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浅析双曲拱桥定期检查要点与维修加固常用方法

文章出处:悍马加固材料人气:106发表时间:2016-06-08 17:31:00【

双曲拱桥

双曲拱桥是我国所特有的一种桥梁结构加固形式,在上世纪六七十年代由于其结构新颖、轻巧、省料等优点得到广泛应用。但是由于设计荷载等级较低、施工工艺不成熟以及近年来车辆严重超载等原因,致使大量双曲拱桥出现各种结构性病害,已经严重影响到了交通的正常运营。因此,对桥梁的定期检查和修复加固成为很多桥梁需要面临的问题!

1、定期检查要点

1.1 校核桥梁基本数据(基本状况卡片)

由于桥梁修建年代较早,设计、施工及竣工等资料不全,在定期检查过程中,应当重视桥梁基本数据的校核。内容包括:桥梁长度、宽度、跨径、结构形式等基本信息,必要时还应该对桥梁各构件尺寸进行测量,为后续加固设计做准备。

1.2 外观检查

根据双曲拱桥结构受力特征,并结合施工方法及施工条件,双曲拱桥外观检查过程中,应该重点检查桥梁以下部位及相关病害:

墩台基础冲刷;

墩台身圬工缺陷:尤其注意浆砌片石墩台缺陷;

拱肋混凝土剥落、露筋锈蚀、裂缝等;

拱波裂缝、渗水病害:拱波裂缝多数为纵向裂缝,并伴随渗水;

横系梁病害:注意检查横系梁与拱肋结合处是否存在裂缝;

拱上横墙(立柱)及腹拱圈病害;

拱上侧墙病害:多数为侧墙外鼓、裂缝;

桥面系病害:包括铺装层、护栏、排水系统、人行道、伸缩缝等。

1.3 特殊检查

双曲拱桥特殊检查主要包括:①混凝土强度②碳化深度③钢筋保护层厚度④拱肋配筋情况⑤拱轴线形测量。特殊检查成果将为后续桥梁承载能力验算及加固设计计算提供相关参数。

2、双曲拱桥常见病害维修方法

2.1 裂缝处理

根据要求,对宽度大于0.15mm的裂缝进行灌浆,宽度小于0.15mm的做表面封闭处理。

2.2 混凝土剥落、锈蚀露筋处理

处理方法为:首先,凿除露筋处松动的混凝土保护层,露出完好的混凝土表面,并用喷砂枪或其他工具(如钢丝刷)清除钢筋及混凝土表面的铁锈、灰尘和浮渣等。其次,在原钢筋上焊接不小于原钢筋直径的补强钢筋。为提高新旧混凝土之间的粘结力,可在清除好的混凝土及钢筋上均匀涂上环氧胶液。对于露筋面积不大的用环氧砂浆局部修补,对露筋面积较大的,可采用高标号混凝土进行修补。最后,在新旧混凝土接缝15cm宽内抹封闭浆液。

2.3 墩台冲刷处理

针对此类病害,可清除冲刷位置表层松散层,然后浇筑混凝土围带对墩台进防冲刷处理;当基础冲刷较严重,掏空范围较大时,可在采用混凝土回填后再修筑围带。

2.4 拱上侧墙外鼓病害处理

此类病害多数发生在浆砌片石拱上侧墙处,对此,可选择拆除原拱上侧墙,通过植筋浇筑新的混凝土侧墙,此法常与换填拱上填料结合使用。

3、双曲拱桥常用加固方法

3.1 增大截面法

此法主要在拱的强度、刚度、稳定性及抗裂性能不足时采用,增大截面的同时,增加配筋,提高配筋率,以提高拱的有效高度及抗弯强度,从而提高主拱圈的承载能力。增大截面位置可在拱圈底部、侧面或拱圈上部(拱背),由于在拱圈上部加固需拆除拱上建筑的传力构件,因此在实际操作中使用较少。

3.2 粘贴钢板(筋)加固法

此法是采用锚栓及粘结剂,将钢板(筋)粘贴锚固在拱肋下缘,使其与原结构形成整体,以提高拱圈的承载能力。根据不同施工工艺分为:粘结钢板加固法、螺栓钢板结合加固法和粘结钢筋加固法。钢板厚度约4~10mm,过厚将使得施工困难;采用螺栓时,钢板钻孔要留有富余,如采用椭圆形孔或扩大孔径,方可减少定位时的麻烦。实际操作中,若粘贴钢板存在加固、成型比较困难,及粘附不够完善等问题时,可选择粘贴钢筋,粘贴钢筋具有与结构物粘附性能好、加工成型容易、用钢量少、锚固牢靠方便、加固效果明显等特点。

3.3 调整拱上自重法

该方法主要表现为:采用轻质混凝土换填拱上填料、重做桥面铺装、更换轻型护栏等。其中,换填拱上填料同时可起到改善拱圈防水、增强拱圈横向刚度、改善桥梁横向传递荷载性能的作用。

3.4 改变桥梁结构受力体系加固法

拆除腹拱圈及以上部分,对拱上横墙做适当处理,采用简支梁结构代替原腹拱圈,以达到提高拱上结构承载能力的目的。在拆除拱上建筑以后,也可改建为桁架拱,以减轻自重,并使主拱圈主要承受全部或者及活载引起的轴压力。其中桁架腹杆以采用三角形为宜。

3.5 增设拉杆法加固

由于双曲拱桥结构整体性较差,其中拱波与拱肋结合部为容易开裂,结构横向刚度不足,不利于荷载横向传递。因此,对于部分桥梁可采用在拱圈横系梁位置增设拉杆的方法对主拱圈进行加固处理,以提高桥梁结构整体性。此种方法同时适用于对桥台侧墙外鼓的加固。

3.6 粘贴碳纤维布加固方法

对部分双曲拱桥,若拱波开裂较严重,可采用在拱波底部粘贴碳纤维布,以改善拱波受力。

此文关键字: 双曲拱桥 加固