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大准增二线黄河特大桥连续刚构桥加固方案

2023-08-14 来源:意榕旅游网
概建铁路大同至准格尔线增二线黄河特大桥

(96+132+96) m预应力混凝土连续刚构

加固方案

姓名: 学号:

目录

1 概述 ............................................................................. 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

原桥概况 ................................................................... 1 连续刚构加固的目的 ........................................................ 1 连续刚构加固的必须满足的基本条件 .......................................... 2 连续刚构加固的设计原则 .................................................... 2 连续刚构加固的特点 ........................................................ 3 连续刚构加固的技术要求 .................................................... 3 体外预应力加固技术 ....................................................... 4 增大构件截面加固技术 ...................................................... 4 粘贴钢板加固技术 .......................................................... 5 粘贴碳纤维片材加固技术 .................................................... 6 裂缝修补技术 ............................................................. 7 其他相关加固技术 .......................................................... 7 箱梁外观检测结果 ........................................................... 8 箱梁标高测量结果 ........................................................... 8 箱梁截面尺寸测量结果 ...................................................... 9 箱梁和主墩混凝土强度检测结果 .............................................. 9 钢筋保护层厚度测试结果 ................................................... 10 管道摩阻测试结果 .......................................................... 10 10#墩边跨预施应力效果测试结果 ............................................ 10 预应力管道探测结果 ...................................................... 11 全桥裂缝加固方案 ......................................................... 12 体外预应力加固 ........................................................... 13 钢筋混凝土结构锚固植筋 ................................................... 14 粘结钢板加固法 ............................................................ 14

2 加固方法 .......................................................................... 4 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6

3 检测结果 ......................................................................... 8 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

4 加固方案 ........................................................................ 12 4.1 4.2 4.3 4.4

5 结论 ............................................................................ 15

改建铁路大同至准格尔线增二线黄河特大桥 (96+132+96)m预应力混凝土连续刚构桥加固方案

1概述

1.1原桥概况

改建铁路大同至准格尔线增二线二道河至点岱沟段黄河特大桥位于内蒙古 自治区清水河县境内的岔河口村,主槽流向与线路斜交

13度。桥位在既有大准

线黄河桥上游31.0m,万家寨水库坝址上游 57.2km处,规划为四级航道。引桥 采用9-32m简支梁,主桥采用跨度(96+132+96)m预应力混凝土连续刚构,与 既有大准黄河桥对孔布置。桥梁中心里程为 布置立面图如图1.1所示。

DK235+921.73,全长636.37m。桥型

1.2连续刚构加固的目的

连续刚构桥梁的安全度是以结构的强度、刚度、稳定性及耐久性等指标来衡 量的。桥梁结构由于作用荷载的随机性、 材料强度的离散性、施工质量的分散性 以及计算假定的近似性等原因,其实际安全度往往是一个不确定值。 有的桥梁由 于设计与建造荷载指标偏低,现实运行重车增多、行车密度增加而不适应; 桥梁由于采用计算假定不尽合理,导致结构实际受力状态与计算假定不完全相

有的

符,有的桥梁在施工时质量控制不严、 管理不善而造成不应有的缺陷;有的则因 不注意经常性检查、维修整治导致结构产生缺陷而不能维持正常的工作条件。 连 续刚构加固通过对桥梁结构的补强加固等工作, 改善结构性能,恢复和提高桥梁 的安全度,提高桥梁的承载能力和通过能力, 以延长它们的使用寿命,满足并适 应进一步

发展的交通运输需要。

1.3连续刚构加固的必须满足的基本条件

连续刚构加固必须满足的基本条件:

1、 桥梁经加固后,原结构缺陷得到修复,结构性能、承载能力与耐久性等都 能

满足使用上的要求。

2、 具有明显的经济效益。加固改造的经济效益就反映其耗资明显低于新建, 对

重建与加固进行综合经济效益分析时, 应当包括相应交通受阻的经济损 失以及拆除原桥所需的费用等。一般认为加固比重建能节省50%〜60%以 上时,采用加固方案为宜。

1.4连续刚构加固的设计原则

连续刚构加固必须先进行详细的设计计算,对关键的技术措施应尽量在事先 进行必要的实验,以掌握其关键技术要求及检验方法。 一般加固设计应遵循以下 基本原则:

1、

应按现行《公路桥涵设计规范》进行设计,并参考本指南第三节中 对结构提出的各种控制指标。加固后的桥梁在使用荷载作用下,原 有结构构件及新增结构各部构件的强度、刚度及裂缝限值等均应符 合规范和第三节中控制指标的要求。

2、

设计时应周密考虑并采取必要措施保证新旧结构的整体性。新旧混 凝土往往会由于收缩不同而导致结构内力重分布,从而引起新旧混 凝土结合面拉应力较大,在设计中应注意采取相应的措施尽量减少 混凝土收缩的不利影响。

3、

当原有结构的应力已接近或超过容许限值,需要桥梁卸去部分恒载 或增加原结构构件的断面。

4、

当原结构承载力严重不足时应首先考虑提高结构承载力的加固方 法,对于连续刚构最为有效的是采用体外预应力加固方法,其他粘 贴钢板、增大截面等方法可在需要时同时采用。

5、 当原结构开裂较严重时,应先采取有效措施修补裂缝,尽量恢复结 构刚度,并为其他加固方法提供有利条件。

1.5连续刚构加固的特点

连续刚构加固技术改造通常要求在不中断交通或尽量少中断交通的条件下 进行施工。加固施工现场狭窄、拥挤,常受原有结构物的制约,并对原有结构及 相邻结构构件产生不利影响,工程较烦琐零碎,并常常隐含许多不安全因素 在

设计和施工中要特别注意。如当需要配置体外预应力刚束时, 需要在原结构上植 筋设置体外束的转向装置,植筋对原结构有一定程度的损伤,而且在未张拉之前 转向装置的重量要加到原结构上,增加了原结构的负担。另外如主梁下挠较多, 需要在跨中适当增加桥面铺装厚度以改善线形, 增加了结构的恒载,也会对原结 构产生不利影响。

1.6连续刚构加固的技术要求

连续刚构加固有以下技术要求:

1、 加固应做到加固后的结构可靠、安全、耐久,满足使用要求。

2、 加固方案及施工应尽量减少对原结构的损伤, 充分利用原有结构构件,保 证

原有结构保留部分的安全性与耐久性。 加固方案的拟定与设计计算要充 分考虑新、旧结构的强度、刚度与使用寿命的均衡,以及新、旧结构的共 同工作。

3、 加固工程的技术经济指标应包括由于交通受阻所带来的损失。

4、 加固工程的施工应是技术上可行,施工方便,所要求的机具设备尽量简单。 5、 对于某些因下部结构或基础的不均匀沉降或由于其他偶然因素导致的上 部结

构损伤,在补强加固的同时考虑采取消除、减小或抵御这些不利因素 的措施,以免在加固后的结构物中继续受这些因素的影响

2加固方法

2.1体外预应力加固技术

当主梁的正截面承载能力不足造成主梁跨中挠度过大, 甚至在跨中底板 出现横向裂缝时,部分裂缝已延伸至腹板和底板横向裂缝连成“

U ”型,或

者在1/4跨径附近主拉应力偏大,腹板出现大量斜裂缝时,首先考虑体外预 应力加固技术。体外预应力加固属于主动加固法,是把预应力筋布置在主体 结构之外,其实质是以粗钢筋、钢绞线或高强钢丝等钢材作为施力工具,对 桥梁上部结构施加体外预应力,以预应力产生的反弯矩部分抵消外荷载产生 的内力,从而达到改善旧桥使用性能并提高其极限承载能力的目的。工程实 践表明,用体外预应力加固桥梁具有如下优点:

(1) 能够较大幅度地提高旧桥承载能力、应力储备,并能改善跨中下 挠过大的线形。加固后所能达到的荷载等级与原设计标准及安全储备有关, 一般情况下可将原桥承载力提高 30%〜40%。

(2) 体外预应力索加固技术所需设备简单,人力投入少,施工工期短, 经济效益明显。

(3) 在加固过程中,可以实现不中断交通或短时限制交通。

(4) 对原桥损伤较小,可以做到不影响桥下净空,且不增加路面标高。 在体外预应力的端头或者弯曲位置,需要增设齿板和转向板,需要用剪 力槽配合植筋与原结构混凝土相连,保证受力的整体性。为防止桥面行车引 起体外钢束过大的震动,最好沿纵向每隔 4〜5米设置一道防震定位装置, 该装置由钢板、螺杆和减震橡胶等构件组成。

