加固技术范例6篇

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加固技术

加固技术范文1

关键词:抗震加固技术;传统技术;新技术

引言

在欧美发达国家当中,建筑物加固已经成为了土木行业的主流项目。而我国对于建筑物加固技术的发展较晚也较慢,上个世纪六十年代,在发生了唐山大地震之后,国人开始意识到建筑物抗震加固的重要性和必要性。当时所探讨内容还较为基础,主要着手于基本技术,以及从管理上提高建筑物的抗震能力。2008年汶川地震之后,现实的残酷再一次让人们意识到提高建筑物抗震能力的重要性。

一、传统抗震加固技术

(一)混凝土结构

在该结构当中,目前使用率较高、使用范围较广的主要有置换混凝土加固法、外包钢加固法等。

第一,增大截面法。该方式主要是在原有的基础之上,加大混凝土结构或者构筑物的截面,从而提高其承载力,进而达到抗震加固的作用。这种方式较为适用混凝土结构的梁、板等构件,以及一般建筑物的加固。

第二,外包钢加固法。该方法主要在需要进行加固的构件四周包上角钢,进而增加其承载力,增大延性与刚度。这种方式较为适合梁、混凝土柱等,其主要的优势是施工简单、操作便利,工作量相对较小,湿作业少,并且受力性能也较好。针对部分构件无法增大截面的情况,但又必须进行加固的时候,该种方式也非常适用。不足的地方是加固的成本相对偏高,它使用的防护措施类似钢结构,用于承受静力作用的一般受弯、受拉构件。要求环境温度不能够高于六十度,湿度也不能超过百分之七十,同时没有出现化学腐蚀现象,否则应当采取有效防护措施。在选择结构胶的时候,要先进行试验,确定能够充分满足使用条件,并且能够有效的保障加固效果方可使用。对于原构件混凝土结构构件强度

第三,置换混凝土加固法。该方式主要针对部分构件材料的强度和延性相对较差,然后选择强度、性能等都更为优良的混凝土材料进行置换,从而达到不变动其净空高度,原构件的截面也无明显增大的目的。较为适用受压区混凝土强度不够,或者梁、柱等存在严重缺陷的情况。在使用该方法的时候,需要有效地支顶原构件。在对墙、柱等进行加固时,需要全程掌控承重状态,对于置换界面处不应当出现拉应力,如果出现控制困难的现象,要及时的采取支顶措施,避免负荷过高。

第四,粘钢加固法。该方法首先需要选择性能良好的钢板,然后选择高性能的环氧类粘接剂,最后将钢板和构件表面相互粘结在一起,使二者形成一个统一的整体,通过钢板的作用进而提高构件承载力和刚度。该方式的优势主要有,施工简单而便利、花费时间少、对原构件改变较少。所使用的结构胶固化速度快,在固化完成之后建筑物即可投入使用。

第五,粘碳纤维加固法。该方式主要通过将原构件和碳纤维片粘结,利用碳纤维增加构件的拉抗力。这种方法几乎不会改变原构件的重量,目前的使用范围广,对于各种受力性质的混凝土结构构件都使用。

(二)砖混结构

通常地,主要采用钢筋网水泥砂浆法,在砖墙的两面敷设钢筋网片,然后涂抹上高强砂浆面层,从而有效的增加其承载力。一般情况,该种方式主要和圈梁、构造柱加固法一起使用。此外,混凝土板墙加固法也较常使用,主要通过在墙砖之上,敷设一层70mm左右的配筋混凝土薄墙板。其优势是既可以提高整个墙体的承载力,又可以与构造柱和圈梁一起作用,从而有效的加强整体延性。最后一种是砖柱的加固,主要通过外包混凝土加固,较为适用于小偏心受压砖柱和轴心受压砖柱,能显著地增加整体的承载力。为了有效的提高砖柱的承载力,还可以将外包的混凝土换为包钢。

二、抗震加固新技术

(一)基础隔震技术

基础隔震技术主要是在基础和上部结构之间,通过设置隔震装置的方式,从而实现在发生地震的时候,将地震的破坏作用阻隔,避免其破坏上部结构,进而达到消减地震反应的目的。该种技术最早使用在十九世纪九十年代初期,美国的犹他州盐湖政府大楼就使用了该技术。该技术通过设置铅芯橡胶支座和叠层橡胶支座,从而减弱扭转振动反应。针对该种技术,目前我国应用较少。

(二)消能减震技术

在抗震设计当中较为传统的技术是,主要依靠结构延性,从而起到消耗、分散地震能量的作用。但这种方式一个较大的不足之处就是,当建筑物受到地震的侵袭时,虽然结构本身消耗和分散了地震的能量,但其自身也会遭受严重的损伤。为了有效避免结构的损伤,可以将阻尼器附加在结构之上,然后由阻尼器替代结构消耗和分散地震的能量,对结构起到了较好的保护作用。较为常用的阻尼器主要有摩擦阻尼器、金属屈服阻尼器等。

近几年来,消能减震技术被广泛的使用,较之于传统技术,该技术主要具有以下几个方面的优点。第一,在施工过程当中,没有湿作业,可以保障建筑物在施工过程中各个功能正常使用。第二,建筑物的外观不会发生明显的变化,实现了改善使用功能以及加强抗震能力的协调。第三,消能效果显著,经过合理设计之后的结构,能够充分满足各种设防烈度下的抗震需求。第四,大大缩短了工期,减少了加固成本。

