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桥梁碳纤维加固

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桥梁加固办法

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加固体系粘钢胶、碳纤维胶,碳纤维布/板材/切合质料及成品,缝隙修补胶(通明型)、贯注胶、植筋胶、化学/机器种种锚栓、防火灰泥、弹性混凝土、环氧砂浆/胶泥、灌浆料(环氧型、水型)署理喜利得、富世华、东丽等入口设置装备摆设产品。

 
       桥梁是一个国度的交通、经济命根子。上世纪50年月以来,我国建筑了一大批种种范例的桥梁,分外是进入21世纪,国度加大了国道骨干线建立投资力度,每年完成公路建立投资凌驾2千亿元,新建公路桥梁数万座。这些桥梁在投入利用多少年后,由于种种要素的影响与作用,差别水平存在种种病害。桥梁加固是针对正在利用的旧桥举行检测、评定、维修、加固、改革等技能对策的总称。与桥梁的一样平常维涵养护差别,维涵养护是桥梁坚持正常运营形态的掩护性和防备性的事情,而加固倒是从承载受力的角度来处置的。因而,为了包管布局的宁静,必要接纳无效的加固改革步伐来规复和进步这些桥梁的承载才能,以发扬投资的最大效益。上面将对公路桥梁加固范畴较为常用的办法或手腕作以介绍:
   1.1  桥面板补强加固
   桥面板与铺装层是间接接受车辆轮压的承重布局,检测时常发明桥面板混凝土呈现破裂、断裂、磨耗、缝隙、露筋、剥离等状况,不但影响行车安宁性,还会形成预制布局单板受力,对布局宁静形成隐患。针对桥面病害常接纳桥面板补强的办法举行处置,即在旧有的混凝土或钢筋混凝土桥面板上,重新加铺一层混凝土或钢筋混凝土补强层,这种办法既能修补已呈现缝隙、剥离等破坏的桥面板,又能维持或增长原有梁板的无效厚度,增长了梁板的抗弯才能,改进了铰接梁板的荷载横向散布,从而进步了桥梁的承载才能。
   1.2  增大截面加固
   增大截面加固法是在原布局底子上再浇筑肯定厚度的钢筋混凝土,这是对钢筋混凝土桥加固的一种常用的改革技能。这里一样平常指加大主梁梁肋的高度和宽度。该法施工工艺复杂、顺应性强,并具有成熟的设计和施工履历,实用于较小跨径的T梁桥或板桥的加固,也常共同其他加固办法配合利用。接纳此法加固后桥梁刚度分明进步,承载才能也能获得较好的结果。但该法要求被加固的桥梁下部布局可以接受更多的自重,可以提供更高的承载力。且现场施工的湿作业工夫长,对消费和生存有肯定的影响,且加固后的修建物净空有肯定的减小。
   1.3  粘贴钢板加固
   粘贴钢板加固法因此化学粘结剂粘接或螺栓毗连钢板与混凝土,使其与原有的混凝土成为全体,从而进步布局承载力、增大延性、刚度并满意正常利用要求的加固办法。按粘贴办法可分为注入法粘贴钢板和压粘法粘贴钢板。粘钢加固具有施工疾速、技能先辈、功能精良、所占空间小、不影响加凝结构表面等特点,对布局的刚度进步分明,不减小桥下净空,并可在不影响交通的状况下举行施工的加固技能。但该法对钢板的防腐要求很高,且加固结果在很大水平上取决于胶粘工艺与操纵程度,只要在荷载增长到肯定水平、梁体变形到达肯定范畴时才干分明展现,因此加固初期结果不非常分明,但缝隙闭合、刚度进步等结果可以看到。
   1.4  粘贴纤维复合质料加固
   粘贴纤维复合质料加固法是接纳高强度或高弹性模量的纤维复合质料,用专门设置装备摆设的粘贴树脂或浸渍树脂粘贴在桥梁混凝土构件外表,使之与原构件构成全体配合受力,碳纤维与钢筋配合接受荷载,低落了钢筋应力,从而使布局到达了加固和补强结果。
   现在,布局工程中常用的FRP质料有玻璃纤维(GFRP)、碳纤维(CFRP)和芳纶纤维(AFRP)3种,此中以碳纤维加强复合质料(CFRP)使用更多。碳纤维布纤维偏向分为单向和双向2种,此中以单向布使用为主。碳纤维布具有高的强度分量比和刚度分量比率、精良的抗委顿性及高的历久性、耐腐化、热收缩系数高等特点。