2.2增大构件截面加固技术

有一部分桥梁,由于修建年代对荷载等级要求不高,因此这些按当时荷 载等级设计的桥梁,面对今天交通事业的发展已表现出荷载等级偏低、承载 能力不足的弱点。对于这部分桥梁的强度、刚度、稳定性和抗裂性能不足时, 可以采用增大构件截面的方法进行加固。

增大构件截面的途径有增加受力主筋截面、加大混凝土截面、加厚桥面 板和喷锚加固四种方法,一般是在梁的顶面、底面或侧面加大尺寸,增加主筋, 提高梁的有效高度和抗弯、抗剪强度,从而提高桥梁的承载力。该法属于被 动加固法,构件原截面要承受加固前本身的自重及因增大截面产生的自重作 用,新增部分只承受加固后的荷载作用。如广州市某大桥

(110m+190m+100m)由于跨中附近腹板厚度仅有 35厘米,腹板斜裂缝较 为严重,加固中在腹板较薄的位置内侧浇筑 20厘米厚的微膨胀混凝土,提 高箱梁的抗剪能力。

增大截面法加固构件时,对受弯构件来说增加抗弯刚度的效果好,对偏 心受压构件来说,在增加强度、刚度、稳定性方面效果都较好,但有一共同 的缺点是新增混凝土会增加原构件的负担,养护时间长、浇筑不便、工期相 对长些。如果全跨增加重量较多,还要考虑下部结构及基础的承载力是否满 足。

2.3粘贴钢板加固技术

粘帖钢板法是采用环氧树脂系列粘接剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构 物的受拉缘或薄弱部位,使之与结构物形成共同受力的整体,以提高其刚度, 改善原结构的钢筋混凝土的应力状态,提高结构的承载能力,达到补强效果 的一种加固方法。

用粘帖钢板来加固连续刚构桥梁,在国内已得到的广泛的应用,这是因 为这种加固方法有如下优点:

(1) 不需要破坏被加固的原有结构物; (2) 加固工程几乎不增大原结构的尺寸;

(3) 尽管工程质量要求很高,但施工时并不需要高级的专门技术人员 操

作;

(4) 能在短期内完成加固工程;

(5) 几乎可以不改变具有历史价值建筑物的原有艺术特点。

其缺点是后期养护费用较高,且对混凝土粘贴表面平整度要求较高。施 工时一般是用环氧树脂作为粘结材料和保护层,将直径不超过8mm的钢板粘 贴于受拉区面层,为了保证粘贴质量,最好再用锚筋连接。如果是先凿开旧 钢筋的混凝土保护层,露

出一部分主钢筋,将新增钢板焊于旧主钢筋上,再 将钢板保护起来,也属此类。如某黄河大桥和在腹板内侧粘贴钢板,避免斜 裂缝的开展。

2.4粘贴碳纤维片材加固技术

自上世纪七十年代末,欧洲进行纤维增强复合材料(FRP)在土木工程 中的应用研究以来,具有极好的比强度和比刚度、优秀耐腐蚀性的纤维增强 复合材料已广泛应用于混凝土结构的粘贴加固工程,

形成了纤维增强复合材

CERP)

料补强加固已有混凝土桥梁的新技术,其中碳纤维增强复合材料( 应用最多。

在桥梁加固工程中,纤维复合材料主要用于混凝土桥梁的基本构件的加 固补强,其加固的效果主要是提高构件的抗弯承载力、抗剪承载力以及受压 构件的轴向抗压承载力。相对于传统的加固方法,用纤维复合材料加固桥梁 构件,不仅具有轻质高效、高弹模、耐腐蚀、耐久性好、抗冲击等优点,而 且拥有施工便捷、无需大型机械、工期短等优势。

粘贴纤维复合材料(主要指碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维)加固与粘贴 钢板加固有所不同因纤维复合材料的弹性模量与混凝土及钢材的弹性模量 有所不同,相当于混凝土截面内由三种材料复合而成。由于加固常用的纤维 片材的抗拉强度远大于钢材的抗拉强度,一般情况下要让原受拉钢筋达到屈 服后,纤维材料的高强度才能发挥出来。设计时要充分考虑分阶段受力的特 点,注意以下几点:

(1) 由于碳纤维强度较高,在提高结构受弯承载力的同时还会影响受 弯结构的破坏形态,由塑性破坏转变为脆性破坏,同时影响结构的延性。 碳纤维材料应根据构件相应极限状态时所达到的应变,按线弹性应力 关系确定其极限状态时的应力。

