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公路桥梁加固工程范文1
摘要:公路桥梁施工中因为软土地基的影响会造成施工过程与使用过程中的不规则沉降,甚至会导致桥梁结构被破坏,所以在施工前应对地质结构进行勘察,尤其是对软土的性质应进行定性分析,以此采用最为合理的加固工艺,而多种处置方式相互结合也可起到更好的效果,文章对加固工艺进行了简要的介绍。
关键词:桥梁施工;软土地基;表层加固;深层处理
中图分类号:U445文献标识码:A文章编号:1009-2374(2014)22-0089-021公路桥梁软土地基施工概述
软土地基就是指在施工中地基的承载能力不能满足构造物的使用载荷,或者虽然可以达到施工要求但是在使用过程中会出现过度的沉降而影响构造物的稳定和安全。因此在施工过程中总结软土地基的问题主要是在两个方面:一则是软土地基的强度和稳定性较差,如果地基不能承载外部压力的时候,软土地基会出现整体或者局部的剪切破坏,导致公路桥梁失去稳定的支撑,进而出现塌方或者桥台破坏等情况。二则是地基因为长时间的压力影响而出现沉降,如果外部作用力过大就会产生大范围的沉降,从而影响桥梁原有的结构形态,导致道路不能正常使用。而施工中经常遇到的软土地基特征为孔隙比大且含水率高,饱和度高,塑性限制和液限指数都偏高,所以其总体表现的承载能力低。
2软土地基加固施工前应做的工作
要在施工中对软土地基进行加固,就必须对软土基的情况进行检测,即做好施工前的准备工作。如:对施工的整体地质情况进行勘察,利用勘测的结果对施工路段的地基状况进行标记,尤其是对软土地基的范围以及深度等进行详细分析与标记,为后续的施工做好准备。同时在施工中应对路段进行挖掘,利用挖掘对地质情况进行进一步检查,利用提醒土坑来观察地基的具体情况。注意的是渗水情况,土质形态等。利用相关检测数据来制定对应的加固措施,并异常指导施工。最后是对地基承载能力的检查,这样做是为了进一步的细化地基的地质情况,将软土基的概况细化,并针对性的选择处理措施,从多种加固工艺中选择适应的措施和方法,保证加固的质量,满足桥梁施工的要求。
3公路桥梁软土地基加固的工艺分析
3.1表层软土处理
3.1.1垫层处理:工艺方法就是对软土层较浅的地段进行铺垫处理,对地基上部进行铺垫,材料为垫砂层。这样可以帮助软土固结,起到的是上部排水的效果。同时砂垫层可以作为填土与下层的土层结合,降低下层土壤中的含水量。这样处理是为了保证填土和地基处理双重效果,同时也可保证施工机械的顺利通行,但是必须考虑施工机械和作业载荷来选择合适的砂垫层厚度。从实际应用上看,如果仅仅采用垫砂层来对软土进行固结,需要的厚度很容易导致成本增加,因此在应用中砂垫层应配合其他固结措施共同来保证软土处理效果。在对砂垫层进行施工时应注意放样,进行摊铺作用时应选择自卸车辆与推土机配合,做到均匀一致。在使用透水性较差的材料作为填料时,应对端部进行妥善
处理。
3.1.2浅层排水法:一些软土地基上土质较好但是含水量偏大,因此在处理这样的软土基时可以进行排水处理,利用沟槽等对表层水进行排除,降低地基表层的含水量,保障设备的通行。同时也可发挥沟槽在施工中持续排水的效果,并配合回填透水性较好的材料,维持表层软土的渗透性,并对其进行压实。在布置沟槽的时候应注意利用自然坡度,回填而出现沉降时则应观察坡度改变,制定调整计划。注意防止四周的挖方位置的渗出水进入到填土范围。表层排水工艺应注意加密沟槽增加排水的能力。施工中即便一些沟槽被破坏也可保证排水的效果。沟槽的设置应按照工艺标准执行,宽度在半米左右,深度则应在一米内,填土之前应在沟槽内填入砂砾使之成为盲沟,保证排水持续性。
3.1.3材料铺垫工艺:一些工程中软土地基的分布不均匀,可能会出现沉降以及侧向的位移等情况,此时可以利用铺设材料对软土位置进行加固,强化软土承载力保证机械通过。目的是减少沉降和侧向移位所造成的不安全因素。这样可以提高软土的支撑能力,用于铺设的主要材料是无纺布等。
3.1.4添加剂加固:这样的措施主要是针对粘性土壤,利用添加剂对表层的土壤进行处理,可以有效的改善表层土壤的固结效果,提高抗压缩性和强度等性能。主要是对地基承载能力加以提高,保证机械运行的安全。添加剂通常是生石灰、熟石灰、水泥等。利用石灰作为添加剂就是利用其对水的吸附作用,使之与水反应降低土壤含水量,从而固结成团。同时也可对土体进行加固与稳定,保证软土地基的稳定性。
3.2深层加固工艺
3.2.1加载工艺:加载法就是对软土施加外力,增加软土基的沉降速度,降低软土的孔隙率以及含水量等,使之固结速度加快。提高地基的强度反之填土路面出现大范围沉降。地基固结沉降的方法就是减少孔隙水压提高应力的方法以及地基增加总压法。减少孔隙水压的方法是依靠大气压加载促进固结大气压加载。地基总压是依靠填土的载荷对软土进行挤压。但是加载法会造成软土的形变容易影响周围的地质结构,所以加载的同时应对周围进行围护,降低其影响范围。填土加载的时间和载荷应根据实际的软土性质确定,主要的目标就是对桥梁地基沉降量进行控制,保证施工后地基沉降在可控的范围内。在施工中应注意对载荷施加的速度和稳定性,并对整个压载过程进行观测,因为沉降的效果不是完全可以预判的,应在达到设计标准后停止加载,防止对地基的额外破坏。
