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橋梁加固

發布日期:2020-07-15

1.橋梁支座更換與橋梁同步頂升

頂升技術是一種新型的橋梁施工技術,以前主要應用于房屋建筑工程糾偏和橋梁的頂推施工工藝中。近年來,隨著交通運輸業的迅猛發展,頂升工藝更多的被用于既有橋梁的技術改造和橋梁由于各種原因所產生的偏差、病害的校正中。

頂升施工注意事項及建議

(1)施工中尤其要注意施工安全保障措施,對進場的支座的規格性能要逐個進行檢查,確保其大小、性能合適;支座墊石必須調平,待環氧樹脂砂漿或快硬混凝土形成強度后方可落梁。

(2)頂升過程中會遇到將原結構部分構件予以拆除或鑿除的情況,在拆除或鑿除過程中應避免野蠻施工,以免對原結構產生不必要的損傷和破壞。

(3)施工中使用的化學膠粘劑屬于易燃化學物品,應密封存儲,遠離火源,避免陽光直射。工作場地嚴禁煙火,保持通風。施工時,要采取相應的勞動保護措施,不得隨便丟棄殘留的化學膠粘劑,而應按環保要求來處理。避免對環境造成污染和危害。

(4)若在橋梁頂升過程中要中斷交通或加強交通管制,應做好施工期間的交通組織,并與施工進度配合好。對頂升過程中出現的異?,F象要及時和相關部門溝通,提出處理對策。

(5)結構構件的加固改造應嚴格按照施工設計圖進行施工。施工順序及步驟應符合施工設計要求,若施工單位采用其他組織方案,應進行確認后方可施工。

(6)施工過程中應仔細查閱相關部位的設計詳圖。

(7)頂升單位在開工前,必須做好完整的施工方案和各項可行的應急措施,確保施工安全和結構物安全

2.橋梁伸縮縫更換及安裝

        伸縮縫是橋梁結構的重要構件之一。 具有伸縮、承重、防水、平整等功能。具有剛度高、耐久性強、整體性好,能夠滿足橋梁的路用性要求。且能將車輛垂直、水平荷載通過支承結構傳遞給橋梁梁體,能滿足橋梁縱橫向位移、梁端翹曲發生轉角變化,保證橋梁上部結構在溫度變化、混凝土收縮和徐變、以及荷載作用下,在該處的變位能夠得以實現,而不產生額外的附加內力,很好的保證了行車的安全、平順。

        但是近幾年,隨著交通量的日益增長,高速重載車輛的行駛,使橋梁產生了不同程度病害,特別是設置在梁端構造薄弱部位的橋面伸縮縫部分。由于其直接承擔車輛反復荷載作用,又大多暴露在大自然中,受到各種自然環境的影響,經常會發生各種不同程度的損壞。橋面伸縮縫的損壞,影響了橋梁的正常使用,增大了養護維修的工作量,增加了養護費用的投入,造成了不良社會影響。

病害伸縮縫的更換養護已經成為公路安全重要環節之一。

3.橋梁梁體加固

a.粘貼碳纖維布加固

        粘貼碳纖維布是對橋梁梁板 進行補強的一種加固方法。碳纖維材料具有強度高、重量輕、抗腐蝕、耐老化、耐熱性能好、能夠保持結構原狀、施工便捷等特點,并能有效地封閉混凝土裂縫,抑制裂縫的擴展。其高彈性模量的特性約束了混凝土結構裂 縫的生成與擴展,改變了裂縫的形態,使裂縫變成分散的細微裂縫,提高了混凝土構件正常使用的壽命及耐久性。 

        采用碳纖維布加固橋梁能最小程度地改變原有結構的應力分布,保證在設計荷載范圍內與原結構共同受力;將抗拉性能優良的碳纖維布用粘結材料粘貼到梁體底面或箱梁內壁上,使其與原結構一起參與受力,即碳纖維布可以與原結構內布置的鋼筋一道共同承受拉力,以提高橋梁的承載能力。 

