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最近安全事故频发,工程的安全检查片刻都不能停歇,今天就和大家一起分享一下公路桥梁常见的问题以及它的加固方法。


一、桥梁常见病害

1、伸缩缝:

(1)伸缩缝病害形式 :

间隙大;间隙小;护栏错位;取消伸缩缝;构件丢失;锚固混凝土损坏;滑移箱(杆)断裂

间隙大

间隙小

缝内垃圾

支座耳板开裂

支座剪断

支座脱落

落梁

梁移位

墩柱开裂

伸缩缝病害形式 :

滑移箱(杆)断裂

构件丢失

2、桥面铺装:

环装网裂

沥青铺装碎裂

水泥铺装碎裂

单板受力

3、桥面线形:

4、桥头搭板

5、支座

老化开裂

剪切变形过大

脱空

缺不锈钢板

开裂

移位

外鼓

钢板脱胶

剪短

支座偏位

偏压

钢盆底面混凝土脱空

偏压引起四氟板挤出

箱梁脱离支座

盆式支座承载力不足

6、混凝土缺陷

蜂窝

麻面

裂缝

剥落

露筋

流膏

风化

7、混凝土裂缝:

8、混凝土崩裂

9、墩柱开裂

10、桩基

11、超载车



二、桥梁加固技术

加固的一般原则:

(1)尽量减少对原结构的损伤;

(2)技术可靠,具有长期加固效应,能满足结构耐久性要求;

(3)施工设备简单,施工操作方便;

(4)材料用量少,费用低;

(5)养护工作量少;

(6)加固施工时尽量不中断交通。

桥梁加固的常用方法:

(1)增大构件截面加固技术;

(2)改变结构体系加固技术;

(3)增强桥梁整体性加固技术;

(4)体外预应力加固技术;

(5)裂缝修补加固技术;

(6)粘贴(钢板、碳纤维、钢丝等)加固技术;

(7)支座病害判断及更换;

(8)拉吊索病害判断及更换。

(1)增焊主筋:

(2)增加钢筋混凝土截面:

(3)增设主梁:

(4)增设拱肋:

(5)套拱:

(6)双曲拱肋粘型钢:

(7)拱桥粘贴钢板、碳纤维

(8)腹拱粘贴型钢

2改变结构体系

(1)临时支撑—腹拱:

(2)临时支撑——防落梁

(1)临时支撑—防板剪断

(2)简支变连续

(3)八字撑架法

(4)连续梁斜拉加固

(5)连续梁桁架加固

3增强横向联系:

(1)预制板桥面铺装改造

(2)预制板底增强横向联系(增设横梁)

(3)粘贴钢板

(4)T梁增设横隔板

(5)双曲拱、肋拱、刚架拱增设横系梁

4混凝土裂缝灌胶

(1)将裂缝表面封闭,形成一密闭腔体。

(2)空心板底面裂缝,小箱梁底板、腹板裂缝不能灌胶。

(1)使断裂的原结构恢复为整体。

(2)阻止空气中水气和空中介质腐蚀钢筋及钢绞线。

(1)低压灌胶—壁可法

(2)中压灌胶—空压机配胶罐  

(3)高压灌胶—专用设备

(1)原材料检验—抗压试件

(2)原材料检验—与混凝土粘接

(3)原材料检验——钢—钢粘接

(4)现场检验—固化检验

1)清理封缝胶,检查裂缝表面灌胶饱满情况

2)注意假灌胶

(5)现场检验—取芯检查

1)取芯仅作为验证使用,应尽量少。

2)钻芯钻杆内径一般为3~5cm,取样位置:裂缝未端、两胶嘴中间、裂缝交叉处,芯样深度宜大于10cm,且达裂缝深度。

3)取芯前探测钢筋位置,避开钢筋。

4)取芯孔用环氧树脂砂浆或混凝土封堵。

△灌胶饱满芯样

△取芯钻孔照片

△灌胶不饱满芯样


△活动裂缝灌胶后开裂

△活动裂缝缝后开裂

5 粘贴钢板加固技术:

结构胶原材料检验——剪切试件:

(3)现场检验——混凝土凿毛

△凿毛合格

△凿毛不合格

(4)现场检验——钢板打磨

打磨合格

打磨不合格

△打磨后生锈、污染

(5)现场检验—脱空检查

(6)现场检验——拔试验

(1)质量缺陷——外观检查:未充分凿毛、脱空

(2)质量缺陷—钢板弯曲 

(3)质量缺陷—钢板局部扭曲 

(4)质量缺陷—涂装开裂 

(5)质量缺陷—钢板丢失

(6)质量缺陷—钢板撕开

6、粘贴碳纤维加固技术

由于桥梁构件普遍尺寸大、配筋多,粘贴碳纤维增加的抗弯承载力相对较小,一般使用在:

(1)小型构件,如跨径小的板、楼板。

(2)应力复杂部位,如箱梁腹板。

(3)包柱,使受压柱形成约束混凝土。

(2)现场检验——表面平整度

(3)现场检验—外观

(4)现场检验——施工缺陷

(1)质量缺陷—涂装脱落

(2)质量缺陷—碳纤维脱落

案例——某连续箱梁桥建成后不久,腹板、底板即严重开裂,在原施工节段结合处发现很多几乎贯通底板的裂缝。90%以上的裂缝宽度已经达到并超过0.2mm。加固措施:

(1)边腹板内侧及中腹板在中支点两侧距支点10m范围内粘贴钢板条,然后在四分之一跨范围内浇筑10cm厚钢筋混凝土;

(2)主桥箱梁全部顶板、底板底面,部分翼缘板底面和支点一定范围内的边腹板外侧,采用粘贴碳纤维布的加固补强;

(3)重新铺设桥面铺装,更换伸缩缝。加固费用1000多万元。

该桥加固二年后,腹板内表面又发现大量裂缝,又进行了检测和荷载试验。通过检测、荷载试验和计算分析,主桥腹板尺寸不足,整体刚度偏低,加固后其截面抗剪尺寸不够,抗剪承载能力仍不能满足要求。

碳纤维板加固布置

△预应力钢绞线松弛率


碳纤维板与钢绞线比较:

按强度计算,100mm宽、2mm厚碳纤维板相当于1根钢绞线,

1)碳板约100元/米,无粘结钢绞线约10元/米。

2)碳纤维板锚具约4000元/套,单根钢绞线锚具及齿板不超过1000元/套。

加固效率低,耐久性还需验证。

板端剪切裂缝

7、简支板(梁)桥桥面铺装改造:

(1)简支板桥常见病害:板底纵横向裂缝、渗水、露筋、铰缝开裂、单板受力等。

(2)在这些病害中,单板受力危害最大,已出现桥梁坍塌的严重事故。

(3)单板受力使活载横向分布系数由0.2变为0.5,活载增大一倍以上,引起板底开裂、挠度过大,甚至断板的严重事故。

植筋24小时后,进行拉拔试验,φ16植筋深度7cm时,拉拔力应达到2吨。

开放交通条件:

(1)养生10天后。

(2)混凝土抗压强度达到设计的100%。

8、支座病害判断及更换:

橡胶支座损坏原因:

⑴橡胶支座的老化

⑵橡胶支座产品质量

⑶施工和养护管理不善

⑷支座设计、选型及布置不合理

⑸其它原因

单个橡胶支座失效判定条件:

(1) 内层钢板断裂, 支座被压溃并产生弯曲或扭曲。

(2) 支座表面橡胶剥离掉块, 加劲钢板外露, 支座周边出现外鼓或凹凸不平的现象。

(3) 支座剪切角 tanα≥0.7 (α≥35°以上) 或当活载加载时, 橡胶支座变形≈0。

(4) 支座表面裂纹多于 30~40 条, 宽度>2~3mm,或侧面产生的水平裂纹, 长度超过边长的 50%。

(5) 永久压缩变形超过支座厚度的 15%。

板式橡胶支座更换条件:

(1)按劣化标准判断, 同一盖梁上劣化等级为A 级的支座个数达到梁支座总数的 20%以上, 或相邻两支座劣化等级均为 A 级。

(2)按单个橡胶支座失效条件判断, 同一盖梁上的支座达到以上失效条件的个数超过支座总数的 20%以上, 或相邻两支座均达到以上失效条件。

(3)相邻两支座永久压缩变形差超过支座厚度的5%。

(4)仅表面开裂不应判定为失效。

(5) 一个支座失效, 本跨同排支座需全部更换。

盆式橡胶支座更换条件:

(1)偏压、脱空、上下座板变形、钢盆开裂等为失效,仅锈蚀不应判定为失效。

(2)与板式支座不同, 本跨同排仅更换失效支座;更换后上下座板应水平。


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