3.2.2强夯工艺:强夯工艺是利用重锤对地面的冲击力来减少孔隙率,并挤压排水,从而使得软土加速固结。实践证明强夯后的软土地基可以增加几倍的承载力,压缩的范围可以达到十几倍。其工艺的特点是工艺简单且效果好,同时施工速度快且成本较低,节约材料,只需要简单的机械就可完成对一定范围内的软土基础加固。但是在使用中应注意适应的范围,如饱和淤泥粘土和淤泥等应慎重选择,否则会出现不良的效果。公路桥梁施工乃至公路工程中强夯法较为常见。
3.2.3粉喷桩工艺:粉喷桩是一种深层加固技术,主要是深层搅拌的方式将凝固剂注入到土层中。是一种加固粘土地基的重要方法,利用水泥和石灰等材料作为固化剂,利用机械搅拌机将软土与固化剂强制搅拌,利用固化剂与粘土之间的反应促进粘土硬化,从而成为稳定性较强的地基。此种工艺主要是适应饱和粘土层,对于淤泥质和淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土较为有效,加固深度较大。
3.2.4水泥搅拌桩工艺:搅拌桩利用石灰和水泥等材料作为固化剂,通过深层搅拌的工艺与软土结合起到固化软土的效果,固化剂在土层深处和粘土反应,经过一些列的理化反应形成强度高且稳定性较好的复合型地基。水泥搅拌桩的工艺主要是针对粉土、松散砂土等都有较好的加固效果。其优势是施工过程对路堤干扰较小,对扩建工程较为适应。施工前应保证场地平整,如果有低洼凹陷等应进行填土,同时清理场地使得搅拌机械可以顺利就位。
3.2.5竖向排水固结工艺:该工艺将垂直的排水柱设置在粘土地基中,缩短了排水距离,促进地基排水,并加速固结。固结后的软土地基可以增加抗剪强度。垂直排水工艺分为砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工工艺方法不同砂井排水可以分为射水式、螺旋式、打入式、振动式等。砂井法在应用中还应与其他方式配合,如加载法或者填土法等。对软土层较厚的地基更为有效,对泥炭质地基相对效果差。使用中如果为了稳定则重点对填土坡下进行处理;为了防止沉降则在路基顶面宽度下进行处理。设计排水砂井时应进行试验与分析,确定处理范围和直径等,分析处理后的沉降程度,如果不能满足要求则应进行再次计算。
4结语
在公路桥梁的建设中往往会遇到不同的地形和地质环境,尤其是在软土地基上的工程更应注意对软土地基的处理,在实践中利用固结工艺对软土进行处置已经成为主要的技术措施,其中包括对表层和深层软土的处理,虽然上述措施都具备一定的优势,但是在实际应用中多以复合措施对软土处置,这样才能提高软土地基的处置效果。
参考文献
[1] 杜成龙.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].
科技资讯,2012,(21).
[2] 郑荣.桥梁软土地基中施工技术及处理方法[J].民营
科技,2010,(3).
公路桥梁加固工程范文2
【关键词】预应力;高速公路;应急加固
一、预应力碳纤维板(CFRP)加固技术
1、技术简介
预应力碳纤维板加固技术是综合了两种技术优势,来对加固与体外预应力加固技术中的漏洞和不足进行的技术优化和改良。这种技术的应用,可以很大程度上强化桥梁的对力的承受限度,对结构的硬度和刚度也起到提升作用,有效的控制裂缝的出现,并且还可以避免过多的材料浪费,节省工程成本。采用预应力碳纤维板加固技术使施工操作更简单,只需保持混凝土表面的平整清洁,便再无过多复杂的操作,省去很多复杂的施工流程。这种技术被广泛的应用与高速公路桥梁工程应急加固当中,通常使用与局部的加固当中。
2、技术工艺流程
应力技术在高速上公路桥梁工程应急加固中,加固的效果会对施工工艺和工程质量造成直接的影响。因此要选用合理的施工工艺进行施工操作,这样才会对加固的效果有所提高。技术工艺流程主要是前期准备――损坏部位修复――底涂――填补――下层粘结树脂――碳纤维片粘结――贴片的加工处理。
3、施工技术要点
在工程施工建设前,要对施工现场现场进行细致的勘查,并且根据施工场地的具体情况进行施工设计工作。需要修补的部位要出去多于的混凝土部分,混凝土表面如有脱落、腐蚀、等部位要进行凿除作业。在凿除过后,利用水泥砂浆对其进行修补,修补时要保证修补部位表面没有其他杂质,倒角出要处理成圆弧状,方便修补操作。在进行底涂作业时,要将主剂和硬化剂按照一定的配额标准进行配比调试,底涂过后使其自然风干即可。填补作业是针对一些不平整的部位进行填补处理,使混凝土结构表面看起来更加平整完好。接下来要将环氧树脂涂抹在混凝土结构的表面,并且按照实际的尺寸对碳纤维布进行剪裁,碳纤维布粘贴要按照从上到下、从左到右的顺序进行粘贴,需要注意的是,所搭建的结构不得小于原有的混凝土结构的长度。再接下来是最后一道工序,在确保碳纤维片粘贴牢固后,要对碳纤维片进行滚压,在滚压的过程中要按照纤维的方向操作,为的是使碳纤维布与环氧树脂之间更加紧密。若发现有气泡的存在,要将纤维布用美工刀沿纤维方向切开,把气泡挤压出去,然后重新粘结。
二、体外预应力加固技术
1、技术简介
体外预应力加固技术是利用镀锌软钢丝束和氧化铝聚糖树脂砂浆对混凝土梁体施加一定的预应力,改善混凝土结构的加固方法,在自重增加较小时,能够有效地调整原结构的受力状况,完善原结构的刚度及抗裂性能,且施工简便,无需限制通行,对高速公路正常运营无大的影响,是当前旧桥加固中应用广泛的一种较新型的桥梁加固技术,特别适用于预应力混凝土连续箱梁和连续构箱梁桥的加固。但由于体外索布置在截面夕卜,防腐保护易受外界的影响,局部及转向区域容易产生应力集中,对锚固施工要求较高,体外索张拉力较小,对锚具及夹片要求高,且体外预应力筋与混凝土变形不一致,易造成预应力损失,正逐渐被更新型的预应力加固技术和预应力高强钢丝绳抗弯加固技术所取代。
