农村公路桥梁加固方法及实例.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,一、桥梁基础的加固方法,二、梁板桥上部结构的加固方法,三、拱桥上部结构的加固方法,四、工程实例,一,、桥梁基础的加固方法,桥梁基础分为,浅基础和深基础,两类：浅基础中刚性扩大基础最为常见；深基础中桩基础最为常见。,1,、刚性扩大基础的加固方法,扩大基础加固法,桥梁基础,扩大底面积,的加固，称为扩大基础加固法。适用于基础承载力不足，或埋设太浅，而墩台又是刚性实体式基础时的情况。在刚性实体式基础周围加石砌圬工或混凝土，以扩大基础的承载面积，来提高承载力，如图,1-1,所示。,新基础 原有基础 图,1,1,墩身,2,、桩基础的加固方法,桩基础常见的病害有：桩基外露、不均匀沉降、桩基破损、露筋等缺陷。针对桩基的病害的处理及加固办法通常有：,保持水土法、加大桩基法、修筑承台法、缺陷修补等。,（,1,）、保持水土法,由于河床桩基的冲刷加之河道的,大量采砂,，导致河床下切，桩身外露。,、如果下游河水较为平缓，以后冲刷下切不会过大，且桩基外露距离下，我们可以采用,石笼或混凝土将其桩基围护,，如图,1-2-1,所示，避免造成对桩基继续冲刷破坏。,系梁,围护结构,河底线,图,1-2-1,、下游水流急，对桥墩部位掏空比较严重，我们可以采取在桥墩下游,修筑潜墙,的方法，对桥墩下进行,强制式淤积,，来保持水土，达到保护桩基的效果，如图,1-2-2,所示。,潜墙,系梁,河底线,图,1-2-2,水流,（,2,）、加大桩基法,、由于车流量和车载重的不断增加，原桩基的强度现不能满足要求，我们可以采用此办法进行加固处理，从而满足要求如图,1-2-3,（柱式桥墩也可采用此加固方法）。,原桩基,新增基础,图,1-2-3,、施工要点,（,a,）、清理出桩基全长的,1/41/3,，对清理出的桩基进行高压水,清洗,；,（,b,）、为了保证新老混凝土的粘接，必须对混凝土表面进行,凿毛,处理；,（,c,）、在原桩基上,植入连接钢筋,；,（,d,）、,浇筑,新增混凝土，然后回填桩基。,优点：,花费加固费用少，对桩基有较好的强度增加。,缺点,：减少桩基的承载力。,（,3,）、修筑承台法,由于地质不良等原因，桩基承载力不足，造成桩基的,不均匀沉降,。,、我们对此可以在河水冲刷线以下（不被水冲刷的部位）对桩基进行增加承台，达到增加承载力的效果如图,1-2-4,所示。,修筑承台法示意图,系梁,图,1-2-4,新增承台,、施工要点：,（,a,）、挖掘承台基坑，对基础地面进行,压实,处理。,（,b,）、对桩基增加承台部位进行,凿毛,处理，并钻孔,植筋,，增加混凝土连接。,（,c,）、绑扎承台钢筋骨架，并将钢筋骨架与桩基植筋焊接。,（,d,）、浇筑承台混凝土，然后对基坑进行回填。,二、梁板桥上部结构的加固方法,1,、加固基本原理,尽管目前梁板式桥梁加固、提高承载力的方法和技术种类繁多，但基本原理却是相同的，归纳起来都是,遵循力学的基本原理,，从桥梁结构的,外界因素,和,内在状况,改变的角度进行加固补强，提高承载力。,、从外因角度通过结构性能改变，提高主梁的承载力,（,a,）、增大主梁截面面积,采用,增加主筋，喷射混凝土、现浇混凝土、外包混凝土,加大主梁截面尺寸，以及加厚桥面增加辅助构件等加固方法，都是属于增加主梁截面的加固方法和技术。采用增大主梁截面的方法加固，其目的是增加主梁截面的惯性矩或几何抗弯模量，当荷载产生的内力不变，或荷载等级提高时，通过改变截面面积的途径，减少主梁截面的承受的拉力，使其不超过主梁材料性能承受范围，从而达到加固主梁，提高承载能力的目的。