   该法特点是简直不增长布局自重和截面尺寸;不改动桥下净空高度;施工利便;对原布局简直不会形成新的毁伤;具有精良的耐腐化性、历久性和抗委顿功能;优秀的力学功能,可无效使用于多种布局补强,包罗抗弯、抗剪、抗压、抗委顿、抗震、抗风、控制缝隙和挠度的扩展,增长布局的延性;依据受力剖析可举行多层粘贴举行补强,其偏向性也可以机动掌握。别的碳纤维质地柔软,可在不改动布局外型的条件下补强种种混凝土布局物,加固后可用混凝土砂浆涂敷,或依据要求涂装种种颜料,修复补强不留陈迹。
   1.5  体外预应力加固
   预应力技能是20 世纪最具有反动性的布局构想,已普遍用于土木匠程和修建工程。预应力加固技能在桥梁加固中的使用,具有更为特别的意义。桥梁布局预应力加固系统次要有三种:体外预应力加固系统;有粘结预应力加固系统;高强复合纤维预应力加固系统。
   体外预应力系统由四个根本局部构成:体外预应力索、体外索锚固体系、体外索转向安装和体外索防腐体系构成。
   体外预应力加固是经过增设体外预应力索(包罗高强钢丝束,钢绞线或高强度粗钢筋等作为施力东西,对梁体自动施加外力,以预应力发生的反弯矩抵消局部外荷载发生的内力,从而到达改进桥梁利用功能和进步布局承载力的目标。体外预应力加固是现在公路桥梁改革工程中接纳较多的加固办法,分外实用于大跨径预应力混凝土一连箱梁和一连刚构箱梁桥的加固。
   该法好处是:可均衡卸失局部恒载;能充实发扬加固质料,可以较大幅度地进步布局的承载才能和布局刚度;体外索变革幅度小,无委顿题目,便于改换体外力筋;可以无效的控制原布局的缝隙和挠度,使缝隙局部或所有闭合,使挠度大幅度减小,能分明改进原梁的抗裂功能,进步布局的历久性;可以控制和调校体外索的应力;可在不中缀交通的条件下举行,对桥梁的运营影响小;所必要的设置装备摆设复杂,施工工期短,经济效益明显。
   1.6  改动截面情势加固
   (1)箱梁式
   将多梁式钢筋砼T 型梁桥的下端关闭,使桥梁由启齿的П型转换为闭合的箱型布局,进步截面的抗弯、抗扭刚度,次要实用于T 型梁或П型梁桥。加固结果较好,但施工时在桥下事情,操纵空间遭到限定,分外是箱型梁底板砼的浇注较难,该法与增设横隔板加固有类似之处。
   (2)马蹄式
   接纳在T梁梁肋两侧各增设钢筋混凝土马蹄,将加强主筋与原梁肋下缘主筋部署在统一立体内并无效加以毗连,以到达在接受活载时配合受力、和谐变形的目标,可大大增大梁的抗弯、抗扭刚度,进步桥梁的承载才能。这种办法加固事情量小,施工利便、疾速便捷,工期短,投资省,加固结果明显,与增大截面法有类似之处。
   1.7   简支变一连加固
   简支梁的跨中弯矩较同跨径的一连梁、拱式或桁架式系统要大得多,经过在相邻简支梁支点地区举行毗连处置,将简支梁桥变为一连梁桥以低落跨中盘算弯矩,即称为简支变一连加固法,此中包罗钢筋混凝土布局一连和预应力混凝土布局一连,预应力混凝土布局一连又可分直束和弯束两种,是“变主动加固为自动加固”的加固办法。该法不敷之处是一样平常会撤除偏重新铺装局部桥面,增长了工程量和用度。其加固结果受支点一连结构处的施工质量影响较大。
   1.8   主梁拓宽
   当梁体布局根本残缺,桥面必要拓宽改革时,常用办法有多种,此中包罗:增设钢筋混凝土悬臂挑梁、单边新建桥梁、增设主梁等。当接纳增长主梁的办法举行拓宽改革时,新增长的主梁一样平常设置在边梁外侧。就详细拼接方法而言,现在次要有上部布局与下部布局均不毗连、上部布局与下部布局均毗连和上部布局毗连、下部布局不毗连三种方法。
   1.9  增长横向联系
   关于因横向全体性差而招致承载才能低落的桥梁布局,可以接纳增长横隔梁的办法举行加固。经过增设桥梁横向联系改进上部布局的荷载横向散布纪律,从而进步桥梁布局全体承载才能。这种加固办法一样平常用于无内横梁或少内横梁的T 形截面及工字形截面梁式桥。
   1.10  钢丝网复合砂浆加固
   钢丝网复合砂浆加固法是在混凝土构件外表铺上钢丝网,复合砂浆作为掩护和锚固作用,使其配合事情全体受力,以进步布局承载力的一种加固办法。钢丝可接纳预应力平行钢丝或平凡钢筋,实在质是一种体外配筋,进步原构件的配筋量,从而响应进步布局构件的刚度、抗拉、抗压、抗弯和抗剪等方面的才能。钢丝网复合砂浆加固根本不增长布局自重,高强、高效、实用面广、历久耐蚀性好及施工便捷。在欧、美、日等东方兴旺国度,钢丝网复合砂浆加固、补强技能研讨起步较早,开展比力成熟,而国际展开这方面研讨较晚。比年来,研讨职员虽做过一些实验,并已使用于工程理论,但根本上还处于肇始阶段。.