(三)高强不锈钢绞线加高强聚合物砂浆加固技术

该方式首先需要编织高强不锈钢绞线网,然后使用膨胀螺栓对其进行固定,最后抹上30mm左右的高强聚合物砂浆。其原理主要是,由于需要加固的构件表层是混凝土,而混凝土和高强聚合物砂浆具有黏合力,从而将构件接收到的外力作用进行传递,最后由不锈钢绞线承载。

结束语

综上所述,随着科技的发展,人们对于建筑物的安全性要求越来越高,尤其是在经历了唐山大地震和汶川地震之后,对于建筑物的抗震加固也变得越来越重要和必要。我国的抗震加固技术发展较晚较慢,传统的抗震加固技术主要有混凝土结构的抗震加固技术和砖混结构的抗震加固技术,主要通过加宽截面、外包钢等方式,最终达到提高建筑物承载力的目的。而新的抗震加固技术则主要从隔离地震作用力、消散减弱地震作用力等方面着手,除了加强建筑物的承载之外,更多的是起到减弱和分散地震力,从根源上降低地震的破坏力。针对各地地震频发的现状,还要求设计人员不断地研究和提升抗震技术,以求最大限度地降低地震带来的损害。

参考文献:

[1]王文魁.既有建筑抗震加固的性能分析与方案优化研究[D].天津大学,2012.

[2]华少锋.既有砖砌体结构后张预应力抗震加固技术研究[D].北京建筑大学,2013.

[3]杨博.既有砌体结构抗震加固与节能改造一体化的研究[D].太原理工大学,2010.

[4]穆卫平.混凝土框架结构抗震加固技术的应用研究[D].西安建筑科技大学,2012.

加固技术范文2

【关键词】堤防;除险加固;施工技术

堤防是江、河、湖、海或者水库区周边为了防洪而修建的土堤或者防洪墙,以保证周边居民的安全,保证江河湖海等流域的稳定。但是从当前我国各大河流来看,修建的堤防存在着很多问题,一旦受到雨水或者特大水流的影响,就会导致堤防受到严重的危害,因此我们很有必要采取有效的措施来对堤防除险加固。

1.当前堤防的现状

自改革开放以来,我国已采取了有效的措施来应对江河湖海的洪涝灾害,并取得了不错的成绩。目前,我国各大河流建立的堤防、水库等,以此来达到防洪效果。其中堤防是防洪的最后保障,以长江流域为例,我们在建设堤防时可以将其分为几大区域:第一区域也就是在长江下游地区。从我国历史文献可以看出,为了提高长江下游的防洪能力,人们频繁的对其决口进行改道,经过多年的经验与改道,虽然长江下游地区的洪涝灾害得到了一定的控制,但是泥沙仍然会与流水流向下游,导致下游地区河床抬高,其防洪能力没有得到有效的提高,其防洪效果仍然欠佳;第二区域也就是长江中游河段,该流域河道相对比较弯曲,水流比较缓慢,但是水流从上游会夹带着泥沙流向中游及下游,导致中游地区的泥沙大量淤积,河床抬高,最终导致长江流域存在较大的安全隐患,因此我们必须要对这一河段设置堤防,以此来保护该地区的人民以及长江流域的稳定性,以免造成较大的经济损失。

目前,从相关文献中可以看出,我国设置的堤防具有以下几个特点:(1)堤防基础部分的条件相对比较差。众所周知,堤防的设置是临近河流的,因此在其施工以及使用过程中极容易受到合适条件的影响,堤防在施工过程中,其基础部分并没有进行合理的处理,导致在其投入使用之后极容易出现散浸、滑坡等现象,不利于河流运行的稳定以及周边居民的生命安全;(2)堤防的质量相对比较差,我国很多河流的地方都是由过去的人们建筑,后期人们对其进行加固而成的,由于受到当时条件的限制,再加上长久的使用,堤防的质量显著降低;(3)堤防的后部坑塘相对比较多,一直以来,人们为了保证堤防的质量,一直以来都是将堤防后部的土层取样进行田中,这就导致堤防后部出现较多的坑塘,一旦遭遇到洪水,就会导致堤防出现滑坡等意外事故,最终影响到人们的生命安全。

2.当前河流堤防出现的几种险情

一般来说,堤防在使用过程中最为常见的险情可以分为以下几种:堤防漏洞、堤防管涌、堤防渗水、堤防漫溢、流水或雨水冲刷建筑物、堤防崩岸、堤防裂缝等。其中,在这些堤防险情中,堤防管涌、地方漏洞、堤防脱坡等是最为常见的。因此我们必须要对其加以重视。

以长江中下游为例。一直以来,长江中下游地区经常发生洪涝灾害,人们所设置的堤防工程由于长期受到超大水流量的冲刷,导致大多数堤防工程都受到了严重的影响,不利于堤防的正常使用以及人们的安全,根据调查分析,堤防出现的险情如下图。并且根据堤防险情的严重程度,我们可以将其分为三种情况,即:重大险情、较大险情以及一般险情。