,（,b,）、增加主梁的强度,对主梁采用环氧砂浆,粘贴钢板、碳纤维,等高强材料，增加主梁的强度，都是属于此类加固方法和技术，如图,2-1-12-1-2,所示。,安康关庙桥粘贴钢板,粘贴钢板图,2-1-1,粘贴碳纤维图,2-1-2,施工中搭设支架,吊架搭设图,2-1-3,、从内因角度通过调整内力提高主梁的承载力,改变原桥的结构体系，采取将,简支梁体系改变为连续梁体系、加八字支撑,改变桥梁的跨径，或通过,外加预应力,将主梁结构由纯弯结构改变为压弯结构，减少原桥主梁承受的荷载内力，从而减少主梁承受的拉应力，可以达到加固主梁，提高承载力的目的。,综上所述，无论采取何种加固方法和加固技术，无论采取外部条件改变主梁的结构性能，还是通过结构体系的改变调整主梁的内力的加固方法，其基本原理都是为了,减少主梁承受的拉应力或增强主梁承受拉应力的能力,，满足结构受力的需要，提高原桥梁的承载力。,(1),、增大梁肋加固法,在现有桥中，有一部分桥梁是属于,T,型梁，这类桥常因为截面高度不够或面积过小，导致承载力不足，出现病害。对于这部分桥梁，通常是将梁的,下缘加宽加强,，扩大截面，并在新混凝土中,增设受力主筋,。在靠近支座处，主筋上弯，与原结构主筋相焊接。,要点：,在浇筑新混凝土截面时，为保证新旧混凝土之间有良好的粘结，须在浇筑混凝土前，先将结合部位的旧混凝土表面凿毛，露出骨料，清洗干净。同时每隔一定距离凿露出主筋，以便通过锚固钢筋将新增加的主筋与原结构中的主筋相连接，新增加的混凝土一般采用悬挂模板浇筑。,2,、增大梁板截面加固方法,(2),、桥面加厚补强,当原桥的承载力不足，截面面积过小，而墩台及基础较好，承载力较大，为了方便施工，有的桥将原有,桥面铺装层拆除,，在桥面板上浇筑一层新的,钢筋混凝土补强层,，用以提高桥梁的抗弯刚度，这种加固补强方式称为加厚法。,要点,：为了使新旧混凝土有良好的结合，应把原桥面板表面凿毛、清洗，每隔一段距离植筋，作为剪力筋。同时铺设钢筋网，以增强桥面板的整体性和抗压能力，防止新浇筑的混凝土补强层开裂。,3,、体外预应力加固方法与技术,预应力加固是指运用预应力原理，在增设构件或原有构件中，,施加了一定初始应力,的一种加固方法。,对于钢筋混凝土或预应力混凝土梁板，采用对受拉区施以预加压力的加固方法，可以抵消部分自重应力，起到卸载作用，从而能够较大幅度的提高梁的承载能力,（,30%-40%,）,。,用预应力方法加固桥梁结构时，应考虑的主要问题有：施加预应力方式方法；预应力损失的估计和减少预应力损失的措施；以及预应力加固的计算等。,4,、改变结构体系加固方法,（,1,）、改变结构体系加固概念,改变加固体系加固，实际就是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力，例如：简支梁下增设支架或桥墩；把简支梁改变为连续梁等。,（,2,）、简支梁变为连续梁,采用在简支梁下,增设临时支墩,，或把相邻的简支梁 加以连接的方法，可改变原有结构物的体系，由简支变为连续梁。,将多跨简支梁的,梁端连接起来,，变为多跨连续梁，以改善结构的受力状况，提高桥梁的承载力，其基本做法如下：,三、拱桥上部结构的加固方法,1,、,板拱增加套拱的加固方法,早期修建的石拱桥,由于承载能力与现行车辆荷载差距大,除拱脚外还有其他截面不能满足受力要求,特别是受压面积不足,轴向力已接近或超过规范限值,为了提高承载能力,在对拱圈缺陷和病害进行处治,恢复其固有承载能力同时,以,加大截面,的方法进行加固补强。,(1),、钢筋混凝土拱圈加固,（,a,）平整场地,对桥底进行清理平整并且夯实。为搭设支架作好前期准备工作。