2、技术工艺流程
体外预应力加固的方法有水平拉杆法、下撑式拉杆法和组合式拉杆法,以下撑式拉杆法为例,其工艺如图所示。
图1体外预应力下撑拉杆加固法
施工工序流程为:施工前准备―定位防线―预应力钢筋的制作与安装―端部锚板安装―张拉―预应力钢筋防火防腐处理。
3、施工技术要点施工前对需加固部位进行清洁处理,按照施工设计要求,测量定位放线,确定梁端转向块、拉紧螺栓及钢筋弯折点的位置;根据施工设计要求,将预应力钢筋调直后弯折成型,安装并锚固固定;对端部模板进行钻孔,并使用高压气流清孔后,使用结构胶灌注,埋人螺栓,安装锚板后拧紧螺母,使用结构胶嵌填锚板和混凝土连接界面;采用分级张拉的方法对预应力钢筋进行张拉,横向张拉前,先向外侧敲紧转折点处的支撑垫板,初步张拉后,再横向施加预应力。纵向张拉时,采用量测预应力筋中距的办法控制各跨预应力张力保持一致,应力达到要求后,固定螺栓;张拉完成后,使用涂刷防火防腐涂料的方法对表面进行防火防腐处理,并使用强度混凝土进行包裹。
三、预应力高强钢丝绳抗弯加固技术
1、技术简介
预应力高强钢丝绳抗弯加固技术是通过将锚具安装在梁板两端底部,再在锚具上张拉已安装成功的低松弛预应力钢丝绳,从而增强结构抗弯性能,达到加固混凝土结构的加固方法,是一种主动抗弯加固方法。包括待加固混凝土构件、加固系统、高强钢丝绳防护系统等,该技术通过对材料的合理应用,能够解决增大截面加固、粘钢加固等常用加固方法工期长、施工烦琐、增加结构自重等技术缺点,实现对混凝土梁的主动式抗弯加固。国内有关简支板桥梁应用预应力高强钢丝绳抗弯加固技术的动静态性测试表明,预应力钢丝绳加固可显著提高刚度、减小挠度。也有试验研究表明,预应力高强钢丝绳加固可较好地克服增大截面加固、体外预应力加固、粘钢加固、粘贴加固、高强不锈钢绞线网渗透性聚合砂浆加固等加固技术的诸多缺点,是少有的能在基本不增加结构自重、不减少建筑物空间的前提下,显著提高结构的刚度和最大承载力,且加固后仍能保持桥梁良好延性的技术,同时施工成本更低,在各类桥梁应急加固中有着广阔的应用前景。
2、技术施工工艺
该技术是利用锚固于梁底的钢丝绳将拉力传递到待加固混凝土上,从而提高混凝土梁的抗弯承载力,在施工中钢丝绳的锚固必须十分可靠,其施工工艺为:制作端部锚具―固定端部锚座―预应力钢丝绳下料与挤压锚头制作―开凿板端部槽口―端部槽口灌注端部锚固砂浆―张拉与锚固预应力钢丝绳―浇筑端部锚固砂浆和底部防护砂浆。
3、施工技术要点
制作端部锚具时,需综合考虑钢丝绳数、钢丝绳直径、其承载的拉力荷载及焊接需要等,锚具外侧为开口形式,开口一般较钢丝绳直径宽深度以有效锚固钢丝绳为宜,锚具的厚度、宽度和长度则分别以焊接需要、受拉力所需强度和梁底宽度确定。固定锚座前,根据设计相关要求对梁底板进行测量放线,确定锚具中心线位置,根据中心线位置刻槽后,将刻槽位置打磨成粗糙平面,钻孔并植人全螺纹螺杆。使用粘钢胶涂抹在锚固钢板结合面和混凝土表面,在预定位置粘贴钢板并固定,确保结构胶达到设计强度、钢板粘贴牢固后方可进人下一道工序。根据端部锚具间距和钢丝绳工作应力计算预估预应力钢丝绳下料长度,使用同一规格钢丝绳在无应力状态下进行现场测量后,确定钢丝绳精确下料长度。按照设计规格制作挤压锚头后,将钢丝绳穿入锚头内孔,进行强力挤压,使其与钢丝绳成为一体,挤压锚头如图所示。
图2挤压锚头不意图
四、结语
通过本文对新型预应力技术在高速公路桥梁工程应急加固中的应用探讨,对多种预应力技术进行分析和研究,从而得知新型预应力桥梁加固技术在提升结构硬度和刚度方面有着很突出的性能表现,并且能够江都工程造价,节省施工材料和设备的使用。是一项具有现代化标志的施工技术,在将来,预应力加固技术将会有更加广阔的发展空间。
参考文献:
公路桥梁加固工程范文3
关键词:公路桥梁;病害成因;加固对策
Abstract: with the traffic volume of traffic increase substantially, traffic density and vehicle weight is more and more big, heavy vehicles is growing and bridge in active service under a lot of traffic pressure and strong fatigue homework, existing Bridges in many already can't satisfy the use of the demands of, the serious influence the development of the automobile transportation, bridge deck, department of the upper structure, bearing, pier and foundation is disease of the important parts of the check. This paper points out that the parts of the common diseases, and analyzes the cause of the disease, the reinforcement of the decision to the bridge, provides the basis.
