本篇文章給大家談?wù)剺蛄杭庸淌┕し桨?，以及橋梁加固設(shè)計方案對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助，不要忘了收藏本站喔，本文目錄一覽：，1、，淺談橋梁工程加固施工方案？，3、，橋梁中的主要加固施工方案？
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淺談橋梁工程加固施工方案？
淺談橋梁工程加固施工方案是非常重要的，施工方案的制定是為了更好的解決實際問題，三軍未動糧草先行，充分的準(zhǔn)備很有幫助。中達(dá)咨詢就淺談橋梁工程加固施工方案和大家說明一下。
一、前言
隨著城市建設(shè)發(fā)展如火如荼，橋梁建設(shè)更是飛速的發(fā)展，隨著橋梁使用年限增長，危橋、險橋的數(shù)量也在急劇的增多，通過東莞市大王洲橋加固工程施工為例,總結(jié)橋梁工程的加固技術(shù)，確保加固質(zhì)量與施工過程的安全，對于橋梁加固工程施工具有普遍的指導(dǎo)意義。
二、現(xiàn)狀分析
1、大王洲橋梁加固工程由于受原有結(jié)構(gòu)的影響，施工設(shè)施、作業(yè)環(huán)境、作業(yè)空間均受到限制，如梁體內(nèi)所有的施工物資設(shè)備均需人工搬進(jìn)搬出，機械設(shè)備基本無法使用，安全狀態(tài)更加不宜控制。
2、加固部分與原有結(jié)構(gòu)共同作用，因此不僅要保證加固部分的施工質(zhì)量，還要同時保證原有結(jié)構(gòu)不被破壞。
3、腹板加固為加固工程的關(guān)鍵施工工序，腹板加固采用在原來箱梁內(nèi)側(cè)加澆20cm厚的混凝土，并在加固腹板內(nèi)施加豎向預(yù)應(yīng)力。豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑為25mm的冷拉級Ⅳ鋼筋，標(biāo)準(zhǔn)強度Rby=750Mpa，張拉控制力331KN，采用無粘結(jié)方式、軋絲錨體系。
三、施工前的準(zhǔn)備
1、電力線路:在箱內(nèi)鋪設(shè)380V動力線路一條，220V照明線路一條，且每4m設(shè)照明燈一盞，每16m設(shè)簡易活動配電盤一個（插座若干）。照明及動力線路均采用膨脹螺栓固定在梁體頂板下緣（橋中心處），防止地面潮濕漏電。
2、疏通，清理:疏通原箱內(nèi)通風(fēng)孔及泄水孔，不通處采用鉆機成孔或人工鑿?fù)ū３窒鋬?nèi)與箱外正常通風(fēng)，箱內(nèi)不產(chǎn)生積水。清除箱內(nèi)混凝土殘渣及其它雜物。
3、通風(fēng)，在箱內(nèi)安裝4臺排風(fēng)設(shè)施，保持箱內(nèi)空氣流通，正常換氣，使箱內(nèi)作業(yè)人員有一個良好的工作環(huán)境。
4、設(shè)施：梁體外側(cè)需安裝施工吊蘭五只。
四、施工方案
1、裂紋修補
首先對大于0.02mm的裂紋進(jìn)行標(biāo)識，沿裂紋方向切“V”型槽，寬2cm，深1cm.埋設(shè)壓漿咀，強度達(dá)到要求后，壓注環(huán)氧樹脂。待環(huán)氧樹脂凝固后，去除環(huán)氧膠泥，抽檢壓漿飽滿情況。
2、施工放樣
①因本加固工程為在既有結(jié)構(gòu)物上進(jìn)行加固，考慮施工中的誤差，為保證不損傷原主梁預(yù)應(yīng)力筋，且達(dá)到加固效果，施工放樣宜采取相對平面控制為主。
②根據(jù)原主梁懸澆施工的特點：梁體的外輪廓尺寸、預(yù)應(yīng)力束定位、鋼筋及預(yù)埋件位置均以與底板底面相對位置控制，故本加固工程以原各施節(jié)段前端底板底面分中點連線為橋中心控制線。
③本橋里程控制點以5號墩中心為基準(zhǔn)點，傳至0號墩中心閉合平差后作為全橋相對里程控制點（在允許閉合差內(nèi)方可作為放樣依據(jù)）。
④腹板扦釘孔高程控制按設(shè)計圖要求控制與主梁頂板底面倒角處相對尺寸。
⑤橫隔梁水平孔放樣時橫橋向尺寸以實測橋中線尺寸為基準(zhǔn)放樣，高程以梁體頂橋底面為基準(zhǔn)面控制相對位置，輔以至梁底板底面距離校核（確認(rèn)避開橫梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束）。
3、鉆孔
①腹板加固φ27mm扦釘孔采用沖擊鉆電錘成孔，鉆頭直徑為φ27mm.全橋共計鉆φ27孔43262個。設(shè)計鉆孔深度15cm，考慮到鉆頭錐度，成孔時鉆尖深度應(yīng)不小于15.5cm.鉆孔時采取措施控制深度，不得損傷預(yù)應(yīng)力筋。待孔內(nèi)干燥后，植入φ16mm“L”型扦釘，用環(huán)氧膠泥填充密實。