,（,b,）搭设支架,利用钢管搭设支架，支架为承力架，要承受施工人员的施工、模板的支护、混凝土的浇筑等。所以必须搭设结实、稳定、不变形。,（,c,）钢筋绑扎,将拱板钢筋均匀放到支架上，然后按照设计图纸和规范要求绑扎钢筋。,（,d,）支护拱板模板,钢筋整体性全部绑扎好后，支护拱板模板，支护模板从两头拱角支起，对称支模。先将加工好的摸板放到支架上，然后将模板根据实际情况立好，立好模板后然后进行加固校正。支模必须保证钢筋的保护层尺寸和模板的线形、稳固性。,（,e,）拱板混凝土浇筑,拱板模板经检查符合要求后，严格按照配合比配料，进行混凝土浇筑，浇筑时注意振捣密实,混凝土从两头向中间对称浇筑,保证拱桥受力均衡,拱顶浇筑时预埋压浆管。,（,f,）拱顶压浆,拱顶混凝土浇筑后,对拱顶进行压浆处理，压浆从下管压浆，浆液从上管冒出为宜，确保拱顶混凝土浇筑的密实度。,2,、双曲拱加大截面的加固办法,（,1,）、粘贴加固法,为加固双曲拱桥拱肋强度，可以在拱肋表面清理整洁后，采用环氧砂浆,粘贴钢板或钢筋,的方法来提高其承载能力。在拱圈产生裂缝或承载力不足时，采用该方法加固效果明显。粘贴钢板或钢筋主要置于拱肋截面下，一般可视具体情况选定材料尺寸，钢板厚度宜为,410,毫米，过厚时施工比较困难。粘贴钢板时可以与,锚栓锚固钢板,配合，加固效果更好。,（,2,）、增大拱肋及横系梁截面,(a),凿毛,支架搭设好之后，用电锤、电镐将拱肋全面积凿毛，凿毛深度为,5,毫米左右，然后用钢刷将表面松散混凝土削清理，再用高压气将混凝土表面浮灰清理。,(b),裂缝处理,拱肋如果有裂缝,可以按照上面裂缝处理办法进行裂缝封闭,.,(c),拱肋剥落的处理,剥落处理和前面所叙述处理办法相同。对于缺陷混凝土进行凿除、凿毛，清楚不稳定混凝土部分，为使混凝土表面干净，可用水冲洗。锈蚀钢筋应先凿除周围损坏的混凝土，露出钢筋，锈蚀严重的应补强焊接直径不小于原钢筋直径的钢筋，然后再仔细浇注环氧混凝土或环氧砂浆。,(d),钻孔、植筋,按照图纸在现场定出钻孔位置，用凿岩机、电锤钻孔，钻孔完成后用高压气将孔内吹干净，然后用丙酮清洗剂将孔内清洗干净，等孔内干燥后按环氧胶泥配比配制环氧胶泥，进行植筋。,(e),钢筋绑扎,将拱肋钢筋均匀放到支架上，先将横系梁钢筋先吊起固定，再绑扎拱肋主钢筋，将拱肋主钢筋固定好以后将拱肋骨筋按图纸尺寸绑扎。,(f),摸板支设,先将加工好的摸板放到支架上，然后将模板根据实际情况立好，立好模板后然后进行加固校正。,(g),浇筑混凝土,在搅拌场按施工配合比拌好混凝土后，用自卸车拉到施工场地，拱肋浇筑混凝土时，先用导管将混凝土导到支架上，用人工填料，然后用振动泵捣实，再用木抹子抹平。,增大拱肋及横系梁截面，加固后效果如图,31,所示。,图,3,1,增大拱肋及横系梁截面加固后效果图,四、工程实例,1,、咸阳市,1#,渭河桥桩基加固工程,（,1,）、工程概况,咸阳市,1#,渭河桥，全长,640,米，其结构为,3220,米的,箱梁，双柱式桥墩、钻孔灌注桩,。是通往咸阳市区的主要线路，随着近年来现代化物流的迅猛发展，原有桥梁的通行能力和,承载力已不能满足需要,，桥墩出现不同程度的,沉降,，从而影响桥跨结构的正常使用。,经检测，桥梁,7#17#,号桥墩均出现不均匀沉降，桥墩下部出现明显,裂缝,，并有,混凝土剥落,现象。属于危桥。如图,4-14-2,所示。,图,4,1,图,4,2,（,2,）、施工内容：,(a),、在桩基下挖,5.5,米位置,设承台,，上层为,122.5,米承台、下层为,133.5,承台，为阶梯状分布。,(b),、对原桩基凿毛，在承台以上至系梁以上,1,米位置（裂缝范围）浇筑混凝土,加大桩基,。