为实现快速、安全、舒适的交通运输质量,近年来我国铁路实施了分批分级的提速计划。铁路线路客运允许速度从1ookm/h,逐步提高到120km/h、140km/h、160km/h和200km/h,与此同时,货运由50km/h逐步提高到60km/h、80km/h、90km/h和1ookm/h。桥梁的振动一般由环境激励以及人为激励引起。中小跨度的桥梁一般考虑人为激励影响为主。铁路桥梁由于人为激励源是列车,?不仅垂直方向振动大,?而且蛇行波等引起的激励使水平方向的振动也非常大。横向振动会导致脱轨的严重后果。因此,如何避免发生共振现象是非常重要的。同时在既有线上存在相当一部分中小跨低高度混凝土梁,它们是由两片之间没有横向联结的梁组成。
由于这些无横向联结双片并置的铁路梁,空间整体工作性能差,横向刚度弱,在高速行驶列车的作用下,梁体产生较大的斜弯曲,同时,车辆转向架的蛇行运动激励又将引起桥梁横向振动的加剧,从而导致桥梁横向振幅增大,而桥梁的横向振幅是判断横向刚度的一项重要指标,当横向振幅超出《铁路桥梁检定规范》的参考限值时,将严重影响提速后列车正常运营的安全性和舒适度。此外,在无横向联结的低高度混凝土梁上进行大修(如换枕)施工时,若在人行道上增加荷载,将会降低梁体的初始倾覆稳定系数,可能导致梁体的横向倾覆失稳,由此引起的重大事故在京广线某桥的大修施工中已有发生。《铁路桥涵设计基本规范》规定,梁体横向倾覆稳定系数不应小于1.3,是没有考虑支座缺陷和变形的,若同时存在支座缺陷或采用平板橡胶支座时,这些梁体横向倾覆失稳的危险性将更为严重。
桥梁加固【电话--申工】随着社会经济的快速发展,公路桥梁承受负荷愈来愈大,好多旧桥由于荷载等级低,使用年限长,已满足不了交通量的要求。原有桥梁出现的基础、上部等部位病害日益严重,直接影响公路的安全运营。桥梁承载能力不足,已成严重隐患。?
下面就介绍桥梁结构的几种加固方法及注意事项,一臻读者。?
在桥梁的加固设计及施工时,应注意一下几个方面:?
1.认真分析桥梁病害及承载力不足的原因,以便采取相应的加固措施。?
2.必要时要进行加固荷载试验,为加固提供设计数据。?
3.对只做上部加固的桥梁时,同时要注意下部结构的受力状况。?
4.加固时应方便交通。?
5.加固方法尽可能简便易行,便于养护和检查。?
6.加固施工完成后要经常进行观测和记录。?
一、基础加固?
桥梁基础是关键,由于过去经济、技术限制,大多数旧桥采用天然地基浅基础,堤置深度浅,易受水冲刷淘空,或因河水改道而冲刷桥梁引道,引起桥台基础冲空,或地基局部软弱而桥台沉降引起开裂,此类现象,在桥梁墩台基础发生的很多。根据不同情况,采取以下加固方法:?
1、扩大基础加固法?
指扩大桥梁基础底面积的方法。适用于基础承载力不足或埋置太浅,而墩台又是圬工或混凝土刚性实体式基础时的情况。扩大基础底面积应由地基强度检算确定。当地基强度满足要求,而缺陷仅仅表现为不均匀沉降变形过大时,采用扩大基础底面积的加固,主要由地基变形计算来加以选定。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土,以扩大基础的承载面积。?
顺序如下:(1)常在必须加宽的范围内先打板桩围堰,如墩台基底地基土质较差时,应作必要的加固;(2)挖去堰内土体,只需挖至必要的深度(注意墩台的安全);(3)在堰内把水抽干后,铺砌浆?砌)石块或制作混凝土基础;(4)新旧基础要注意牢固结合,施工时,可加设连系(锚固)钢筋或插以钢销,以使加固扩大基础和旧基础牢固地结合成一整体。?
2、增补桩基加固法?