3.堤防的除险加固技术

3.1对汛期前的调查,了解历史险情的发生情况

在河流汛期之前,相关工作人员必须要针对该河段堤防收集各种险情资料,了解该河段发生险情的部位以及发生后的各种情况,并且需要明确了解人们为了控制险情而采取的措施,尤其是对于重大险情,技术人员必须要明确掌握。

在汛期之前,工作人员需要做的工作室,收集相关险情资料以及技术手段,然后根据相关资料以及过去实施除险的技术而制定出科学的除险方案,并且设立相关的组织机构,加强人员的培训工作,为避免河流受到汛期的影响而做好防汛工作,切实保障周边人们的安全。

在汛期之前,技术人员必须要对堤防工程进行全面检查,这样可以有效的避免汛期出现重大险情。在检查过程中,技术人员需要对其中存在的隐患以及质量问题进行分析,然后采取有效的措施加以处理。等到检查完毕之后还需要对其进行巡查工作,了解历史文献中所描述的重点险情河段,然后保证其稳定性与安全性,避免在汛期受到流水的影响。

3.2堤防管涌的处理方法

堤防管涌是堤防工程中最常见的一种险情,它的出现会导致引起重大险情的发生。堤防管涌的严重程度直接取决于堤防管涌口与堤防根部的距离、直径、用水量等。如果管涌口与堤防根部的距离较近,那么堤防工程就会造成较大的危害,最终引发重大险情,因此我们必须要及时对其进行抢护,从而保证其安全性。

目前,为了处理堤防管涌,我们采用了反滤围井法、蓄水反压法等来进行,其中反滤围井法也就是在堤防的管涌口铺设一层编织袋,然后建筑城一个未经,并在井内填充适当的反滤料,此时管涌口所用处的流水就会与反滤料向作用,最终避免重大险情的发生。其中,施工人员一般都会将砂石或者土工织物当做反滤材料,因为这些材料具有一定的透水性。蓄水反压法也就是提高管涌口,从而有效的降低管涌口的深灰压力,最终抑制险情的发生。

3.3漏洞险情处理

漏洞险情是指在汛期高水位情况下,洞口出现在背水坡或背水坡脚附近的横贯堤身的渗流孔洞。堤身一旦发生漏洞险情,极易将堤身土冲刷携带而出,漏洞迅速扩人,导致堤身有可能发生塌陷甚至溃决。

漏洞险情应急处理通常采用针刺无纺布、棉被、棉絮、草包、编织袋包等软性材料塞堵法,复合土工膜排体、篷布等材料盖堵法,抛薪土填筑前俄或临水筑月堤的俄堤法等。

3.4滑坡险情处理

堤防滑坡险情包括临水坡的滑坡与背水坡的滑坡。汛期巡查中一旦发现堤顶与堤坡出现纵向裂缝、堤脚处地而变形异常等现象时,往往是滑坡发生的前兆,必须加强观察,及时处理。临水而滑坡处理的方法主要有做土石俄台、石撑、堤脚压重等增加抗滑力法,以及背水坡贴坡补强法等。背水面滑坡处理方法通常有减少滑动力法,增加抗滑力法,滤水还坡法。

3.5崩岸治理技术

水流条件、地质条件、风浪淘刷作用以及河床边界条件是造成崩岸的主要原因。窝崩是一种比较恶劣的崩岸现象,它具有短时性、突发性、剧烈性等特点,一次窝崩土方量可以达到几十万立方米以上,其成因不单是水流、地质等因素作用,土的可液化性也是造成窝崩的重要条件。

堤防崩岸治理工程按布局、结构、形式、材料和水流等分为不同类型。通常采用的崩岸治理工程技术主要包括抛石护岸、四面六边透水框架、混凝土块铰链排、模袋混凝土、压载土工织物软体排护岸等。

4.结语

我国在抗洪抢险实践中总结创造了许多堤防加固及水毁工程修复的先进实用技术,本文介绍了一些常见堤防险情的处理方法。同时在一些重要堤防,也增加了观测点和观测设施,通过一些自动监测技术增强了对抢险的信息传递的把握能力。在堤防加固的同时,还应该考虑对环境、生态以及景观方而的影响。另外还应该改进防汛机构,加强防汛力量,提高人员素质,形成一支少而精、高素质的专业队伍。 [科]

【参考文献】

加固技术范文3

论文关键词:桥梁加固,技术方法

随着我国交通建设的快速发展,桥梁施工的对象也越来越复杂,技术也越来越高,人们对现代桥梁的质量和寿命也越来越重视。特别是行车密度以及吨位不断增加,桥梁负荷日趋加重,加之旧桥部分老化、破损或受原设计标准的限制,不少桥梁由于耐久性不足最终导致结果失效,有相当数量桥梁损坏严重或处于超期运营状态。

旧桥加固技术是原桥的承载能力不够或结构病害影响使用功能而进行修复。根据国外经验和我国的具体情况,对原旧桥实行补强加固提高荷载等级来解决目前道路桥梁所面临的问题是经济可取的。