(2) 由于其强度高,进行受弯加固的构件,尚应验算构件的抗剪承载 力,避免受剪破坏先于受弯破坏。

(3) 能较大地提高结构的极限抗弯承载能力,但对正常使用极限状 态,基本不能发挥作用。对裂缝能起封闭作用,但不能有效地限制裂缝的 发展。 具体可对以下构件加固:

(1) 在梁受弯构件的受拉区粘贴纤维复合材料,使纤维方向与加固处

-应变

的受拉方向一致进行抗弯加固,如连续刚构跨中下缘。

(2) 采用封闭式粘帖、U型粘贴或侧面粘贴,纤维方向与构件轴向垂直 进行抗剪加固,如连续刚构的腹板。

2.5裂缝修补技术

混凝土裂缝是最常见的工程病害,若裂缝宽度大于一定值,空气中的水分、 氯离子及二氧化碳易渗入引起钢筋腐蚀, 影响结构的耐久性。大部分裂缝都可以 通过修补使混凝土结构物恢复原有功能,目前常用的裂缝修补技术为压力注浆 法、开槽填补法和涂膜封闭法。压力注浆法适用于宽度为 0.2〜3mm的混凝土裂 缝修补,施工中应注意采用慢速低压连续灌浆,以确保树脂注入裂缝细微部位, 并应根据裂缝大小,注入状况的需要, 调整压力。开槽填补法是沿混凝土裂缝开 凿成槽,用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法, 适用于结构允许开槽而宽度较 大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。涂膜封闭法是在混凝土表面 涂刷防水涂膜以封闭微细裂缝的修补方法,适用于宽度小于

0.2mm的微细裂缝

的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理, 以及防止混凝土保护层的碳 化和有害离子对混凝土的腐蚀。

三种修补方法可以单独使用,也可以同时使用。例如裂损连续刚构桥梁的修 补,先将大于0.2mm的裂缝用注浆法修补,然后将全部混凝土外表面涂膜处理, 覆盖所有的细小裂缝。而对于路面和墩台的粗大裂缝用开槽填补法为宜;

滨海的

混凝土桥梁,为了防止钢筋锈蚀,防止混凝土受到有害离子的腐蚀, 可以单独采 用涂膜防水处理

2.6其他相关加固技术

在连续刚构加固中可以考虑在墩顶向上修建桥塔,拉上索以后形成矮塔斜拉 桥体系,增加了预应力的弹性支点,可大大改善连续刚构的内力状态,此法属于 改变体系加固法。

植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力, 从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力, 不易产生移位拔出,并且密性能 良好,无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨 胀破坏,而且对结构有补强作用。施工简便迅速,安全并符合环保要求,是桥梁 结构

加固的有效办法之一。连续刚构采用体外预应力加固时新浇注的齿板和转向 装置均需靠种植钢筋保证新增混凝土与原结构紧密结合,共同受力。

3检测结果

3.1箱梁外观检测结果

① 箱梁施工工艺控制不好,主要表现形式有节段之间施工接缝错台,腹板胀 模,箱梁表面存在气孔、空洞、蜂窝麻面、露筋等现象,桥面板混凝土收缩开裂, 边跨现浇段腹板混凝土收缩裂缝, 横向预应力筋封锚质量差,o#段施工接缝状态 不好,底板吊带孔处预应力管道外露, 纵向预应力管道注浆不饱满等。

② 底板混凝土崩裂后暴露在空气中的钢绞线已经开始锈蚀, 箱梁纵向和横向 预应力管道采用许了波纹管成孔, 竖向预应力管道采用塑料波纹管成孔, 与设计 不符。

③ 11#墩中,边跨箱梁底板预应力管道定位差,定位钢筋间距、数量均不足 且未与底板钢筋进行可靠性连接,预应力张拉过程中

11#墩中、边跨箱梁底板混

中跨底板预应力束注浆不饱满,个别顶板

凝土出现了大面积的崩裂、脱落情况, 影响箱梁结构的正常使用,中跨混凝土崩 裂、脱层的范围为10#-16#段,纵向长度约为25.5m,边跨混凝土崩裂、脱层的 范围为11#-17#段,纵向长度约为16.0m。

3.2箱梁标高测量结果

桥梁实测标高与设计标高的偏差最大值为 7.3cm,最小值为-5.7cm,,平均 值为1.7cm,桥面实测标高与设计值与设计值接近, 偏差值基本在-5~5cm范围内。