,修复方案,：,(a),、挖基坑至承台设计标高，并用排桩围堰，要求有足够的施工空间；,(b),、对桩基凿毛处理，清除桩基表面泥土，露出新混凝土骨料；,(c),、承台位置的植筋，必须孔内不能进水，并保持干燥，然后方能植筋；,(d),、等植筋强度形成后，用水泥砂浆处理承台地基；,(e),、绑扎承台钢筋，与植筋连成整体；,(f),、支护底层承台模板，进行加固，确保模板达到规范及设计要求后浇筑混凝土；,(g),、绑扎桩基钢筋，钢筋伸入承台内，连接成整体；,(h),、然后进行上层承台工序（与底层承台相同）；,(i),、支护桩基模板，保证几何尺寸和垂直度，进行混凝土浇筑。,（,3,）、图片资料,如图,4-3,4-4,所示：桩基的围堰、凿毛、植筋、绑扎钢筋、支护模板。,图,4,3,图,4,4,2,、平,阿高速甘青路分离式立交桥加固工程,（,1,）、工程概况,甘青路分离式立交桥位于青海省平安县，是平安县,阿岱公路上的一座跨线桥，桥长,90,米，为,330,米,单箱双室的连续梁桥,，修建于,2003,年，尚未通行。,（,2,）、病害分析,桥梁,腹板出现裂缝,，裂缝位置分别为距桥墩,1/4,、,1/2,、,3/4,处,均为剪切破坏，是由于原桥设计配筋不足或施工过程中预应力张拉不到位引起。,（,3,）、加固方案,先对腹板裂缝进行,裂缝封闭处理,，然后在两侧腹板外侧浇筑新混凝土，,施加预应力,，让新老混凝土共同受力。,裂缝处理；,a,、先对裂缝进行处理，裂缝宽度大于,0.3mm,的进行压浆处理。先将裂缝位置凿成“,V”,字型或“,U”,型，然后预埋压浆嘴，并用环氧砂浆封闭，等凝固后，用高压气试吹，是否有漏气部位，有漏气部位马上再次封闭，直到不漏气为止，然后进行压浆（环氧浆液）。如图,4-5,所示。,b,、小于,0.3mm,的裂缝用环氧砂浆进行封闭处理，防止裂缝再次蔓延和钢筋锈蚀；,名 称,环氧,乙二胺,二丁脂,甲笨,水泥,砂子,环氧砂浆,100,10,12,10,300,500,环氧浆液,100,10,10,50,裂缝修补材料的配比,注：根据温度调整乙二胺的用量，温度高减少用量，温度低，增加用量。,裂缝处理图,4,5,梁体凿毛，露出新鲜骨料，有利于新老混凝土粘接；,在腹板上方翼缘板位置凿除浇筑孔和透气孔，间距,1,米，防止浇筑后混凝土上部出现“月牙”状。如图,4-6,所示；,浇筑孔及透气孔图,4,6,钻孔植筋，如图,4-7,所示；,植筋图,4,7,预埋波纹管，绑扎钢筋，然后浇筑混凝土结构，让新老混凝土连接为一个整体，再进行预应力张拉，使得原腹板和新浇筑混凝土共同受力。如图,4-9,所示。预应力计算和新建工程计算方式相同。,图,4,9,（,4,）、腹板加固后效果图,3,、秦渡沣河桥加固工程,（,1,）、工程概况,秦渡沣河桥中心桩号为,K1+120.00,，起点桩号为,K0+997.47,，终点桩号为,K1+242.53,，桥梁全长,245.06,米，该桥上部结构采用,12,孔,20,米,装配式钢筋混凝土,T,梁,，,T,梁宽,1.58,米，梁间距,1.60,米，梁高,1.30,米，横向布置,7,片梁。桥跨中、支点设横隔板。桥面铺装为素混凝土，桥面连续采用,3,孔一联的方式。下部为钻孔灌注桩双柱式桥墩，两柱间设横系梁一道，锚杆式桥台。桥面设,1.5%,的双向纵坡，竖曲线半径,R=8000,米，,E=1.305,米。,（,2,）、病害情况,人行道系,该桥栏杆系破损严重，其中包括,栏杆格栅的缺失,，混凝土剥落，露筋。全桥栏杆系有杆,194,个格栅，损坏、缺失率基本上为,100%,。人行道路缘石与梁体连接缝、路缘石间接缝混凝土不密实，车行道雨水通过缝隙流到边梁外侧面；,人行道铺装裂缝,多。,伸缩缝,全桥伸缩缝均存在伸缩缝,橡胶体脱落或丢失,，伸缩缝锚固用钢不同程度的损坏。