        采用碳纖維布加固橋梁,施工無需大型施工機械,占用場地少,碳纖維布是一種柔性材料,可以任意裁剪,便于施工,適用于不同的結構。

b.粘貼鋼板加固

1.工法特點  

        采用特殊結構膠在結構梁的底部(梁鋼板在梁底粘貼有困難時,也可包括梁側一定高度范圍)粘貼鋼板,梁端部采用扁鋼條帶對受彎構件的斜截面受剪承載力進行加固時,應粘貼成垂直于構件軸線方向的加錨在封閉箍或其他有效的U形箍,達到在原有結構截面增大有限的前提下,發揮受損構件或大大提高原有結構構件的承載能力  

2.適用范圍及條件  

    2.1適用范圍    

        本方法適用于對鋼筋砼受彎、大偏心受壓和受拉構件的加固;  

    2.2適用條件  

        采用本規范規定的膠粘劑粘貼鋼板加固混凝土結構時,其長期使用的環境溫度不應高于60°,處于特殊環境(如高溫、高濕、介質侵蝕、放射等)的混凝土結構采用本方法加固時,除應按國家現行有關標準的規定采取相應的防護措施外,尚應采用耐高溫因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求進行粘貼;

        當被加固構件的表面有防火要求時,應按現行國家標準《建筑防火設計規范》GB50016規定的耐火等級及耐火極限要求,對膠粘劑和鋼板進行防護。

c.灌注鋼板加固

        灌鋼加固又叫外粘型鋼加固法,在使用過程中優先選用厚度不超過5mm的角鋼將所需加固的混凝土柱或梁的四邊進行包裹,用來大幅度提高混凝土柱或梁的截面承載力和抗震能力。

        采用灌鋼加固時,在材料方面應優先選用厚度不小于5mm的角鋼,且角鋼邊長對于所加固的梁和桁架不應小于50mm,對于混凝土柱則不應小于75mm,同時需要沿梁、柱軸線方向每隔一定距離用扁鋼制作箍板或綴板與角鋼焊接。特別需要注意的是,在粘貼角鋼之前,應將所加固構件截面進行打磨成半徑大于7mm的圓角,同時注膠應在型鋼構架焊接完成之后進行,注膠膠縫應控制在3~5mm,局部允許長度不大于300mm、厚度不大于8mm的膠縫,但其位置不得出現在角鋼端部600mm方位之內。

d.裂縫修補

        混凝土結構的橋梁,裂縫是很普遍的病害,甚至預應力結構有些部位都會出現裂縫。當橋梁使用較長時間,由于各種外界因素、內部原因共同影響,一般都會出現裂縫。結構物一旦出現裂縫,其受力截面發生應力重分布,也就意味著有效受力截面變小,結構應力增大,承載能力降低。所以必須針對不同情況對裂縫進行處理。按耐久性要求,如果裂縫細小,裂縫寬度已達穩定,且開裂處不易受雨水浸滲,不易受腐蝕,不再繼續發展,且對結構的強度沒有明顯影響時,可不做處理。如果裂縫寬度<0.15mm且開裂處易受雨水浸滲時,可僅做表面封閉處理,以避免鋼筋銹蝕;裂縫寬度>0.15mm或裂縫已經貫通時,說明裂縫處荷載產生的拉應力超過容許值,所以除采取壓力灌漿法修補裂縫外,還應采取其它加固措施,如粘貼鋼板、加大截面等。

1表面抹灰修補裂縫 

        采用水泥漿、水泥砂漿、環氧基液及環氧砂漿等材料涂抹在裂縫部位的混凝土表面進行修補。 

2表面噴漿修補裂縫 

        噴漿修補是在經鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且高強度的水泥砂漿保護層來封閉裂縫。根據裂縫的部位、性質、維修要求與條件,可分別采用無鋼筋素噴漿、掛網噴漿等修補方法。 

3壓力灌漿修補裂縫 

        壓力灌漿根據灌漿材料的不同可分為:水泥灌漿、瀝青灌漿和化學灌漿。不同的灌漿液其用途、功效也不相同。橋梁結構裂縫修補采用較多的是化學灌漿?;瘜W灌漿中以環氧樹脂材料灌漿及甲丙烯醋類材料進行修補的結構物裂縫效果最好,應用也最廣泛。 