   1.11  置换混凝土加固
   该法的好处与加大截面法相近,且加固后不影响修建物的净空,但异样存在施工的湿作业工夫长的缺陷。实用于受压区混凝土强度偏低或有严峻缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
   1.12  粘结外包型钢加固
   该法也称湿式外包钢加固法,特点是受力牢靠、施工轻便、现场事情量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的状况下用于60℃ 以上的低温场合。实用于利用上不容许明显增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度进步其承载才能的混凝土布局加固。
   1.13  拱圈下套拱加固
   常用于圬工拱桥,由于属超静定布局,受力庞大,一旦呈现缝隙,其受力截面会产生应力重散布,也就意味着受力无效截面变小,布局应力增大,承载力低落。因而,对该桥接纳变截面钢筋混凝土下套拱举行了加固处置,即在原拱圈下及桥台前墙、铺底底面浇筑一层卵壳形钢筋混凝土套拱,并经过锚杆使套拱与原拱圈及桥台严密联合配合受力,以制止拱圈及桥台缝隙、变形。这种加固技能次要是使用增大受力截面和“卵壳效应”,使旧拱桥全体受力匀称,到达加强全体性、进步承载力的目标。
   1.14  改动拱肋截面情势加固
   加强拱肋之间的横系梁有助于使拱上荷载的散布更为匀称,从而低落单根拱肋所接受的荷载,进步了拱桥的承载才能。工程上罕见的肋拱桥加固将拱肋用钢筋混凝土箱所有或局部关闭,以加强横系梁的抗扭刚度,改进拱肋的荷载横向散布,使其全体受力功能得以进步,制止在偏、重荷载作用下单肋接受过大荷载而产生过大的变形,从而无效进步钢筋混凝土肋拱桥的承载才能。
   1.15  改换吊杆和系杆加固
   我国中、下承式拱桥数目较多、散布普遍,大多接纳柔性吊杆,当拱桥主体布局尚好,但其吊杆或系杆等会由于委顿以及防护不妥等缘故原由而发生较为严峻的病害,有的乃至发生断裂,形成车辆和职员的丧失。因而,当拱桥的吊杆或系杆不克不及满意正常运营要求时,就必需对其举行改换和加固。
   1.16  改换拱上填料加固
   许多已建成多年的圬工拱桥和双曲拱桥的拱上填料厚度较大,恒载每每占据很大的比例,桥梁承载才能的绝大局部必要克制恒载自重。随着车辆荷载的不停增长形成大局部桥梁的承载才能不敷,响应形成主拱圈的开裂,开展成为病危桥梁。将拱上填料换填为轻质质料,以到达经过调解拱上恒载的方法来调解压力线,使主拱圈的压力线与拱轴线尽大概的靠近,以到达减小拱内弯矩的目标。同时,当桥梁接受活载的才能降落以及桥梁底子承载才能遭到限定,不克不及满意加固拱圈和进步活载所增长的承载才能要求时,还可接纳加重拱上修建自重的办法对拱桥举行改革,以低落对下部布局的要求,加重主拱圈的包袱,理论证明,这种办法是一种经济无效的步伐。
   1.17  钢管混凝土拱脱空注浆加固
   钢管混凝土的最大特征便是钢管和混凝土的套箍效应,当钢管混凝土拱中呈现多处或大面积不密实情况,钢管与中心混凝土之间会产生内力重散布,从而大大低落该构件的承压才能以及波动性,为布局的宁静运营埋下宁静隐患。关于钢管砼此类病害可接纳管内压浆的方法举行加固,规复其承载才能。
   1.18  钢管拱外包混凝土加固
   从钢管混凝土拱桥本身布局特点动身,拱圈作为拱桥决议性的次要承载构件呈现病害的机率较高,罕见的病害范例如钢管砼拱全体性差、钢管锈蚀严峻等。处治这些病害一样平常接纳外包混凝土举行加固。该法经济、宁静、施工利便,加固后可明显进步主拱圈的承载才能。
   1.19  拱桥顶推加固