,T,梁,T,梁梁肋的混凝土,表面剥落较多,，尤其以肋底最为严重，多处箍筋外露，但均未发现裂缝。混凝土表面剥落主要原因是原设计混凝土保护层厚度太薄，钢筋锈蚀后膨胀，引起梁底混凝土剥落。,桥面铺装,桥面铺装出现严重,坑槽、裂缝,，部分地方桥面铺装脱落。,下部结构桩基础,（,7,号、,8,号、,9,号、,10,号）,部分裸露出,水面，个别系梁存在,破损、露筋,现象。,（,3,）、加固方案,主河槽设置潜墙,在桥位下游,64m,处设置潜墙，设置宽度为河槽宽度或略宽，墙顶标高比桥墩系梁低,3m(,小于一般冲刷和局部冲刷之和,),。潜墙最大高度,3m,下设,1.5m,厚片石垫层，下游方向按,150cm,一级错台。在潜墙末端向下游继续设,8m,长片石垫层；垫层上部加设宾格盖网，加强片石垫层整体性；垫层末端设,1m,片石宾格箱潜墙。潜墙上游一侧直立，内设抛填砂袋。沿河流横断面方向，共设潜墙,70m,，两端各,5m,向上翘起,50cm,，如图,4-10,。,潜墙图,4-10,裸露桩基加固,对裸露桩基进行加固，增加桩基的承载力。对,9#,、,10#,桩基上外包,50cm,（桩基包裹,25cm,）,C30,钢筋混凝土。如图,4-11,.,图,4,11,更换伸缩缝,因该桥伸缩缝全部破损，伸缩缝处已经成为空洞或充满泥土，因此为了保证桥梁能够正常工作和行车的舒适性，更换桥梁橡胶伸缩缝，原伸缩缝变更为,HXC40A,型伸缩缝。,更换桥面铺装及护栏,凿除原桥面铺装层，在,T,梁顶部种植钢筋，更新浇筑,C40,防水混凝土。钢筋网,1010cm 12,钢筋。浇筑混凝土前对梁体进行凿毛，确保新老混凝土良好结合。,对栏杆的更换考虑两种方案，方案一为拆除人行道、栏杆，另设钢筋混凝土组合式防撞护栏，方案二为保留人行道，更换所有栏杆，原路缘石拆除重建。推荐采用防撞护栏方案。,T,梁修补,用环氧砂浆对梁肋露筋处进行封闭处理，防止钢筋进一步锈蚀。,清理梁肋露筋处混凝土碎边、浮渣、尘土至密实部位，清水清洗表面。,调制环氧砂浆，对露筋处进行封闭，采取有效措施，确保结构表面平整、无裂缝。,4,、高冠桥加固工程实例,（,1,）、工程概况,S107,户县境内的高冠河桥建于,70,年代初期，该桥为,225,米空腹式混凝土,双曲拱桥,，下部结构为实体墩、式重力式台，桥长,66,米，交角,90,度，桥面净宽为,6.85+21.03,米（人行道、护栏）。,该桥主拱圈单孔净跨,25,米净矢高为,5,米，矢跨比,f/l=1/5,，主拱圈为,6,勒五波式，每跨设有,15,道横系梁,;,肋间净距,1.6,米，肋尺寸为高,30,厘米,宽,20,厘米，拱波净矢高为,0.3,米；横系梁截面尺寸为,1010,厘米，主拱圈两测各设有个腹拱，腹孔净跨径,2.5,米，腹孔墩宽分别为,0.55,米和,0.85,米,对称布置。,（,2,）、该桥存在的,主要病害,桥面破损,，有坑槽，经常有积水现象；,20%,以上的,人行道护栏,构件有松动、开裂、剥落、露筋现象，危机行人安全；,拱波出现纵向裂缝,，裂缝宽度达,0.5,毫米，并有发展局势；,拱肋混凝土表面有剥落,现象，局部位置出现钢筋外露、锈蚀。,（,3,）、施工加固内容,对拱肋破损部位用,环氧砂浆进行破损修补,；,对拱波裂缝进行,裂缝处理,；,对下部拱肋采用钢筋混凝土进行,加大截面积,加固，加大尺寸为,45,厘米*,45,厘米；,增加钢筋混凝土横系梁,，横系梁尺寸为,30,厘米*,45,厘米；,对桥面和护栏进行拆除，将桥面做成钢筋混凝土板式桥面，将,护栏做成钢管花饰护栏,。,（,4,）、图片资料,图,4,12,拱肋、横系梁加固后效果图,图,4,13,桥面加固后效果图,