箱梁底板顶面实测标咼与设计标咼的偏差最大值为

26.6cm,最小值为

-2.0cm,平均值为5.8cm,除个别节段个别外底板顶面实测标高均大于设计标高, 变差值基本在0~10cm范围内,主要是由于底板实际厚度大于设计值所致。

3.3箱梁截面尺寸测量结果

① 顶板实测厚度与设计值的偏差最大值为 12.3cm,最小值为-9.5cm,平均 值为

1.3cm,弓I起结构自重增加量的平均值为 1.90kN/m。

② 腹板实测厚度与设计值的偏差最大值为 11.7cm,最小值为-1.2cm,平均 值为2.7cm,弓I起结构自重增加量的平均值为 8.05kN/m。

③ 底板实测厚度与设计值的偏差最大值为 23.0cm,最小值为-1.9cm,平均 值为6.1cm,弓I起结构自重增加量的平均值为 8.93kN/m。

④ 箱内腹板内侧净宽实测值与设计值的偏差最大值为

2.6c m,最小值为

-16.9cm,平均值为-3.9cm ;箱内底板顶面至顶板底面净高实测值与设计值的偏 差最大值为5.5cm,最小值为-37.8cm,平均值为-7.5cm ;实测平均桥面宽度为 8.12m,与设计值8.10m基本吻合。

⑤ 箱梁顶板、腹板、底板实测平均厚度均大于设计值,截面尺寸增加后引起 的结构自重增加量为18.88kN/m 。

3.4箱梁和主墩混凝土强度检测结果

① 根据回弹法检测结果,箱梁 75个检测梁段的混凝土强度推定值 fcu , e<40Mpa的梁段3个,占梁段总数的4.0%; 40Mpa < fcu , e<45Mpa的梁段 2个,占梁段总数的2.7%; 45Mpa < fcu , e<50Mpa的梁段11个,占梁段总 数的14.7% ; fcu , e > 50Mpa的梁段59个,占梁段总数的78.7% ;检测 强度不满足设计强度 C50的共计16个梁段,占梁段总数的21.4%。

② 根据钻芯法检测结果,

21个检测梁段混凝土强度推定值

35Mpa <

fcu , e<40Mpa的梁段11个,占检测梁段数量的 52.4% ; 40Mpa < fcu ,

e<45Mpa的梁段9个,占检测梁段数量的42.9% ; fcu , e > 45Mpa的梁段1 个,占检测梁段数量的 4.8%; 56个有效芯样中混凝土强度换算值的最小值为

35.4MPa,最大值为 61.5MPa ; 21个梁段混凝土强度推定值的最小值为

C50的要求

35.4MPa,最大值为46.0MPa,均不满足箱梁混凝土强度设计值 (53.5MPa );芯样平均容重为 23.9kN/m3,与正常值吻合。

③ 根据回弹法检测结果,10#墩41.3-44.1m的混凝土强度推定值(feu, e=38.1Mpa)小于设计值C40的要求,10#、11#主墩其余19个检测节段的混 凝土强度推定值fcu ,e 均大于40MPa,满足设计值C40的要求。

3.5钢筋保护层厚度测试结果

① 箱内腹板54个测试节段钢筋保护层厚度最小值为

0.5cm,最大值为

9.2cm,平均值为4.73cm,标准差为1.70cm ,90%保证率为下标准值为2.56cm。

② 箱外底板34个测试节段钢筋保护层厚度最小值为 3cm,最大值为15cm, 平均值为8.19cm,标准差为2.15cm ,90%保证率下标准值为5.44cm 。

③ 钢筋保护层厚度施工工艺控制较差,没有采用相应的保证措施(如混凝土 垫块),实测钢筋保护层厚度不同部位的差别较大,测试结果的离散性也很大, 与设计值(35mm )相比有较大差异。

3.6管道摩阻测试结果

10#墩边跨4个管道(F25、F27、B11、B16 ')的测试结果为,管道摩擦 系数和管道偏差系数分别为 卩=0.165、k=0.0038。本桥箱梁纵向预应力管道原 设计为预埋金属波纹管,实际施工采用预埋塑料波纹管成孔, 综合考虑管道摩阻 实测结果,设计单位适当调整了预应力束设计张拉控制应力,保证了箱梁预施应 力的准确施加。