   在恒载及活荷载的作用下,拱桥桥台底子将接受宏大的垂直力及程度推力,并陪同发生台后填土的紧缩及底子的沉降,从而惹起拱桥拱轴线的变革及拱顶的下沉。顶推加固法经过推力体系施力对拱脚举行顶推,调解拱轴线以缓解拱顶下沉。
   1.20  补充静压桩加固
   静压桩施工在我国很早就开端使用,到上世纪80年月,随着压桩机器的开展和环保认识的加强,这种办法失掉了进一步推行。该法经过静力压桩机以压桩机自重及桩架上的配重作反力将预制桩压入土中,关于衡宇、水利、桥梁、隧道、口岸、堤岸以及船埠等工程修建物或修筑物底子的沉降、滑移、纠偏、提拔等工程处置,分外是一些空间情况狭窄工程底子的加固处置,具无方便机动的特点,结果明显。在桥梁加固工程中,分外是对软地皮基处置使用较多。用于静压桩施工的钢筋混凝土预制桩有RC方桩、PC管桩、PHC管桩和PTC管桩,有的地域还接纳外方内圆空心式钢筋混凝土预制桩。
   1.21  上部布局顶升处置
   支座是桥梁布局上、下部的毗连点,但由于年久失养或橡胶支座自己老化、钢板支座锈蚀生效等题目,有些已间接影响到桥梁布局宁静,必要对支座举行改换,使之规复功效,这就必要接纳主梁顶升的施工方案。桥梁布局在复位、加高时也每每接纳上部顶升处治方案。
   1.22  台背换土
   桥头地基土质不良每每形成地基沉陷,尤其当桥头路基填筑高度较大,就会发生较大的基底应力,在自重和车辆荷载作用下,沉陷很容易产生,因而台背肯定范畴内须接纳模量比力大、容易压实的质料举行换填,比方石灰土、级配碎石、砂粒等,也可接纳轻质路基填料如泡沫聚苯乙烯、粉煤灰等。经过换填来减巷子基的紧缩变形,从而增加沉陷的产生。
   1.23  地基注浆加固
   桥梁底子加固施工时,每每存在施工厂地狭窄,大型机具无法出场等题目,同时也存在施工相干地质材料缺失,底子土层散布不均,地基承载力难以判别等难,注浆法加固桥梁底子作为一种复杂易行的施工办法能很好的克制下面的难,无效地进步桥梁地基承载力以满意利用要求。注浆法加固地基是一种用气压、液压或电化学原理把某些能固化的浆液经过压浆泵、灌浆管匀称的注入种种介质的缝隙或孔隙中,以添补、渗进和挤密等方法,驱走缝隙、孔隙中的水分和睦体,并添补其地位,硬化后将岩土胶结成一个全体,构成一个强度大、紧缩性低、抗渗性高和波动性精良的新的岩土体,从而改进地基的物理化学性子的施工工艺。
   1.24  高压旋喷桩加固桩基
   高压旋喷桩是使用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定地位后,使用高压设置装备摆设将浆液或水以20~40MPa的高压射流从喷嘴中放射出,打击毁坏土体,同时钻杆以肯定的速率垂垂向上提拔,将浆液与土粒强迫搅拌混淆,浆液凝结后,在土中构成一个凝结体,即旋喷桩,它具有增大桥台或桥墩处地基强度,进步底子承载力、止水防渗,增加支档布局物压力,避免砂土液化和低落土的含水量等多种功效。
   1.25  钢花管注浆锚杆加固桥台
   我国许多地方的桥梁的桥墩、桥台接纳圬工砌体质料,由于车辆轴重的不停增长和车速的进步,在临时动荷影响下,圬工砌块间的砂浆体渐渐松散而招致墩、台呈现开裂等病害,有的乃至垮塌,引发变乱。钢花管注浆锚杆加固便是常接纳的一种加固办法,它使用锚杆框架的力学原理对桥台举行全体性加固。
   1.26  抛石防护
   抛石防护实用于常常受流水影响的路基边坡坡脚以及挡土墙、护坡的底子防护。现在在桥梁加固范畴一样平常使用在桥梁水中墩台底子的防护方面,常用铅丝、型钢或钢筋组制成的网状体,内里装入卵、砂石举行防护。
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