Keywords: highway bridge; Disease causes; Reinforcement measures
中图分类号:X734文献标识码:A文章编号:
1 引言
公路中桥梁是路线的重要组成部分,是确保公路畅通的咽喉。桥梁是一种造价较高的人工构造物,在整条路线的投资中占较大的比重,而且桥梁损坏后修复起来也比较困难,严重的可能造成交通中断、甚至出现安全事故等。因此,对桥梁定期对桥梁状况进行检测并进行有效的养护工作,是延长其使用寿命、满足承载能力及通行能力、保障行车安全的重要保证,保持桥梁的良好状态,对公路运输具有极重要的意义。
2 既有桥梁常见病害成因及加固措施
我国既有公路桥梁主要以钢筋混凝土桥梁为主,桥梁病害普遍存在于桥头、铺装层、支座、桥体等部位,还有防震挡块损坏、桥面排水不畅、栏杆及人行道系损坏等。这些病害不仅影响桥梁的美观,也影响桥梁的使用。现将桥梁常见病害及成因分析如下。
2.1 墩台基础病害
桥梁墩台基础易产生的病害有:①基础结构:基础不均匀沉降。基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空。基础结构物的异常应力和开裂等。②墩、台身:各种水平、竖向和网状裂缝;混凝土剥落、空洞和老化;钢筋外露、锈蚀;结构变形、移位等。
分析墩台病害成因主要如下:①桥梁墩台基础在常年使用过程中,承受上部构造静荷载的作用、重复动荷载的反复作用。②承受土压力、风力、流水压力、冰压力和浮力等等各种力的作用。③自然界各种因素(如大气、雨水、洪水等)的影响作用。④由于过桥车辆的日益重型化,墩台基础经常收到过重活荷载的作用。因此,桥梁墩台将会出现不同程度的损坏。
2.2 混凝土裂缝
混凝土开裂可以说是高速公路桥梁的多发病,混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。
混凝土桥梁裂缝按其产生的原因大致可划分如下几种:①荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。②温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。③收缩引起的裂缝。在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。④地基基础变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。⑤钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵人到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,导致保护层混凝土开裂、剥离。⑥施工材料质量引起的裂缝。混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成,配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
2.3 钢筋锈蚀
引起钢筋锈蚀的主要原因是:混凝土的密实性不够以及钢筋保护层厚度不足或遭到破坏。锈蚀的直接后果是钢筋断面积减小,对于以钢筋作为抗拉材料的桥梁来说,断面积的减小会直接影响结构抗拉和抗弯能力。钢筋锈蚀还会降低混凝土对钢筋的握裹力。锈蚀物外流,在结构表面形成锈迹,影响结构美观。
2.4 桥面铺装层病害
桥面铺装层是车辆的直接作用部分,因此,桥面铺装层的好坏直接影响着行车的舒适、畅通与安全。目前的桥面铺装常用形式有沥青混凝土铺装和水泥混凝土铺装。桥面铺装层的常见病害缺陷主要有:表面松散、纵横向裂缝或龟裂、表面磨耗、坑槽等。
2.5 桥头跳车
桥头跳车是桥梁涵洞与路面衔接处产生的错台,既有桥梁普遍存在的病害之一。一般的台后路面与桥台路面高差普遍在 2~3cm 左右,个别的甚至达到 6~7cm,桥台与台后路面明显存在着台阶。桥头跳车不仅影响行车舒适,而且还会对桥梁产生过大冲击力,诱发或加重桥梁病害。
2.6 橡胶支座性能劣化
桥梁支座形式多样。橡胶支座由于构造简单、造价低廉、安装方便、均匀分散水平力、几乎无须养护的特点被广泛用于各类公路桥梁中,成为联系桥梁上部、下部的重要部件。板式橡胶支座性能劣化类型包括橡胶老化开裂、钢板外露、不均匀鼓凸与脱胶、脱空、剪切超限和支座位置串动等。盆式橡胶支座性能劣化类型包括钢件裂纹和变形、钢件脱焊、锈蚀、聚四氯乙烯滑板磨损、支座位移超限、支座转角超限和锚栓剪断等。
2.7 伸缩缝破损
由于桥梁伸缩缝位于桥面处,设置在梁端构造薄弱部位,直接承受车辆反复荷载的作用,又多暴露于大自然中,受到各种自然因素的影响,因此,伸缩缝极易损坏、难以修补,经常发生各种不同程度的缺陷。
3 桥梁加固措施
桥梁加固是通过一定措施提高桥梁构件甚至整个结构的承载力和使用性能,以满通要求。通过对公路桥梁的常见病害分析,我们可以将路桥加固措施综合为结构性加固措施和非结构性加固措施。
3.1 结构性加固措施
公路桥梁加固工程范文4
关键词:桥梁缺陷成因解决 加固技术
公路、桥梁是交通运输的媒介,它沟通了各个地区之间的经济联系,它的存在主要是承载汽车或者大中型运载车辆的碾压力。如果桥梁经过车辆长期的碾压,难免会使得桥梁存在一定的缺陷,如果不进行及时维护,那么就很难满足社会与人们的要求,很难适应越来越重的交通量。目前,随着我国交通运输业的不断发展,物流行业的发展以及人民生活水平的提高,都很大程度上造成桥梁难以承载其负荷量,这就在交通运输线上形成了交通“瓶颈”状态。如果各地政府及各部门单位没有对其采取科学合理的措施来进行维护与加固,那么就会很容易影响到交通通行能力,甚至在困扰到市政等各个部门。
一、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
1、蜂窝:形成这一现象的原因主要是由于施工不当而引起的。通常在进行浇筑混凝土过程中,由于振捣不均匀,很容易引起混凝土产生气泡、蜂窝等。另外,还有在分层灌注混凝土时没有按照相关规定进行,模板在安装过程中不严实,水泥砂浆在浇筑中流失等原因都会使混凝土出现蜂窝的现象。
2、露筋:在施工过程中,在浇筑过程中,钢筋与模板相隔太过密切,施工人员在使用振捣器或者振捣棒过程中就越加小心翼翼,以致于混凝土振捣不够岩石,从而产生露筋的现象,其主要原因是施工人员没有保证施工的质量。
3、麻面:在施工过程中,模板在安装之前通常是需要对其进行湿润处理的,但是如果安装时,模板的含水量不够,这样就会使建筑物的表面混凝土的水分被模板所吸收,从而产生麻面的现象。
4、空洞:由于建筑结构中钢筋的分布相对较为密集,在进行浇筑混凝土过程中往往会被钢筋所限制,而施工人员由于不够细致,对混凝土振捣不足,这就会引起漏浆现象,使混凝土产生空洞。
5、磨损:在拌制混凝土过程中,由于用料成分不合理,细骨料太多,以致于混凝土的强度没有达到设计的要求,此时,当车辆经过长期的碾压或者水流的冲刷,极大程度上造成桥梁的磨损。
6、锈蚀、老化、剥落:在采用混凝土敷设保护层过程中,由于保护层过薄,以致于桥梁出现裂缝。如果没有对齐进行修护,当雨水浸入到裂缝中式,就会使钢筋因锈蚀而剥落。
二、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的竖向裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝等。
构件裂缝产生的主要原因有四方面:一是与材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固,混凝土的离析与泛浆,水泥的反常膨胀,骨料中含有泥土,使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,搅拌时间过长,用泵压送时水泥量及用水量的增加,灌注顺序的差错,灌注速度太快,振捣不充分,配筋混乱,施工缝处理不当,硬化前受振动和荷载作用,初期养生中急剧干燥,养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素,如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素,如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
三、桥梁墩台常见裂缝有:
1、墩台网状裂缝(由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力)。
2、从基础向上发展至墩台上部的裂缝(基础松软产生不均匀沉降造成)。
3、墩台身的水平裂缝(多为混凝土贯注不良所引起)
4、翼墙和前墙断裂的裂缝(往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足,引起下沉或外倾而产生开裂)。
5、由支承垫石从下向上发展的裂缝(主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力)。
以上可采用刻槽封闭或凿槽嵌补方法,加配钢筋修补法,钢板粘贴修补裂缝,表面喷浆修补裂缝,用柔性表面封闭法修补裂缝,灌浆封闭裂缝修补法等。
四、钢筋混凝土桥面板缺陷及产生原因
混凝土开裂、混凝土剥离,断面破损、钢筋外露、锈蚀,混凝土质量下降,异常变形等。这些是由于荷载增大(构件承载力不足),构造上的缺陷(桥面板端部等),支撑结构不完整(主梁等构件刚度不足等),施工上缺陷(保护层不够、蜂窝麻面等),气象作用(冻融作用、化学作用、盐腐蚀等),灾害(地震、火灾、受落下物撞击等),徐变及收缩过大等。
桥面板损坏的维修方法有修补施工法、加盖板施工法,支架施工法等。
一般桥面补强层加固方法有底面加固和顶面加固。
底面加固主要是喷射钢纤维砂浆,焊接钢筋网并喷射钢纤维混凝土或钢纤维砂浆。顶面加固主要是采用钢筋混凝土加厚或钢纤维混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨胀混凝土加厚等并在接合处凿毛处理加锚固钢筋。
五、介绍几种新型的桥梁修复、加固技术和新材料:
1、“壁可”法:
采用橡胶管注入器,利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中,注入材料粘度极低,可深入到宽仅0.02mm的细缝末端,恢复结构强度。
2、修补路面裂缝、坑洼、麻面:
采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注,可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹,材料柔韧、耐磨、抗滑,与铺层结合牢固。
3、路面防滑铺装方法:
在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆,可取得优异的防滑效果,保证行车安全。
4、隧道、涵尚不渗漏水的治理方法:
摒弃传统的堵水思想,采取引导的方法,对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。
5、桥梁结构的维修、加固方法:
采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度,增加承载力。对砼构件的肃落、缺损,用聚合物改性材料修补,以防钢筋锈蚀或进一步损坏,美化外观。
六、结束语
根据上述,我们了解到造成桥梁缺陷的成因有很多种,通常都会因为混凝土的施工不当、振捣不足而引起桥梁路基沉降或者变形。随着社会经济的发展,物流运输业也得到相应的发展,此时,大中型运载车辆以及汽车对于桥梁的碾压也就会造成一定的缺陷,长此以往,就会使得桥梁严重变形或沉降。如果政府各部门不及时对其进行养护,就会造成交通堵塞,引起各种各样的问题。本文介绍的修复加固技术,通过多次试验,已经取得非常好的成绩,运用在桥梁当中以作维修之用是可行的。
参考文献
[1]罗福午.建筑结构缺陷事故的分析及防治[M].北京:清华大学出版社,1996.
公路桥梁加固工程范文5
关键词:不中断通行 公路桥梁 加固技术
中图分类号:U445.72 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)02(b)-0063-02
我国很多的公路桥梁工程都是20世纪建造的,距今已有很多年的使用历史,这些桥梁工程在设计方案、施工技术和维修力度上都存在着很大不足,有的混凝土结构已经开始脱落,有的钢筋已被腐蚀,假如重建的话会耗费大量的社会资源、人力和物力,为了不影响桥梁的正常通行使用,有目的性地对其进行公路桥梁加固施工作业是非常有必要的。
1 公路桥梁的常见问题
公路桥梁在投入使用一段时间以后,经常会出现一些桥梁病害问题,影响着人们的出行,比较常见的像是桥梁裂缝问题,有的裂缝分布在桥梁空心板的中间部分或者两边,一般裂缝都是出现在桥梁钢筋预应力的部分,这样裂缝就会继续朝着预应力方向延伸,有的时候是纵向的裂缝,有的时候可能是一段段的裂缝。而T梁板的裂缝主要存在于桥梁翼板的纵向裂缝,在翼板和腹板的连接处,会和桥梁的方向保持一致进行纵向的分布;还有桥梁腹板的竖向裂缝,裂缝通常在腹板的两侧,在桥跨的1/4~3/4的位置都会出现竖向裂缝,在桥梁的支点位置上是斜着的裂缝,在翼板周围则会出现横向裂缝。除此之外,公路桥梁中的钢筋结构出现腐蚀,也是危害性较大的常见病害,常年累月的风吹雨打,公路桥梁的钢筋会被河水、雨水锈蚀,如果不对一小点的锈蚀进行处理的话,就会将锈蚀扩大很多倍,当钢筋发生了膨胀以后,会让四周的混凝土结构也随之发生变形,使得混凝土开裂和脱落,将公路桥梁的截面面积减小,削弱桥梁的承载能力,钢筋被锈蚀了以后,公路桥梁的外观也会变得非常丑陋,影响道路桥梁工程的市政形象。现在的桥梁荷载情况过于严重,桥梁的桥墩要经受很多来自外界的压力,有公路的行车压力,也有自然界的压力,比如说暴雨、台风、山洪和泥石流灾害等,对桥梁的结构要求非常高,在地震等地质灾害比较频繁的地区,很容易发生桥梁开裂、断裂的问题[1]。
2 公路桥梁需要加固的原因
2.1 承载能力不足
很多公路桥梁工程在设计施工方案上都出现了很大偏差,像是20世纪90年代的公路桥梁工程项目就是按照20世纪的车流量标准来规划的,在进入21世纪以后,我国的机动车数量呈现出了飞跃式的增长,同时也给公路桥梁建筑带来了巨大压力,这些30年前建造的桥梁公路根本就无法承受现代的交通需求,公路的荷载等级和实际的车流量不相匹配,大量的公路桥梁病害问题开始出现,桥梁的路面出现裂缝或者是断裂、下陷,公路桥梁难以承受沉重的重创和打击,一直处于常年带病的超负载使用状态,有着巨大的安全隐患问题,严重危害着车辆和行人的安全,这也是必须要针对公路桥梁进行加固的原因,应当根据现代化城市交通车辆行驶的需求,提升公路桥梁整体结构的承载能力水平[2]。
2.2 不符合通行需要
而公路桥梁需要加固的另一点原因是,现有的公路桥梁设计规格并不满足当前的车辆通行需要,还是以20世纪末建造的桥梁工程为例,很多桥梁公路的路面都是非常窄的,只有双向四个车道可以供车辆行驶,即使是在中小型城市中,这种四个车道的桥梁公路也是非常拥挤的,桥梁路面的堵塞现象十分严重,不仅无法满足现代人们的出行需要,同时还给桥梁路面施加了沉重的压力,造成桥梁上面的车辆行驶空间严重不足。还有的桥梁工程中的纵断面线性标准严重偏低,也就是说,桥梁上下侧两端的行车空间不足,这种线性规划设计上的失误,如果不能够对其进行加固技术处理的话,将会极大程度地缩短公路桥梁工程的使用寿命[3]。
3 不中断通行条件下的公路桥梁加固技术
所谓不中断通行,顾名思义就是在对公路桥梁进行加固技术施工处理的时候,不影响到车辆的正常运行,如果采用封桥、封路的方式进行加固施工的话,不仅会给城市中人们的出行带来很多的不便之处,更重要的是会影响到加固施工的效果,影响到公路桥梁工程的施工加固质量,下面是两种关于不中断通行条件下的公路桥梁加固技术方法,施工人员可以对其进行深入性研究学习。
3.1 T型简支桥梁加固技术
一般T型桥梁的上半部分是由几片T梁构成的,有两个车道,T梁结构材料有混凝土和Ⅱ级钢筋,应当从车辆的荷载重量上入手,使公路桥梁的荷载能力得到提升,满足国家Ⅱ级公路的行车需求。假如T型简支桥梁出现了T梁弯曲和开裂等问题时,应当使用增加截面的方式来进行加固技术施工,进而提升T梁的钢筋拉伸面积,提高桥梁公路的荷载能力,在实施加固技术时,可以在桥梁的主梁下面加以马蹄固定,提高钢筋配筋的数量。在不中断通行的施工条件下,公路桥梁的加固施工材料准备一定要和原来桥梁的施工要求相同,桥梁的挠度要小于5 mm,在实施加固过程中,桥梁跨中部位的振动速度应当小于10 mm/s,提高新浇筑的混凝土结构稳定性,增强加固质量。在不中断通行的情况条件下,每台车辆在公路桥梁路面上的行驶轨迹、路线和行驶速度都是不一定的,有着很大的不可控性,这些车辆对桥梁公路结构的振动效果也是不同的,在提高截面加固的水平以后,车辆在桥梁路面上的行驶速度不能高于30 km/h,实施加固技术以后的T梁拉应力大致和桥梁混凝土结构的抗拉伸强度相同,因而将150 kN的车辆轴载视为公路桥梁上的行车控制标准[4]。
3.2 中承式拱桥加固技术
中承式的拱桥主要是由桥梁钢筋、混凝土结构当中的吊杆拱组成,其中拱桥的线型是悬链线,拱桥的肋部使用的是箱型的截面,桥梁的桥面是真正的路面截面,当行车的数量不断增加时,中承式的拱桥钢筋架将会产生偏位,由于桥梁底部所承受的力量较大,在跨中部位的偏位现象会更加突出,而且以前的拱桥施工技术会比较差,公路桥梁上面会有一些断裂、开裂的问题,可见对于中承式的拱桥结构必须进行加固和维修。在实施加固技术的过程中,应当使用全截面外包的加固施工方式,将拱桥肋部的上面和下面都增加20 cm,在左侧和右侧方向上,都施加15 cm的混凝土,在拱桥的上方重新进行浇筑加固施工,把混凝土和钢板进行粘结,使得桥梁结构的受力能力和承载水平得到加强,不过需要注意的是,在桥梁拱肋处实施加固施工时,不能使用振动频率太大的机械,如果桥梁下面的拱柱腿部已经结束了加固作业的话,就要将纵梁拆除,等待拱肋部分的施工作业全部做完以后,再把之前拆掉了的桥梁路面安装上去。在实施完成了中承式的拱桥加固技术以后,还要混凝土的结构应力进行检测,将其控制在一定的拉伸强度范围之内,公路桥梁的轴载限额要小于150 kN,车辆行驶时的最高时速不可以高于30 km/h,增大桥梁公路的冲击荷载力,最大的动位移至少应该是静载负荷的1.8倍。
4 Y语
综上所述,在不中断通行的条件下对公路桥梁进行加固施工是一件比较复杂和困难的工程,它需要从很多方面去研究行驶车辆对桥梁加固的影响,但是笔者相信,只要相关技术人员不断地创新调整新的施工加固技术,在不久的将来,一定会让我国的公路桥梁工程建设体系变得更加完善和健全。
参考文献
[1] 巫容初.不中断通行条件下公路桥梁加固技术研究[J].质量探索,2016(3):29,30.
[2] 刘要武.公路桥梁的加固处理技术与施工工艺[J].科技创新导报,2011(22):33-34.
公路桥梁加固工程范文6
【关键词】公路桥梁;裂缝;原因;预防措施
[Abstract] along with the rapid development of society and economy in China, our country has been more for the construction of highway engineering and more attention, and the construction of highway bridge engineering as an important part of highway engineering construction, the quality of their performance is good, is a key factor to guarantee the China Road and bridge to the normal operation of the. However, due to various factors, the highway bridge in the process of crack opening, with the advance of time will cause various, which will bring very adverse effect to the normal and safe operation. This article mainly aims at the cause of cracks of highway bridges in China are analyzed, and puts forward some effective preventive measures, then puts forward some methods have been crack repair, in order to control for the crack of road bridge in China brings good effect.
[keyword] highway bridges; cracks; causes; prevention measures
中图分类号:U448.14文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
公路桥梁的裂缝是桥梁工程当中最常见的病害之一,过多裂缝的产生,除过会造成公路桥梁的承载力与耐久性降低,变形增大等问题外,还会影响其通车运行的安全性。因此,针对公路桥梁裂缝的产生原因进行分析,并通过相应的措施进行预防,才能有效保证公路桥梁的持久运行。
1.公路桥梁裂缝产生的原因分析
1.1荷载性裂缝产生的原因
荷载性裂缝主要是指公路桥梁在常规的动荷载、静荷载以及次应力之下所产生的裂缝。荷载裂缝主要可归纳为断开裂缝与剪切裂缝等。其中,断开裂缝是指由于公路桥梁当中的钢筋混凝土受拉的原因,而使整个公路截面所产生的一种裂缝[1];而剪切裂缝又以斜裂缝为最多,主要是发生在剪应力比较大的部位,其大多发生在公路桥梁的支座附近,且会随着荷载的不断增大,其裂缝长度也会延伸,且裂缝数量也会相应的增多。
1.2收缩性裂缝产生的原因
在公路桥梁工程当中,最常见的裂缝之一便为收缩裂缝,其又可分为干性收缩裂缝与塑性收缩裂缝两大类。干性收缩性裂缝主要是指由于混凝土结硬之后,由于水分逐渐蒸发,使湿度下降,从而导致混凝土体积缩小,因此产生裂缝;而塑性收缩是指在工程施工过程当中,其混凝土在浇筑后,由于混凝土内水泥水化分子的反应激烈,在混凝土尚未结硬前,因为大量的水分蒸发,从而产生的裂缝。
1.3质量性裂缝产生的原因
质量性裂缝多是由于施工材料的质量不良所引起的裂缝,如在公路桥梁工程的施工建设当中,需要用到大量的混凝土。而混凝土又是由骨料、水泥、砂石、外加剂等按照一定剂量配置并加水后搅拌而成的[2]。如果在配置混凝土时,没有按照一定比例规范配置,或是在配制后,在施工过程中,由于浇筑量过多或是过少、施工缝间距原因、浇筑的时间把握不当等等。这些因素均会引起公路桥梁施工质量不良,而由于质量不合格,当公路桥梁工程建设完毕后,则也有可能因质量问题而产生裂缝。
2.公路桥梁裂缝的预防措施分析
2.1保证公路桥梁工程的设计合理性
为了防止公路桥梁产生裂缝,在工程施工前,对其进行科学合理的设计也十分重要。且在施工条件允许的情况下,在设计时避免或是尽量少应用非预应力结构。如一定需要用预应力结构时,其预应力结构的锚垫板、螺旋筯的埋设等也一定要符合相关的设计标准。通过对公路桥梁工程的合理设计,使其荷载能够适当的减小,从而避免荷载裂缝的产生。
2.2规范公路桥梁工程的施工流程
为有效减少公路桥梁的裂缝,其工程在施工中对施工流程的把握也很重要。因此,在工程进行施工时,施工人员必须严格地依据相关的施工要求科学施工。并严格地遵循施工的流程进行施工。通过规范施工人员的施工技术与施工流程,从而在保证质量良好的情况下,减少或避免公路桥梁裂缝的产生。
2.3加强对施工质量的控制
公路桥梁工程施工质量的好坏,直接会影响到其日后的使用,因此,为有效地预防其出现质量问题,除过要规范施工流程之外,对所使用材料的质量提高重视也十分的重要。如一定要按照相应的标准进行施工材料的配比,并在浇筑过程当中,确定好浇筑量,把握好浇筑时间,并注意施工缝间距、位置及构造等[3]。只有在确保施工材料质量良好的情况下,才能有效地预防并减少公路桥梁裂缝的产生。
另外,对公路桥梁工程的养护也很重要,一些施工企业往往会忽视对混凝土的养护,从而,很大程度上也会引起裂缝的产生。因此,在施工过程当中,通过对混凝土等材料经常进行浇水养护,也可以有效地减少一些温度裂缝的发生。
3.公路桥梁裂缝常见的修补方法
针对公路桥梁产生裂缝的原因,采用有效措施对其预防,可最大程度地避免或减少裂缝的产生。但是,因为各种不可控因素的影响,还是一定程度上会造成公路桥梁裂缝的产生,而针对所产生的这些裂缝,如裂缝的大小在一定的范围之内,便可采用修补的方法,对裂缝进行修缮,从而,使公路桥梁能够适当的延长其使用时间。目前,针对公路桥梁所产生的裂缝,其主要的修补方法包括有加固法、灌浆法、嵌缝法等等。
⑴加固修补法。因为一些公路桥梁裂缝的产生,会改变其混凝土结构的性能,因此,需适当地使用加固法对其进行加固,从而加强公路桥梁的使用性能。加固法主要包括对预应力、混凝土补强、支点等结构的加固,其还可以通过增加混凝土结构的截面面积,从而起到修补裂缝的作用。⑵灌浆修补法。灌浆法主要是当公路桥梁的裂缝比较严重,但在一定的可控范围之内时,便可使用灌浆法进行修补。灌浆所采用的材料一般为环氧聚合物、水泥浆、聚氨酯等乖,一般均是采用真空压力设计将配置好的浆料压入到裂缝当中,浆料会随着时间渐渐凝固,并起到有效的密封性能[4]。⑶嵌缝修补法。嵌缝法属于公路桥梁裂缝修补当中比较常用的一种方法,其也有显著的修补效果。通过对有公路桥梁中的裂缝处进行开槽,并在开好的槽内填充一定剂量的止水材料,从而在保证裂缝外观较为平整的情况下,对裂缝进行有效的封堵。
4.结束语
综上所述,公路桥梁在不断的使用过程当中,因为时间的推移,以及各种因素的共同作用,会使其产生一定的裂缝。但是随着我国科技的高速发展,大量的实践例子表明,只要对公路桥梁产生裂缝的原因进行重视,通过采取有效的手段对其预防,并对已经产生的裂缝进行科学合理的修补,从而也可以有效地提高我国公路桥梁的性能质量、延长其使用寿命,并给其公路桥梁工程带来整体的经济效益与社会效益。
【参考文献】
[1]郭明海.对公路桥梁裂缝成因及维修措施的探讨[J].中国科技纵横,2011,4(4):121.
[2]刘胜红.公路桥梁检查中梁(板)常见裂缝及成因分析[J].城市建设理论研究,2013,6(6):8-12.