在桩式基础的周围补加钻孔桩或打人钢筋混凝土预制桩并扩大原有承台,以此提高基础承载力、增加基础稳定性,这种加固法称为增补桩基加固法。其优点是:不需要抽水筑坝等水下施工作业,且加固效果显着。?
当桥台垂直承载力不足时,一般可在台前增加一排桩并浇筑盖梁,以分担上部结构传来的应力;打桩(或钻孔桩)时可利用原有桥作脚手架,在桥上开洞插桩;增浇的盖梁可单独受力,也可联结在一起,使旧盖梁、旧桩及新桩共同受力。?
3、?钢筋混凝土套箍或护套加固法?
当桥梁墩台病害由于基础埋深不够或施工质量控制不严等原因造成的,导致墩台开裂破损时,一般在墩台身上中下分设三道带箍,其间距大致相当于桥墩侧面的宽度。每个带箍的宽度则根据裂缝的宽度和开裂情况而定。一般约为墩台高度的1/10,厚度采用10~20cm。当墩台损坏严重,如墩(台)身严重开裂或大面积表面破损、风化、剥落时,则可采用围绕整个墩台身设置钢筋混凝土护套的方法加固。?
4.?对跨径较小条件许可的情况下,可用浆砌片石铺砌河床,并在上游设置丁坝,同时打木桩以扩大桥台基础。经实践,这些办法简单易行,效果明显。?
具体做法为:在桥跨范围内满铺c20片石混凝土,厚度30cm,铺砌两端设置截水墙,深度为1m,宽度不少于0.6m。上游适当位置设置丁坝便于将河水导入主河道,避免洪水直接冲刷桥台。?
二、桥梁上部结构改建?
在实践中,好多旧桥拆除重建得不偿失,通过技术研究,经济比较,利用原有结构进行改建不失为上策,若通行量不够,可拼接加宽,若荷载不够,可改为板梁结构,具体做法:?
1.拱式结构改建为板式结构:?
对于小跨石拱桥,由于拱圈厚度不能满足超限运输要求或地基较差发生不均匀沉降而导致拱圈开裂,可改用板式结构。在拱上填土厚度满足的情况下,采取拆除桥面铺装、拱圈,同时将原桥台起拱线以上的填土、侧墙拆除,加高桥台至新设计标高,按超限荷载设计钢筋混凝土板,重新筑修。当然,假如拱上厚度够,可不拆除拱圈,直接在上面施工混凝土梁板,?
2.?旧桥拼宽:?
对验算满足超限运输的旧桥,按实际通行量设计拼宽旧桥,以保证通行车辆安全。例如:312国道丹凤段老君桥,左边系上世纪七十年代初修建的多孔石拱桥,仅可以单向通行,在1998年312?国道改造时,将其拼宽,下部桥台桥墩重生,上部车辆分行,以满足国道车流量要求。拼接时综合考虑了与原桥台高度、跨径、矢跨比等因素,基础置基岩及荷载超重问题,建成后与周边环境非常协调,经十余年使用,效果良好。?
三、裂缝处理?
裂缝在桥梁病害中比较常见,产生的原因也很复杂,出现裂缝后,其受力截面发生应力重分布,有效截面变小,应力增大,相应承载力降低,通常采用的补就办法就是塞缝灌浆,灌浆分为水泥浆、水泥砂浆、环氧树脂浆、环氧树脂砂浆等,具体应用应结合实际情况而定。?
通常水泥浆、水泥砂浆用于石砌墩台和拱圈裂缝,以裂缝大小确定掺沙比例,这种造价低,效果好。环氧树脂浆一般用于钢筋混凝土结构物,处理的裂缝较小,易灌满,粘结性好。环氧树脂砂浆多用于桥面裂缝,塞缝灌浆做法为:先用1:1水泥砂浆勾缝,勾缝时预留6-8mm直径的灌浆孔,孔距0.4-1.0m,待勾缝砂浆达一定强度后灌浆,钢筋混凝土梁的裂缝较小,用环氧树脂勾缝,凡大于0-2mm的裂缝都要留孔灌浆,孔距0.3m,方法与水泥浆灌法相同。这种综合治理在实践中应用普遍,通过试载及观察,满意度较高。?