2.桥梁工程加固的原因分析

2.1以前设计荷载等级和标准偏低。随着交通事业的发展,车辆行驶密度加大,荷载吨位不断增加等现实情况,超出了预期设计荷载等级,结果导致桥梁的的损坏。还有另一个原因是超出了桥梁的使用寿命,一般桥梁设计寿命为50年左右,再有桥梁受到雨水的侵蚀、日晒等因素的影响,已建桥梁会不断损坏和老化,其承受力、刚度、延性和稳定性不断下降。

2.2非人为因素引起的结构损坏。如大气腐蚀、温度、温度的变化、水流的冲刷和淤积等。

2.3施工中存在不足,施工技术装备的简陋以及施工工艺简单。由此造成底板预应力钢丝混凝土保护层厚度偏薄,预应力钢丝外露锈蚀,梁底外观不光滑;普通钢筋混凝土板部分桥梁梁底裂缝渗水;存在纵向裂缝、腹板斜裂缝和横向裂缝,甚至腹板斜裂缝已裂通腹板。

3.桥梁加固的技术方法

桥梁加固技术从总体上说,主要有以下几种:

3.1加大截面法

加大截面法是通过在梁顶(桥面)上加铺一层钢筋混凝土层,使其与原有主梁形成整体,从而达到增大主梁有效高度和抗压截面,增加桥面整体刚度,提高桥梁承受能力的一种方法。当钢筋混凝土受到弯构件受压区加混凝土现浇层时,可以增加截面有效高度,扩大截面面积,最终实现提高构件的正截面抗弯,并且其斜截面也抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。

适用性:适用于桥下净空较高,允许增加主梁高度的情况。

优缺点:加固效果比较明显,但施工工艺复杂,技术要求较高。对桥下净空限制的桥梁不适用。

3.2碳纤维加固法

粘贴碳纤维加固技术是指采用高性能粘接剂将碳纤维布粘贴在建筑结构物表面,当结构荷载增加时,两者共同工作,提高构建承载力,从而达到加固补强的目的。纤维复合材料的力学特点是其应力应变量完全无弹性,不存在屈服点和塑性区。由于纤维复合材料具有高强、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,因此是旧桥加固补强的理想材料。碳纤维加固法的性能是保证纤维复合材料与混凝同工作的关键,也是两者传力途径的薄弱环节,因此粘结材料应有足够的刚度和强度保证纤维复合材料与混凝土间力的传递,同时应有足够的韧性,不会因混凝土开裂导致脆性粘结破坏。

3.3粘贴钢板加固法

粘贴钢板加固是采用粘接剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物得受拉力边缘或薄弱部位。使之与结构物形成整体,从而提高梁的承载能力的一种加固方法。该方法具有施工简便,快速,不影响结构外形,加固费用低,不减小桥梁净空以及增加荷载不多等优点,不足之处是粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素。

3.4预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆多结构构件或整体进行加固的方法,特点是通过预应力手段强迫后加部分拉杆或撑杆受力,改变原结构内力分布并降低原结构应力水平,致使一般加固结构中所有的应力滞后现象得以完全消除。因此后加部分与原结构能更好的共同工作,结构的总体承载力可显著提高,预应力加固法具有加固,卸载,改变结构内力的三重效果,适用于大跨结构加固,以及采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力状态下的加固,施工设备简单,可有效的提高梁的抗弯刚度。

3.5扩大基础加固

扩大基础加固的主要内容为增大基础的受力面积来提高桥梁基础的承载力,防止桥梁基础进一步沉降。此方法适用于基础载力力不足或埋置太浅,而墩台又是砖石或混凝土刚性实体或基础时的情况。扩大基础加固对原基础基本不影响,施工安全性高。

4.结束语

我国的桥梁建设正由大规模兴建为主的时期逐步进入到建设和养护维修同时进行的时期。实践表明,采用适当的加固技术,对恢复和提高旧桥的承载能力和通行能力,延长桥梁的使用年限,以满足现代化交通运输的需要是可行的。这样可以节省大量的资金投入,又可以通过加固和改造旧桥消除安全隐患。总而言之,在科技不断进步的今天,桥梁加固也在不断的翻新,我们应该在现有的基础上不断学习,总结经验和技术改进。在使用新技术的同时,要不断把旧的技术问题进行改造,使其能更好的为我国桥梁加固问题提供技术支持,保证我国有问题的桥梁通过改造工作依然能够安全使用。

参考文献:

[1] 吴金翔.鼻帕杭庸碳际跹芯縖J].鄙轿鹘ㄖ,2010(4)

加固技术范文4

与新建桥梁工程相比,服役桥的维修加固施工有不少特点。首先,维修加固的标准与设计时所采用的标准往往会有不同。由于服役有建筑物的存在,以及未来使用年限要求的不同,桥梁加固或改建的标准不可能与设计时所采用的标准完全相同。比如,服役桥的荷载等级假设是汽车-13级,而经加固后,其荷载等级可能会提高[1]。故应在保证行车安全的前提下,根据使用要求和耐久性要求的具体情况,正确地掌握和提出加固或改建的有关标准要求。其次,维修加固工作的难度要比新建时大。维修加固桥梁建筑物的工作必须在不妨碍交通的条件下进行,因此,往往会增加不少困难。即使会使施工产生困难,也必须尽量照顾交通。为此,在桥梁维修加固工作中,应从设计上和施工组织上采取有效措施,尽量减少对交通的影响。再者,桥梁的维修加固工作应充分利用原有结构。桥梁的维修加固,应在对原有结构作周密、细致检查评定的基础上,合理利用原有结构,能不更换原有结构的就不更换,能充分利用服役桥的,要充分利用。

