作去尽力解决旧、危桥的加固改造工作。尽管每座桥梁的修复工程具有各自的特点,但存在可进行比较、评价的一般性概念,以决定采用最实用的技术。由于这些特点,总是需要在桥梁修复工程中进行创造性的思考和技术革新。新的产品和技术的不断发展,又提供了更有效、更耐久的维修方法。因此,桥梁加固技术是一项既综合繁杂,又在不断发展创新、逐步完善的技术,也是当今国际土木工程界所共同关心的热点问题之一,亦是桥梁建设可持续发展的一个重要组成部分和关键技术之一。桥梁加固技术2毕业大作业正文目前,我国新建桥梁技术发展较快,但桥梁养护维修加固技术的发展相对滞后,现桥梁的加固维修问题已经成为世界普遍关注的课题,越来越引起业内人士的关注。桥梁加固的技术很多,下面就几种主要技术作一简述。一、加固的基本原则和程序1、加固的基本原则(1)桥梁结构由于结构失效或损伤经评估(公路旧桥承载能力评定方法)不满足结构安全或正常使用要求时,必须进行加固。加固设计的内容及范围,应根据评估结论和委托方提出的要求确定,可以包括整座桥梁,亦可以是指定的区段或特定的构件;(2)加固后的桥梁结构整体寿命应恢复到原设计的桥梁寿命;(3)加固设计应与施工方法紧密结合,并采取有效措施,保证新老结构连接可靠、协同工作;(4)对于大桥、特大桥,其主要承重构件需要加固补强时,加固设计方案应不少于2个,并进行方案比选和经济评价,完成加固方案可行性研究报告;(5)加固设计及施工尽量不损伤原结构,并保留具有利用价值的构件,避免不必要的拆除或更换;(6)加固设计应按下列原则进行承载力验算;①结构的计算应根据加固后结构的实际应力情况和实际的边界条件进行;②结构的计算截面积,保留的构件采用基于检测结果的计算截面积,新增构件采用实际有效截面积,并考虑结构在加固后的实际受力程度、加固部分的应变滞后特点,以及加固部分与原结构协同工作的程度;③加固后使结构恒载增大时,应对被加固的相关结构及基础进行验算。(7)在加固施工中,尽可能减少对桥上和桥下的通行车辆及行人的干扰,采取必要的措施,减小对周围环境的污染;(8)在加固施工过程中,若发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应立即停止施工,会同加固设计方研究,再采取有效措施进行处理后,方能继续施工;(9)加固施工过程中,应采取安全监测措施,确保人员及结构安全。桥梁加固技术32、加固的工作程序加固工作程序应按下进行:桥梁现状评价→加固工程可行性研究报告→加固工程施工图设计→加固工程施工、监理招标→施工组织设计→施工→验收二、桥跨结构的加固2.1桥面补强层加固法2.1.1特点及适用条件桥面补强加固法是通过在桥面板(主梁顶面)加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有结构形成整体,从而达到增大桥面板或主梁有效高度和受压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承载能力的一种常用且有效的加固方法。主梁或桥面板承载力不足,刚度不够,或铰接梁、板的铰缝不能有效传力时,可采用桥面补强加固法进行加固。受桥面补强层厚度的限制,这种加固方法主要适用于中小跨径的桥梁。2.1.2附加影响采用桥面补强进行加固,桥面板或主梁恒载将有所增加,应通过计算判断桥面增厚后是否可以提高桥梁的有效承载能力。若恒载的增加影响较大,则应考虑采用其他加固方法或与其他方法综合运用。同时,加铺补强层厚后,桥面高程也将受到影响,连接路面或桥面纵坡应予调整。为减少补强层增加的恒载,往往必须先将原有的桥面铺装层凿除,并要求对伸缩缝进行改造。2.1.3材料要求2.1.3.1钢筋补强层中通常布设两类钢筋:一类为加固补强层与原结构的联结而设置的结合钢筋,一端植埋于原结构中,一端伸入补强层中,因锚固长度短,应采用螺纹钢筋以增加握裹力,保证新旧混凝土的有效结合。另一类是在补强层中布设的构造钢筋,补强层位于构件计算截面受压区,一般不设受力钢筋,因而钢筋直径不应过大,为加强与混凝土的联结,也宜选用螺纹钢筋。2.1.3.2混凝土补强层混凝土除应具有粘结力强、收缩小、抗裂性能高外,还应具有足够的韧性、抗冲击能力和抗渗性。可以从施工工艺上采取适当的措施,改善混凝土的使用性能。(1)使用外加剂,如防水剂,可增加混凝土密实性,提高抗渗性;掺入膨胀桥梁加固技术4剂可使混凝土产生适度膨胀,增强密实性,或配制补偿收缩混凝土,减少干缩裂缝,提高抗裂防渗能力等。使用外加剂应注意合理选择品种,进行必要的试验,施工时必须按产品说明书要求采用正确的掺入法,严格控制掺量,并适当延长搅拌时间和加强养护。