以上主要分析了在进行桥梁加固时在设计施工等方面应当注意的几个方面,同时根据实践经验比较浅显的介绍了几种常用的加固方法,以便大家在实践中加以借鉴。
3桥梁加固设计的特点分析?
桥梁加固的目的是提高桥梁的安全性,主要体现在桥梁结构的承载能力、抗剪性和稳定性等指标。对桥梁加固的部位和技术主要有以下几点:首先对薄弱部位采用通过加大构件的截面尺寸,增设预应力钢筋和更换原构件等措施提高承载力;其次有的桥粱本身设计不够完善或需要大幅提高其承载力,这就得改变桥梁的原有受力结构,可通过增加附属结构等措施来改变桥梁的受力状况,提高桥梁的承载能力;很后是对桥墩、桥台桥梁特定部位的加固或改造。从以上几点着手,收集老旧或破损检测的数据,结合桥梁的原设计技术参数,分析整理,从而设计出适合需加固桥梁的加固方案。?
桥梁加固改造施工中的一个重要特点是桥梁加固施工中应尽量避免对原桥梁承重结构的进行改动,注意保持施工过程中桥体的整体稳定性。因此施工前合理安排好施工顺序,制定完善的施工组织设计,以便在不影响正常交通的前提下进行加固。尽量减小对正常交通造成的干扰。对加固改造方案中的新构件的应用则要提高其安全系数,对采用混凝土加固的部分,应充分考虑到新老结构间结合部位处理,使新浇筑混凝土与原有混凝土能很好的结合在一起。
近年来,不论是高速公路、市政、国道还是地方性公路,屡有病害桥梁坍塌事件发生,对我们管养单位来说,是个警钟,这里就以金丽温高速公路双屿立交桥为例,简要谈谈其病害缘由和处理方法。
2、病害分析
尽管这些年桥梁病害是我们这个行业很难处理的问题,有耐久性问题、结构问题、超载问题以及施工过程中留下的后患等等,但大体出现的病害症状却基本有以下几类:
2.1?裂缝病害
裂缝病害按性质分主要分为结构缝和非结构缝如龟裂等;按分布可分为梁端的剪切缝、梁底承载不够或超载引起的裂缝以及预应力梁的顺筋缝,还有一种就是墩柱轴压不够引起的在墩柱两端碎纹,或者梁体横向受力不均或地基的不均匀沉降引起梁体扭转竖纹等,双屿桥的裂缝基本比较规则,都是分布在梁底的横向裂缝,以及局部盖梁负弯矩出现的竖向裂缝,根据专家的多次讨论分析,各种原因都存在,运营过程中的超载、交通流量的不断增大以及施工质量的控制方面。
2.2?混凝土病害
混凝土的破损、脱落以及露筋现象,这类问题出现的核心本质是混泥土中的孔隙与进入到里面的水分结合形成碳水,致使里面的钢筋锈蚀膨胀反过来进一步胀裂混泥土,如此循环,导致钢筋更快的,很终形成我们检查时常见的局部破损现象:混泥土脱落、露筋。
2.3?伸缩缝病害
渗水,多半是伸缩缝老化或者施工处理是质量控制不严,或者养护时未及时处理,一般原因前者比例较大,这和当时设计的伸缩缝材料属性以及施工过程的管理都不无关系,还一种情况就是桥头存在刹车或者发生变速处也容易破坏。双屿桥当时个别缝也存在这个问题,拟采用局部加固处理以及加强日后的养护这种方式来解决当时的这个问题
2.4?支座病害
支座的变形、破损与更换,这是个目前隐形后患,不是说它本身的破坏性,而是如不及时处理引发的桥面反射裂缝或者更严重的后患是不言而喻的,解决它一样也不是容易的事,即技术含量极高的同步顶升,因为更换一个支座和一根盖梁一样,都需要精密的仪器和整个梁同时抬高到一定的高度,需综合考虑作业时间、空间、费用。
2.5?附属设施病害
栏杆及其它一些非结构但设计到美观和运营安全的问题,做到勤检查,及时处理就可以了,这里暂不做详叙。
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