城市桥梁加固技术?

很多城市的桥梁,经过多年的运营,出现了很多问题:桥面破损、结构裂缝、承载力不足、倾斜、沉降严重等。,严重影响桥梁的正常功能。因此,及时对城市桥梁进行加固、维修、改造和完善,确保城市交通、人民财产和人身安全至关重要。

一、城市桥梁加固的特点

城市桥梁的加固不同于新建桥梁。它是一项极其复杂的系统工程,必须在原有基础上对其客观条件进行综合分析。另外,加固后的结构多为新旧组合结构,需要在设计计算中考虑其协调性和整体性,在加固施工中充分考虑原结构的影响。由于问题桥梁质量包含不确定因素,难以深入检查其质量,施工不安全;桥梁加固施工往往缺乏广阔的场地,其施工现场总是拥挤狭窄,也给施工带来不便;此外,还要注意现有交通的畅通,即在工程进行过程中,尽量不中断交通或少中断交通。

二、城市桥梁加固的基本要求

鉴于桥梁加固工程的客观特殊性,其实施过程应在多方面加以注意并遵循多项要求:经济上,为了使直接和间接经济效益更加明显,加固费用一般低于新建结构的费用;尽量减少对城市交通的影响;还要充分考虑环境因素,在外观上协调新旧部分,以满足一定的景观要求;最重要的是技术。由于固定的客观条件、方案设计和施工组织,其技术要求很高。因此,要充分利用原有结构构件,尽量减少对原有结构的破坏,满足各种使用要求,保证工程的可靠性、安全性和耐久性;施工组织和方案设计,确保施工方便快捷;处理时也要充分考虑结构强度的降低,以保证新旧结构的整体一致性。

三、城市桥梁加固的设计原则

如果城市桥梁结构出现明显病害,影响交通安全,必须进行加固。其改建设计应遵循以下原则:首先,认真调查原桥的详细状况,分析其具体病害,评估其结构状态;其次,加固设计应与施工方法紧密结合,保证新旧结构的可靠连接和协调发展;严格遵守《公路桥涵设计规范》,使加固桥梁使用荷载时,新结构的刚度、强度和裂缝宽度限值满足各种规范要求;在验算加固结构的承载能力时,结构的截面积是实际有效截面积,由于加固部分的应变是滞后的,还应考虑加固结构的实际受力情况;如果加固结构的重量增加,应检查加固结构和桥梁基础;结构计算取决于结构的实际受力情况;如果校核超静定结构的承载能力,将考虑结构变形、实际荷载偏心、温度等因素引起的附加内力。

四、城市桥梁加固工作步骤及注意事项

旧桥维修加固的步骤主要包括:调查桥梁现状,分析病害;查阅桥梁相关历史资料,分析现有交通状况;提出维修加固方案,并进行分析比较;最后,确定方案,实施。

在城市桥梁的加固维修过程中,有几个问题需要注意:

(1)准确判断原桥的实际承载能力,提供可靠依据,更好地服务于技术改造设计;(2)认真分析承载力不足和桥梁病害的原因,以便采取更好的措施;(3)有些桥梁虽然只是加固上部结构,但应彻底调查下部结构的承载能力和现状;(4)加固后要对其承载力进行评估,检查加固效果,定期观察,每次都要认真记录,为以后更好的改造桥梁技术积累经验;(5)加固设计应尽可能保证通车方便,不中断交通,施工和通车应尽可能顺利进行。

五、城市桥梁加固的手段

1.加固前裂缝修复

大多数结构病害都发生在裂缝中。当结构出现裂缝时,其美观性和耐久性受到严重影响。因此,裂缝的修补非常重要,常用的方法有:

(1)表面处理或表面喷涂。在微裂缝表面涂抹防水材料和填料,如聚合物水泥浆、弹性涂层防水材料、水泥填料等。如果裂缝宽度发生变化,考虑到结构所处的环境,应采用延性较高的材料;如果裂缝表面打毛,可以喷一层高强密实的水泥砂浆,保护层可以把裂缝封住。喷涂前,需将结构表面的剥离部分去除,用水冲洗后方可喷涂。

(2)填充方法。填充法多适用于宽裂缝(0.5mm以上)。先沿着裂缝凿出一个很深的凹槽,然后在凹槽里嵌入各种粘结材料。如果钢筋混凝土结构已经生锈,应先去除钢筋上的铁锈,然后涂防锈底漆,最后填充密封材料。

(3)灌浆法。向裂缝中注入水泥或树脂材料时,可使用脚踏或手动输液泵。为了更好地控制喷射量,我们经常采用低压低速喷射的方法。为了增强裂缝部位的整体性,也可以用钢钉灌浆的方法。