(2)纤维混凝土具有抗裂性、韧性,延伸率、抗冲击力和抗渗能力高等特点,适合用于桥面补强加固。纤维一般采用全成纤维和钢纤维,合成纤维应能耐酸碱、高强度、变形能力大、低导热、抗老化和无吸水性和腐蚀性等,施工时不易结团,分散均匀,操作方便。钢纤维宜采用波形钢纤维,长径比在60~80之间,掺量不应小于0.5%,也不宜超过3%。采用钢纤维时应注意纤维腐蚀、生锈引起的桥面污染,以及纤维暴露时对车辆轮胎的损害作用。2.1.3.3植筋胶植筋胶应具备粘接力强、耐久性好、快硬性和低毒、无害等特性,一般可采用环氧树脂类粘结材料。2.1.3.4界面剂由于旧混凝土表面的吸水特性,引起新旧混凝土界面不易粘结,采用界面剂可以增强它们之间的粘结力。界面剂应对混凝土粘结力强,抗化学腐蚀,强度高,可用于潮湿表面,并有适当的操作时间。2.1.4施工工序2.1.4.1施工工序在开展桥面补强层加固施工之前,应做好各项准备工作,必要时应对桥梁质量进行核查,重点查明桥梁主要病害的发展、变化情况和其他隐患,检查结构现状与设计计算所采用的参数、假定等是否相符,哪如差异显著,应重新进行计算、分析。补强层加固施工项目主要包括结合面处理、补强层混凝土浇筑等,而且由于均在桥面施工,操作方便,施工工序也相对简单,工序如下:清理桥面或铲除桥面铺装→缺陷、病害处理、结合面处理→植埋结合钢筋及布设补强层钢筋网→浇筑补强层混凝土→养生、重铺桥面、安装附属设施、清理现场→开放交通2.1.4.2桥面板(主梁)结合面处理结合面处理对保证新旧混凝土整体受力、共同工作具有重要作用。结合面应桥梁加固技术5凿除原结构表面浮浆,使骨料外露,形成4~6mm自然凹凸粗糙面或用机械刻槽形成粗糙面,并彻底清扫干净。要求施工时不能损坏原结构混凝土的强度,不应有局部光滑结合面。对存在缺陷的部位,应进行修补,如空洞,在凿除疏松部分混凝土后,用强度高一级的细石子混凝土填筑密实;出现钢筋锈蚀引起混凝土胀裂时,先剔除松动开裂的混凝土,再进行钢筋表面除锈和防护等2.1.4.3构造措施(1)桥面板(主梁)表面应做成凹凸不小于4~6mm粗糙面,无表面浮浆,骨料外露清晰,亦可在表面涂刷界面剂以加强新旧混凝土的粘结;(2)补强层宜选用较高标号混凝土,其标号不应低于C30及主梁混凝土标号,厚度不宜小于10cm;(3)结合面应设置结合钢筋,结合钢筋宜用螺纹钢筋,直钢筋末端弯成直钩,纵向设置间距不应大于50cm,直径不小于8mm,也不应大于20mm。结合钢筋植埋于桥面板(主梁)的深度符合胶粘材料的要求,伸入补强层的直线长度不宜小于5d(d为结合钢筋直径)、大于6cm;(4)补强层与原结构混凝土龄期一般相差较大,为减少和避免补强层出现收缩裂缝,补强层中须设构造钢筋,其间距应不大于20cm,直径宜在6~16mm之间。2.1.4.4加固效果评价(1)桥面补强加固法施工活动全部在桥面进行,操作便利,易于控制工程质量;(2)补强层仅增加受压区混凝土面积,承载能力提高幅度受原结构受拉区钢筋的面积和强度影响而受限制。宜与其它加固方法如粘钢板、贴碳纤维等结合使用,补强效果更加明显;(3)此加固方法对新旧混凝土结合面和收缩差动变形提出了特殊构造要求,以保证实现加固结构符合叠合结构的受力特征2.2预应力加固法2.2.1特点及适用条件2.2.1.1预应力加固方法的特点(1)施工工艺简单、干扰交通少、所需设备简单、人力投入少、工期短、经济效益明显。(2)能较大幅度提高或恢复桥梁的承载能力。(3)对原结构损伤小,可以做到不影响桥下净空、不增加路面标高。桥梁加固技术6(4)预应力加固需要可靠的防腐设计。2.2.1.2预应力加固方法的适用条件(1)适用于正截面受弯承载能力不足或正截面受拉区钢筋锈蚀的情况。(2)适用于梁抗弯刚度不足导致的梁挠度超过规范或由于刚度太小导致梁的受拉区裂缝宽度超过规范规定的情况。(3)适用于梁斜截面受剪承载能力不足的情况。2.2.2附加影响(1)预应力加固法,实际上是改变了梁体原有受力体系,结构加固以后,新的受力体系在荷载作用下的力学行为与原来的结构是有差异的。预应力加固完成后,由于预应力的作用,原来的受力结构会出现不同程度的卸载现象,导致原结构发生内力重分布(2)由于预应力筋转向块和锚固点存在着巨大的集中力,这一区域的受力比较复杂。(3)由于预应力加固梁桥时预应力筋布置在梁截面外部,易受环境(如温度、酸性气体等)的影响。2.2.3施工工序原梁体钢筋位置探测→加固材料及施工现场准备→滑块及垫板施工→预应力筋的安装及张拉→防腐处理2.2.4构造措施2.2.4.1平筋亦称水