2.桥梁加固的工作内容及步骤

2.1桥梁加固的工作内容

桥梁加固与改建工作的主要内容:对发生重大病害和不能满足运输要求的桥涵设备彻底进行整治加固、改善和更新。目的是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过能力。桥梁加固与改建工作的主要内容有:

对服役桥上部构件进行加固;对服役桥下部构件进行加固;拓宽桥梁的行车道或人行道;升高桥梁上部构造的高度;更换桥梁行车道路面或引桥路面的结构;部分或全部更换桥梁损坏或破服役了的结构物。

桥梁的加固与改建工作,应充分利用原有的部分,凡能加固的,则不宜改建。如能部分改建的,则不应全部改建。

2.2桥梁加固的工作步骤

对服役桥进行维修加固,一般可采用如下的步骤:

(1)检查桥梁现状及损坏情况;

(2)调查桥梁历史技术资料及现有交通状况;

(3)提出维修加固或改建方案并进行分析比较;

(4)确定方案并付诸实施,即进行维修加固或改建施工。

3.桥梁加固的原则及方法

3.1桥梁加固的原则

(1)桥梁加固是一种借加大或修复桥梁构件来提高局部或整座桥梁承载能力或通过能力的措施。因此,桥梁加固工作一般以不更改原建筑形式为原则,只有在复杂的情况下,才更改其结构。

如仅加固仍不足以适应交通运输的需要,必须进行重建桥梁的一部或全部时,则重建桥梁需考虑到将来的发展,并按现行桥梁设计及施工规范进行设计与施工。

(2)桥梁加固可以有各种不同的方式,视服役桥的情况,承载能力的减弱程度以及今后的任务而变。桥梁的加固一般有如下几种[2]:

1)扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度。

2)以新的结构代替服役的应力不够的结构。

3)改变原结构的受力体系,使原结构减少受力。

4)对原结构施加外应力(如预应力),以改变原结构的受力图形,达到提高桥梁刚度和强度的目的。

(3)采用扩大或增加桥梁构件截面的方法进行加固时,应特别注意新加部分与原有部分的结合,使其成为一个整体起到加固作用。

(4)不管采用何种加固方案,都应考虑投资少、功效快、不中断交通、技术上可行、有较好的耐久性等方面的要求。

3.2桥梁加固的主要方法

3.2.1扩大或增加构件截面法

(1)桥面补强层加固法

通过一定的工艺和结构措施,在梁顶面(桥面)上加铺一层钢筋混凝土面层,使其与原有主梁形成整体,达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的,以提高桥梁的承载能力。其特点是:

1)施工简便,亦较经济,但加铺梁面层后,静载增加,承载能力提高不显著;

2)施工需凿除原有桥面铺装,同时考虑到新服役混凝土相结合,新浇混凝土的干燥收缩影响等,尚需设置连续钢筋和钢筋网等;

3)此法利于在抗压截面较小的场合使用;

4)浇筑后混凝土须经养护,故必须对交通加以限制。

(2)增大梁截面和配筋加固法

在梁底或侧面,加大钢筋混凝土截面(增配主筋),使梁抗弯截面加大,提高梁的承载能力,其特点是:

1)为加强新服役混凝土的结合,需对服役梁面凿毛工作,操作麻烦、凿除工作量大,常需在桥下搭设脚手架;

2)对T形梁有采用底面及侧面同时加大,以及底部马蹄形加大两种加固形式;

3)加固效果显著,适用于梁桥及拱桥对拱圈的加固。

(3)钢板粘贴或增设其他钢梁,以作成组合梁的加固法

用环氧树脂类粘结剂,将钢板(或槽钢)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,以钢板代替钢筋作用,提高梁的承载能力,其特点是:

1)不需要破坏被加固的原有结构物;

2)加固工程几乎不增大原结构的尺寸;

3)尽管工程质量要求很高,但施工时并不要求高级的专门技术人员操作;

4)能在短期内完成加固工程;

5)几乎可以不改变具有历史价值建筑物的原有艺术特点。

(4)粘贴炭纤维布加固法

碳纤维是一种高新材料,它有着优异的力学性能,是在几千度的高温下经特殊工艺制造出的一种高科技产品。用环氧树脂类粘结剂,将炭纤维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,以炭纤维布代替钢筋作用,提高梁的承载能力,其特点是[1]:

1)优异的力学性能。可有效应用于多种形式的结构补强,包括抗弯、抗剪、抗压、抗疲劳、抗震、抗风、控制裂缝和挠度的扩展等等;

2)优异的化学稳定性。碳纤维片具有极强的抗酸、碱、盐、紫外线和防水能力,具有足够的适应气温变化的能力,外加防火涂料后可以有效地防火。因此,可以大大增强结构对恶劣外部环境的适应能力,延长构件寿命;

3)材料本身质轻高强。可以不增加结构体积和不改变结构外形,增加的结构重量可以忽略,便于用所需的色彩涂装,而不留补强痕迹,这是其他方法不可比拟的;