4.樁基加固

        樁基由樁和連接樁頂的樁承臺(簡稱承臺)組成的深基礎(見圖)或由柱與樁基連接的單樁基礎,簡稱樁基。

        若樁身全部埋于土中,承臺底面與土體接觸,則稱為低承臺樁基;若樁身上部露出地面而承臺底位于地面以上,則稱為高承臺樁基。

        建筑樁基通常為低承臺樁基礎。高層建筑中,樁基礎應用廣泛。

        缺陷樁處理常用方法有擴大承臺、原位復樁、接樁、樁芯鑿井法、補樁、補強,改變施工方法,修改設計方案等。

5.植筋加固

        植筋,即在設計部位按設計孔徑鉆至規定深度后,進行清孔,再注入植筋膠,插入鋼筋,使鋼筋與混凝土通過植筋膠可靠地錨固在一起。其錨固效果等同于預埋鋼筋,從而滿足結構傳遞受力要求的一種施工技術。

植筋加固施工時應注意的事項。

注意事項:

1、結構膠完全固化后為無毒材料,但未固化前對皮膚、眼睛有刺激性,而且膠固化后也不易清除,施工人員應注意適當的勞動保護,配備安全帽、工作服、手套等。人體直接接觸后用清水沖洗干凈。

2、周圍環境溫度越高,每次配膠量越大,可操作時間越短。預估適用期內的每次配膠量,以避免不必要的浪費。

3、植筋錨固關鍵是清孔??變惹謇聿桓蓛艋蚩變瘸睗窬鶗δz與混凝土的粘結產生影響,將無法達到設計的粘結強度,影響錨固質量。

4、膠體配制時計量必須準確,否則膠體凝結的時間不好控制,甚至會造成膠體凝結固化收縮,粘結強度降低;膠體配制好后應立即放入孔內。

5、插入鋼筋時要注意向一個方向旋轉,且要邊旋轉邊插入,以使膠體與鋼筋充分粘結。

植筋技術設備簡單,操作方便,效果可靠,其施工要點在于鉆孔深度、孔徑及垂直度一定要保證符合設計要求,且施工中植入鋼筋一定要保持潔凈,對植筋膠的選用一定要嚴格,施工前必須先做試驗,若能保證以上措施,植筋效果能達到要求??偟膩碚f,植筋技術的應用研究,不僅能夠解決既有工程結構由于使用功能變化、不可抗力(指地震等自然災害)、結構老化等原因而需結構加固的問題,而且,還能解決由于設計缺陷、裝潢、施工遺漏等原因造成的需結構加固問題。同時,隨著更多需結構加固工程和改造工程的出現和植筋技術被廣泛的應用及其可靠性被工程界和廣大業主的認可,為植筋技術的應用和研究提供了有利條件。

6.橋面鋪裝

        橋面鋪裝是指鋪筑在橋面板上的防護層,用以防止車輪(或履帶)直接磨耗橋面板,并擴散車輪荷載,也為車輛提供平整防滑的行駛表面。

        一個完整的橋面鋪裝,從上到下通常由以下幾個層次組成:

圖片15.png

橋面鋪裝的組裝

        1.鋪裝主體

        鋪裝主體一般可分為上層和下層兩個層次。

        上層也稱磨耗層或防滑層。用于抵抗車輛荷載對橋面鋪裝產生的磨耗與剪力,提供行車所需要的粗糙度。常采用瀝青混凝土,厚3~4cm。

        下層的主要作用是校正橋面結構的凹凸不平,保證上層的鋪筑厚度,有時也兼有防水作用,一般采用密實型瀝青混凝土,厚度為3~5cm。鋪裝主體的上、下兩層應構成整體,形成穩定、耐久、平整、抗滑的鋪裝。也可不分上、下層,一次鋪筑成鋪裝主體,比如采用12cm厚的鋼筋混凝土。

        2.防水層

        防水層位于鋪裝主體下面,用以阻止由鋪裝表面下滲的水分對橋面鋼板或混凝土內鋼筋的腐蝕。通常采用瀝青砂膠、瀝青油氈等,厚度一般小于2cm。

        3.黏結層

        黏結層也稱首涂層,是位于橋面板與防水層之間的涂抹薄層。設置該層的目的在于保證橋面鋪裝與橋面板良好黏結。常采用瀝青、用橡膠或環氧樹脂等改性的瀝青、樹脂等材料。黏結層也可視作為防水層的一個組成部分。