(4)粘贴钢板密封法。若钢筋混凝土构件主拉应力出现裂缝,裂缝处理后,可在裂缝处粘贴钢板,并用膨胀螺栓加压,钢板粘贴方向应保持与裂缝方向垂直。

2.桥梁结构和构件的加固技术

(1)桥梁上部结构加固技术

①桥梁上部结构加固技术

根据桥梁承载力的削弱程度和未来的使用要求,梁桥上部结构的加固主要有以下几种方式:

A.展开原始结构杆件的剖面。为了提高结构的刚度和强度,可以增大构件的横截面积,达到加固的目的。

B.体外预应力加固法。对新构件或原有构件施加适当的初应力,以达到加固的目的。根据预应力材料的不同,可分为体外预应力钢梁法和预应力拉杆加固法。

C.改变原结构的应力系统法。为了降低梁中控制截面的峰值弯矩,提高其承载能力,可以改变桥梁结构体系,达到加固的目的。可以将简支梁桥改为连续梁桥,或者在简支梁下增加支座和桥墩,或者在梁下增加组合梁或加劲梁如钢分析框。

D.外贴法。为了提高结构的承载能力,在结构构件的外部用胶粘剂粘接加固钢板、型钢、玻璃钢等材料。但是,必须确保结构应力的可靠传递。钢板、型钢或玻璃钢中间不得断裂,两端应可靠锚固。表面涂防锈漆并用环氧树脂密封。

E.增加主梁的方法。如果桥梁的墩台基础稳定,但部分主梁的承载力不能满足要求,或者桥宽等几何尺寸不够,可以增设刚度大、承载力高的主梁,使其承受与旧梁相同的力,这样车辆荷载横向分布系数就会降低。

(2)拱桥上部结构加固技术。

A.套圈法。如果拱桥主拱圈出现严重的边墙鼓包和纵向裂缝,可以采用这种方法。也就是在拱圈上增加一个由钢拉杆和钢板组成的钢筋箍。具体实施过程如下:在空心拱圈侧面贴上带螺栓孔的钢板,在拱腹和拱背处加两到三根带螺钉的钢拉杆;为了克服下拉杆因自重向下的挠度,可以设置更多的U型螺栓;对于跨中实腹段,上拉杆可以布置在之前切割的桥面板层下面。上下拉杆安装好后,可以拧紧螺栓,边墙和拱圈的环向力会变大。

B.锚喷加固法。该方法可用于薄拱顶填料的实腹式拱桥和砖、混凝土、石钢筋混凝土的空腹式拱桥。实施前,必须清除混凝土和其他浮层,然后凿除并清理干净。打入钢钉后,铺设钢筋网,喷一层混凝土。

C.桥台后加孔减荷加抗滑水平支撑的加固方法。该方法可用于建在软土地基上的双曲拱桥,如果拱架发生沉降,上部结构拱轴线发生变形。这种方法可以抵抗拱桥的水平推力,修复受损部位,从而提高桥梁的强度。具体方法是:加固拱脚处损坏的拱圈(或拱肋);在桥台后搭建支撑梁,抵抗拱桥的水平推力;桥台后两端增设小跨度引桥。

(2)桥梁下部结构加固技术。

①扩大基础加固法。如果基础埋得太浅或承载力不足,桥墩为砖石或混凝土的刚性实体型,这种方法比较实用。为了扩大基础的承重面积,在刚性坚实的基础周围可以加石质混凝土。需要注意的是:打桩围堰必须先在加宽范围内进行;堰内挖土时,要保证旧墩台的安全,新旧基础结合要牢固。施工时可增加锚固钢筋。

②人工地基加固法。

如果桥基下的天然土基松软,难以承受重荷载,或地基有沉降,可采用人工灌浆法或砂桩法。注浆法是在墩台中心打入管桩或钻孔,通过管孔和孔洞将各种浆液或增强剂注入土层中。浆液的凝固会将原有的松散土体粘结成一个具有防渗性能的整体,堵塞岩石裂缝。砂桩法是将木桩或钢管打入基础周围的软土中,拔出后,再向其中灌入干粗砂,形成砂桩。

③补充桩基加固法。为了增加地基的稳定性和承载力,可以在桩基周围打入钢筋混凝土预制桩或钻孔灌注桩。该方法适用于桩基加固的场合。加固单排架桩墩时,若桩间加桩,应加固原盖梁;如果原桩间距较小,可在原排架两侧增加两排桩,成为三排墩桩。如果桥台承载力不足,可以在桥台前加一排桩,浇筑盖梁。增加的盖梁可以单独受力,也可以与旧盖梁、旧桩、新桩连接,共同分担上部结构的荷载。

不及物动词结束语

总之,城市桥梁的各种病害不仅会威胁交通安全,降低桥梁寿命,还会影响市容环境,因此必须充分重视城市桥梁的加固改造。日常生活中要加强对桥梁的检查和维护,及时发现问题,采取经济合理的加固措施,提高桥梁质量,确保城市交通安全畅通。

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