4)施工工序简单。可用小型电动工具操作,工种少,用工少,工期短,进度快,更有资料表明能在持续交通有震动的情况下施工,而不影响补强效果,从而大大缩短施工断交的时间,具有较大的经济效益和社会效益。

3.2.2改变结构体系法

(1)增设纵梁法

在墩台地基安全性能好、并有足够承载能力的情况下,可增设承载力高和刚度大的新纵梁。当基础承载力不足时,必须对基础采取加固措施。新增主梁与服役梁连接,共同受力,从而达到提高桥梁承载力的目的。当新增主梁位于两侧时,则兼有加宽的作用[3]。

(2)增设立柱或桥墩,使简支变连续,或改桥为涵的改变结构体系法

加固技术范文5

关键词:桥梁;加固

中图分类号:TD265.2 文献标识码:A

桥梁作为交通运输的枢纽,直接影响着交通的流量和荷载。当它投入使用一定时间后,往往由于设计的局限和施工的欠缺,使其难以适应日益繁重的交通量,而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长,使桥梁常常处于超负荷运行的状态,从而逐步成为交通运输线上的“瓶颈”。

因此,为了维持桥梁的正常营运,尽量保持和延长桥梁的使用寿命.对桥梁结构物进行经常性的养护维修是非常必要的。当桥梁结构物无法满足承载能力、通过能力(如荷载标准提高、原结构严重损伤从而承载能力降低、桥而过窄妨碍车辆畅通)等要求时,则需对桥梁进行必要的补强加固、拓宽等技术改造。

1 桥梁的维修整治

桥梁的维修整治或称养护维修主要是对危害桥梁正常营运的部分进行修缮工作。例如桥面铺装层、桥面伸缩缝装置、桥面防水设施、桥梁主体结构(如钢筋混凝土桥梁等的混凝土裂缝等)的缺陷,都会影响桥梁的正常营运及使用寿命,严重的甚至直接导致桥梁承载能力的降低。因此。在桥梁使用过程中对其进行经常性的维修整治是不容忽视的一项工作。桥梁技术改造的工作重点,往往是针对桥梁的主体结构,但同时也必须对影响桥梁正常使用的其他部分进行维修整治。

2 桥梁的技术改造

桥梁结构的安全度是以结构的强度、刚度、稳定性及耐久性等指标来衡量的,也就是说,桥梁结构必须满足基本的承载能力功能的要求。桥梁结构应具有足够的强度,以承受作用其上的荷载,使桥梁结构构件或其连接构造不致产生破坏;结构各部分应具有足够的刚度,以使其在荷载作用下不产生过大的挠曲变形;构件的截面必须有适当大小的截面尺寸,以使其在承受荷载时不发生屈曲而丧失稳定性.对桥梁结构物不仅要保证结构具有整体强度、刚度及稳定性,而且必须保证结构各组成构件具有足够的强度、刚度及稳定性,同时结构物必须具备良好的工作性能及足够的耐久性。但是,桥梁结构由于作用荷载的随机性、材料强度的离散性、制造与施工质量的分散性以及计算假定的近似性等原因,其实际安全度往往是一个不确定值。有的桥梁由于设计与建造年代久远,原设计荷载标准偏低,现时运行重车增多、行车密度增加而不适应;有的桥梁由于采用的桥型结构不当或设计计算假定不尽合理,导致结构实际受力状态与计算假定不完全相符;有的桥梁在施工时由于质量控制不严、管理不善而造成不应有的缺陷;有的则因不注意经常性的检查、维修整治导致结构产生缺陷而不能维持正常的工作条件等。

3 桥梁加固措施

为适应桥梁对抗震的要求,针对震害所出现的各种薄弱环加强桥梁构造以提高桥梁抗震能力,显然是有重要意义的。

3.1 桥梁杭震的构造要求

3.1.1 对简支梁、连续梁、系杆拱等梁式体系,必须设置阻止梁墩横桥向相对位移的构造,阻止梁的横向位移。

3.1.2 对悬臂梁和T形刚构除采取上述措施外,还应采取阻止上部结构与上部结构之间出现横桥向相对位移的构造措施。

3.1.3 对活动支座,均应采取限制其位移、防止其歪斜的措施。

3.1.4 对简支梁应采取措施防止地震中落梁,如采用螺栓连接,钢夹板连接,以及将基础置于可液化层一定深度等措施。

3.1.5 对于桩式墩和柱式墩,桩(柱)与盖梁,承接处的配筋不应少于桩或柱身的最大配筋。

3.1.6 对于砖石、混凝土墩台,应考虑提高墩台帽与墩台本身以及基础联结处,截面突变处和施工处的抗剪强度。

3.1.7 桥台胸墙应予加强,在胸墙与梁端部之间,宜填充缓冲材料,如沥青,油毛毡等。

3.1.8 砖石、混凝土墩台和拱圈的最低砂浆强度等级应按现行公路桥涵设计规范规定的要求提高一级使用。

3.1.9 不论为梁式桥、拱桥尽量避免在不稳定的河岸修建,并应合理布置桥孔。避免将墩台布设于在地震时可能滑动的岸坡突变处。

3.1.10 大跨径拱桥的主拱圈,宜采用抗扭刚度较大,整体性较好的断面型式,如箱形拱、板拱等。当主拱采用组合断面时,应加强组合截面的连接强度,对双曲拱桥应加强肋波间的连接。