②豎向預(yù)應(yīng)力孔施鉆避碰原有預(yù)應(yīng)力措施：豎向預(yù)應(yīng)力筋孔（φ40mm）、混凝土灌注孔（φ82mm）、振搗孔（φ56mm）均采用130型金剛?cè)⌒緳C成孔，鉆頭直徑分別為φ40mm、φ82mm、φ56mm.全橋腹板加固共需鉆φ40m孔1840個，φ56mm孔432個，φ82mm孔392個，原結(jié)構(gòu)主梁為三向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力束（筋）布置較密，鉆孔均在預(yù)應(yīng)力束間隙內(nèi)進(jìn)行，即使放樣施工位置準(zhǔn)確，原橋本身預(yù)應(yīng)力安裝也存在偏差。特別是在墩中心0號塊內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力束中心距為200mm，原預(yù)應(yīng)力束采用φ外85mm波紋管，φ82mm混凝土灌注孔與原預(yù)應(yīng)力束理論間隙僅16mm，對放樣及施工要求尤為嚴(yán)格。因此在鉆孔過程中根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整顯得極為重要。
③因主梁原預(yù)應(yīng)力束過于密集，要求鉆孔精度很高，為保證鉆孔時不鉆斷預(yù)應(yīng)力束，鉆孔均采用熟練工人操作，正式開鉆前先組織工人試鉆，并給工人講解原預(yù)應(yīng)力束的位置，做到心中有數(shù)。同時加強工人對鉆機性能知識的培訓(xùn)，加強工人對鉆機定位方法的培訓(xùn)，加強工人對鉆機給尺進(jìn)尺的培訓(xùn)。
4、新老混凝土結(jié)合措施
①在原有結(jié)構(gòu)上加澆新混凝土，如何保證結(jié)合面的傳力是關(guān)鍵，為此采用新老混凝土結(jié)合面鑿毛，且每隔一定距離植扦釘?shù)姆椒ā?/p>
②為保證后澆混與原腹板很好地結(jié)合，以達(dá)到共同受力，原腹板內(nèi)側(cè)及加厚腹板范圍內(nèi)的上下倒角混面要鑿毛，鑿毛時須首先去除有礙新老混凝土結(jié)合的雜物，鑿除裂縫壓漿時封閉的表面環(huán)氧膠泥，拆除壓漿咀，剝除封閉膠帶，最后對原混凝土面進(jìn)行鑿毛，鑿毛率要求達(dá)到95%.灌注前應(yīng)將結(jié)合面上灰塵及雜質(zhì)清理干凈，并用水沖洗風(fēng)干。
③加強新老混凝土結(jié)合的另一措施是植扦釘
腹板上布置有梅花型扦釘，間距約為30cm，扦釘為L型；與外側(cè)箍筋焊連，上下倒角布置扦釘，間距約為20cm，扦釘為直筋，要求與外側(cè)箍筋焊連；加固腹板端部布置扦釘間距為20cm，扦釘為L型，要求與加固腹板外側(cè)水平筋焊連。扦釘采用φ16mm鋼筋彎制，植入所鉆φ27mm的扦釘中，植入深度為15cm，用環(huán)氧膠泥錨固。
5、混凝土的澆注及養(yǎng)生
模板采用新制鋼模板，寬60cm，最大高度不超過200cm，以便于人工搬動，安裝檢查合格后方可進(jìn)行混凝土的澆注。腹板加固采用50#微膨脹混凝土，混凝土配合比由試驗室根據(jù)設(shè)計要求和施工需要進(jìn)行配制，混凝土入模陷度控制在12cm~14cm，初凝時間為10h，摻微膨脹水泥以補償混凝土的收縮，防止產(chǎn)生收縮裂紋。
由于腹板加厚部分除頂板下灰孔及振搗孔外全封閉，混凝土入模全部靠人工從56mm下灰孔中搗入?；炷吝B續(xù)養(yǎng)護(hù)14天，混凝土開始灌注時應(yīng)采取封橋措施禁止一切車輛通行
6、張拉
梁體內(nèi)外側(cè)的裂紋全部修補壓漿完畢后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)，腹板加固豎向預(yù)應(yīng)力為φ25mm冷拉IV級無粘結(jié)鋼筋，端錨固在梁底板底面，上端錨固在梁頂板頂面。
五、安全與質(zhì)量
1、箱內(nèi)工作照明充足，通風(fēng)設(shè)施良好。
2、箱內(nèi)電線路多，箱內(nèi)潮濕，必須加強用電安全管理，確保用電安全，高壓電器均設(shè)警示牌。
3、不得隨意從底板泄水孔向外傾倒退混凝土渣及雜物等，箱內(nèi)雜物及時清理干凈。
4、鉆孔作業(yè)時主梁底板頂面易產(chǎn)生積水，應(yīng)有預(yù)先在鋸齒塊間低凹處鉆小直徑排水孔等措施預(yù)防積水。
5、腹板加固期間，主橋兩端應(yīng)設(shè)專人指揮交通，嚴(yán)格控制車載不大于20t，車速不大于10km/h，車距不小于20m，超載車輛嚴(yán)禁上橋。腹板裂縫壓漿期間全橋進(jìn)行交通管制：只允許單輛車在主橋橋面通行，車載不大于20t，車速小于10km/h.