3.7 10#墩边跨预施应力效果测试结果

① 1-1截面(10#墩边跨19#段)根据实测应变推算截面下缘应变为-242.6卩 & ,按C50、C40混凝土弹性模量计算得到的混凝土应力分别为 -8.61MPa、 -8.25MPa,理论计算应力为-8.15MPa,混凝土实测应力与计算值接近。

② 11-11截面(10#墩边跨16#段)截面下缘实测应变平均值为-246卩£

按C50、C40混凝土弹性模量计算得到的混凝土应力分别为 -8.72MPa、

-8.35MPa,理论计算应力为-8.55MPa,混凝土实测应力与计算值接近。

③ 10#墩边跨、中跨合拢段(18#段)竖向变形量实测值分别为15mm、 -3mm ,

理论计算值分别为18.8mm、-4.0mm,梁体实测竖向变形量与计算接近。

④ 10#边跨底板、腹板纵向预应力张拉过程中截面应力和竖向变形实测值 与

计算值接近,基本达到了设计张拉效果。

3.8预应力管道探测结果

箱梁共测试34个节段底板纵向预应力钢束下缘距底板底面的距离,结果如 下:

① 10#墩边跨测试14个节段,最小值为9cm,最大值为21cm,平均值为 14.4cm,标准差为 2.02cm 。

② 10#墩中跨测试8个节段,最小值为9cm,最大值为29cm,平 均值为 17.4cm,标准差为 2.96cm 。

③ 11#墩中跨测试6个节段,最小值为12cm,最大值为22cm,平均值为 16.9cm,标准差为 2.07cm 。

④ 11#墩边跨测试6个节段,最小值为10cm,最大值为19cm,平均值为 14.2cm,标准差为 1.84cm 。

⑤ 根据全部数据统计,最小值为9cm,最大值为29cm,平均值为15.5cm, 标准差为2.65cm ;管道中心距底板底面的距离最小值为 15cm,最大值为34cm, 平均值为20.5cm。

⑥ 预应力管道定位施工工艺控制较差,定位筋数量和布置方式均不满足要 求,预应力筋位置偏差较大,测试结果的离散性也很大,管道位置实测值与设计 值(12cm)相比有较大差异。

⑦ 本桥箱梁底板纵向预应力管道定位较差,施工过程中管道位置发生变动, 这是导致预应力张拉过程中底板混凝土崩裂的主要原因。

4加固方案

4.1全桥裂缝加固方案

(一) 根据裂缝的宽度 §对裂缝进行处理:

凡裂缝宽度0.15m时,对其灌注专用裂缝灌注胶; 凡裂缝宽度§ <0.15mm寸,采用专用裂缝封闭胶处理;

根据检测报告:19#现浇段腹板表面存在竖向收缩裂缝,裂缝宽度一般在

0.05~0.10mm之间,7#段和8#段之间接缝处露筋部分;8#段右侧腹板底部存在蜂 窝麻面;8#和9#土浇筑不密实,10#左侧腹板与带孔下缘混有空洞;12#段左右 侧吊带孔内侧四周混凝土环向开裂;11#段整个节段底板混凝土崩裂处,14#段中 间底板混凝土的裂缝宽度超过1.5mm,凡是出现裂缝开裂的需要进行加固, 对于 像12#段, 13#段底板混凝土基本全部开裂,甚至脱落的,需要进行全面清理后 重新进行灌注混凝土浆进行处理。

(二) 梁体裂缝修补方法:

裂缝封闭就是将宽度<0.15mm的裂缝采用专用裂缝封闭胶进行封闭以达到 恢复并提高结构耐久性和抗渗性的目的。

1) 裂缝的检查及标注:依据裂缝的检查报告中所标记的需加固部位的位置,现 场核实其裂缝数量、长度及宽度,标注出需要进行封闭的裂缝。宽度<0.15mm的 裂缝用蓝色标注;宽度》0.15mm勺裂缝用红色标注。对裂缝醒目标注以防施工疏 漏和统计差错。

2) 表面清理:对用蓝色标注裂缝先用铲刀、凿子清除裂缝周边杂物、尘土。 3) 切V型槽及清理:用云石机或角磨机沿裂缝切宽 5mm,深5〜10mm的V型 槽。先用高压风枪吹去 V型槽槽内及四周的粉尘,再对槽内进行仔细清洗,并 对缝两边5〜6cm内进行清洗。

4) 涂刷专用裂缝灌注胶:在裂缝 V型槽上(宽度30mm)均匀涂刷三层专用裂 缝灌注胶;

5) 裂缝封闭及表面处理:待专用裂缝灌注胶半干手触发粘时,用专用裂缝封闭 胶填入V型槽内,压实、将外表面抹平,厚度不得小于1mm,宽度不小于30mm; 6)检查:封缝3天后,检查封缝质量,如果没有达到要求,铲除重新封闭。

(三)宽度大于0.15mm的裂缝压浆封闭

采用桥梁动荷载专用裂缝灌注胶进行灌胶,一方面是靠粘结剂的粘结力将结 构内部组织尽可能地结合为整体,使其回复应有的强度。另一方面,

阻断空气和

水份进入梁体,避免腐蚀钢筋和风蚀混凝土,提高结构耐久性和抗渗性。 1) 对标注红色的裂缝用切割机沿裂缝锯深 5〜10mm,宽5mm的V型槽; 2) 将粘附在V型槽内混凝土表面上的灰浆、尘土清除,将粘压浆嘴处的裂缝内 异物清干净,然后用高压空气吹干净,再清洗;

3) 钻灌注孔。采用小型冲击电锤钻 6〜8mm的灌注孔,灌注孔深为1cm,孔距 为 20〜30cm。

4) 粘贴压浆嘴:将压浆嘴底板粘贴面用砂布擦亮,并清洗干净,然后用快干型 粘结胶粘贴在裂缝表面,压浆嘴每隔20cm~30cm布置一个,并粘贴透明胶带纸, 贯通裂缝的嘴子要在构件的两面交错处布置。

5) 封闭裂缝:用专用裂缝封闭胶将裂缝表面封闭密实;

6) 灌胶:采用专用裂缝压力泵或裂缝恒压灌注器将专用裂缝灌注胶通过压浆嘴 逐个压入裂缝内,在压胶过程中,从一个压浆嘴压入,从另一个压浆嘴压出,确 认压满,然后将压浆嘴用专用堵头封死, 进行下一个压浆嘴压注,以此类推逐个 压浆满,压浆完毕,关上压浆嘴,待浆液固化后,敲掉压浆嘴,用专用裂缝封闭 胶,固化后再用角磨机打磨平整。

7) 检验:裂缝处治完毕之后,采用钻孔取芯法进行检测。

4.2体外预应力加固

根据检测报告,箱梁外观质量较差,顶板、腹板、底板实测厚度均大于设 计

值,结构平均自重增加量为

18.88kN/m ;桥面实测标高与设计值偏差较大;

9cm,最大值

箱梁34个节段底板纵向预应力钢束下缘距底板底面的距离最小值为

为29cm,平均值为15.5cm,标准差为2.65cm,管道中心距底板底面的距离 平均值为20.5cm ;预应力管道定位施工工艺控制较差,定位筋数量和布置方式 均不满足要求,混凝土灌注过程中管道位置发生变动, 测试结果的离散性大等存 在各方面原因,导致原桥梁承载力下降,梁底受到压应力不足,若不提高承载力,

将会导致更多裂缝,甚至出现承载力问题导致主梁坍塌等。为此, 进行体外预应 力加固技术进行桥梁的加固。

4.3钢筋混凝土结构锚固植筋

根据检测报告,例如11#段整个节段底板混凝土已崩裂,钢筋外露、变形, 如下图431所示。类似的梁段在10#~16#号段基本或多或少的出现了底板混凝 土脱落,钢筋外露,变形,失去了原有的相应的作用,为了改善受力条件,提高 承载力,此时对钢筋弯曲部位以及承载力不足部分进行植筋加固处理。 主要有以下步骤:用冲击电钻钻孔一用刷子和空压机清孔一洗孔 孔道填塞结构胶并种植钢筋。

植筋工序 一钢筋除锈一

图431 11#段底板状况

4.4粘结钢板加固法

根据检测报告,对于像10#~16#段类似的部分,混凝土剥落,钢筋弯曲,导 致承载力明显不足,在进行植筋和施加体外预应力技术加固外,

如果梁段底部仍

然无法很好地进行承载力要求,导致竖向挠度仍较大时,采用环养树脂系列粘接 剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉缘或薄弱部位,使之与结构物形成共同 受力的整体,以提高其刚度,改善原结构的钢筋混凝土的应力状态, 承载能力,达到补强效果。

提高结构的

5结论

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