3.1.11 大跨径拱桥不宜采用二铰和三铰拱,当小跨径拱桥采用二铰板拱时,应采取防比落拱构造措施。

3.1.12 砖石、混凝土腹拱的洪上建筑,除靠近墩台的腹拱采用三铰或二铰外,其余腹拱宜采用连续结构。

3.1.13 拱桥宜尽量减轻拱上建筑的重量。

3.1.14 刚性地基烈度为9度(地震动峰值加速度系数≥0.4g)时,或非刚性地基烈度为7度(地震动峰值加速度系数0.1~0.15g)时的单孔及连拱桥与端腹孔均应采取防止落拱构造,包括加长拱座斜面,设置防落牛腿以及将主拱钢筋伸入墩台帽内。

除上述外,还要加强施工质量管理。

3.2 桥梁杭震加固的原则

在烈度为8度(地震动峰值加速度系数0.2~0.3g)及8度以上的地震区,公路桥梁均应局部加强其抗震薄弱环节。

重要大跨径桥梁作重点加固,一般性桥梁作一般性加固。

3.3 梁式桥的抗震加固

防止顺桥向(纵向)落梁的抗震措施主要有:增设挡块和加强胸墙,桥台加固挡板,用H形卡架和三角形支架加固,墩帽上设置活动支座端挡块等。

防止横桥向落梁的抗震措施主要有:用钢丝绳横向连接加固,边主梁外侧设置挡块或挡杆,边主梁外侧设钢支架加固等。

防止支座破坏的主要措施有:宽盖梁上设置支座挡块,U形承托支座加固,一字形承接支座加固,两支座用钢筋纵向连接加固等。

3.4 拱式桥的杭震加固

对双曲拱桥因其连接部位较多,如拱肋和拱波的连接,拱肋和桥墩(台)的连接,拱上建筑和拱圈连接,这些薄弱环节,亦应预以加固。其主要抗震措施有:拱肋与拱波之间用钢筋混凝上补强,拱顶上部用钢筋混凝土加固,或用加劲钢及剪力撑法,对拱脚用钢筋混凝土加固等。

3.5 墩台和基础的杭震加固

基础在设计或修建时没考虑增加地震因素时,应采取以下加固措施:对于扩大基础,可采用外加固围裙的方法进行抗震加固。加打木桩浇筑混凝土增大基础底面积。对于桩基础采用加筑围裙式条形基础。在一般冲刷线以下,桥台前端加高斜撑。桩墩两侧加设斜撑加固。对于排架桩采用横斜撑加固。对断面薄弱处采用扩大桥墩断面加固法。台后土压力较大时,可在台后加建挡墙。于台前增设扶壁加固,其基础埋深一般在冲刷线以下1m。地震造成台后沉陷,用台后增设桥孔来稳定桥台。台背两侧出现坍塌时,改建成U形台,从而加固台身以稳定土坡。

结束语

公路桥梁结构缺陷的种类很多,产生的原因也很复杂,因各种桥梁的结构类型、地基类型、材料种类、施工质量、通行车辆、管理养护工作等的不同而千差万别。对于这类缺陷,查清后就必须及时加以处理,或者进行修补加固,或者报废重新浇筑。

参考文献

[1]刘来君.桥梁加固设计施工技术.2004.

加固技术范文6

关键词:桥梁 抗震技术

中图分类号:K928文献标识码: A

桥梁作为交通生命线的枢纽工程,一旦遭受地震破坏,将会导致巨大的经济损失,并影响震后灾区的救援和重建工作,使得人们对桥梁的抗震性能越来越重视。桥梁抗震性能研究主要有两个方面,一是对新建桥梁采取合理的抗震设计和抗震构造措施;二是对现役桥梁的抗震加固。

一、桥梁抗震前期设计

1、前期总体设计应注意问题

总体设计中应注意的问题在公路桥梁总体设计中,首先需要注意的是桥位的选择。桥址应选择地质坚硬的场地,如基岩、坚实的碎石类地基以及硬粘土地基都是比较理想的首选场地。

要注意避开地震时可能发生地基失效的松软场地,如饱和松散粉细砂、人工填土、极软的粘土地基以及不稳定的坡地都属于是危险地区。如桥梁是拱桥形式那么则应尽量避免跨越断层,在特殊情况下,则要先进行地震安全性评价再进行选择;其次要注

意的是桥型的选择。应结合当地的地形、地质条件,工程规模以及震害经验来选择合理的桥梁型式以及墩台和基础型式,还要尽可能地采用技术先进的、经济合理的以及便于修复加固的结构体系。同时,可以考虑采用减震的新结构,如型钢混凝土结构等;最后要注意的是桥孔的布置。要选择有利于抗震的等跨布置,要注意体形简单、自重轻、刚度和质量分布均匀、重心低、便于施工的型式,尽可能地避免高墩与大跨的结合