6、每套施工吊籃橋面支架上應(yīng)設(shè)信號旗、紅燈等警示標(biāo)志，禁止一切車輛碰撞，確保吊籃安全。施工吊籃安裝完畢經(jīng)檢查驗收后方可使用，使用期間各受力部位應(yīng)定期檢查。
7、由于下方為海河航道，每天有大量漁船從下面經(jīng)過，因此嚴(yán)禁雜物等往河下拋擲。
六、結(jié)束語
橋梁加固作業(yè)中，克服了放線難度大、精度差的問題，鉆孔過程中保證了原有預(yù)應(yīng)力體系的完好，混凝土振搗密實，頂部澆注飽滿，按計劃完成了加固任務(wù)。
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橋梁橫向加固工程施工方案？
一．工程概況：
某鐵路下行線24m、32m橋梁橫向加固工程由XXX承擔(dān)施工橋梁加固施工方案，施工合同段為某標(biāo)段橋梁加固施工方案，施工里程為k83+500---k126+000，主要工程量共計17座橋131孔，，其中24m梁---19孔，32m梁---112孔。二、施工安排1工期安排：我單位計劃： 年7月1日正式開工至 年10月26日竣工。2．施工準(zhǔn)備情況：（1）為保質(zhì)保量完成施工任務(wù)，我單位安排四個項目經(jīng)理部來承擔(dān)此次施工任務(wù)。其中：一公司經(jīng)理部：k84+048----k88+806間 24m梁---10孔，32m梁---21孔，共31孔。二公司經(jīng)理部k89+169----k91+059間32m梁29---孔，共29孔。三公司經(jīng)理部：：k91+614----k93+172間24m梁---6孔，32m梁---21孔，共27孔。四公司經(jīng)理部：k94+173----k125+807間24m梁---3孔，32m梁---41孔共44孔。，（2）人員準(zhǔn)備情況：各項目經(jīng)理部經(jīng)理，總工，技術(shù)員均已經(jīng)到位，領(lǐng)工員、防護(hù)員、駐站聯(lián)絡(luò)員、勞務(wù)合作隊伍、各工種鋼筋工，摸板工等均為某鐵路上行線橋梁加固人員。（3）機具設(shè)備情況：施工所需的機具鋼筋探測儀，預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備，攪拌機等已經(jīng)進(jìn)場。三、具體施工工藝1、橋梁加固方案遵循以下原則：（1）加固施工在不影響正常行車的條件下進(jìn)行；（2）盡量控制新增聯(lián)結(jié)重量，減小加固后梁跨中的恒載彎矩；（3）優(yōu)先考慮在梁端附近設(shè)置新增聯(lián)結(jié)；（4）新增聯(lián)結(jié)的位置盡量避開原梁預(yù)應(yīng)力束密集的區(qū)域；（5）為保證加固效果，新增聯(lián)結(jié)按預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)考慮；（6）加固用施工機具盡量小型化。（7）混凝土灌注盡量利用“天窗”點施工。本工程點多線長，比較分散，且工期較短，多座橋梁同時施工不會產(chǎn)生影響，所以本工程擬劃分四個施工項目部平行進(jìn)行，每個項目部按工程量配備勞力和機械，采用多開工作面，平行流水的施工方法組織施工。施工平臺采用簡易輕型移動吊籃平臺（附簡圖），鋼筋位置采用鋼筋探測儀探測位置，橫向預(yù)應(yīng)力筋孔位采用水鉆成孔，鋼筋人工綁扎，模板支立在利用兩梁底凸緣橫放的方木支架上，模板采用木模，橫向預(yù)應(yīng)力筋初張拉完成后即可灌注混凝土，混凝土由橋面梁縫間的灌注槽灌注，施工時不能破壞既有梁間縱向擋碴塊。滾筒式攪拌機拌制混凝土，插入式振搗器振搗，涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)生，待混凝土強度、彈性模量達(dá)到設(shè)計值的80%后，進(jìn)行終張拉并封錨。2加固施工工序：探測加固位置梁體腹板內(nèi)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋實際分布狀況→ 確定橫向預(yù)應(yīng)力筋的位置→ 腹板鉆孔→ 混凝土表面鑿毛及鉆錨固筋孔→ 埋設(shè)錨固筋→ 綁扎普通鋼筋→ 布設(shè)無粘結(jié)鋼絞線→ 橋面設(shè)置混凝土灌注口→ 立?！?兩片梁用硬木頂緊→ 初張拉→ 灌注混凝土→ 養(yǎng)護(hù)→ 拆模→ 混凝土表面涂刷養(yǎng)護(hù)劑（或灑水養(yǎng)護(hù)）→ 撤去兩片梁間頂緊硬木→ 終張拉→ 切割外露鋼絞線及封錨。2.1主梁腹板內(nèi)鋼筋位置的探測⑴ 在圖紙標(biāo)明的設(shè)計鉆孔位置附近，用鋼筋位置探測儀探明梁體腹板內(nèi)鋼筋的實際分布狀況，再確定橫向預(yù)應(yīng)力筋的穿越腹板的位置，以免鉆傷梁內(nèi)既有鋼筋。⑵ 探測時，先探測水平鋼筋，再探測豎向箍筋。⑶ 梁體表面不平整，將會影響鋼筋位置探測儀的探測結(jié)果，遇此情況需事先把梁體表面打磨平整，或用水泥砂漿加107膠將梁體表面涂抹平整。⑷ 探測出的梁內(nèi)實際鋼筋位置應(yīng)在梁體表面上做出醒目的標(biāo)記。2.2橫向預(yù)應(yīng)力筋的鉆孔位置⑴ 鉆機安裝時，先安裝脹管螺栓，并把鉆機底盤固定在梁體腹板上。⑵ 調(diào)節(jié)鉆機底盤上的四個螺栓，是鉆桿保持水平，并垂直于腹板，然后接通水源，即可開鉆。鉆孔時，應(yīng)使鉆桿保持平穩(wěn)，以免鉆出斜孔或損壞鉆機、鉆桿。⑶ 當(dāng)一片梁鉆孔完成后，穿入一根直鋼筋，再次核對對面另一片梁上的鉆孔位置，以保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線順利穿過，避免彎折。⑷ 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線最大外徑為15.24mm。⑸ 鉆孔時不得損傷梁內(nèi)既有鋼筋。2.3普通鋼筋錨固及橫向預(yù)應(yīng)力筋安裝2.3.1普通鋼筋錨固⑴ 按圖紙要求確定水平錨固鋼筋、橫隔板側(cè)面及橋面板底面錨固筋的數(shù)量及位置，錨固φ16鋼筋的鉆孔直徑為24mm，鉆孔深度不少于12cm。如果孔位遇到梁內(nèi)鋼筋，可適當(dāng)移動位置。⑵ 成孔后，孔眼必須用水清洗干凈，否則將影響鋼筋的錨固效果。⑶ 新增橫隔板、水平聯(lián)結(jié)板與梁體結(jié)合面鑿毛、清除浮漿，并清洗干凈，以增加新老混凝土之間的粘結(jié)。⑷ 在橋面梁縫間設(shè)置灌注口，每塊跨中腹板上部水平連接板上宜設(shè)2個灌注口，并安裝灌注槽，要求混凝土能順利下落。⑸ 有橫向預(yù)應(yīng)力筋的水平聯(lián)結(jié)板，錨固鋼筋采用錨固劑，錨固劑應(yīng)符合TB/T2093-2002標(biāo)準(zhǔn)的要求。錨固包的紙袋不得破損、開線，封口應(yīng)結(jié)實，外觀平直。選用30號錨固包，一次可錨固3-4根鋼筋。⑹ 錨固劑可在小瓷盆中攪拌，干濕程度以手握成團(tuán)為宜。因錨固劑初凝時間較短，一次攪拌不宜過多，一般以3-5個錨固包為宜。⑺ 把攪拌好的錨固劑填滿孔眼后，迅速插入待錨固的鋼筋，并打緊，抹平孔眼。⑻ 梁斷橫隔板無橫向預(yù)應(yīng)力筋，錨固鋼筋采用FH-E131型植筋膠，錨固工藝按產(chǎn)品使用要求進(jìn)行。2.3.2橫向預(yù)應(yīng)力筋安裝⑴ 橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線按設(shè)計留夠工作長度后，使用前再剝除兩端的套管，并擦干凈外露預(yù)應(yīng)力筋表面的油脂。⑵ 橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿入安裝就位，并使預(yù)應(yīng)力筋保持水平、順直。⑶ 待普通鋼筋綁扎及橫向預(yù)應(yīng)力筋安裝完畢，即可立模板。3.模板及其安裝⑴ 豎向橫隔板、水平聯(lián)結(jié)板的模板可用鋼材或木料制作。⑵ 模板具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能安全可靠的承受新灌注混凝土的重力、側(cè)壓力、列車和附著式振動器的振動荷載。⑶ 模板表面平整、接合嚴(yán)密、便于拆卸。⑷ 模板表面應(yīng)涂脫模劑。⑸ 模板依托在混凝土梁上，以確保列車過橋時模板與梁體無相對位移。4.千斤頂標(biāo)定⑴ 千斤頂、油表、油泵在使用前須進(jìn)行配套標(biāo)定。油壓表應(yīng)選用防振型，油表精度不低于1.0級。標(biāo)定實驗應(yīng)在國家二級以上的計量檢測單位進(jìn)行。⑵ 配套標(biāo)定后的有效期為一個月，或不超過200次張拉作業(yè)。⑶ 經(jīng)過標(biāo)定的千斤頂、油表、油泵必須配套使用。⑷ 經(jīng)過更換配件的張拉千斤頂、壓力油表必須重新標(biāo)定。⑸ 橫向預(yù)應(yīng)力筋下料前，準(zhǔn)確量測預(yù)應(yīng)力筋位置處兩片梁外側(cè)間的實際長度，并以此計算下料長度，各根預(yù)應(yīng)力筋使用時，對號入座。⑹ 預(yù)應(yīng)力筋安裝就位后，兩端放置16mm厚的錨下鋼墊板。鋼墊板需用環(huán)氧水泥粘貼在梁上。錨具須使用張拉短預(yù)應(yīng)力筋專用的DSM15-1型低回縮夾片錨。被動端的預(yù)應(yīng)力筋露出錨具30mm即可，主動端的預(yù)應(yīng)力筋須露出錨具300mm，供千斤頂張拉時使用。⑺ 豎向橫隔板、水平聯(lián)結(jié)板所需的橫向預(yù)應(yīng)力筋全部安裝完畢后，必須在梁內(nèi)橫隔板、水平聯(lián)結(jié)板位置的上、下方楔入硬質(zhì)木塊。在以上準(zhǔn)備工作完成后、混凝土灌注前，應(yīng)進(jìn)行橫向預(yù)應(yīng)力筋初張拉。油泵進(jìn)油要緩慢平穩(wěn)，到預(yù)定張拉噸位后即可回油卸荷，初張拉時每根預(yù)應(yīng)力筋張拉力為39KN。全部預(yù)應(yīng)力筋初張拉完成后，應(yīng)立即灌注混凝土。5.混凝土原材料及成型5.1原材料選擇及儲存⑴ 水泥應(yīng)選用符合GB175-1999《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)中的525#普通硅酸鹽水泥，每批水泥必須有廠方提供的質(zhì)保單。⑵ 若對水泥質(zhì)量有異議時或水泥的儲存期過長，抽取水泥樣品到水泥質(zhì)量監(jiān)督檢測中心（站）進(jìn)行復(fù)檢。⑶ 水泥應(yīng)儲存在干燥通風(fēng)的環(huán)境中。⑷ 選用符合JGJ52-1992《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》的中粗河砂。⑸ 選用符合JGJ53-1992《普通混凝土用碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》的5-20mm或5-25mm碎石。⑹ 拌合用水符合JGJ63-1989《混凝土拌合用水標(biāo)準(zhǔn)》的要求。5.2混凝土的配合比⑴ 混凝土的配合比必須根據(jù)砂、石料的實際情況通過實驗確定，當(dāng)料源發(fā)生變化時，配合比必須通過實驗作相應(yīng)調(diào)整。⑵ 混凝土的拌合物的和易性以坍落度8-10cm為宜。⑶ 混凝土28天強度應(yīng)達(dá)設(shè)計要求。⑷ 為保證新灌混凝土不出現(xiàn)收縮裂縫，伴制混凝土?xí)r，宜摻入膨脹劑，摻量由實驗確定。5.3混凝土攪拌⑴ 混凝土拌合物采用滾筒式攪拌機拌制，攪拌時間不低于3分鐘。⑵ 混凝土的每一組份采用計量合格的稱量工具準(zhǔn)確稱量，其稱量的允許誤差：水泥為±2%，砂子及石子為±3%，水及減水劑為±1%。⑶ 混凝土的攪拌程序為：水泥+砂子+石子+減水劑 干拌均勻 +2/3的用水量拌合 拌合 +剩余的水?dāng)嚢瑁ㄖ敝涟韬衔锏暮鸵仔詽M足施工要求） 出料。
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橋梁中的主要加固施工方案？
橋梁中的主要加固施工方案是非常重要的橋梁加固施工方案，方案的制定是為橋梁加固施工方案了更好的加固施工，每個細(xì)節(jié)的處理都要落實才能做到最好。中達(dá)咨詢就橋梁中的主要加固施工方案和大家說明一下。
采取加固的方法提高橋梁承載力、抗彎能力、抗剪能力、荷載等級等是最經(jīng)濟(jì)、最簡單和最適用的措施,依據(jù)不同的橋梁現(xiàn)狀和加固要求可以采取不同的方法。本文主要介紹工程中常用的幾種方法,以與同行交流。
1橋梁加固改造的技術(shù)途徑及設(shè)計原則
1.1主要技術(shù)途徑
橋梁加固一般是通過對構(gòu)件的補強和結(jié)構(gòu)性能的改善來恢復(fù)或提高現(xiàn)有橋梁的承載能力,以延長其使用年限,適應(yīng)現(xiàn)代交通運輸?shù)囊蟆Ｆ涓脑斓闹饕夹g(shù)途徑有:加強薄弱構(gòu)件、增加輔助構(gòu)件、改變結(jié)構(gòu)體系、減輕恒載、加固墩臺及基礎(chǔ)等。
1.2加固方案確定原則
一般認(rèn)為滿足以下條件,加固方案才基本可行:比重建新橋可以節(jié)約大量的投資和材料,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益;橋梁經(jīng)加固改造之后,無論結(jié)構(gòu)性能、承載力還是耐久性方面都能達(dá)到使用要求;橋梁的下部結(jié)構(gòu)具有足夠的潛力。
2橋梁加固的幾種常見方法
2.1加大截面加固法
加大截面法,也稱為外包混凝土加固法,是用增大混凝土結(jié)構(gòu)物的截面面積和配筋進(jìn)行加固的一種方法。這種加固方法要求被加固的橋梁下部結(jié)構(gòu)能夠承受更多的自重,能夠提供更高的承載力。通常情況下,以加厚橋面板或加大主梁的梁肋寬度為主。
2.2預(yù)應(yīng)力加固法
預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力的鋼拉桿對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法,適用于要求提高承載力、剛度和抗裂性及加固后所占用空間小的橋梁。可分為預(yù)應(yīng)力拉桿加固和預(yù)應(yīng)力撐桿加固,其中預(yù)應(yīng)力拉桿加固主要用于受彎構(gòu)件,以梁身為錨固體,通過預(yù)應(yīng)力張拉對梁的受拉區(qū)域施加外力,以抵消結(jié)構(gòu)本身的自重,減少車輛荷載作用下的應(yīng)力,能夠減少梁體出現(xiàn)過多的裂縫,以及減小裂縫寬度。預(yù)應(yīng)力撐桿加固主要用于橋梁下部結(jié)構(gòu)的軸心受壓墩柱,但在實踐中橋梁墩柱加固也很少采用這種方法。
2.3外部粘鋼加固法
外部粘鋼加固法是一種采用化學(xué)粘結(jié)劑將鋼板直接粘貼在混凝土構(gòu)件表面,使之與構(gòu)件形成受力整體,以提高承載力、增大延性、剛度和滿足正常使用要求的加固方法。
2.4粘貼FRP加固法
粘貼FRP加固法[2]是采用高強度或高彈性模量的纖維復(fù)合材料,用專門配置的粘貼樹脂或浸漬樹脂粘貼在橋梁混凝土構(gòu)件表面,使之與原構(gòu)件形成整體共同受力的加固方法。
目前,結(jié)構(gòu)工程中常用的FRP材料有玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP)3種,其中以碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)應(yīng)用更多。本文著重概述采用CFRP的加固方法及實際工程應(yīng)用。
碳纖維布纖維方向分為單向和雙向2種,其中以單向布應(yīng)用為主。碳纖維布具有高的強度重量比和剛度重量比率、良好的抗疲勞性及高的耐久性、耐腐蝕、熱膨脹系數(shù)低等特點。
當(dāng)被加固的橋梁結(jié)構(gòu)處于特殊環(huán)境時,應(yīng)根據(jù)具體情況選用其橋梁加固施工方案他防護(hù)材料。目前,粘貼碳纖維布加固方法往往輔以裂縫灌漿、封閉等方法。
與其他加固方法相比,碳纖維布加固技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在:高強高效,可設(shè)計性強;基本不改變原結(jié)構(gòu)外觀,不會對原結(jié)構(gòu)造成損害;運輸儲存、施工更方便、快捷,容易保證施工質(zhì)量而且后期維護(hù)費用低;其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在耐候性、腐蝕性以及抗疲勞性能等方面更加突出。但應(yīng)用此法對橋梁進(jìn)行加固時,應(yīng)充分考慮纖維的方向布置,合理的材料連接方式、連接尺寸、連接位置粘結(jié)材料的性能指標(biāo)。尤其是施工過程的質(zhì)量控制,一定要按正常的施工程序進(jìn)行,否則會影響橋梁加固效果。
3應(yīng)用實例
某橋于上世紀(jì)70年代初建成:上部構(gòu)造為4孔跨徑L=16.8m的少筋微彎板工字梁組合的裝配式鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu),無橫梁,橋面凈空為凈-7m+2×0.25m,下部構(gòu)造為鋼筋混凝土雙柱式灌注樁墩及重力式橋臺。
原橋上部構(gòu)造采用1966年1月出版的《少筋微彎板與工型梁組合的裝配式鋼筋混凝土上部構(gòu)造試用圖紙》,設(shè)計荷載為汽-13,拖-60。
3.1加固前病害調(diào)查
在確定加固方案前,對舊橋現(xiàn)狀進(jìn)行了全面調(diào)查,全橋主梁4×5片。根據(jù)實際損壞情況,對2～4孔的15片主梁、微彎板、支座、橋墩(臺)及附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了細(xì)致的檢查。
3.1.1主梁
施工質(zhì)量較差,各部位尺寸沿跨徑不一致。單根主梁最多發(fā)現(xiàn)裂縫51條,裂縫寬度最寬為4mm。有豎直裂縫,也有斜裂縫、水平裂縫,斜裂縫與水平方向夾角為40～80°。豎向裂縫主要分布在主梁腹板下部(主要在跨中8.5m范圍內(nèi))且下寬上窄;斜裂縫主要分布在端部4m范圍內(nèi);水平裂縫主要分布在梁端。主梁局部鋼筋外露,產(chǎn)生銹蝕。
3.1.2其他
微彎板施工質(zhì)量較差,底部非常粗糙,局部有細(xì)微裂紋。支座為鋼板支座,鋼板銹蝕嚴(yán)重,有大塊蝕塊脫落。支座附近主梁砼有壓碎現(xiàn)象。1號橋臺錐坡破損,3號橋墩發(fā)現(xiàn)一處空洞現(xiàn)象。部分欄桿傾斜,瀉水孔堵塞,橋面上梁間隙較大,車輛通過時振動大、噪聲大。
3.2加固設(shè)計
根據(jù)調(diào)查情況,筆者主要針對主梁進(jìn)行加固設(shè)計。
主梁采用CYMAXL3002C碳纖維片材進(jìn)行加固,主要性能指標(biāo)有:設(shè)計厚度0.167mm;抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)偏差40MPa;抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值
4108MPa;抗拉強度平均值4233MPa;彈性模量236GPa。計算中,考慮到碳纖維片材與主梁砼之間的密合性,對材料的抗拉強度設(shè)計值取用折減系數(shù)0.8。經(jīng)計算,主梁跨中底部碳纖維材料厚度需0.25mm,故采用2層。加固設(shè)計見圖1所示。
3.3加固要點
(1)支座更換采用5個液壓千斤頂將整孔梁一端整體同步頂起,更換支座。將梁體頂升后,取出原銹蝕支座,將墩臺支承墊石處和梁底面清洗干凈,去除油垢用環(huán)氧樹脂抹平。支座墊石建議采用樹脂砼,以迅速增長強度,加快施工進(jìn)度。
新支座安裝前應(yīng)進(jìn)行全面檢查和力學(xué)性能檢驗,安裝過程中不能碰撞新支座。新支座重心對準(zhǔn)梁的計算支點,使支座受力均勻。
(2)裂縫處治裂縫寬度0.2mm時采用化學(xué)灌漿修復(fù)。
(3)碳纖維材料粘貼施工時應(yīng)從梁底至梁肋頂部方向進(jìn)行。先對混凝土表面作清洗處理,配置并涂刷底層樹脂、配置找平材料并對構(gòu)件表面進(jìn)行清平處理、配置并涂刷浸漬樹脂或粘結(jié)樹脂。粘貼時碳纖維布應(yīng)與砼表面完全密合,粘貼完畢再對其表面進(jìn)行防護(hù)處理。
3.4評定
對原有橋梁進(jìn)行汽220荷載的靜載試驗,測定加固后橋梁控制截面的應(yīng)力(應(yīng)變)、撓度等技術(shù)參數(shù),鑒定其承載能力。
由所測數(shù)據(jù)分析看出,碳纖維加固少筋微彎板工型組合梁的方法切實有效,經(jīng)加固后的主梁具有一定承載潛力。
4結(jié)語
本文介紹了當(dāng)前舊橋加固的幾種主要方法,著重探討了碳纖維材料在舊橋加固中的應(yīng)用。通過具體的加固實例,說明經(jīng)過碳纖維布加固的橋梁構(gòu)件能大幅度提高梁板的抗彎、抗剪性能,并能提高橋梁構(gòu)件剛度和延性,起到抑制開裂和降低撓度的作用。相信這種新材料、新工藝經(jīng)過更多的工程實踐檢驗和完善,會有更大的應(yīng)用前景。
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大橋橋梁加固方案探討？
某橋于2009年建成通車，后因橋梁長期過往超載土石方車輛，2012年發(fā)現(xiàn)橋梁出現(xiàn)支座變形、預(yù)應(yīng)力板有滲水等缺陷。該橋梁總長240.00m。本橋上部結(jié)構(gòu)采用20m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩臺、樁基礎(chǔ)。
修補前存在缺陷：中幅一預(yù)應(yīng)力板處有滲水現(xiàn)象。支座部分變形嚴(yán)重，發(fā)現(xiàn)有明顯的損傷狀況。部分結(jié)合部位由于長期荷載作用下產(chǎn)生裂縫，混凝土破損處鋼筋銹蝕嚴(yán)重，所有支座鋼墊板外露部位銹蝕嚴(yán)重，雨水滲漏導(dǎo)致四氟板支座鋼墊板銹蝕。
該橋梁主要加固內(nèi)容為混凝土表層缺陷處理、上部梁板粘貼碳纖維布、下部結(jié)構(gòu)支座更換等。
1混凝土缺陷修補
1.1混凝土破損區(qū)域的清理及修補
（1）混凝土破損區(qū)域的清理
蜂窩、麻面、松散、空洞、破碎、剝落、夾砂等損傷部位及鋼筋外露區(qū)域，采用高速射水法將松散、污損的部位清除，使該部位露出堅硬密實的部分，并保證該部位無油污、油脂、蠟狀物、灰塵以及附著物等影響效果物質(zhì)。
（2）混凝土破損區(qū)域的修補
對清理好的混凝土破損、露筋區(qū)域采用樹脂型修補砂漿進(jìn)行修補，使該區(qū)域達(dá)到密實平整。
修補施工工序：
a.改性環(huán)氧砂漿修補
首先將缺損部位表層劣質(zhì)混凝土鑿除，直至露出新鮮、密實混凝土，剔除修補結(jié)合面的表層浮石，清除修補面的油污以及一切附著物，修補結(jié)合面鑿毛鑿平、整齊劃一，對小面積修補需在修補區(qū)邊緣鑿一道2～3cm深、3～5cm寬的齒槽；對外露的鋼筋表面進(jìn)行人工除銹防銹處理并采用高壓水沖洗干凈；在保持結(jié)合面干燥的情況下，刷涂一層環(huán)氧樹脂膠液，并立即攤鋪環(huán)氧砂漿，用力壓平抹光。
b.環(huán)氧混凝土修補
孔洞以及深度超過6cm的深層疏松區(qū)擬按下列方法進(jìn)行修補：
首先將疏松區(qū)劣質(zhì)混凝土鑿除，其周邊宜鑿成規(guī)則的多邊形，開鑿范圍以見新鮮、鑿實混凝土為止，開鑿區(qū)以及孔洞的四周邊宜做成臺階狀，臺階高差不小于3cm為宜；剔除修補結(jié)合面（開鑿后的表面）的表面浮石，并用高壓射流技術(shù)清洗開鑿表面；在保持結(jié)合面干燥的情況下，涂刷二層環(huán)氧樹脂膠液后，立即立模澆筑環(huán)氧混凝土并振搗密實，自然養(yǎng)護(hù)7天后，用環(huán)氧膠液在縱橫向分批涂抹二度。
2墩臺裂縫封補
裂縫修補的基本原則：
對橋梁裂縫進(jìn)行處理的基本原則是：對于寬度大于或等于0.20mm的裂縫，采用注漿修補法；對于寬度小于0.20mm的裂縫，直接采用封閉的方法。
2.1注漿封縫
對于大于0.20mm的裂縫，采用注漿補縫方法，其材料、機具及補縫辦法如下：
注漿補縫材料及機具：注漿補縫需要采用T型活塞式彈力補縫器、TQ型注漿嘴、TK型注縫膠、TZ型封縫膠及其他一些輔助材料和機具。其主要工藝如下：
（1）確定注漿嘴位置，并預(yù)先貼上膠布，按裂縫越細(xì)小間距越小的原則布置，一般在10～15cm之間，一條縫至少布置兩個注漿嘴。
（2）配制封縫用膠，用刷子涂刷在裂縫上，封閉裂縫。
（3）揭去設(shè)嘴處的膠布，以粘嘴用膠將注漿嘴跨縫粘牢。
（4）待粘膠嘴硬化后，重新在注漿嘴處及裂縫上補刷一次封縫用膠以達(dá)到不漏漿的要求，特別注意注漿嘴接縫處的封閉。對于空心板如板裂裂縫上升至空心部，應(yīng)進(jìn)行兩次注漿處理。
（5）開始注漿前，先配制注縫漿，配制要適量，一次用完。
（6）將補漿器出漿嘴插入注縫漿液中，提升活塞吸入漿液。將補縫器插到注漿嘴上，拉緊手環(huán)使皮筋伸長，將手環(huán)架在活塞后座上。利用皮筋的彈力，推進(jìn)活塞使?jié){液壓入裂縫。
（7）觀察相鄰的主漿嘴，當(dāng)流出漿液時，說明兩嘴間已注入漿液，松開手環(huán)，將補縫器移至另一個注漿嘴上使用。
（8）全部裂縫注完后，第二天就鏟除注漿嘴和封縫材料，清理裂縫表面。用白水泥和ZV膠調(diào)成與混凝土一樣的顏色，涂刷在裂縫表面。
2.2封閉裂縫
對于小于0.20mm的裂縫，采用ZV型修補膠與水泥配制成聚合物水泥漿直接涂刷在裂縫表面進(jìn)行封縫，其施工方法是：
（1）先清除混凝土表面的粉塵、油污，用水濕潤混凝土表面；
（2）配制聚合物水泥漿，配制時盡量將顏色調(diào)到與原混凝土接近。第一層稀一些，ZV修補膠：水泥=1:0.8；以后基層干一些，ZV修補膠：水泥=1：1；
（3）涂刷，一般涂3～4遍，前一遍干后再涂一遍，涂刷方向前后兩次互相垂直。
3粘貼碳纖維加固
3.1施工工藝流程
粘貼碳纖維布施工工藝流程如圖所示。
3.2施工準(zhǔn)備
對所使用碳纖維片材、配套樹脂、機具等作好施工前的準(zhǔn)備工作。
3.3混凝土表面處理
清除橫梁表面劣化混凝土，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。對裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理。被粘貼的混凝土表面打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面。轉(zhuǎn)角粘貼處進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不小于20mm。最后把混凝土表面清理干凈并保持干燥。
3.4涂刷底膠