7.橋面防水

        近年來,我國修建的高速公路無論是設計標準還是施工工藝,就其總體水平而言都有顯著的提高,然而往往通車不到一年就出現早期損壞,其中危害最大、最常見的就是水損害。

        對于瀝青路面,由于其孔隙率較高,沒有防水作用,于是水的滲入和滯留,在溫度和荷載綜合作用下,不僅造成面層的松散、剝落和坑槽破壞,而且,滲入水會造成基層軟化、強度降低,進而誘發面層更加嚴重的破壞。

        同樣,水泥混凝土路面也存在類似問題。另外在道路修建中,各式各樣的橋梁在公路的總里程中占有相當部分比例,在實際工程中也常出現諸如立交橋橋面滲水、鋪裝層剝落、橋面板破碎等問題。

        研究表明,水的滲入是造成這些破壞的最直接和最重要的原因之一。為了保護橋面板,防止車轍或履帶直接磨耗橋面,并借以分散車輪的集中荷載,通常用水泥混凝土和瀝青混凝土鋪裝橋面,而為滿足防水性好、穩定性好、抗裂性好、耐久性好以及層間粘結性好的使用要求,一般都要在橋面鋪裝層間設置防水層。

8.梁、柱子截面加大加固

      增大截面加固法是用增大結構構件或構筑物截面面積進行加固的一種方法,它不僅可以提高被加固構件的承載能力,而且還可以加大其截面剛度,改變其自振頻率,使正常使用階段的性能在某種程度上得到改善,這種加固方法廣泛應用于加固混凝土結構中的梁、板、柱等。

      增大截面加固法具有原理簡單、使用經驗豐富、受力可靠、加固費用低廉等優點,很容易為人們所接受;但它也有一些缺點,如濕作業工作量大,養護周期長、增加結構自重、占用建筑空間較多等,使其應用受到限制。

9.活動護欄改造

        活動護欄是設置在中央分隔帶開口處.為方便特種車輛(如交通事故處理車輛、急救車輛)在緊急情況下通行和一側道路施工封閉時臨時開啟放行的活動設施?;顒幼o欄在正常情況下要求具有一定的隔離性能和防護性能,在臨時開放時應能快速、靈活地移動。

        設置原則

        1、高速公路的中央分隔帶開口處必須設置活動護欄。

        2、設有中間帶的一級公路在禁止車輛掉頭的中央分隔帶開口處應設置活動護欄。

        3、活動護欄應設置在中央分隔帶開口處的公路中心線位置,設置的長度應能有效封閉中央分隔帶開口。

        4、活動護欄的設置高度應與中央分隔帶護欄的高度協調一致?;顒幼o欄上部應設置輪廓標或反射體。設置反射體時,規格為4cm x 18cm,可由反光片或反光膜制作,反光等級應為二級以上,顏色和設置高度應與中央分隔帶輪廓標保持一致。

        5、位于有防眩要求路段的活動護欄上宜設置防眩設施。

        型式選擇

        1、活動護欄可分為插拔式活動護欄和充填式活動護欄兩種構造型式。

        2、選擇活動護欄型式時,應根據所在地區的氣候特點、所在位置的公路條件綜合確定。

        構造要求

        1、插拔式活動護欄由護欄片、反射體、預埋基礎等組成,其中護欄片由直管、彎管、立柱等鋼管構件焊接而成。插拔式活動護欄的每片長度應在2一2. 5m之間?;A可采用預埋套管或抽換式立柱基礎,基礎混凝土的強度等級不得低于C20。插拔式活動護欄的基礎套管頂面高程應高出路面20mm左右,在套管周邊可設置混凝土斜坡。

        2、充填式活動護欄由多塊護欄預制塊連接而成。護欄預制塊可采用塑料或玻璃鋼制作,斷面型式可采用F型或單坡型混凝土護欄的斷面型式,預制塊中空,可以充填水或細砂。充填式活動護欄預制塊的每塊長度不應小于2m,在兩端應設置便于護欄塊連接的企口


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