2、桥梁抗震构造措施

桥梁抗震构造的有效措施可以分为基础抗震措施、桥台抗震措施和桥墩抗震措施要防止地震引起的动态和永久的不均匀变形,就要求必须做好基础抗震,即要在增加基础的整体性和度的同时减轻上部荷载。对于桥址位于可能发生地震液化的地段时,应采用使桩或沉井穿过可能液化的土层埋入较稳定密实的土层内一定深度的深基础,并在桩的上部(离地面1~3m的范围内)加强钢筋布设;桥台抗震应采取加强桥台胸墙、增加配筋以及在梁与梁子健和梁与桥台胸墙之间设置弹性垫块等有效措施,以达到缓和地震冲击力的目的。对于浅基的

小桥和通道则要加强下部的支撑梁板,也可以做满河床铺砌,是桥梁结构尽量保持四铰框架以起到防止墩台在地震时滑移的作用。对于桥址位于液化土或软土地基时,可尽量使桥梁中线与河流呈正交并适当延长桥长,将桥台定位于稳定河岸上的方法来起到抗震的效果;桥墩抗震的常用方法是利用桥墩的延性减震。高墩可采用钢筋混凝土结构,空心截面,适当加大桩、柱的直径,也可采用双排的柱式墩和排架桩墩,在桩、柱之间设置横系梁等,以达到有效提高桥墩的抗弯延性和抗震强度的目的。

二、现役桥梁抗震加固方法

抗震加固的主要目的在于防止桥跨倒塌,其次是将损伤、破坏控制在一定程度内。一般来说,在桥梁加固中有两种策略。一是增加桥的抗震能力,使结构有足够的强度去抵抗地震力;二是降低地震对桥梁结构的地震反应,使现有结构的强度能够抵抗地震作用,比如增加隔震支座。

1、上部结构加固

上部加固的主要目的是防止各种原因引起的落梁破坏。

(1)伸缩缝和铰

加固简支钢梁或预制混凝土梁,最常用的、也是最传统的方法就是使用缆索约束装置,设计缆索时应注意尽可能少地占用梁和下部路面之间的竖向净空。如果期望纵向位移大于有效支座宽度,简支梁的缆索加固方法可以与墩帽支座的加宽相结合。钢梁的另一种加固办法是,用拼接板把腹板联系在一起,使梁在墩帽支座上保持连续。跨中有铰的梁,应增加铰的约束装置。由于在地震中,铰支座会发生局部性损伤,铰支座可用的实际长度要比最初设计的长度要小的多。因此要加宽铰支座或者将框架体系连在一起是很有必要的。

(2)侧向支撑

梁之间的侧向刚度通常由某种横向支撑体系或横隔梁提供。这些侧向支撑体系常用来抵抗风荷载、施工荷载、活荷载所引起的离心力及地震荷载。而且,侧向支撑体系不能承受支座承载能力和剪切键能力那么大的力,结果是支撑体系屈曲。理想的办法是,增加另外几组实际上尽可能接近支座的支撑、加劲肋或横隔梁。

(3)混凝土边梁

边梁是用来提高混凝土桥的纵向能力。这些梁把已有的箱型结构外的相邻排架连接在一起。在在单层桥梁结构中,外伸梁在纵向激励下易扭曲。在双层结构中,边梁需要有足够的刚度和强度,以保证塑性铰出现在柱上,减小了下层桥面外伸梁墩帽的扭转需求量

2、下部结构加固

桥梁的大部分地震损伤破坏发生在下部结构上,因此下部结构加固是整个桥梁抗震加固工程的重点,也是难点。

(1)柱罩

所依据的理论是提高现有钢筋混凝土桥墩的延性、抗剪和抗弯能力。在一些情况下,限制塑性铰区域的径向膨胀应变。实验表明,把径向膨胀应变限制在01001,钢筋的搭接接头就会保持固结而且能产生截面完全塑性弯矩能力。与限制径向应变相反,在提供整个塑性铰区域足够约束的同时,允许发生大于01001的径向膨胀应变,使得有可能形成铰

(2)填充墙

对于多柱桥梁来说,填充墙是个较好的方法。它有两个明显的优点:不仅提高了柱的横向能力,而且限制了柱的横向位移。通过限制柱的横向位移,便消除了在墩帽中形成塑性铰的可能。费用可能小于前述的其他几个加固方法。值得注意的是,在稍微倾斜或没有倾斜的桥梁排架的纵向能力方面,填充墙不是有效的。

(3)连梁

连梁是用于提高混凝土排架的横向能力的。连梁的功能由它在地面标高以上的位置决定。连梁置于排架底部标高处,以替代现有不足的墩帽。这类连梁的主要功能就是保护现有上部结构,迫使在柱上产生塑性铰。小的地震下也易受损。支座加固,一般是用弹性橡胶垫支座取代钢滚轴式支座来实现。

(4)帽梁的加固

帽梁存在着几种潜在的失效模式。按照墩帽的类型,这些易损性可能包括支座破坏、剪切键破坏、支座宽度不够以及帽梁破坏等。帽梁失效模式包括弯曲、剪切、扭转和节点剪切。

(5)基础加固

通常基础的加固是:增设上覆盖层以提高基础抗剪能力,或均匀加宽基础,增加接触面积以提高稳定性和抗弯能力,还有就是把基础锚固于土中或是通过连接杆穿过基础把承台与桩联系起来。

参考文献: