加固技术论文范例6篇

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加固技术论文

加固技术论文范文1

随着时间的推移,任何公路桥梁都将成为旧桥,都会因各种原因不同程度地存在缺陷、病害需要维修、加固和改造。江西省大部分二十世纪六、七十年代修建的、设计荷载标准较低的公路桥梁仍在服役,截止2000年底,江西的危桥有427座,13849延米,旧危桥改造任务十分繁重,全部推倒重来的思想既不现实,也不科学,更不应该。因此,我省在八十年代初,在不断提升技术等级的公路改造、改建过程中,即开始公路旧桥加固改造技术的研究与实践。先后针对不同桥型、不同的加固技术和方法,完成了多项旧桥加固改造方面的科研项目,取得了显著的经济效益和社会效果,其中两项获江西省科学技术进步奖。由于旧桥检测、评定与加固技术是一项既综合复杂又在不断发展和更新的技术,也是公路工程技术人员共同关心的热点问题。所以,下面简要介绍江西省在公路旧桥加固技术的一些研究成果和实桥情况。

二、主要开展的科研项目介绍

1、我省于1983年完成“提高小型梁板桥承载能力的研究”,为定性地衡量改建前后桥梁刚度及承载能力提高程度,提出了“刚度提高度”和“承载能力提高度”两个指标,以及计算方法。两者反映的是全桥状况,前者指全桥刚度提高了的倍数,后者指全桥承载能力提高了的倍数。该项成果多次被外省引用。

2、1988年~1991年完成的“锚喷砼加固双曲拱桥的研究”,使一座五孔跨径45米的双曲拱桥由原设计荷载:汽-13,拖-60,提高到汽-超20,挂-120,并安全通过总重134吨的超重车。该项成果,经交通部科技情报所检索查新证实,在当时属全国采用锚喷砼加固桥梁中,跨径最大、提高桥梁荷载等级最多。

3、1994年成功完成全国首座梁底侧采用体外预应力直索加固提载梁式桥的研究,并同时采用锚喷技术,解决了体外预应力索锈蚀和受温度变化失效的技术难题。

4、1996年完成了“带挂孔普通钢筋砼双悬臂梁桥加固研究”课题,成功地应用钢纤维砼解决了桥面负弯矩区砼开裂、致使钢筋锈蚀的问题。

5、成功完成悬臂式拓宽梁式桥和拱式桥桥面的研究,使净-7的桥面拓宽至净-9+2×1.5米人行道,总宽12.5米。

6、成功完成碳纤维布加固梁式桥的研究,并通过加固前后鉴定性静载试验证实了提高抗弯能力的加固效果。

7、先后成功应用粘贴钢板、粘贴钢筋、外包砼和套拱法等加固桥梁上部结构;以及多种方法加固桥梁下部结构。

三、典型桥梁的加固方案介绍

1、德兴香屯大桥(锚喷法、双曲拱桥)

1.1大桥设计简况

香屯大桥是通往德兴铜矿公路上的一座大桥,1969年8月竣工通车。

大桥设计荷载为汽—13,拖—60,桥面净宽为净-7+2×0.25m。上部构造为5孔45m(矢跨比1/6)的双曲拱,横向6肋5波。下部构造为重力式实体桥墩和加后座的U型桥台。除德兴台奠基于密实卵石层以外,其余墩台均建于千枚岩基岩上。

1.2香屯大桥病害状况

(1)主拱圈裂缝

①主拱圈中波纵向裂缝,检查时发现各孔中波波顶均存在纵向裂缝。

②肋、波连接处裂缝。各孔拱波与拱肋连接处大部分均发生裂缝。

③拱肋裂缝。各孔拱肋均有横向裂缝,有不少是U形裂缝,这些裂缝多发生在拱顶前后10m左右范围内。

④横系梁裂缝。为数较少但除第1、4孔外均有发现。

(2)主拱圈轴线下降

主拱轴线普遍下降,拱顶下降5~18cm,L/4点下降0~9cm,而且上下水下降值很不一致。

(3)桥面变形及破碎

桥面纵向变形已呈波浪形,但高差尚不很大。而桥面破碎现象甚为严重,且集中在3、4、5孔及两台后座上,在墩顶附近伸缩缝处裂缝尤其发达,以致破碎露筋。

(4)腹拱、立墙病害

腹拱及立墙均为浆砌片石材料,由于防水层质量差,许多腹孔及立墙上均有渗水痕迹,以致发现不少因长年流水侵溶悬挂着的“石笋”。腹拱圈及立墙上也发现有裂缝。

(5)桥台后座变形严重

两桥台后座挡墙与桥台连接处沉降缝均增大至8~10cm(设计为2cm),且从外部可见内部填料中的空洞。在横向、后座两挡墙均偏出桥台外缘5~8cm。后座上桥面沉陷多次,修补时发现其填料在上层2m左右为煤渣,车辆通过时,煤渣则由沉降缝处外泄,因而其上路面不能稳定。

⑤墩台身裂缝

各桥墩上均存在竖向裂缝,反映了施工时混凝土浇筑及水泥、骨料质量的一定问题,但裂缝多般为早期出现的许多裂缝,因年代较久,沿缝出现白色晶体析出物。

浆砌片石桥台上亦发现不少竖向、斜向裂缝,但较细微。

1.3香屯大桥加固设计要点

通过对该桥进行检查及分析的情况来看,尚未发现墩台基础出现病害的反映,即使是置于非岩石基底上的德兴岸桥台亦未发现位移的迹象,所以大桥的加固主要针对上部构造和桥台后座。

1.3.1主拱圈加固

原横系梁尺寸偏小,横向联系差,属薄弱构件,针对这一病害,将原横系梁由116×15×18cm加大截面尺寸至116×15×50cm,把拱顶部分三根横系梁改为横隔板116×30×84cm,以加强横向整体性,使全拱宽共同受力。除端系梁外,其它横系梁原定用喷锚技术施工,后改为预制安装。

由于主拱圈受力大,裂缝多,采用拱肋及拱波部分外包钢筋网并喷射25#厚6cm砼加固拱圈截面,以提高各孔的整体刚度和承载力,为使拱脚应力减小,在每跨拱脚至第二腹孔的拱圈顶现浇30#钢筋砼,厚10cm,其设计图如下:

1.3.2桥面

原桥面缺乏稳定而坚实的基层,整体性差,有必要将原桥面彻底清除,并挖除部分砂砾垫层(如是非砂砾填料,必须挖除,换上砂砾填料,夯实),再加铺水泥稳定砂砾基层,厚15cm,其上浇筑20cm厚钢筋砼桥面。

1.3.3桥台后座加固

将桥台后座上路面除去,改成30#钢筋砼单向简支预制板,厚35cm,支承于两侧墙上。用Φ24mm的锚固钢筋使之与侧墙相接,其上铺装15cm厚30#砼桥面,钢筋砼板与后座填料间留有空隙,以使活载压力直接作用在侧墙上,从而减去了活载引起的对侧墙的土压力,并增加侧墙抗剪能力和基底摩阻力。

1.4加固后承载能力评定

(1)在汽—超20主要组合荷载,挂—120附加组合荷载和特挂—150附加组合荷载作用下,预测各测点应力,变形和裂缝宽度均满足规范规定的容许限值,因此本桥能承受汽—超20,挂—120和特挂—150。

(2)本桥采用喷锚混凝土补强提高旧桥承载能力达到预期效果。

(3)本桥喷锚混凝土补强层与旧桥共同作用是不完全的。由于喷锚混凝土中存在空穴,结合粘结强度不高等原因,共同作用程度仅达65.6%。建议今后采用“湿喷法”进行锚喷施工,提高新旧砼共同作用程度,使喷锚混凝土层与旧桥起到完全的整体作用,提高加固效果。

(4)由于老桥收缩、徐变已基本完成,所以喷锚混凝土不承受原桥及自身恒载,在工作阶段仅承受活载,故喷锚混凝土强度不控制。

2、320国道灵溪大桥(体外预应力直索加锚喷法、梁式桥)

2.1灵溪大桥概况

灵溪大桥位于320国道上,原是一座年代已久的老式桥。该桥于1970年10月由七孔不等跨八字撑架木梁桥改建成七孔不等跨简支钢筋混凝土梁桥,全长119.99m,上部构造为四梁式T梁。下部构造均为重力式墩台、八字墙。设计荷载为汽—13、拖—60,桥面净宽为净-7+2×0.5m人行道。320国道改建成二级公路后,该桥通过的交通量较大,并常有200—300KN左右载货重车经过,且来往行人及自行车、板车亦较多。因此该桥成为全线缩颈段,时有交通事故发生。为确保交通畅通,与行人和车辆交通安全,经上级批准,将此桥加固和拓宽为荷载标准汽—20,挂—100,桥面净宽为净-9+2×1.5m人行道。

2.2灵溪大桥拓宽加固方案

2.2.1拓宽加固

灵溪大桥两端引道已改建为二级公路,混凝土路面亦已修建完成。另改桥位新建已属不可能。故仅就地改建或拓宽加固两种方案进行了比较。

(1)就地改建方案。为了不中断交通,就地改建就必须搭便桥,由于桥下水深常年在3~4m左右(因下游建坝),搭便桥费用较高;且改建需拆除原有上、下部结构物,又需一笔可观费用。但改建后,各桥孔跨径标准全部结构都是“新”的,在心理上感觉更美观、耐用、可靠。

(2)拓宽加固方案。此方案可不需搭便桥,只需适当控制交通,边通车边拓宽加固。由于可以利用原有墩台,拓宽加固主要在上部构造上进行,因而可节约更多投资。只要拓宽加固方案得当,亦可满足设计荷载要求。但桥孔尺寸长短不一,原桥混凝土标号低,又有一定的病害,虽经拓宽加固,似乎总感觉不如新桥。

经过研究讨论,认为按照江西现时公路建设资金紧张的状况,能节省的建设费用应尽量节约、以投入到其它必需的建设项目中去,故应选择拓宽加固方案。

2.2.2原桥主梁加固增强方案

加固增强方法很多,如:①以锚喷或现浇混凝土方法增加T梁受拉区钢筋及加大梁身断面;②以钢板粘贴加固增强;③以体外预应力加固增强等。据计算,原主梁增强至能承担汽车-20级,挂车-100的设计荷载需增加较多钢筋,费用较高,故不选用①法;②法因钢板外露,需经常养护且粘贴钢板不易使其紧密与梁身结合,故亦未采用。③法所需钢材较少,且施加预应力可使梁裂缝减少或闭合,施工也简便,但也存在预应力钢材防锈蚀问题及加强经常养护问题,同时预应力钢材直接受大气温度影响较大。经反复研究,决定采用先用体外预应力加固增强,再以喷射混凝土将其覆盖的方案。此方方案既可解决预应力钢材防锈蚀问题,又可避免其直接受大气温度影响,同时喷射混凝土后尚可增加梁身抗剪能力。

(1)利用墩顶上两孔梁端空间设置现浇横向悬臂挑梁,其上安装预制的微弯板。

(2)在挑梁悬臂部分架设预制的π形人行道梁。两边桥孔人行道梁较主梁长,一端支承在边墩挑梁上一端支承在路堤上特设的支墩上,此举系为了避免加宽桥台。

(3)在人行道梁内侧的凸缘与旧桥面板间,用25号混凝土浇筑桥面加宽部分,桥面铺装层混凝土同时浇筑形成净-9m行车道,在桥面铺装层及桥面加宽部分,均设置了钢筋网,使整体性能加强。

(4)桥面伸缩缝设置在挑梁顶中心,将行车道铺装延伸搭架在挑梁上形成。挑梁上桥面铺装层下垫设二层油毡,使其能随温度收缩。伸缩缝中充填聚氨脂材料。

墩上悬臂梁及微弯板构造图

2.3加固后试验结论

(1)从挠度测试结果表明,试验荷载下人行道梁和T梁挠度均很小。推算得的汽—20荷载(已考虑冲击系数)作用下T梁挠度仅为3.607mm,其f/L=1/4574;人行道梁挠度为4.142mm,其f/L=1/4104,均远小于L/600,完全满足使用要求。

从第二加载阶段挠度实测值与计算值比较表可看出,实测值大大小于相应荷载的计算值,其校验系数仅为0.329~0.369,说明人行道梁和T梁的实际刚度比理论计算用的刚度大很多,如T梁计算开裂惯性矩为0.0978m4,返算的实际惯性矩为0.14135m4,而梁的计算换算惯性矩为0.23197m4。

(2)由测试资料可知,加固拓宽前后跨中加载弯矩增大1.631倍时,实测的边T梁挠度和梁底受拉区钢筋应力仅分别增大1.071倍及1.063倍,可见该桥在加固拓宽后上部结构承载能力大,安全可靠。

(3)由测试资料推测的汽—20荷载作用下梁的应变、应力值与行人荷载、恒载作用下梁的应变、应力值均较容许值为小,可见加固拓宽后桥梁结构完全满足设计要求。

2.4大桥加固效果评价

(1)灵溪大桥采用先以体外预应力加固T梁,后用锚喷混凝土使预应力钢束与梁体粘合的加固方法,是行之有效的,达到了预期的目的和效果。此法在国内尚系第一次使用,它不仅使梁的抗弯、抗剪强度及刚度得以增大,且能有效地防止预应力钢束因暴露在大气中引起锈蚀,也使其不直接受大气温度影响,即可使预应力钢束工作安全可靠,也减少了今后养护工作和费用。该方法具有施工设备简单、施工操作容易、施工速度快和在施工过程中基本不中断交交通等优点。尤其通过施加预应力,主梁将会产生上拱,这对改善旧桥的下挠状况是十分有利的,且可使裂缝减小或闭合。施加体外预应力与喷射砼加固旧桥的组合体根治了原结构由于裂缝等原因产生的应力集中并恢复了原结构变形的协调性,使其能抵御更大的外荷载。喷射砼包裹着预应力钢筋,既发挥了预应力的作用,又发挥了喷锚砼优越性,也解决了体外预应力钢材养护难题,经济效益十分显著,为类似桥梁的加固改造提供了一种十分有效的好途径。

(2)灵溪大桥采用在墩上浇制的悬臂梁上架设人行道梁以加宽桥面的方法,使人行道梁除承受人行荷载外,还分担了部分行车荷载,充分利用其承载能力,节约了建造新的深水墩台的费用,可供类似梁桥拓宽桥面参考。

(3)浮动式工作平台对加固梁桥是一种很经济的方法,本身安装拆散均简单,使用稳定安全。值得在桥下常年有水且不很高的梁桥加固时采用。

(4)该桥加固拓宽工艺简单,施工方便,设备少,加固费用仅95万元,如就地建新桥还需搭深水便桥,费用较大,总需要费用250万元,加固拓宽费用仅为其40%左右。经济效益显著。

(5)该桥加固拓宽施工除部分项目系在半幅通车的情况下进行的。其余均是让车辆双向通车,社会效益明显。

(6)本桥设计的重点是巧妙地利用了墩上悬臂梁来加宽桥面,避免加宽墩台,即节省了经费,又大大加快了进度,同时施工操作又简单。

(7)不同的桥梁具备不同的特点,但同类型的桥梁有着相同的特性,其加固方法可以借鉴,但也要具体问题具体分析,巧妙地利用其特性,则许多难点就可迎刃而解。如灵溪大桥墩上悬臂梁、边孔人行道梁的设置。

(8)该桥加固拓宽后营运至今,经跟踪观察使用情况良好。

3、赣州西河大桥(钢纤维砼加固负弯矩区、双悬臂梁桥)

3.1西河大桥概况

赣州市西河大桥位于市区内,跨越章江,为该市联络东西城区及由105国道进入市区的跨江通道。该桥桥长256.2m,为9孔双悬臂钢筋砼梁桥,孔径为12.6+7×33+12.6m。悬臂孔挂梁计算跨径为14m。原设计荷载为汽—10、拖—60,桥面宽度为净-7+2×1.5m人行道。该桥于1955年按苏联标准图并参照洛河桥施工图设计,1956年建成通车。

由于大桥建成后交通量日益增多,汽车载重愈来愈大,致使该桥已在主梁正、负弯矩区、牛腿上出现众多裂缝,桥面铺装及伸缩缝亦出现破碎及其它损坏现象。由于该桥病害严重,故被禁止稍重车辆通过。1992年以来,赣州公路分局曾先后三次组织对该桥进行检查,拍摄录像。1993年在对大桥进行加固设计前,亦进行了较全面细致的检查。

3.2大桥病害检查情况

西河大桥病害主要表现在:

(1)主梁裂缝及主梁变形

主梁裂缝主要发生在锚跨中部(正弯矩区)梁的下缘及悬臂梁根部(负弯矩区)上缘,后者大都贯穿整个车行道翼板。各裂缝宽约在0.1~0.5mm之间。此类裂缝显然是由于大量重车通过使梁的受拉区开裂,属正常现象。但由于负变矩区裂缝在上面,雨水易从裂缝渗入梁内,引起钢筋锈蚀及砼强度降低。

主梁永久性变形严重,从桥栏杆柱变化,可明显看到这种波浪起伏状态,墩台处与墩中桥面高差大者已达6cm左右。

(2)牛腿裂缝

牛腿裂缝大都发生在悬臂孔赣州方向的主梁牛腿上。裂缝大者达21mm之多,为支座附近竖直裂缝。第七孔处下水南昌方向牛腿砼在支座处脱落一块,支座钢板外移,钢筋外露,支撑其上挂梁,锈蚀严重。挂梁上牛腿裂缝较少,大多是(嵌固端)转角处斜裂缝或竖向裂缝。

在后来凿开牛腿原砼时,发现由于钢筋较密,砼有浇筑不实之处,有空洞存在。

(3)桥面及伸缩缝

桥面呈波浪状。桥面铺装层裂缝及破碎现象甚为严重,在墩顶处及挂孔牛腿上伸缩缝处裂缝尤其发达,以致破碎脱落。究其原因,可能是因桥面铺装层下是较软的油毛毡防水层,在重车及冲击荷载作用下易产生这种破裂现象。

悬臂孔上伸缩缝全部破坏,缝壁破碎。

3.3西河大桥加固方案

在进行加固前静载试验的同时,我们也进行了对该桥主要部件结构强度的验算。计算表明,对该桥单纯采取修补的方法,只能恢复到满足汽—10荷载的要求,而不能满足汽—20荷载运行的要求。

按容许应力法计算,悬臂孔支点截面受压区砼最大应力达13.5Mpa,超出实际砼容许压应力值;而按承载能力极限状态计算,跨中截面正截面强度不足,梁所能承受之最大弯矩为11839.87KN.m,不能满足所需承受的弯矩13184.81KN.m。根据现场检查、试验及计算分析资料,要使西河大桥通过加固达到承受汽—20、挂—100荷载等级的要求,就必须对主挂梁牛腿、主梁及其上桥面铺装进行加固补强,并对牛腿支座及伸缩缝加以改造。

3.3.1悬臂孔主梁及挂梁牛腿的加固

(1)经计算,牛腿最弱截面为θ=28.86°或θ=41.19°(不计H)的斜截面,按偏心受拉构件验算,拉应力分别为2.0及2.2Mpa,按对牛腿截面尺寸能否符合裂缝控制要求验算,发现牛腿截面尺寸不足,公式Fvk≤β(1-0.5(Fhk/Fvk))(ftk/(0.5+a/ho))中系数β需≥1.39方能满足,而承受静力荷载的牛腿抗裂度取值至少应是β=0.80。依上可见,加固前牛腿状况显然不安全。加以牛腿伸缩缝处不平顺、不平整引起的跳车、冲击,可使垂直荷载实际上增大很多。因而牛腿砼内部微裂缝不断发展,最后引起严重开裂而破坏。

(2)由于牛腿是悬臂梁桥的一个关键部位,它是否牢固可靠对桥梁能否维持安全通行是起决定作用的因素之一。牛腿又是悬臂梁的薄弱环节,牛腿处梁高突变减小,截面凹折转角多,而要传递的集中力数值非常大,且频繁承受车辆冲击力作用,所以是受力非常复杂的部位。现有各种验算方法带有相当的近似性,还不能完全反映受力情况。为此,对牛腿加固我们提出了两种方案:

方案一:凿除原牛腿的低标号砼(旧170号砼),改为浇筑30号钢纤维砼。浇筑钢纤维砼时,在新老砼结合面上涂以环氧砂浆以增进两者粘结。

方案二:将挂梁从两个支点搁在主梁上改为以多支点搁在端横梁上。此种方案,可使原牛腿上受力减少,但牛腿的砼则因破碎开裂,仍需凿除后重浇新砼;端横梁也因原宽度不足及标号过低,也需凿除重浇加宽,这就增大了工程量。该方案另一缺点是传力情况不明确。

实桥加固时采用了第一方案。

3.3.2主梁负弯矩的加固

根据检查、测试资料及计算成果,主梁负弯矩区在一般荷载下即产生大量裂缝,其上桥面铺装层亦产生大量网裂。此种裂缝不仅不美观,使人产生不安全感,在实际上也会因雨水渗入主梁和翼缘板中,导致锈蚀受力钢筋,影响桥梁使用寿命。

在考虑加固方案时,根据计算资料增加了纵向受拉钢筋,置于原铺装层范围内,计算结果还表明,由于新设计标准的荷载负弯矩作用,桥面砼的拉应力将达到3.96Mpa,采用现桥涵设计规范中所列各标号普通砼均仍会因抗拉设计强度无法满足而使梁顶开裂;只有采用钢纤维砼,其抗拉设计强度有可能大于此拉应力,从而保证桥面不出现裂缝。故我们在加固方案中对负弯矩区桥面铺装层采用浇筑钢纤维砼,要求其与梁顶翼缘板真正牢固连成整体。所以在将梁顶翼缘板顶打毛外,还要在其上设锚筋和在顶面上刷粘层剂使新老砼紧密结合。在浇筑钢纤维砼铺装层前,尚需用高分子化学材料压入梁顶的裂缝内,使裂缝粘合。

对此负弯矩区加固提出的另一种方案是在桥面铺装层范围内采用无粘结预应力加固。此措施旨在使桥面原裂缝进一步闭合,同时可因悬臂负弯矩减小而减小悬臂端挠度,并减轻主梁和挂梁衔接处冲击。该方案因施工工期短、施工技术较新,且需一定设备,一般施工队伍不一定具备条件而放弃。

3.3.3主梁锚跨及挂梁正弯矩区加固

在按承载能力极限状态计算时,在汽—20、挂—100荷载作用下主梁截面强度不满足,故需补强。补强的措施是在凿去原桥面铺装层及油毛毡后,将原桥面打毛,用锚杆在原铺装层厚度范围内加一层钢筋网,然后浇筑30号UEA补偿收缩自防水砼。采用UEA补偿收缩自防水砼的目的是因为UEA补偿收缩是一种适度膨胀的砼,在钢筋和邻位约束下,可在砼中建立0.2~0.7Mpa预压应力,使结构达到抗裂防渗的目的,即解决防水问题。挂梁则除在原铺装层厚度范围内不增钢筋网外,其余均与主梁加固方法相同。

3.3.4主梁裂缝粘合

为改善主梁负弯矩区受力情况,并增加梁板耐久性能及刚度,同时为了在加固施工中需要将导梁移孔时,主梁及挂梁能安全承受在上通过的导梁设备重,本桥加固设计采用了以高分子化学材料对主梁及挂梁裂缝以压灌的方法,使裂缝予以粘合。

3.4试验结果

(1)赣州西河大桥加固前后采用两辆黄河牌重车加载时,尽管加固后试验荷载的内力较加固前大9%左右,但在相同位置上实测的应力值,仍见明显减小,说明加固效果是较好的。

(2)在黄河车及大交通车作用下,考虑了冲击系数实测活载应力值,与恒载应力计算值合计值,均小于砼轴心抗压强度和钢筋抗拉设计强度值。说明该桥承载能力完全满足设计荷载标准(汽—20、挂—100)。

(3)由实测最大挠度值可见,锚跨跨中挠度为计算跨径的1/4583,远小于规范的1/600。悬臂跨悬臂端在两列大交通作用下的挠度为悬臂长度的1/788,小于规范的1/300。说明加固后桥梁刚度是较好的。

3.5加固效果与跟踪观察

赣州西河大桥通过在桥面铺装层内增设纵向钢筋,用钢纤维砼重新浇筑牛腿和浇筑负弯矩区桥面铺装层,用GJK-1高分子化学材料粘合梁体裂缝等措施,将西河大桥原仅能承受汽—10、拖—60的承载能力提高到汽—20、挂—100标准,说明此种加固方法是有效的。施工期限也较短,经费也较少,完全可以应用到同类的双悬臂钢筋砼梁桥加固上。该桥经加固后开放交通至今,使用情况一直良好,经跟踪观察未发现新的病害。

4、320国道黄花大桥(悬臂拓宽桥面、双曲拱桥)

4.1黄花大桥概况

黄花大桥位于江西省萍乡市湘东区改建后的320国道K1127至K1128段,是萍乡市湘东镇于1974年建成的、跨越萍水河下游的一座钢筋砼双曲拱桥,全长188m,主桥三跨,每跨净距28.5m,两岸引桥各为六孔,跨径4~6m不等。主桥设计荷载:汽-13,拖-60,桥面净宽7.3m,无人行道,矢跨比1/6,设计拱轴系数M=2.20,主拱圈宽度为8m,拱圈厚0.88m,立柱式腹拱墩。下部构造为:15#片石砼实体墩和桥台,桥墩顶宽2.5m,基础均为明挖扩大基础。

1987年320国道改线测设时经与新桥方案反复比较后决定利用该桥。为判定黄花大桥既有结构状况和承载能力及进行加固的可行性,1992年元月对该桥进行了详细的结构检查和静载试验,以期对大桥上下部构造的承载能力(强度和刚度)进行鉴定,为加固拓宽利用该桥提供科学依据。

4.2加固技术及采用方案

4.2.1上部构造

由于设计荷载增大,桥面拓宽,车辆横向不利位置较原桥面净宽不利位置外移(原桥设计荷载为汽-13,拖-60,桥面净宽:净-7.3+2×0.25m安全带),增加了人行道活载,故对主拱圈,腹拱圈、拱上立柱等均采用锚喷砼加固,边肋亦予以加宽,拱背现浇砼加固。

4.2.2下部构造

根据结构检查和静载试验结果,证明主桥墩台的强度和刚度能满足现设计荷载要求,地基也坚实可靠,故对主桥墩台不予加固。

4.2.3大桥拓宽技术的研究

(1)拓宽原则

由于原桥面净宽7.3m,无人行道,为配合二级路的宽度要求,需将桥面拓宽至12m,即净-9+2×1.5m人行道。而主桥两岸引桥(引道)均铺筑好砼路面,故主桥拓宽必须沿桥中心线对称地在上下游加宽。

(2)拓宽方案拟定与比选

①拓宽方案一

于墩台上挑出悬臂梁,然后增设边拱肋,修建拱上构造,拓宽桥面至净-9+2×1.5m,重修桥面铺装。

优点:拓宽部分直接传力到墩台上,受力明确,对原桥各拱肋受力影响不很大。

缺点:墩台上挑出的悬臂梁,因要承受增设的拱肋,故必须做得较强劲,造价较高,施工难度较大。

②拓宽方案二

在桥的两侧和重修的桥面一道现浇车行道悬臂板和人行道悬臂梁,再在人行道悬臂梁上搁置微弯板。

优点:采用悬臂梁(板)加微弯板结构,构件轻巧,并充分利用了重建砼桥面作为悬臂梁(板)的锚固端,造价比方案一低,施工(安装)也方便。

缺点:悬出部分主要依靠边肋承受,故受力不如方案一有利,因此应对拱肋予以加固加强。

经对方案一、二的经济技术比选,最后采用拓宽方案二作为本桥拓宽方案。

(3)拓宽设计要点

①由于该桥为空腹式双曲拱桥,现采用悬臂梁结构来拓宽大桥桥面,所以应尽量使悬臂梁处于拱上立柱或附近,使得尽量通过立柱来传力给主拱圈和墩台上。

②车行道桥面悬臂板和人行道悬臂梁根部支于原拱桥侧墙上,悬臂板和悬臂梁相交处亦浇成一个整体。人行道板采用轻巧的少筋微弯板。

③为加强主桥的整体性,减少桥面接缝,桥面铺装采取全桥连续续,仅在桥面两头各设置一道伸缩缝,桥面在跨墩(柱)部分底层设置钢筋网。

4.3黄花大桥加固效果与社会效益分析

(1)社会效益好。

黄花大桥于1993年10月完成加固与拓宽施工并通车,营运至今,大桥状况良好,现该桥通行的交通量达8000余辆/日。

(2)本桥梁采用锚喷钢筋砼加固和悬臂式拓宽的技术方法改造,不仅便于施工,确保质量,而且施工期间可不中断交通,因而社会效益显著。

(3)本桥采用加固拓宽方法改造,不仅在总体上具有上、下部构造配合恰当之优点,而且给人们以轻巧、优美、安全之感,施工亦安全简便,质量易于保证,工期短。从而说明该桥加固拓宽设计新颖、美观、实用,结构合理,便于施工。

(4)该桥梁改造工程费用低。经加固拓宽后的黄花大桥,不仅满足了汽-20,挂-100,净-9+2×1.5m人行道的二级公路桥梁设计要求,而且比新修桥梁节约经费150多万元。同时节约了大量的钢筋、水泥、木材等建筑材料。

(5)黄花大桥的加固与拓宽设计被江西省交通厅授以优秀设计二等奖。

5、进贤北门桥(外包砼加大截面、刚架拱桥)

5.1北门桥的概况

进贤北门桥位于江西省进贤县县城,于1984年竣工通车。北门桥桥梁总长55.6m,主孔为1孔净跨36m的刚架拱,矢跨比为1/6,南北副孔为跨径6.0m的微弯板组合梁。基础及下部结构为组合式L形桥台与桩基础,桥面净空为净-7+2×1.0m人行道,原设计荷载为汽车-20级,挂车-100。

北门桥通车后,在对该桥进行验收时,部分拱腿拱脚断面上缘即出现裂缝。1987年抚州供电局运输一台主变压器时,上海城建学院曾对该桥进行检测,上述裂缝深达450mm左右,裂缝宽度为0.6-0.8mm。检测后所附《进贤北门桥承载能力评价报告》中指出:“刚架拱与副孔简支梁的伸缩缝北边拉开12mm,南边拉开20mm,说明桥台有水平位移,不均匀沉降和转动,北边桥台沉降较南岸桥台多一些,以上变位主要是由于台后高填土沉降引起,桥台变位是引起拱腿根部开裂的主要原因之一。”

由于拱腿系刚架拱桥的主要受力杆件,考虑到安全问题,南昌公路分局将该桥列为危桥,对通行车辆采取限载100KN通过。

5.2病害检查

(1)拱腿病害

拱腿根部拱脚处有7处出现由上自下裂缝,拱腿拱脚处上缘裂缝宽度南岸桥台2-5mm,北岸桥台2-3mm。

(2)桥台病害

桥台立墙出现全断面横向裂缝,南、北桥台八字墙受土压力作用向外突出。

(3)部分微弯板组合横梁出现由下自上裂缝,缝宽0.2~0.4mm。

(4)行车道主要发现横向裂缝,主孔与南、北副孔伸缩缝均向两侧滑动,而且有一定规律可循。

5.3加固方案及其内容

通过对老桥的计算分析,我们认为应对老桥进行全面加固,并依靠加固后老桥本身的结构来达到满足通行超重平板车是一个最为安全和兼顾长远利益。

(1)加固的具体范围及内容

①拱脚断面

拱脚断面由于开裂严重,且经常处于水位之下,所以必须重点加固。可采用以下办法:将拱腿断面保护层凿开,在原主筋旁焊接新的主筋,并增加新的箍筋。钢筋数量由电算得出,钢筋长度在裂缝位置左右3m内可满足锚固的要求。裂缝用环氧树脂填死闭合。然后浇筑新的混凝土,再在其外拱腿四周用粘贴钢板并打栓钉的办法来特别加强。

②上弦杆下缘

主孔方面:由于每片上弦杆的下缘仅宽30cm,按照计算最不利截面将对应配13Φ22,所以加固还必须采用加大断面法,凿开下缘保护层,露出主筋和箍筋,将箍筋接长,焊上新的主筋。然后浇筑新的混凝土,再在局部几个断面的下缘用粘贴钢板并打栓钉的办法来特别加强。

③副孔方面:采用满堂脚手来加固。

④桥面全面加固

因为施工质量良好的桥面,将会提高微弯桥面板的承载力,并且顶层钢筋将参与抵抗弦杆断面负弯矩,所以决定凿除原有破损桥面,除配常规的构造钢筋外,在负弯矩区加设受力钢筋,纵向可设在弦杆计算的负弯矩区起抗拉作用,横向全桥布置,并保证截面的厚度,以提高微弯桥面板的承载力。

⑤桥台立墙等

5.4荷载试验结果评定

加固技术论文范文2

[关键词]民族医药;古籍文献;研究;价值

中国自秦以来就是一个统一的多民族国家,但每个民族因其所处的地理环境、历史条件和文化背景的不同,都有着自己独特的医药创造和积累,从而形成了丰富多彩又各具特色体系的传统医药,并以各种文字记载或口耳相传等方式传承至今,即为医药文献。卷帙浩繁的民族医药文献是民族医药文化最重要的组成部分,它不只是研究医药本身,同时也是传承民族文化、维系民族精神的重要根脉,是中华民族发展的历史见证。凿通悠悠时空隧道,我们再来研究这些往圣先贤们留下的宝贵医药文献,它仍然是我们推进社会发展的“价值客体”。

一、民族医药古籍文献的涵义

(一)民族医药古籍的界定

少数民族医药简称民族医药,该名词出现的时间并不太长。民族医药古籍文献是指中国55个少数民族在历史上形成的古代书册、文献典籍和口碑古籍及碑刻铭文等医药文献。

我国各少数民族古籍存世情况有很大的差异,所以少数民族古籍的含义比汉族古籍要宽泛,界定的时间范围也有所不同。1984年,国务院对少数民族古籍范围作了详细的界定:少数民族古籍,包括有文字类和无文字类。其时间范畴与汉文古籍一样以1911年为下限,但“因族而异”,部分可延伸到1949年。少数民族医药古籍文献和现代文献的划分,其时间范围的界定可参照此标准执行,也就是说,根据各民族的实际情况,有的民族医药古籍文献可以定到1949年以前。

(二)民族医药古籍文献的分类

民族医药古籍文献是各少数民族医药历史的记录者和见证者,从目前发掘整理的情况来看,大致可分为以下两类:

其一,有文字记载的古籍文献。这类民族医药文献相当多。它们有的刻于戈兰树的叶片上,被称为贝叶经;随着造纸业的发展,又出现了纸板经、手抄本、印刷本等载体形式。

其二,没有文字记载的口碑古籍。没有文字的少数民族对本民族医药文化的继承和发展如侗族歌谣所唱“古人讲,老人谈,一代一代往下传。”这些口传史料就成为少数民族丰厚的口碑文献,即口碑古籍,也有人称之为“口承民族医药学”。这些民族的医药学虽无典籍可循,但民间多有流传。然而这些口碑古籍正在不断流失和消亡。近几年来经过不断的抢救、发掘,我们用汉文表述其医药学理论和经验,整理出版了一些民族医药学的奠基性著作。

二、开展民族医药古籍文献研究的必要性

(一)开展民族医药古籍文献研究的背景条件

党和政府高度重视中医药和民族医药的发展,《中华人民共和国中医药条例》为保护、发展中医药和民族医药提供了有力的法律保障。2007年12月,由国家中医药管理局、国家民委、卫生部、国家发改委等11个部委联合制定的《关于切实加强民族医药事业发展的指导意见》指出了发展民族医药的重要性和指导性,为民族医药的发展指明了方向。随着中央西部大开发战略决策的进一步实施,民族医药研究渐成热点,民族医药迎来了又一个发展的春天,民族医药的发展已成为时代的要求。

民族医药的学术发展不能抛开文献,而且必须依赖文献的支持。由于受各种自然和人为因素的影响,少数民族医药古籍文献损毁现象比较普遍,再加上流失、流传错漏以及持有人秘而不传等原因,少数民族医药古籍文献存世数量较少。并且,随着民族传统医药文化的变迁和现代医药的迅速推广,为数不多的传统名老民族医相继逝世,后继无人情况日益严重,如不及时开展和高度重视少数民族医药文献的收集和研究工作,少数民族医药古籍文献将更多的成为“研究者构想的影像”,而不是它本身。

(二)民族医药古籍文献开发利用现状和前景

民族医药事业在各级政府的大力扶持下,得到了迅速发展。80年代初,国家民委成立了第一个抢救、保护少数民族古籍机构――全国少数民族古籍出版规划小组。在其领导下中国大部分省(自治区、直辖市),自治州、地、盟建立了民族古籍整理与研究机构,一些民族院校和民族地区先后建立了古籍研究所。作为少数民族古籍整理研究工作重要组成部分的民族医药古籍文献的整理工作也取得了突破性进展。不仅抢救了大量的民族医药古籍文献,还公开出版一些有价值、有影响力的少数民族医药文献精品。2010年7月,国家中医药管理局在广西召开民族医药文献整理和适宜技术筛选推广项目启动会,国家将投入7480万元建成民族医药古籍文献基础数据库、《全国民族医药古籍文献总目》、出版150部民族医药文献、筛选推广140项民族医药适宜技术。这是迄今为止中央财政投入经费强度最大、直接用于民族医药文献整理及适宜技术筛选推广的公共卫生专项资金项目。

进入新世纪,随着科学技术的飞速发展,现代电子、计算机、通讯、复印、声像、光学、视听等技术以及图书的各种保护技术极大地促进了古籍文献的抢救、保护及开发利用工作,从根本上解决了古籍文献的永久性保存问题。例如我们可以采用复印、拍摄、电脑照排等现代化手段,把濒临消亡的少数民族古籍尽快抢救、保护起来。为了更好地发挥民族医药古籍的作用,我们应借助现代化信息服务的主体――计算机数据库强大的网络功能,对古籍文献进行数字化建设,从而达到资源共知、共建、共享的目的。

三、民族医药古籍文献研究价值

(一)总结历史经验,弘扬民族文化

民族医药文化深深植根于该民族的文化土壤,有其独特而深厚的历史和文化内涵,并与本地特有的哲学、宗教、教育、风俗民情、民族迁徙、地理沿革和气候特点等密切相关。从某种意义上来说,一部民族医药发展史,就是一部民族发展史的缩影,对于了解本地区民族发展沿革和社会发展起着非常重要的作用。民族医药古籍文献是民族医药文化最重要的组成部分,它不只是研究医药本身,同时也是传承和弘扬民族文化、维系民族精神的重要根脉,是中华民族发展的历史见证。

(二)加强民族团结,构建和谐社会

民族医药古籍文献是各少数民族历史文化的积淀,是各民族传统文化的瑰宝,是一个国家文化软实力的重要体现,因此发展民族医药,深入发掘和整理民族医药古籍文献,不仅仅是一个医疗和学术问题,而且是一个保护民族自尊、尊重民族感情、增进民族团结、维护社会和谐稳定发展的政治问题,这种影响比任何理论宣传显得更直接、深刻而持久。

(三)加快整理步伐,提高学术水平

根据现阶段民族医药古籍发掘整理的情况看,有些有文字记载的民族医药,上升到了学科的水平,建立了完整的医学理论体系,如藏医药、蒙医药、维吾尔医药、傣医药和壮医药等。有些民族医药虽具有丰富的医疗经验和一定的理论体系,但理论体系尚不够完整,需通过进一步整理使其完整化,将来能上升到学科水平,属于这一类型的有苗医药、彝医药、侗医药、土家医药和朝医药等。通过对这些民族医药古籍文献的收集和整理,对其内涵做更深入的研究,总结出一些有规律性的、理论化的、有实用价值的东西,并将最新研究成果以现代出版物的形式呈现给世人,从而使民族医药学术理论水平上升到更高的层次。

(四)发扬民族医技,维护人类健康

随着现代医药学的发展,一个回归自然、热衷传统疗法、崇尚天然药物的潮流给我国民族医药的发展提供了新的良机。民族传统医药以其对某些疾病确切的疗效、独特的诊疗技法和众多的验方秘方,受到人们的信赖,逐渐成为医药界关注的一个热点。对民族医药古籍文献进行发掘利用,是当前振兴民族医药的大势所需,是人类追求更自然、更健康、更和谐的医疗保健所需。民族医药古籍文献中记录了大量医药资源、诊疗技法、用药经验,对其进行整理研究,不仅能为人类健康谋福祉,还可以促进祖国的医疗保健事业,为社会主义现代化建设作出贡献。

(五)合理开发利用,推动地方产业经济发展

民族医药古籍文献作为一种可开发的资源,不仅是我国优秀传统文化的重要载体,而且具备了可供市场开发的经济要素,具有经济价值。目前一些民族院校和民族药物研究所等相关机构,从民族医药古籍文献,包括口碑古籍文献的整理和研究中,发现了一些有效的预防和治疗疾病的方剂和药物,运用现代科学技术和手段将其开发出来,投入市场,不仅能广泛服务于人民群众的健康,还能创造出可观的经济效益。在、云南、贵州、广西等省的许多少数民族聚居区,民族方剂和新药的研发已成为当地新的经济增长点,甚至成为某些地区的支柱产业,这都离不开民族古籍文献资源的有力支撑,从而证明了民族医药古籍文献资源有较强的经济增值优势,对其进行合理开发利用,必能带动地方医药产业的发展。

四、结语

民族医药古籍的开发利用,不但为民族医药学史的研究提供了翔实可靠的文献依据,而且能够凭此借鉴古代少数民族医术,提高少数民族地区的医疗保健水平。对民族医药古籍的进一步研究开发,还可为社会主义经济建设添砖加瓦。因此,无论从哪方面来说,民族医药古籍文献都有其存在和延续的重要价值,值得重视和研究。

参考文献:

[1]贾春光.民族古籍研究[M].北京:民族出版社,1987.

[2]张新红.我国西部民族古籍的开发利用研究[J].贵州民族研究,2013.

[3]王冰.民族古籍的搜集保护与研究开发[J].图书馆研究与工作,2010.

加固技术论文范文3

关键词:钢筋混凝土,结构抗震,加固方法

 

0引言

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家,特别是近年来地震活动频繁,一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失,这就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法,最大限度地减少地震给人们带来的影响。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物,进行结构补强和提高其抗震力的措施。建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展,但有些构件加固方法(如加大截面法)将使结构和构件的刚度发生变化,从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现,而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响,是目前的加固方法所没有考虑的。因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要的意义。

1 钢筋混凝土抗震常规加固技术

混凝土结构抗震常规加固方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部粘贴加固法以及其他加固方法等,每种加固方法各有其特点和适应范围,应根据具体条件加以选择。

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和满足正常使用要求的一种加固方法,可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但由于截面尺寸加大,有时受使用上限制。

1.2 外包型钢加固法

外包钢加固法即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法(分干式和湿式两种形式),适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60℃;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。

1.3预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆(一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆3种)或撑杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于高温环境下的混凝土结构,也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

2 改变结构传力途径加固法

2.1增设支点法

该方法是以减少结构的计算跨度和变形,提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性质又分为刚性支点和弹性支点2种。毕业论文,加固方法。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其它承重结构的一种加固方法。增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固。

2.2托梁拔柱法

该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同又分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁柱等方案。适用于要求房屋使用功能改变、增大空间的老厂改造等结构加固。其中双托梁反牛腿托梁拔柱,则适用于保留上柱的型钢加固。

2.3 受弯构件外部粘贴钢板、碳纤维或其它抗拉强度较高的材料加固法

此法是用建筑结构胶将钢板等材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,具有良好的共同工作性能,所占空间小、加固施工周期短、消耗材料少,其加固部位、范围与强度可视设计构造需要而定,是近几年来新发展的加固技术。本加固法适用于承受静力作用的一般受弯构件,且环境温度不应超过60℃, 相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用环境中。

3钢筋混凝土结构抗震加固新技术

3.1 结构基础隔震技术

基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置,阻隔地震能量向上部结构传递,从而减少结构地震反应的一种抗震技术。目前研究开发的基础隔震技术主要有:叠层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中,叠层橡胶隔震支座已被广泛应用,具有很好的应用前景。纵观隔震技术的发展,可以看出近年来隔震技术有以下特点:

(1)隔震技术的应用范围越来越广,数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用,而且在现有建筑的加同工程中得到应用。

(2)隔震建筑的结构形式日趋多样化,已从早期主要应用于砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。

(3)可供选择的隔震装置越来越多,新的隔震方法不断提出,并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。

3.2消能隔震技术

传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到1次强烈地震时,结构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时,也会受到严重的损伤。为了解决这个矛盾,在结构上附加各种阻尼器,通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量,从而达到保护主体结构免遭破坏的目的。常用的阻尼器有金属屈服阻尼器(Metallic Yielding Damper)、摩擦阻尼器(Friction Damper)、黏弹性阻尼器(ViscoelasticDamper)、粘滞液体阻尼器(Viscous Fluid Damper)等。消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上,与传统的加固技术相比主要优势有:

(1)施工现场无湿作业,基本不影响原建筑的正常使用功能;

(2)能在保持原建筑外貌不变的前提下,实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调;

(3)消能效果明显,结构经过合理的设计,可以满足各种设防烈度下的抗震要求;

(4)可以有效地节约经费和缩短工期。

3.3 高性能钢丝网复合砂浆薄层(HPFL)加固技术

高性能钢筋网复合砂浆薄层(HPFL)加固混凝土结构,是指对混凝土构件进行表面处理后,铺设钢筋网,再粉抹或喷射上高性能复合砂浆,使加固层与原构件共同工作,达到提高构件工作性能的目的。

采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单,经济实用的优点,在结构工程加固中的应用前景十分广阔。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。

随着抗震技术理论的不断发展和完善,抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。毕业论文,加固方法。目前新发展起来的减震控制技术在工程应用上有明显优势,为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径,它克服了传统结构“硬碰硬”式的抗震设计方法,具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。

参考文献:

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[2]郭健.钢筋混凝土结构加固改造方法的研究及工程应用[D]. 长沙:湖南大学2005.

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[7]尚守平,熊伟.无机组合材料高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固混凝土结构新技术简介[J]. 施工技术, 2008, 3 7(4): 4—6.

加固技术论文范文4

关键词:钢纤维喷射混凝土,配合比设计,耐久性能,“水泥裹砂”,“水泥裹石”

 

1.论文的目的和意义1.1本论文的研究目的:

1.1.1根据对各类围岩调查与分级,提出相应的临时性和永久性支护的钢纤维喷射混凝土的强度等级。

1.1.2通过一系列的室内试验和现场试喷试验来确定钢纤维的加入量和钢纤维混凝土的配合比。使其既能满足设计的各项指标要求,又能满足易于喷射施工的要求。

1.1.3对实验室的钢纤维喷射混凝土各种力学性能和耐久性能测试,为现场锚喷支护工艺的安全性和耐久性做出评价。

1.2本论文的研究意义:

钢纤维喷射混凝土是通过管道输送装置在高压作用下将掺入钢纤维的混凝土拌合物高速喷射到施工作业面的一项技术。钢纤维喷射混凝土首次于1973年在美国爱达州得到应用,其后,将其成功应用于隧道衬垫、斜坡稳定、涵洞、水库等其他结构工程。70年代,钢纤维作为一种新工艺是为了加固喷混凝土衬砌,它最显著的特点是大大降低了过去那种繁重耗时的钢筋网制作,而代之以机械化的连续的喷射混凝土施工。70年代末,瑞典曾对钢纤维喷射混凝土的加固作用进行了大规模的试验研究,包括钢纤维喷射混凝土加固与钢筋网喷混凝土加固效果的比较。70年代后期和80年代初期,加拿大广泛开展了钢纤维喷射混凝土工艺的应用和研究,并将干拌法钢纤维喷射混凝土工艺成功应用于岩石加固措施中。钢纤维混凝土是用一定量乱向分布的钢纤维增强的以水泥为粘结料的混凝土,属于一种新型的复合材料。由于其抗裂性特强、韧性很大、抗冲击与耐疲劳强度高、抗拉与抗弯强度高,广泛应用于道路、机场、桥梁、水工、港口、铁路、矿山、隧道、军事及工民建等工程领域。如佳密克丝钢纤维混凝土在国外的应用[1]及在大朝山水电站的应用[2],及在江口水电站地下洞室支护中的应用[3],1978年,上海市政工程研究所等单位对钢纤维混凝土进行了研究,并把它运用于城市的铺装路面工程取得了一定成果[4]。1982年9月,铁道部专业设计院和原武汉局共同协作,在襄渝线青徽铺隧道病害整治中,用钢纤维喷射混凝土加固隧道裂损拱圈的试验,初步取得成功[4]。1984年梅山铁矿在采用素喷射混凝土失败后改用钢纤维喷射混凝土加固巷道,也取得了成功[4]。

2 钢纤维喷射混凝土原材料、检测方法及结果2.1、混凝土的标号及原材料的选择2.1.1、混凝土的标号混凝土的设计标号为250号和300号,即C25和C30。

2.1.2、原材料的选择钢纤维喷射混凝土的原材料包括钢纤维和其他原材料:水泥、水、骨料、外加剂以及混合材料。

(1)水泥:选用产量大、质量稳定、早期强度较高的天宇水泥厂生产的P.O 42.5级水泥。

(2)硅灰:选用挪威埃肯硅灰公司生产的比表面积为645m2/g。减少混凝土干缩和徐变,降低水化热,减少喷射混凝土的回弹,提高混凝土的后期强度。

(3)钢纤维:钢纤维的类型对加固效果有着很大的影响,为达到较好的加固效果,通过钢纤维喷射混凝土试验,采用武汉新途工程纤维制造有限公司生产的CW03-05/30-600和CW-05/30-1000型钢纤维,两端弯曲。长度在30mm,直径在0.50 mm,长径比为60。抗拉强度为600和1000 MPa。所用钢纤维符合美国标准ASTMA820的要求。

(4)骨料:用于喷射混凝土的骨料应有良好颗粒级配。

(5)速凝剂:选用湖北大冶 JS-2型高效速凝剂,减少回弹防止砼脱落。

(6)抗渗剂和高效减水剂:选用蒙城生产的UEA低碱型高效减水剂(聚羧酸系),减少收缩和回弹,降低水灰比。

3.钢纤维喷射混凝土速凝剂掺量的选择喷射混凝土为浇筑和振捣合一的施工工艺,不需要模板,能在临空或狭小工作面上制成薄壁结构,是地下工程和岩石支护工程中的一项重要措施。论文大全。由于使用湿喷工艺和速凝剂时作业环境好、混凝土裂缝少、表面质量好、混凝土性能可以同不掺速凝剂混凝土一样正常发展,因而掺速凝剂湿喷工艺的应用越来越多,成为喷射混凝土的发展方向。

3.1、速凝剂的实验方法我国行业标准《喷射混凝土用速凝剂》(JC477-2005)提出的速凝剂试验方法为:先将400g水泥与计算加水160ml搅拌到均匀后,再按推荐掺量加入速凝剂,迅速搅拌25~30s,立即装入圆模,人工振动数次,削去多余水泥浆,并用洁净的刀修平表面。从加入液体速凝剂算起操作时间不应超过50s。用此方法测得的速凝剂初凝时间不大于5分钟,终凝时间不大于12分钟。

3.2、速凝剂对水泥砂浆凝结时间的影响按照锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001),JS-2型高效速凝剂掺量分别为1%、2%、3%、4%、5%,分别测试水泥净浆的初凝时间、终凝时间和28天抗压强度和砂浆抗裂性,表7为JS-2型高效速凝剂的掺量与水泥凝结时间的关系。

表1、速凝剂的掺量与水泥凝结时间

加固技术论文范文5

【关键词】市政道路;软体地基;加固技术

1.软土地基简介

随着经济的发展,市政道路的施工进行的如火如荼,市政道路的施工质量与人们的日常生活息息相关,我国的幅员辽阔,地质条件也较为复杂,尤其在内地的湖河沉积地区以及沿海地区软土地基的分布情况十分广泛,在市政道路的施工过程中也常常会遇到软土地基的问题,这种地基的含水比大、承载力差、压缩比高,空隙比约为1.0,容易受到外界因素的干扰变大,难以满足现阶段市政道路施工的要求。为了保证市政道路的施工质量,必须采用相关的方式加强软土地基的稳定性,防止沉降问题的发生。目前,我国国内在处理市政道路软地基的加固方面已经取得了良好的成效,下面就针对软土地基的加固技术进行进一步的介绍。

2.市政道路软土地基的处理原则

对于市政道路软土地基的处理,首先要遵循经济性的原则,即在条件允许的范围内,要优先使用天然的材料进行加固,如工业废料、建筑垃圾等符合加固标准的材料进行加固,但是在材料的选择中要避免选择具有腐蚀性或者有机含量较高的垃圾,防止地基的加固难以达到规定的标准;其次,要遵循目的性的原则,即软土地基的处理必须要达到减小下渗、改善抗剪性、动力性的目的,防止地基出现变形以及液化的情况,将地基的压缩性控制在标准范围内,保证市政道路的后续使用质量。

3.市政道路施工中的软土地基加固技术

3.1 换填法

换填法是软土地基常用的加固方式,即在实地调查的基础上,将固定深度和范围内的软土地基挖出,进行换填,换填的材料需要选择稳定性高、强度好的材料,如石灰、砂石等等,在选择的过程中要遵循三个标准:

3.1.1 因地制宜的原则

在选择换填材料时,要根据施工场地的实际情况选择适宜的材料,以保证材料可以满足当地道路建设的需求,并做好材料中石头含量、粒径以及配级的检验,确定好材料之后,就可以将淤泥软土使用挖掘机挖除,用天然的材料进行置换,一般,开挖深度宜控制在2m以内,使用分层填筑、压实和检测进行施工,以便提高地基的承载力。

3.1.2 逐层加固的原则

在进行换填的过程中,为了保证压实的质量,必须对置换材料进行逐层压实,在换填的前期,需要对换填的面积和深度进行计算,再进行下阶段的换填和加固的工作,在第一层换填完成后,用机械碾压法将其反复压实,再进行逐层换填。

3.2 排水固结法

3.2.1 袋装沙井固结法

排水固结法包括袋装沙井固结法以及砂垫层处理法,袋装沙井固结法就是将符合标准要求的砂装入具有透水性的编织袋中,再利用辅助设备将沙袋侵入软土地基之中,这种固结的方法比较适宜用在厚度大于5m的软土层中、且地基承载力小于路堤建筑自重的情况中,具备施工效率高、施工费用低、用料少的特点,也是软土地基加固的常用方法之一。

3.2.2 砂垫层处理法

砂垫层处理法就是在软土地基的表面铺设好砂层进行排水的方式,令软土地基中的水分在上层荷载的影响下排水,从而达到地基加固的目的,使用这种加固方法时要注意,要保证排水固结的速度与路基填筑速度保持一致性,保证在填筑的过程中可以有效的实现排水,同时,避免上层荷载过大导致路基遭到破坏。

3.3 机械碾压加固法

机械碾压加固法是利用土壤中水分的特征来进行加固的一种方式,由于土壤中的水分是与以多种多样的形式存在,但是不管何种形式的水分在外力的作用下,也会被排挤出来,使用机械碾压就可以有效的排除地基中多余的水分,起到地基加固的作用。在进行加固的过程中,要根据实验数据来决定碾压的工艺,确定好碾压的力度、次数以及范围,在具体的工作过程中,要先使用小吨位碾压机进行碾压,进而使用大吨位碾压机进行碾压,碾压完成后再使用光轮碾压机进行碾压,在碾压过程中要遵循边线大到中的碾压原则,以1/3重叠的方式进行递进式碾压。

3.4 化学加固法

化学加固法就是利用化学材料对软土地基进行固结的处理方法,目前常见的化学加固法包括深层水泥加固法、石灰搅拌桩法以及灌浆法三种。

3.4.1 深层水泥加固法

使用深层水泥加固法对软土地基进行加固可以在短时间内得到需要的地基强度,使用该种方式加固后的地基具有变形小、无公害的优点,在北欧、日本、芬兰等国家已经得到了广泛的应用,在我国国内虽然应用时间较短,但是也取得了良好的社会效益和经济效益。

3.4.2 石灰搅拌桩法

石灰搅拌桩加固法是依靠石灰和土之间的物理反应形成所需的强度,应用在不同的地基中会产生不同的加固效果,加固的深度可以达到20m。在加固的过程中要通过机械搅拌的方式,在机械钻进时向地基内喷射压缩空气,在钻进要适度的标高后,要将钻头进行反向旋转,将生石灰输送至地基内,让土体和石灰进行充分的搅拌,形成具有水稳性、整体性以及一定强度的石灰桩。由于石灰桩具有膨胀挤密的作用,因此,在设计石灰桩是要遵循密布桩和小桩径的原则,桩间距和加固的深度应该按照沉降验算和稳定验算来确定,在验算完成后再进行施工。

3.4.3 灌浆法

灌浆法就是利用液压、气压以及电化学的原理,将一些可以固化的浆液注入到软土地基中,以便改善地基物理力学性质。在灌浆工程中,使用最广泛的浆材就是水泥,水泥的力学强度好、无毒、使用寿命长、材料价格低,但是在沉淀析水的影响下具有稳定性差的弱点,为了克服这些缺点,可以在水泥浆中加入砂、粘土以及粉煤灰等材料,或者掺入附加剂来改善浆液的性质。

4 结语

软土地基的加固是市政道路施工的关键性因素,关系着市政道路的施工质量以及使用寿命,目前,对软土地基的加固技术较多,需要根据施工地的实际情况以及周围环境进行综合判断和选择,保证软土地基加固的效果。

参考文献:

[1]张红梅.浅谈市政道路施工中软基加固技术[期刊论文],科学之友,2012(06)

加固技术论文范文6

关键词:桥梁 结构可靠度 研究现状 研究意义 概述

1.引言

结构可靠性的定义是:“在预定的条件下,结构达到设计规定功能的能力”。结构可靠度的定义是:“结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率”。如果失效概率用Pi表示,则可靠概率就等于( 1- Pi),这就是可靠度。

2.研究现状

加固前的可靠度和加固后的可靠度是桥梁结构加固可靠度的研究主要涉及两方面的信息。可靠度的判断作为决策的主要相关依据是需要摸清桥梁结构的实际情况为前提的,这将决定我们采用何种相应的加固方法。加固后仍然需要对结构进行评价,从而评估加固维修是否有效或者是否达到最大功效。

加固技术时间并不长,在各种不同的加固方法中,我们对维修与加固混凝土结构的相关经验很有限,缺少必要的试验数据、设计施工标准及试验标准是很多加固方法,特别是较新型的加固技术存在的主要问题。因此,有必要收集桥梁结构加固后可靠度的研究资料,尤其对收集加固后的混凝土结构可靠性的系统研究资料。尽管,国外的相关检测设备非常先进,然而,相应的资料偏少也是一个困扰他们的问题。

对于现在的加固设计方法,其前提基本上都是在各自的试验研究基础上的半经验半理论方法,由于目前加固结构分析的复杂性,不能与现行的可靠度设计要求相协调,也无法与整个结构体系的可靠度相一致。尤其是,没有深入的研究局部加固后对构件整体及结构整个体系的可靠度相关影响。对加固后的结构可靠度研究还局限在对加固后构件的研究。大连理工大学赵国藩教授提出了加固后结构构件的可靠度分析[1],分析了现行加固规范所具有的可靠度水平,提出了结构加

固后可靠度分析方法,对现行加固规范所具有的可靠度水平进行了分析研究;张宇[2]等分析了粘钢加固混凝土梁可靠性,赵军[3]长安大学硕士学位论文研究了预应力CFRP即布加固混凝土梁,而朱建俊[4]分析了CFRP卿加固受弯构件可靠度。有关国家重点项目引用了有限元理论研究混凝土一加固材料应力应变,分析了其受力模型,探讨了相应的计算公式,采用分项系数形式和采用可靠度校准分析对各种加固形式进行可靠度分析,力图与现行规范相匹配。

3.研究意义

桥梁从施工建造到投入使用,再到运营阶段,性能逐渐退化,最后达到设计使用寿命,与一个人的生命过程十分相像。施工建造期相当于幼年期,在此期间失效的风险率大;使用期相当于人类的中年期,此时失效风险率降低;老化期相当于老年期,失效风险率又逐渐提高。但在任何一个阶段中如果经过维修加固等措施,结构承载力将得到显著提高,其失效风险率又会降低。

对加固后的桥梁进行使用寿命预测,不仅可以揭示潜在危机,及时作出继续维修、加固或拆除的决策,避免事故发生,而且研究成果可以直接用于指导加固桥梁结构的耐久性评定,提高加固桥梁的耐久性。通过对加固后桥梁使用寿命的预测,一方面,根据预测结果来明确加固后新结构的实际寿命,从而做到防患于未然;另一方面,可以揭示加固后影响新结构使用寿命的内部和外部因素,然后根据工作环境、用途、经济条件等进行有针对性的维修加固。这对提高加固工程的设计水平和施工质量必有一定的促进作用。特别是面对下一代规范将采用基于性能的设计与生命周期宏观造价优化的设计思想,必将要求对建筑结构的寿命进行科学的预测。

4.结束语

目前,国内外对于既有桥梁可靠度研究较多,可靠度分析理论也较完善,但关于桥梁加固后可靠度的研究和资料较少,尤其是对于加固后混凝土桥梁动态可靠度的研究。因此,对于加固后桥梁结构可靠度的研究还需进一步深入。

参考文献:

[1] GBJll4-90,中华人民共和国国家标准.工业厂房可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,1992

[2]陈定外译,何广乾校. ISO 2394:1998,结构可靠性总原则[S].中国工程建设标准化协会、建设部标准定额站,1999