按照產(chǎn)品生產(chǎn)廠提供的工藝規(guī)定配制底膠；然后采用滾筒刷將底膠均勻涂抹于混凝土表面，底膠表面指觸干燥后，盡快進(jìn)行下一道工序的施工。若當(dāng)天未粘貼碳纖維布時，第二日應(yīng)用干布擦拭已固化的底膠表明，并讓其自然風(fēng)干后才可進(jìn)行下到工序。
3.5找平處理
對混凝土表面凹陷部位用修補膠填補平整，不留有棱角。轉(zhuǎn)角處應(yīng)采用找平材料修理成為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。待找平材料指觸干燥后進(jìn)行下一道工序的施工。
3.6粘貼碳纖維布
(1)按設(shè)計要求的尺寸裁剪碳纖維布。避免在運輸、放置、裁剪及粘貼過程中受彎折或浸水。
(2)按工藝規(guī)定配制膠材，根據(jù)粘接膠的標(biāo)準(zhǔn)用量，計算出所涂布面積的需用量，視現(xiàn)場氣溫等實際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按粘接膠使用說明規(guī)定的比例把粘接膠主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動攪拌器攪拌均勻。
(3)用干燥的滾筒將浸漬膠均勻涂刷于構(gòu)件表面，進(jìn)行下層樹脂作業(yè)。300g/m2的纖維片，用量約500～600g/m2，作業(yè)方式同底涂。
(4)粘貼碳纖維布于下層樹脂上，用專用的滾筒在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復(fù)碾壓，使樹脂膠液充分浸漬碳纖維布，消除氣泡和除去多余樹脂，使碳纖維和底層充分粘接。
及時檢查有無未密合現(xiàn)象，若有，則以美工刀順纖維方向剪開，充分注滿樹脂后壓平。
(5)碳纖維片材與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量可用小錘輕輕敲擊或手壓碳纖維片材表面方法來判斷，總有效粘結(jié)面積不應(yīng)低于95%。如有空鼓現(xiàn)象應(yīng)加以相應(yīng)處理：用刀片將碳纖維布劃開，然后采用注射器針管將調(diào)制好的粘接膠注入空鼓或氣泡內(nèi)填充至密實。在箱梁外側(cè)做碳纖維布加固的外表面浸漬樹脂固化后，在其表面再涂刷一道浸漬膠作為加厚保護(hù)層，用量為50～100g/m2。
(6)養(yǎng)護(hù)
粘貼碳纖維布后需自然養(yǎng)護(hù)24小時，以達(dá)到初期固化，并保證固化期間不受干擾。在粘貼碳纖維布的初期固化強度未形成之前，碼頭上禁止機動車通行。
(7)表面防護(hù)。
在粘貼碳纖維并形成復(fù)合材料凝膠固化后，在復(fù)合層表面施加丙烯酸聚氨酯面漆，厚度為90μm。
4更換支座施工
4.1支架搭設(shè)
在相鄰的一組支座處搭設(shè)兩個支架，支架采用鋼管支架，上鋪跳板，在四周安裝防護(hù)網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。
4.2支座檢查
在施工平臺上對板梁下端支座逐一進(jìn)行檢查。
4.3梁板頂升
根據(jù)所施工橋梁的具體情況，采用梁板整體頂升更換支座的施工方案。首先根據(jù)梁板的重量選擇抬升重量大于梁板3倍的超薄千斤頂，千斤頂?shù)膫€數(shù)根據(jù)梁板的數(shù)量決定。油壓千斤頂應(yīng)保持油路良好，各串聯(lián)千斤頂油壓均勻，以免在頂升過程中出現(xiàn)不均勻頂升，千斤頂上應(yīng)安裝高度測量尺，以便可以準(zhǔn)確控制頂升高度。
為了保證頂起過程中不至于損傷梁底，在梁底與千斤頂設(shè)備接觸處用厚2cm的木板墊實，確保軟接觸密合。
在正式頂升前應(yīng)進(jìn)行試頂，以消除支撐本身的非彈性變形或沉降，試頂高度為1cm。
4.4臨時支撐
頂升到位后，在梁底安放預(yù)先準(zhǔn)備的楔形枕木及預(yù)制鋼板進(jìn)行臨時支墊，支墊要求牢固可靠，支墊過程不可放松千斤頂，還需設(shè)置橫向臨時支撐，確保穩(wěn)定性和安全。
4.5更換支座
支墊完成之后將舊的支座取出，先認(rèn)真清除原梁底不銹鋼板和鋼墊板上的銹跡及污垢，使表面露出金屬光澤，噴涂環(huán)氧防銹漆防腐。
防腐處理完成后，用水平量尺檢查支座下墊石是否平整，能否滿足安裝要求，如不平整則采用砂漿或砂輪找平，務(wù)必確保支座水平。對墊石表面的油污及浮漿表面要打磨清除干凈。
在安放新支座前，還需在原支座位置及新支座表面進(jìn)行十字定位，以確保支座更換后位置準(zhǔn)確；對于由于梁體安裝不當(dāng)或梁底表面不平整所造成的支座偏壓，可采用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行脫空部位的局部填充，以保證支座全截面受壓；在安裝支座之前將四氟板支座中的四氟板表面的儲油槽內(nèi)的硅脂充滿，保證四氟板表面和不銹鋼表面的潔凈，不得有損傷、拉毛現(xiàn)象；同時按要求安裝支座防塵罩。全部工作做完后，先將梁底的臨時支撐解除，然后下落梁體就位。
5結(jié)束語
該大橋通過對混凝土表層缺陷處理、上部梁板粘貼碳纖維布、下部結(jié)構(gòu)支座更換等方案的落實，增強了結(jié)構(gòu)的耐久性和空心板的承載力。
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